aio: remove request submission batching
[linux-2.6.git] / fs / aio.c
1 /*
2  *      An async IO implementation for Linux
3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
4  *
5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
6  *
7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
8  *
9  *      See ../COPYING for licensing terms.
10  */
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/aio_abi.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/backing-dev.h>
19 #include <linux/uio.h>
20
21 #define DEBUG 0
22
23 #include <linux/sched.h>
24 #include <linux/fs.h>
25 #include <linux/file.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/mman.h>
28 #include <linux/mmu_context.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/timer.h>
31 #include <linux/aio.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/eventfd.h>
36 #include <linux/blkdev.h>
37 #include <linux/compat.h>
38
39 #include <asm/kmap_types.h>
40 #include <asm/uaccess.h>
41
42 #if DEBUG > 1
43 #define dprintk         printk
44 #else
45 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
46 #endif
47
48 /*------ sysctl variables----*/
49 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
50 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
51 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
52 /*----end sysctl variables---*/
53
54 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
55 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
56
57 static struct workqueue_struct *aio_wq;
58
59 /* Used for rare fput completion. */
60 static void aio_fput_routine(struct work_struct *);
61 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine);
62
63 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
64 static LIST_HEAD(fput_head);
65
66 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
67 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
68
69 /* aio_setup
70  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
71  *      failure as this is done early during the boot sequence.
72  */
73 static int __init aio_setup(void)
74 {
75         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
76         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
77
78         aio_wq = create_workqueue("aio");
79         BUG_ON(!aio_wq);
80
81         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
82
83         return 0;
84 }
85 __initcall(aio_setup);
86
87 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
88 {
89         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
90         long i;
91
92         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
93                 put_page(info->ring_pages[i]);
94
95         if (info->mmap_size) {
96                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
97                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
98                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
99         }
100
101         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
102                 kfree(info->ring_pages);
103         info->ring_pages = NULL;
104         info->nr = 0;
105 }
106
107 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
108 {
109         struct aio_ring *ring;
110         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
111         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
112         unsigned long size;
113         int nr_pages;
114
115         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
116         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
117
118         size = sizeof(struct aio_ring);
119         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
120         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
121
122         if (nr_pages < 0)
123                 return -EINVAL;
124
125         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
126
127         info->nr = 0;
128         info->ring_pages = info->internal_pages;
129         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
130                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
131                 if (!info->ring_pages)
132                         return -ENOMEM;
133         }
134
135         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
136         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
137         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
138         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
139                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,
140                                   0);
141         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
142                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
143                 info->mmap_size = 0;
144                 aio_free_ring(ctx);
145                 return -EAGAIN;
146         }
147
148         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
149         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
150                                         info->mmap_base, nr_pages, 
151                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
152         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
153
154         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
155                 aio_free_ring(ctx);
156                 return -EAGAIN;
157         }
158
159         ctx->user_id = info->mmap_base;
160
161         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
162
163         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
164         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
165         ring->id = ctx->user_id;
166         ring->head = ring->tail = 0;
167         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
168         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
169         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
170         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
171         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
172
173         return 0;
174 }
175
176
177 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
178  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
179  */
180 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
181 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
182 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
183
184 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
185         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
186         struct io_event *__event;                                       \
187         __event = kmap_atomic(                                          \
188                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
189         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
190         __event;                                                        \
191 })
192
193 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
194         struct io_event *__event = (event);     \
195         (void)__event;                          \
196         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
197 } while(0)
198
199 static void ctx_rcu_free(struct rcu_head *head)
200 {
201         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
202         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
203
204         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
205
206         if (nr_events) {
207                 spin_lock(&aio_nr_lock);
208                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
209                 aio_nr -= nr_events;
210                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
211         }
212 }
213
214 /* __put_ioctx
215  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
216  *      and the struct needs to be freed.
217  */
218 static void __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
219 {
220         BUG_ON(ctx->reqs_active);
221
222         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
223         cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
224         aio_free_ring(ctx);
225         mmdrop(ctx->mm);
226         ctx->mm = NULL;
227         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
228         call_rcu(&ctx->rcu_head, ctx_rcu_free);
229 }
230
231 #define get_ioctx(kioctx) do {                                          \
232         BUG_ON(atomic_read(&(kioctx)->users) <= 0);                     \
233         atomic_inc(&(kioctx)->users);                                   \
234 } while (0)
235 #define put_ioctx(kioctx) do {                                          \
236         BUG_ON(atomic_read(&(kioctx)->users) <= 0);                     \
237         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&(kioctx)->users)))            \
238                 __put_ioctx(kioctx);                                    \
239 } while (0)
240
241 /* ioctx_alloc
242  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
243  */
244 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
245 {
246         struct mm_struct *mm;
247         struct kioctx *ctx;
248         int did_sync = 0;
249
250         /* Prevent overflows */
251         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
252             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
253                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
254                 return ERR_PTR(-EINVAL);
255         }
256
257         if ((unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
258                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
259
260         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
261         if (!ctx)
262                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
263
264         ctx->max_reqs = nr_events;
265         mm = ctx->mm = current->mm;
266         atomic_inc(&mm->mm_count);
267
268         atomic_set(&ctx->users, 1);
269         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
270         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
271         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
272
273         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
274         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
275         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
276
277         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
278                 goto out_freectx;
279
280         /* limit the number of system wide aios */
281         do {
282                 spin_lock_bh(&aio_nr_lock);
283                 if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
284                     aio_nr + nr_events < aio_nr)
285                         ctx->max_reqs = 0;
286                 else
287                         aio_nr += ctx->max_reqs;
288                 spin_unlock_bh(&aio_nr_lock);
289                 if (ctx->max_reqs || did_sync)
290                         break;
291
292                 /* wait for rcu callbacks to have completed before giving up */
293                 synchronize_rcu();
294                 did_sync = 1;
295                 ctx->max_reqs = nr_events;
296         } while (1);
297
298         if (ctx->max_reqs == 0)
299                 goto out_cleanup;
300
301         /* now link into global list. */
302         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
303         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
304         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
305
306         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
307                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
308         return ctx;
309
310 out_cleanup:
311         __put_ioctx(ctx);
312         return ERR_PTR(-EAGAIN);
313
314 out_freectx:
315         mmdrop(mm);
316         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
317         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
318
319         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
320         return ctx;
321 }
322
323 /* aio_cancel_all
324  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
325  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
326  *      the rapid destruction of the kioctx.
327  */
328 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
329 {
330         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
331         struct io_event res;
332         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
333         ctx->dead = 1;
334         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
335                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
336                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
337                 list_del_init(&iocb->ki_list);
338                 cancel = iocb->ki_cancel;
339                 kiocbSetCancelled(iocb);
340                 if (cancel) {
341                         iocb->ki_users++;
342                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
343                         cancel(iocb, &res);
344                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
345                 }
346         }
347         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
348 }
349
350 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
351 {
352         struct task_struct *tsk = current;
353         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
354
355         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
356         if (!ctx->reqs_active)
357                 goto out;
358
359         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
360         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
361         while (ctx->reqs_active) {
362                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
363                 io_schedule();
364                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
365                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
366         }
367         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
368         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
369
370 out:
371         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
372 }
373
374 /* wait_on_sync_kiocb:
375  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
376  */
377 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
378 {
379         while (iocb->ki_users) {
380                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
381                 if (!iocb->ki_users)
382                         break;
383                 io_schedule();
384         }
385         __set_current_state(TASK_RUNNING);
386         return iocb->ki_user_data;
387 }
388 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
389
390 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
391  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
392  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
393  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
394  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
395  * associated with the request (held via struct page * references).
396  */
397 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
398 {
399         struct kioctx *ctx;
400
401         while (!hlist_empty(&mm->ioctx_list)) {
402                 ctx = hlist_entry(mm->ioctx_list.first, struct kioctx, list);
403                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
404
405                 aio_cancel_all(ctx);
406
407                 wait_for_all_aios(ctx);
408                 /*
409                  * Ensure we don't leave the ctx on the aio_wq
410                  */
411                 cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
412
413                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
414                         printk(KERN_DEBUG
415                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
416                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
417                                 ctx->reqs_active);
418                 put_ioctx(ctx);
419         }
420 }
421
422 /* aio_get_req
423  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
424  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
425  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
426  *
427  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
428  * an extra reference while submitting the i/o.
429  * This prevents races between the aio code path referencing the
430  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
431  */
432 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
433 {
434         struct kiocb *req = NULL;
435         struct aio_ring *ring;
436         int okay = 0;
437
438         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
439         if (unlikely(!req))
440                 return NULL;
441
442         req->ki_flags = 0;
443         req->ki_users = 2;
444         req->ki_key = 0;
445         req->ki_ctx = ctx;
446         req->ki_cancel = NULL;
447         req->ki_retry = NULL;
448         req->ki_dtor = NULL;
449         req->private = NULL;
450         req->ki_iovec = NULL;
451         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
452         req->ki_eventfd = NULL;
453
454         /* Check if the completion queue has enough free space to
455          * accept an event from this io.
456          */
457         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
458         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
459         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
460                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
461                 ctx->reqs_active++;
462                 okay = 1;
463         }
464         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
465         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
466
467         if (!okay) {
468                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
469                 req = NULL;
470         }
471
472         return req;
473 }
474
475 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
476 {
477         struct kiocb *req;
478         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
479          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
480          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
481          */
482         req = __aio_get_req(ctx);
483         if (unlikely(NULL == req)) {
484                 aio_fput_routine(NULL);
485                 req = __aio_get_req(ctx);
486         }
487         return req;
488 }
489
490 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
491 {
492         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
493
494         if (req->ki_eventfd != NULL)
495                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
496         if (req->ki_dtor)
497                 req->ki_dtor(req);
498         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
499                 kfree(req->ki_iovec);
500         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
501         ctx->reqs_active--;
502
503         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
504                 wake_up(&ctx->wait);
505 }
506
507 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
508 {
509         spin_lock_irq(&fput_lock);
510         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
511                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
512                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
513
514                 list_del(&req->ki_list);
515                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
516
517                 /* Complete the fput(s) */
518                 if (req->ki_filp != NULL)
519                         fput(req->ki_filp);
520
521                 /* Link the iocb into the context's free list */
522                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
523                 really_put_req(ctx, req);
524                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
525
526                 put_ioctx(ctx);
527                 spin_lock_irq(&fput_lock);
528         }
529         spin_unlock_irq(&fput_lock);
530 }
531
532 /* __aio_put_req
533  *      Returns true if this put was the last user of the request.
534  */
535 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
536 {
537         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%ld\n",
538                 req, atomic_long_read(&req->ki_filp->f_count));
539
540         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
541
542         req->ki_users--;
543         BUG_ON(req->ki_users < 0);
544         if (likely(req->ki_users))
545                 return 0;
546         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
547         req->ki_cancel = NULL;
548         req->ki_retry = NULL;
549
550         /*
551          * Try to optimize the aio and eventfd file* puts, by avoiding to
552          * schedule work in case it is not final fput() time. In normal cases,
553          * we would not be holding the last reference to the file*, so
554          * this function will be executed w/out any aio kthread wakeup.
555          */
556         if (unlikely(!fput_atomic(req->ki_filp))) {
557                 get_ioctx(ctx);
558                 spin_lock(&fput_lock);
559                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
560                 spin_unlock(&fput_lock);
561                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
562         } else {
563                 req->ki_filp = NULL;
564                 really_put_req(ctx, req);
565         }
566         return 1;
567 }
568
569 /* aio_put_req
570  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
571  *      false if the request is still in use.
572  */
573 int aio_put_req(struct kiocb *req)
574 {
575         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
576         int ret;
577         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
578         ret = __aio_put_req(ctx, req);
579         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
580         return ret;
581 }
582 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
583
584 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
585 {
586         struct mm_struct *mm = current->mm;
587         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
588         struct hlist_node *n;
589
590         rcu_read_lock();
591
592         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
593                 if (ctx->user_id == ctx_id && !ctx->dead) {
594                         get_ioctx(ctx);
595                         ret = ctx;
596                         break;
597                 }
598         }
599
600         rcu_read_unlock();
601         return ret;
602 }
603
604 /*
605  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
606  * has already been marked as kicked, and places it on
607  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
608  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
609  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
610  * queue to process it), or 0, if it found that it was
611  * already queued.
612  */
613 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
614 {
615         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
616
617         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
618
619         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
620                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
621                         &ctx->run_list);
622                 return 1;
623         }
624         return 0;
625 }
626
627 /* aio_run_iocb
628  *      This is the core aio execution routine. It is
629  *      invoked both for initial i/o submission and
630  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
631  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
632  *      already held. The lock is released and reacquired
633  *      as needed during processing.
634  *
635  * Calls the iocb retry method (already setup for the
636  * iocb on initial submission) for operation specific
637  * handling, but takes care of most of common retry
638  * execution details for a given iocb. The retry method
639  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
640  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
641  * retry kernel thread.
642  *
643  * The trickier parts in this code have to do with
644  * ensuring that only one retry instance is in progress
645  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
646  * simplifies the coding of individual aio operations as
647  * it avoids various potential races.
648  */
649 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
650 {
651         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
652         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
653         ssize_t ret;
654
655         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
656                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
657                 return 0;
658         }
659
660         /*
661          * We don't want the next retry iteration for this
662          * operation to start until this one has returned and
663          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
664          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
665          * meantime, indicating that data is available for the next
666          * iteration. We want to remember that and enable the
667          * next retry iteration _after_ we are through with
668          * this one.
669          *
670          * So, in order to be able to register a "kick", but
671          * prevent it from being queued now, we clear the kick
672          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
673          * still on the run list until we are actually done.
674          * When we are done with this iteration, we check if
675          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
676          * it up afresh.
677          */
678
679         kiocbClearKicked(iocb);
680
681         /*
682          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
683          * pull the iocb off the run list (We can't just call
684          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
685          * queue this on the run list yet)
686          */
687         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
688         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
689
690         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
691         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
692                 ret = -EINTR;
693                 aio_complete(iocb, ret, 0);
694                 /* must not access the iocb after this */
695                 goto out;
696         }
697
698         /*
699          * Now we are all set to call the retry method in async
700          * context.
701          */
702         ret = retry(iocb);
703
704         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
705                 /*
706                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
707                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
708                  */
709                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
710                              ret == -ERESTARTNOHAND || ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
711                         ret = -EINTR;
712                 aio_complete(iocb, ret, 0);
713         }
714 out:
715         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
716
717         if (-EIOCBRETRY == ret) {
718                 /*
719                  * OK, now that we are done with this iteration
720                  * and know that there is more left to go,
721                  * this is where we let go so that a subsequent
722                  * "kick" can start the next iteration
723                  */
724
725                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
726                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
727                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
728                  * has already been kicked */
729                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
730                         __queue_kicked_iocb(iocb);
731
732                         /*
733                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
734                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
735                          * be safe to unconditionally queue the context into the
736                          * work queue.
737                          */
738                         aio_queue_work(ctx);
739                 }
740         }
741         return ret;
742 }
743
744 /*
745  * __aio_run_iocbs:
746  *      Process all pending retries queued on the ioctx
747  *      run list.
748  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
749  * context.
750  */
751 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
752 {
753         struct kiocb *iocb;
754         struct list_head run_list;
755
756         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
757
758         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
759         while (!list_empty(&run_list)) {
760                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
761                         ki_run_list);
762                 list_del(&iocb->ki_run_list);
763                 /*
764                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
765                  */
766                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
767                 aio_run_iocb(iocb);
768                 __aio_put_req(ctx, iocb);
769         }
770         if (!list_empty(&ctx->run_list))
771                 return 1;
772         return 0;
773 }
774
775 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
776 {
777         unsigned long timeout;
778         /*
779          * if someone is waiting, get the work started right
780          * away, otherwise, use a longer delay
781          */
782         smp_mb();
783         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
784                 timeout = 1;
785         else
786                 timeout = HZ/10;
787         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
788 }
789
790 /*
791  * aio_run_all_iocbs:
792  *      Process all pending retries queued on the ioctx
793  *      run list, and keep running them until the list
794  *      stays empty.
795  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm context.
796  */
797 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
798 {
799         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
800         while (__aio_run_iocbs(ctx))
801                 ;
802         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
803 }
804
805 /*
806  * aio_kick_handler:
807  *      Work queue handler triggered to process pending
808  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
809  *      mm context before running the iocbs, so that
810  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
811  *      space.
812  * Run on aiod's context.
813  */
814 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
815 {
816         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
817         mm_segment_t oldfs = get_fs();
818         struct mm_struct *mm;
819         int requeue;
820
821         set_fs(USER_DS);
822         use_mm(ctx->mm);
823         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
824         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
825         mm = ctx->mm;
826         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
827         unuse_mm(mm);
828         set_fs(oldfs);
829         /*
830          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
831          */
832         if (requeue)
833                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
834 }
835
836
837 /*
838  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
839  * and if required activate the aio work queue to process
840  * it
841  */
842 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
843 {
844         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
845         unsigned long flags;
846         int run = 0;
847
848         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
849         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
850          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
851         if (!kiocbTryKick(iocb))
852                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
853         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
854         if (run)
855                 aio_queue_work(ctx);
856 }
857
858 /*
859  * kick_iocb:
860  *      Called typically from a wait queue callback context
861  *      to trigger a retry of the iocb.
862  *      The retry is usually executed by aio workqueue
863  *      threads (See aio_kick_handler).
864  */
865 void kick_iocb(struct kiocb *iocb)
866 {
867         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
868          * single context. */
869         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
870                 kiocbSetKicked(iocb);
871                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
872                 return;
873         }
874
875         try_queue_kicked_iocb(iocb);
876 }
877 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
878
879 /* aio_complete
880  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
881  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
882  *      only other user of the request can be the cancellation code.
883  */
884 int aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
885 {
886         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
887         struct aio_ring_info    *info;
888         struct aio_ring *ring;
889         struct io_event *event;
890         unsigned long   flags;
891         unsigned long   tail;
892         int             ret;
893
894         /*
895          * Special case handling for sync iocbs:
896          *  - events go directly into the iocb for fast handling
897          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
898          *    ref, no other paths have a way to get another ref
899          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
900          */
901         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
902                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
903                 iocb->ki_user_data = res;
904                 iocb->ki_users = 0;
905                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
906                 return 1;
907         }
908
909         info = &ctx->ring_info;
910
911         /* add a completion event to the ring buffer.
912          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
913          * other code from messing with the tail
914          * pointer since we might be called from irq
915          * context.
916          */
917         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
918
919         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
920                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
921
922         /*
923          * cancelled requests don't get events, userland was given one
924          * when the event got cancelled.
925          */
926         if (kiocbIsCancelled(iocb))
927                 goto put_rq;
928
929         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
930
931         tail = info->tail;
932         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
933         if (++tail >= info->nr)
934                 tail = 0;
935
936         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
937         event->data = iocb->ki_user_data;
938         event->res = res;
939         event->res2 = res2;
940
941         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
942                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
943                 res, res2);
944
945         /* after flagging the request as done, we
946          * must never even look at it again
947          */
948         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
949
950         info->tail = tail;
951         ring->tail = tail;
952
953         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
954         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
955
956         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
957
958         /*
959          * Check if the user asked us to deliver the result through an
960          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
961          * from IRQ context.
962          */
963         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
964                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
965
966 put_rq:
967         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
968         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
969
970         /*
971          * We have to order our ring_info tail store above and test
972          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
973          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
974          * ordered with the unlocked test.
975          */
976         smp_mb();
977
978         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
979                 wake_up(&ctx->wait);
980
981         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
982         return ret;
983 }
984 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
985
986 /* aio_read_evt
987  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
988  *      events fetched (0 or 1 ;-)
989  *      FIXME: make this use cmpxchg.
990  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
991  */
992 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
993 {
994         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
995         struct aio_ring *ring;
996         unsigned long head;
997         int ret = 0;
998
999         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1000         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1001                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1002                  (unsigned long)ring->nr);
1003
1004         if (ring->head == ring->tail)
1005                 goto out;
1006
1007         spin_lock(&info->ring_lock);
1008
1009         head = ring->head % info->nr;
1010         if (head != ring->tail) {
1011                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1012                 *ent = *evp;
1013                 head = (head + 1) % info->nr;
1014                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1015                 ring->head = head;
1016                 ret = 1;
1017                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1018         }
1019         spin_unlock(&info->ring_lock);
1020
1021 out:
1022         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1023         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1024                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1025         return ret;
1026 }
1027
1028 struct aio_timeout {
1029         struct timer_list       timer;
1030         int                     timed_out;
1031         struct task_struct      *p;
1032 };
1033
1034 static void timeout_func(unsigned long data)
1035 {
1036         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1037
1038         to->timed_out = 1;
1039         wake_up_process(to->p);
1040 }
1041
1042 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1043 {
1044         setup_timer_on_stack(&to->timer, timeout_func, (unsigned long) to);
1045         to->timed_out = 0;
1046         to->p = current;
1047 }
1048
1049 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1050                                const struct timespec *ts)
1051 {
1052         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1053         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1054                 add_timer(&to->timer);
1055         else
1056                 to->timed_out = 1;
1057 }
1058
1059 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1060 {
1061         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1062 }
1063
1064 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1065                         long min_nr, long nr,
1066                         struct io_event __user *event,
1067                         struct timespec __user *timeout)
1068 {
1069         long                    start_jiffies = jiffies;
1070         struct task_struct      *tsk = current;
1071         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1072         int                     ret;
1073         int                     i = 0;
1074         struct io_event         ent;
1075         struct aio_timeout      to;
1076         int                     retry = 0;
1077
1078         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1079          * any, but C is fun!
1080          */
1081         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1082 retry:
1083         ret = 0;
1084         while (likely(i < nr)) {
1085                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1086                 if (unlikely(ret <= 0))
1087                         break;
1088
1089                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1090                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1091
1092                 /* Could we split the check in two? */
1093                 ret = -EFAULT;
1094                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1095                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1096                         break;
1097                 }
1098                 ret = 0;
1099
1100                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1101                 event ++;
1102                 i ++;
1103         }
1104
1105         if (min_nr <= i)
1106                 return i;
1107         if (ret)
1108                 return ret;
1109
1110         /* End fast path */
1111
1112         /* racey check, but it gets redone */
1113         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1114                 retry = 1;
1115                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1116                 goto retry;
1117         }
1118
1119         init_timeout(&to);
1120         if (timeout) {
1121                 struct timespec ts;
1122                 ret = -EFAULT;
1123                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1124                         goto out;
1125
1126                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1127         }
1128
1129         while (likely(i < nr)) {
1130                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1131                 do {
1132                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1133                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1134                         if (ret)
1135                                 break;
1136                         if (min_nr <= i)
1137                                 break;
1138                         if (unlikely(ctx->dead)) {
1139                                 ret = -EINVAL;
1140                                 break;
1141                         }
1142                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1143                                 break;
1144                         /* Try to only show up in io wait if there are ops
1145                          *  in flight */
1146                         if (ctx->reqs_active)
1147                                 io_schedule();
1148                         else
1149                                 schedule();
1150                         if (signal_pending(tsk)) {
1151                                 ret = -EINTR;
1152                                 break;
1153                         }
1154                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1155                 } while (1) ;
1156
1157                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1158                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1159
1160                 if (unlikely(ret <= 0))
1161                         break;
1162
1163                 ret = -EFAULT;
1164                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1165                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1166                         break;
1167                 }
1168
1169                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1170                 event ++;
1171                 i ++;
1172         }
1173
1174         if (timeout)
1175                 clear_timeout(&to);
1176 out:
1177         destroy_timer_on_stack(&to.timer);
1178         return i ? i : ret;
1179 }
1180
1181 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1182  * against races with itself via ->dead.
1183  */
1184 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1185 {
1186         struct mm_struct *mm = current->mm;
1187         int was_dead;
1188
1189         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1190         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
1191         was_dead = ioctx->dead;
1192         ioctx->dead = 1;
1193         hlist_del_rcu(&ioctx->list);
1194         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
1195
1196         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1197         if (likely(!was_dead))
1198                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1199
1200         aio_cancel_all(ioctx);
1201         wait_for_all_aios(ioctx);
1202
1203         /*
1204          * Wake up any waiters.  The setting of ctx->dead must be seen
1205          * by other CPUs at this point.  Right now, we rely on the
1206          * locking done by the above calls to ensure this consistency.
1207          */
1208         wake_up(&ioctx->wait);
1209         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1210 }
1211
1212 /* sys_io_setup:
1213  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1214  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1215  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1216  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1217  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1218  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1219  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1220  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1221  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1222  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1223  *      implemented.
1224  */
1225 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1226 {
1227         struct kioctx *ioctx = NULL;
1228         unsigned long ctx;
1229         long ret;
1230
1231         ret = get_user(ctx, ctxp);
1232         if (unlikely(ret))
1233                 goto out;
1234
1235         ret = -EINVAL;
1236         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1237                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1238                          ctx, nr_events);
1239                 goto out;
1240         }
1241
1242         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1243         ret = PTR_ERR(ioctx);
1244         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1245                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1246                 if (!ret)
1247                         return 0;
1248
1249                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1250                 io_destroy(ioctx);
1251         }
1252
1253 out:
1254         return ret;
1255 }
1256
1257 /* sys_io_destroy:
1258  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1259  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1260  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1261  *      is invalid.
1262  */
1263 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1264 {
1265         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1266         if (likely(NULL != ioctx)) {
1267                 io_destroy(ioctx);
1268                 return 0;
1269         }
1270         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1271         return -EINVAL;
1272 }
1273
1274 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1275 {
1276         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1277
1278         BUG_ON(ret <= 0);
1279
1280         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1281                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1282                 iov->iov_base += this;
1283                 iov->iov_len -= this;
1284                 iocb->ki_left -= this;
1285                 ret -= this;
1286                 if (iov->iov_len == 0) {
1287                         iocb->ki_cur_seg++;
1288                         iov++;
1289                 }
1290         }
1291
1292         /* the caller should not have done more io than what fit in
1293          * the remaining iovecs */
1294         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1295 }
1296
1297 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1298 {
1299         struct file *file = iocb->ki_filp;
1300         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1301         struct inode *inode = mapping->host;
1302         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1303                          unsigned long, loff_t);
1304         ssize_t ret = 0;
1305         unsigned short opcode;
1306
1307         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1308                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1309                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1310                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1311         } else {
1312                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1313                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1314         }
1315
1316         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1317         if (iocb->ki_pos < 0)
1318                 return -EINVAL;
1319
1320         do {
1321                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1322                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1323                             iocb->ki_pos);
1324                 if (ret > 0)
1325                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1326
1327         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1328          * regular file. */
1329         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1330                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1331                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1332
1333         /* This means we must have transferred all that we could */
1334         /* No need to retry anymore */
1335         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1336                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1337
1338         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1339          * the eventual error. */
1340         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1341             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED && ret != -EIOCBRETRY
1342             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1343                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1344
1345         return ret;
1346 }
1347
1348 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1349 {
1350         struct file *file = iocb->ki_filp;
1351         ssize_t ret = -EINVAL;
1352
1353         if (file->f_op->aio_fsync)
1354                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1355         return ret;
1356 }
1357
1358 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1359 {
1360         struct file *file = iocb->ki_filp;
1361         ssize_t ret = -EINVAL;
1362
1363         if (file->f_op->aio_fsync)
1364                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1365         return ret;
1366 }
1367
1368 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1369 {
1370         ssize_t ret;
1371
1372 #ifdef CONFIG_COMPAT
1373         if (compat)
1374                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(type,
1375                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1376                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1377                                 &kiocb->ki_iovec);
1378         else
1379 #endif
1380                 ret = rw_copy_check_uvector(type,
1381                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1382                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1383                                 &kiocb->ki_iovec);
1384         if (ret < 0)
1385                 goto out;
1386
1387         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1388         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1389         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1390         kiocb->ki_nbytes = ret;
1391         kiocb->ki_left = ret;
1392
1393         ret = 0;
1394 out:
1395         return ret;
1396 }
1397
1398 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb)
1399 {
1400         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1401         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1402         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_left;
1403         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1404         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1405         return 0;
1406 }
1407
1408 /*
1409  * aio_setup_iocb:
1410  *      Performs the initial checks and aio retry method
1411  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1412  */
1413 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb, bool compat)
1414 {
1415         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1416         ssize_t ret = 0;
1417
1418         switch (kiocb->ki_opcode) {
1419         case IOCB_CMD_PREAD:
1420                 ret = -EBADF;
1421                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1422                         break;
1423                 ret = -EFAULT;
1424                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1425                         kiocb->ki_left)))
1426                         break;
1427                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1428                 if (unlikely(ret))
1429                         break;
1430                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1431                 if (ret)
1432                         break;
1433                 ret = -EINVAL;
1434                 if (file->f_op->aio_read)
1435                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1436                 break;
1437         case IOCB_CMD_PWRITE:
1438                 ret = -EBADF;
1439                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1440                         break;
1441                 ret = -EFAULT;
1442                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1443                         kiocb->ki_left)))
1444                         break;
1445                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1446                 if (unlikely(ret))
1447                         break;
1448                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1449                 if (ret)
1450                         break;
1451                 ret = -EINVAL;
1452                 if (file->f_op->aio_write)
1453                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1454                 break;
1455         case IOCB_CMD_PREADV:
1456                 ret = -EBADF;
1457                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1458                         break;
1459                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1460                 if (unlikely(ret))
1461                         break;
1462                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb, compat);
1463                 if (ret)
1464                         break;
1465                 ret = -EINVAL;
1466                 if (file->f_op->aio_read)
1467                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1468                 break;
1469         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1470                 ret = -EBADF;
1471                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1472                         break;
1473                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1474                 if (unlikely(ret))
1475                         break;
1476                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb, compat);
1477                 if (ret)
1478                         break;
1479                 ret = -EINVAL;
1480                 if (file->f_op->aio_write)
1481                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1482                 break;
1483         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1484                 ret = -EINVAL;
1485                 if (file->f_op->aio_fsync)
1486                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1487                 break;
1488         case IOCB_CMD_FSYNC:
1489                 ret = -EINVAL;
1490                 if (file->f_op->aio_fsync)
1491                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1492                 break;
1493         default:
1494                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1495                 ret = -EINVAL;
1496         }
1497
1498         if (!kiocb->ki_retry)
1499                 return ret;
1500
1501         return 0;
1502 }
1503
1504 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1505                          struct iocb *iocb, bool compat)
1506 {
1507         struct kiocb *req;
1508         struct file *file;
1509         ssize_t ret;
1510
1511         /* enforce forwards compatibility on users */
1512         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1513                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1514                 return -EINVAL;
1515         }
1516
1517         /* prevent overflows */
1518         if (unlikely(
1519             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1520             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1521             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1522            )) {
1523                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1524                 return -EINVAL;
1525         }
1526
1527         file = fget(iocb->aio_fildes);
1528         if (unlikely(!file))
1529                 return -EBADF;
1530
1531         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1532         if (unlikely(!req)) {
1533                 fput(file);
1534                 return -EAGAIN;
1535         }
1536         req->ki_filp = file;
1537         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1538                 /*
1539                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1540                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1541                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1542                  * event using the eventfd_signal() function.
1543                  */
1544                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1545                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1546                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1547                         req->ki_eventfd = NULL;
1548                         goto out_put_req;
1549                 }
1550         }
1551
1552         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1553         if (unlikely(ret)) {
1554                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1555                 goto out_put_req;
1556         }
1557
1558         req->ki_obj.user = user_iocb;
1559         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1560         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1561
1562         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1563         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1564         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1565
1566         ret = aio_setup_iocb(req, compat);
1567
1568         if (ret)
1569                 goto out_put_req;
1570
1571         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1572         aio_run_iocb(req);
1573         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1574                 /* drain the run list */
1575                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1576                         ;
1577         }
1578         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1579
1580         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1581         return 0;
1582
1583 out_put_req:
1584         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1585         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1586         return ret;
1587 }
1588
1589 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1590                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1591 {
1592         struct kioctx *ctx;
1593         long ret = 0;
1594         int i;
1595         struct blk_plug plug;
1596
1597         if (unlikely(nr < 0))
1598                 return -EINVAL;
1599
1600         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1601                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1602
1603         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1604                 return -EFAULT;
1605
1606         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1607         if (unlikely(!ctx)) {
1608                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1609                 return -EINVAL;
1610         }
1611
1612         blk_start_plug(&plug);
1613
1614         /*
1615          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1616          * successfully submitted?
1617          */
1618         for (i=0; i<nr; i++) {
1619                 struct iocb __user *user_iocb;
1620                 struct iocb tmp;
1621
1622                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1623                         ret = -EFAULT;
1624                         break;
1625                 }
1626
1627                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1628                         ret = -EFAULT;
1629                         break;
1630                 }
1631
1632                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1633                 if (ret)
1634                         break;
1635         }
1636         blk_finish_plug(&plug);
1637
1638         put_ioctx(ctx);
1639         return i ? i : ret;
1640 }
1641
1642 /* sys_io_submit:
1643  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1644  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1645  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1646  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1647  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1648  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1649  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1650  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1651  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1652  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1653  */
1654 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1655                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1656 {
1657         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1658 }
1659
1660 /* lookup_kiocb
1661  *      Finds a given iocb for cancellation.
1662  */
1663 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1664                                   u32 key)
1665 {
1666         struct list_head *pos;
1667
1668         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1669
1670         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1671         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1672                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1673                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1674                         return kiocb;
1675         }
1676         return NULL;
1677 }
1678
1679 /* sys_io_cancel:
1680  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1681  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1682  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1683  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1684  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1685  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1686  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1687  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1688  */
1689 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1690                 struct io_event __user *, result)
1691 {
1692         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1693         struct kioctx *ctx;
1694         struct kiocb *kiocb;
1695         u32 key;
1696         int ret;
1697
1698         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1699         if (unlikely(ret))
1700                 return -EFAULT;
1701
1702         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1703         if (unlikely(!ctx))
1704                 return -EINVAL;
1705
1706         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1707         ret = -EAGAIN;
1708         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1709         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1710                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1711                 kiocb->ki_users ++;
1712                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1713         } else
1714                 cancel = NULL;
1715         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1716
1717         if (NULL != cancel) {
1718                 struct io_event tmp;
1719                 pr_debug("calling cancel\n");
1720                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1721                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1722                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1723                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1724                 if (!ret) {
1725                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1726                          * into the user's buffer.
1727                          */
1728                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1729                                 ret = -EFAULT;
1730                 }
1731         } else
1732                 ret = -EINVAL;
1733
1734         put_ioctx(ctx);
1735
1736         return ret;
1737 }
1738
1739 /* io_getevents:
1740  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1741  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1742  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1743  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1744  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1745  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1746  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1747  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1748  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1749  *      timeout is relative and will be updated if not NULL and the
1750  *      operation blocks. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1751  */
1752 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1753                 long, min_nr,
1754                 long, nr,
1755                 struct io_event __user *, events,
1756                 struct timespec __user *, timeout)
1757 {
1758         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1759         long ret = -EINVAL;
1760
1761         if (likely(ioctx)) {
1762                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1763                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1764                 put_ioctx(ioctx);
1765         }
1766
1767         asmlinkage_protect(5, ret, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
1768         return ret;
1769 }