[PATCH] Remove final references to deprecated "MAP_ANON" page protection flag
[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/uio.h>
19
20 #define DEBUG 0
21
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/fs.h>
24 #include <linux/file.h>
25 #include <linux/mm.h>
26 #include <linux/mman.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/timer.h>
29 #include <linux/aio.h>
30 #include <linux/highmem.h>
31 #include <linux/workqueue.h>
32 #include <linux/security.h>
33
34 #include <asm/kmap_types.h>
35 #include <asm/uaccess.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37
38 #if DEBUG > 1
39 #define dprintk         printk
40 #else
41 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
42 #endif
43
44 /*------ sysctl variables----*/
45 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
46 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
47 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
48 /*----end sysctl variables---*/
49
50 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
51 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
52
53 static struct workqueue_struct *aio_wq;
54
55 /* Used for rare fput completion. */
56 static void aio_fput_routine(struct work_struct *);
57 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine);
58
59 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
60 static LIST_HEAD(fput_head);
61
62 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
63 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
64
65 /* aio_setup
66  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
67  *      failure as this is done early during the boot sequence.
68  */
69 static int __init aio_setup(void)
70 {
71         kiocb_cachep = kmem_cache_create("kiocb", sizeof(struct kiocb),
72                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
73         kioctx_cachep = kmem_cache_create("kioctx", sizeof(struct kioctx),
74                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
75
76         aio_wq = create_workqueue("aio");
77
78         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
79
80         return 0;
81 }
82
83 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
84 {
85         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
86         long i;
87
88         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
89                 put_page(info->ring_pages[i]);
90
91         if (info->mmap_size) {
92                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
93                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
94                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
95         }
96
97         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
98                 kfree(info->ring_pages);
99         info->ring_pages = NULL;
100         info->nr = 0;
101 }
102
103 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
104 {
105         struct aio_ring *ring;
106         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
107         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
108         unsigned long size;
109         int nr_pages;
110
111         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
112         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
113
114         size = sizeof(struct aio_ring);
115         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
116         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
117
118         if (nr_pages < 0)
119                 return -EINVAL;
120
121         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
122
123         info->nr = 0;
124         info->ring_pages = info->internal_pages;
125         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
126                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
127                 if (!info->ring_pages)
128                         return -ENOMEM;
129         }
130
131         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
132         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
133         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
134         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
135                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,
136                                   0);
137         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
138                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
139                 printk("mmap err: %ld\n", -info->mmap_base);
140                 info->mmap_size = 0;
141                 aio_free_ring(ctx);
142                 return -EAGAIN;
143         }
144
145         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
146         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
147                                         info->mmap_base, nr_pages, 
148                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
149         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
150
151         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
152                 aio_free_ring(ctx);
153                 return -EAGAIN;
154         }
155
156         ctx->user_id = info->mmap_base;
157
158         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
159
160         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
161         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
162         ring->id = ctx->user_id;
163         ring->head = ring->tail = 0;
164         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
165         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
166         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
167         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
168         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
169
170         return 0;
171 }
172
173
174 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
175  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
176  */
177 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
178 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
179 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
180
181 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
182         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
183         struct io_event *__event;                                       \
184         __event = kmap_atomic(                                          \
185                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
186         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
187         __event;                                                        \
188 })
189
190 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
191         struct io_event *__event = (event);     \
192         (void)__event;                          \
193         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
194 } while(0)
195
196 /* ioctx_alloc
197  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
198  */
199 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
200 {
201         struct mm_struct *mm;
202         struct kioctx *ctx;
203
204         /* Prevent overflows */
205         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
206             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
207                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
208                 return ERR_PTR(-EINVAL);
209         }
210
211         if ((unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
212                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
213
214         ctx = kmem_cache_alloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
215         if (!ctx)
216                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
217
218         memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
219         ctx->max_reqs = nr_events;
220         mm = ctx->mm = current->mm;
221         atomic_inc(&mm->mm_count);
222
223         atomic_set(&ctx->users, 1);
224         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
225         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
226         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
227
228         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
229         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
230         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
231
232         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
233                 goto out_freectx;
234
235         /* limit the number of system wide aios */
236         spin_lock(&aio_nr_lock);
237         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
238             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr)
239                 ctx->max_reqs = 0;
240         else
241                 aio_nr += ctx->max_reqs;
242         spin_unlock(&aio_nr_lock);
243         if (ctx->max_reqs == 0)
244                 goto out_cleanup;
245
246         /* now link into global list.  kludge.  FIXME */
247         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
248         ctx->next = mm->ioctx_list;
249         mm->ioctx_list = ctx;
250         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
251
252         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
253                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
254         return ctx;
255
256 out_cleanup:
257         __put_ioctx(ctx);
258         return ERR_PTR(-EAGAIN);
259
260 out_freectx:
261         mmdrop(mm);
262         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
263         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
264
265         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
266         return ctx;
267 }
268
269 /* aio_cancel_all
270  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
271  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
272  *      the rapid destruction of the kioctx.
273  */
274 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
275 {
276         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
277         struct io_event res;
278         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
279         ctx->dead = 1;
280         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
281                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
282                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
283                 list_del_init(&iocb->ki_list);
284                 cancel = iocb->ki_cancel;
285                 kiocbSetCancelled(iocb);
286                 if (cancel) {
287                         iocb->ki_users++;
288                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
289                         cancel(iocb, &res);
290                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
291                 }
292         }
293         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
294 }
295
296 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
297 {
298         struct task_struct *tsk = current;
299         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
300
301         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
302         if (!ctx->reqs_active)
303                 goto out;
304
305         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
306         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
307         while (ctx->reqs_active) {
308                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
309                 schedule();
310                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
311                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
312         }
313         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
314         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
315
316 out:
317         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
318 }
319
320 /* wait_on_sync_kiocb:
321  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
322  */
323 ssize_t fastcall wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
324 {
325         while (iocb->ki_users) {
326                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
327                 if (!iocb->ki_users)
328                         break;
329                 schedule();
330         }
331         __set_current_state(TASK_RUNNING);
332         return iocb->ki_user_data;
333 }
334
335 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
336  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
337  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
338  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
339  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
340  * associated with the request (held via struct page * references).
341  */
342 void fastcall exit_aio(struct mm_struct *mm)
343 {
344         struct kioctx *ctx = mm->ioctx_list;
345         mm->ioctx_list = NULL;
346         while (ctx) {
347                 struct kioctx *next = ctx->next;
348                 ctx->next = NULL;
349                 aio_cancel_all(ctx);
350
351                 wait_for_all_aios(ctx);
352                 /*
353                  * this is an overkill, but ensures we don't leave
354                  * the ctx on the aio_wq
355                  */
356                 flush_workqueue(aio_wq);
357
358                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
359                         printk(KERN_DEBUG
360                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
361                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
362                                 ctx->reqs_active);
363                 put_ioctx(ctx);
364                 ctx = next;
365         }
366 }
367
368 /* __put_ioctx
369  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
370  *      and the struct needs to be freed.
371  */
372 void fastcall __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
373 {
374         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
375
376         BUG_ON(ctx->reqs_active);
377
378         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
379         flush_workqueue(aio_wq);
380         aio_free_ring(ctx);
381         mmdrop(ctx->mm);
382         ctx->mm = NULL;
383         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
384         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
385
386         if (nr_events) {
387                 spin_lock(&aio_nr_lock);
388                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
389                 aio_nr -= nr_events;
390                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
391         }
392 }
393
394 /* aio_get_req
395  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
396  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
397  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
398  *
399  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
400  * an extra reference while submitting the i/o.
401  * This prevents races between the aio code path referencing the
402  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
403  */
404 static struct kiocb *FASTCALL(__aio_get_req(struct kioctx *ctx));
405 static struct kiocb fastcall *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
406 {
407         struct kiocb *req = NULL;
408         struct aio_ring *ring;
409         int okay = 0;
410
411         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
412         if (unlikely(!req))
413                 return NULL;
414
415         req->ki_flags = 0;
416         req->ki_users = 2;
417         req->ki_key = 0;
418         req->ki_ctx = ctx;
419         req->ki_cancel = NULL;
420         req->ki_retry = NULL;
421         req->ki_dtor = NULL;
422         req->private = NULL;
423         req->ki_iovec = NULL;
424         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
425
426         /* Check if the completion queue has enough free space to
427          * accept an event from this io.
428          */
429         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
430         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
431         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
432                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
433                 ctx->reqs_active++;
434                 okay = 1;
435         }
436         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
437         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
438
439         if (!okay) {
440                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
441                 req = NULL;
442         }
443
444         return req;
445 }
446
447 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
448 {
449         struct kiocb *req;
450         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
451          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
452          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
453          */
454         req = __aio_get_req(ctx);
455         if (unlikely(NULL == req)) {
456                 aio_fput_routine(NULL);
457                 req = __aio_get_req(ctx);
458         }
459         return req;
460 }
461
462 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
463 {
464         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
465
466         if (req->ki_dtor)
467                 req->ki_dtor(req);
468         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
469                 kfree(req->ki_iovec);
470         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
471         ctx->reqs_active--;
472
473         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
474                 wake_up(&ctx->wait);
475 }
476
477 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
478 {
479         spin_lock_irq(&fput_lock);
480         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
481                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
482                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
483
484                 list_del(&req->ki_list);
485                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
486
487                 /* Complete the fput */
488                 __fput(req->ki_filp);
489
490                 /* Link the iocb into the context's free list */
491                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
492                 really_put_req(ctx, req);
493                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
494
495                 put_ioctx(ctx);
496                 spin_lock_irq(&fput_lock);
497         }
498         spin_unlock_irq(&fput_lock);
499 }
500
501 /* __aio_put_req
502  *      Returns true if this put was the last user of the request.
503  */
504 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
505 {
506         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%d\n",
507                 req, atomic_read(&req->ki_filp->f_count));
508
509         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
510
511         req->ki_users --;
512         BUG_ON(req->ki_users < 0);
513         if (likely(req->ki_users))
514                 return 0;
515         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
516         req->ki_cancel = NULL;
517         req->ki_retry = NULL;
518
519         /* Must be done under the lock to serialise against cancellation.
520          * Call this aio_fput as it duplicates fput via the fput_work.
521          */
522         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count))) {
523                 get_ioctx(ctx);
524                 spin_lock(&fput_lock);
525                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
526                 spin_unlock(&fput_lock);
527                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
528         } else
529                 really_put_req(ctx, req);
530         return 1;
531 }
532
533 /* aio_put_req
534  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
535  *      false if the request is still in use.
536  */
537 int fastcall aio_put_req(struct kiocb *req)
538 {
539         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
540         int ret;
541         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
542         ret = __aio_put_req(ctx, req);
543         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
544         return ret;
545 }
546
547 /*      Lookup an ioctx id.  ioctx_list is lockless for reads.
548  *      FIXME: this is O(n) and is only suitable for development.
549  */
550 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
551 {
552         struct kioctx *ioctx;
553         struct mm_struct *mm;
554
555         mm = current->mm;
556         read_lock(&mm->ioctx_list_lock);
557         for (ioctx = mm->ioctx_list; ioctx; ioctx = ioctx->next)
558                 if (likely(ioctx->user_id == ctx_id && !ioctx->dead)) {
559                         get_ioctx(ioctx);
560                         break;
561                 }
562         read_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
563
564         return ioctx;
565 }
566
567 /*
568  * use_mm
569  *      Makes the calling kernel thread take on the specified
570  *      mm context.
571  *      Called by the retry thread execute retries within the
572  *      iocb issuer's mm context, so that copy_from/to_user
573  *      operations work seamlessly for aio.
574  *      (Note: this routine is intended to be called only
575  *      from a kernel thread context)
576  */
577 static void use_mm(struct mm_struct *mm)
578 {
579         struct mm_struct *active_mm;
580         struct task_struct *tsk = current;
581
582         task_lock(tsk);
583         tsk->flags |= PF_BORROWED_MM;
584         active_mm = tsk->active_mm;
585         atomic_inc(&mm->mm_count);
586         tsk->mm = mm;
587         tsk->active_mm = mm;
588         /*
589          * Note that on UML this *requires* PF_BORROWED_MM to be set, otherwise
590          * it won't work. Update it accordingly if you change it here
591          */
592         switch_mm(active_mm, mm, tsk);
593         task_unlock(tsk);
594
595         mmdrop(active_mm);
596 }
597
598 /*
599  * unuse_mm
600  *      Reverses the effect of use_mm, i.e. releases the
601  *      specified mm context which was earlier taken on
602  *      by the calling kernel thread
603  *      (Note: this routine is intended to be called only
604  *      from a kernel thread context)
605  */
606 static void unuse_mm(struct mm_struct *mm)
607 {
608         struct task_struct *tsk = current;
609
610         task_lock(tsk);
611         tsk->flags &= ~PF_BORROWED_MM;
612         tsk->mm = NULL;
613         /* active_mm is still 'mm' */
614         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
615         task_unlock(tsk);
616 }
617
618 /*
619  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
620  * has already been marked as kicked, and places it on
621  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
622  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
623  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
624  * queue to process it), or 0, if it found that it was
625  * already queued.
626  */
627 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
628 {
629         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
630
631         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
632
633         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
634                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
635                         &ctx->run_list);
636                 return 1;
637         }
638         return 0;
639 }
640
641 /* aio_run_iocb
642  *      This is the core aio execution routine. It is
643  *      invoked both for initial i/o submission and
644  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
645  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
646  *      already held. The lock is released and reacquired
647  *      as needed during processing.
648  *
649  * Calls the iocb retry method (already setup for the
650  * iocb on initial submission) for operation specific
651  * handling, but takes care of most of common retry
652  * execution details for a given iocb. The retry method
653  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
654  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
655  * retry kernel thread.
656  *
657  * The trickier parts in this code have to do with
658  * ensuring that only one retry instance is in progress
659  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
660  * simplifies the coding of individual aio operations as
661  * it avoids various potential races.
662  */
663 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
664 {
665         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
666         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
667         ssize_t ret;
668
669         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
670                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
671                 return 0;
672         }
673
674         /*
675          * We don't want the next retry iteration for this
676          * operation to start until this one has returned and
677          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
678          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
679          * meantime, indicating that data is available for the next
680          * iteration. We want to remember that and enable the
681          * next retry iteration _after_ we are through with
682          * this one.
683          *
684          * So, in order to be able to register a "kick", but
685          * prevent it from being queued now, we clear the kick
686          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
687          * still on the run list until we are actually done.
688          * When we are done with this iteration, we check if
689          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
690          * it up afresh.
691          */
692
693         kiocbClearKicked(iocb);
694
695         /*
696          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
697          * pull the iocb off the run list (We can't just call
698          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
699          * queue this on the run list yet)
700          */
701         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
702         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
703
704         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
705         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
706                 ret = -EINTR;
707                 aio_complete(iocb, ret, 0);
708                 /* must not access the iocb after this */
709                 goto out;
710         }
711
712         /*
713          * Now we are all set to call the retry method in async
714          * context. By setting this thread's io_wait context
715          * to point to the wait queue entry inside the currently
716          * running iocb for the duration of the retry, we ensure
717          * that async notification wakeups are queued by the
718          * operation instead of blocking waits, and when notified,
719          * cause the iocb to be kicked for continuation (through
720          * the aio_wake_function callback).
721          */
722         BUG_ON(current->io_wait != NULL);
723         current->io_wait = &iocb->ki_wait;
724         ret = retry(iocb);
725         current->io_wait = NULL;
726
727         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
728                 BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
729                 aio_complete(iocb, ret, 0);
730         }
731 out:
732         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
733
734         if (-EIOCBRETRY == ret) {
735                 /*
736                  * OK, now that we are done with this iteration
737                  * and know that there is more left to go,
738                  * this is where we let go so that a subsequent
739                  * "kick" can start the next iteration
740                  */
741
742                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
743                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
744                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
745                  * has already been kicked */
746                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
747                         __queue_kicked_iocb(iocb);
748
749                         /*
750                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
751                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
752                          * be safe to unconditionally queue the context into the
753                          * work queue.
754                          */
755                         aio_queue_work(ctx);
756                 }
757         }
758         return ret;
759 }
760
761 /*
762  * __aio_run_iocbs:
763  *      Process all pending retries queued on the ioctx
764  *      run list.
765  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
766  * context.
767  */
768 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
769 {
770         struct kiocb *iocb;
771         struct list_head run_list;
772
773         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
774
775         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
776         while (!list_empty(&run_list)) {
777                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
778                         ki_run_list);
779                 list_del(&iocb->ki_run_list);
780                 /*
781                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
782                  */
783                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
784                 aio_run_iocb(iocb);
785                 __aio_put_req(ctx, iocb);
786         }
787         if (!list_empty(&ctx->run_list))
788                 return 1;
789         return 0;
790 }
791
792 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
793 {
794         unsigned long timeout;
795         /*
796          * if someone is waiting, get the work started right
797          * away, otherwise, use a longer delay
798          */
799         smp_mb();
800         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
801                 timeout = 1;
802         else
803                 timeout = HZ/10;
804         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
805 }
806
807
808 /*
809  * aio_run_iocbs:
810  *      Process all pending retries queued on the ioctx
811  *      run list.
812  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
813  * context.
814  */
815 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
816 {
817         int requeue;
818
819         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
820
821         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
822         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
823         if (requeue)
824                 aio_queue_work(ctx);
825 }
826
827 /*
828  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
829  * the list stays empty
830  */
831 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
832 {
833         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
834         while (__aio_run_iocbs(ctx))
835                 ;
836         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
837 }
838
839 /*
840  * aio_kick_handler:
841  *      Work queue handler triggered to process pending
842  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
843  *      mm context before running the iocbs, so that
844  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
845  *      space.
846  * Run on aiod's context.
847  */
848 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
849 {
850         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
851         mm_segment_t oldfs = get_fs();
852         struct mm_struct *mm;
853         int requeue;
854
855         set_fs(USER_DS);
856         use_mm(ctx->mm);
857         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
858         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
859         mm = ctx->mm;
860         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
861         unuse_mm(mm);
862         set_fs(oldfs);
863         /*
864          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
865          */
866         if (requeue)
867                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
868 }
869
870
871 /*
872  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
873  * and if required activate the aio work queue to process
874  * it
875  */
876 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
877 {
878         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
879         unsigned long flags;
880         int run = 0;
881
882         /* We're supposed to be the only path putting the iocb back on the run
883          * list.  If we find that the iocb is *back* on a wait queue already
884          * than retry has happened before we could queue the iocb.  This also
885          * means that the retry could have completed and freed our iocb, no
886          * good. */
887         BUG_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
888
889         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
890         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
891          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
892         if (!kiocbTryKick(iocb))
893                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
894         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
895         if (run)
896                 aio_queue_work(ctx);
897 }
898
899 /*
900  * kick_iocb:
901  *      Called typically from a wait queue callback context
902  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
903  *      The retry is usually executed by aio workqueue
904  *      threads (See aio_kick_handler).
905  */
906 void fastcall kick_iocb(struct kiocb *iocb)
907 {
908         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
909          * single context. */
910         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
911                 kiocbSetKicked(iocb);
912                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
913                 return;
914         }
915
916         try_queue_kicked_iocb(iocb);
917 }
918 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
919
920 /* aio_complete
921  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
922  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
923  *      only other user of the request can be the cancellation code.
924  */
925 int fastcall aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
926 {
927         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
928         struct aio_ring_info    *info;
929         struct aio_ring *ring;
930         struct io_event *event;
931         unsigned long   flags;
932         unsigned long   tail;
933         int             ret;
934
935         /*
936          * Special case handling for sync iocbs:
937          *  - events go directly into the iocb for fast handling
938          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
939          *    ref, no other paths have a way to get another ref
940          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
941          */
942         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
943                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
944                 iocb->ki_user_data = res;
945                 iocb->ki_users = 0;
946                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
947                 return 1;
948         }
949
950         info = &ctx->ring_info;
951
952         /* add a completion event to the ring buffer.
953          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
954          * other code from messing with the tail
955          * pointer since we might be called from irq
956          * context.
957          */
958         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
959
960         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
961                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
962
963         /*
964          * cancelled requests don't get events, userland was given one
965          * when the event got cancelled.
966          */
967         if (kiocbIsCancelled(iocb))
968                 goto put_rq;
969
970         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
971
972         tail = info->tail;
973         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
974         if (++tail >= info->nr)
975                 tail = 0;
976
977         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
978         event->data = iocb->ki_user_data;
979         event->res = res;
980         event->res2 = res2;
981
982         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
983                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
984                 res, res2);
985
986         /* after flagging the request as done, we
987          * must never even look at it again
988          */
989         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
990
991         info->tail = tail;
992         ring->tail = tail;
993
994         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
995         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
996
997         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
998 put_rq:
999         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1000         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
1001
1002         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1003                 wake_up(&ctx->wait);
1004
1005         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1006         return ret;
1007 }
1008
1009 /* aio_read_evt
1010  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1011  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1012  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1013  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1014  */
1015 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1016 {
1017         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1018         struct aio_ring *ring;
1019         unsigned long head;
1020         int ret = 0;
1021
1022         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1023         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1024                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1025                  (unsigned long)ring->nr);
1026
1027         if (ring->head == ring->tail)
1028                 goto out;
1029
1030         spin_lock(&info->ring_lock);
1031
1032         head = ring->head % info->nr;
1033         if (head != ring->tail) {
1034                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1035                 *ent = *evp;
1036                 head = (head + 1) % info->nr;
1037                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1038                 ring->head = head;
1039                 ret = 1;
1040                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1041         }
1042         spin_unlock(&info->ring_lock);
1043
1044 out:
1045         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1046         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1047                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1048         return ret;
1049 }
1050
1051 struct aio_timeout {
1052         struct timer_list       timer;
1053         int                     timed_out;
1054         struct task_struct      *p;
1055 };
1056
1057 static void timeout_func(unsigned long data)
1058 {
1059         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1060
1061         to->timed_out = 1;
1062         wake_up_process(to->p);
1063 }
1064
1065 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1066 {
1067         init_timer(&to->timer);
1068         to->timer.data = (unsigned long)to;
1069         to->timer.function = timeout_func;
1070         to->timed_out = 0;
1071         to->p = current;
1072 }
1073
1074 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1075                                const struct timespec *ts)
1076 {
1077         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1078         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1079                 add_timer(&to->timer);
1080         else
1081                 to->timed_out = 1;
1082 }
1083
1084 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1085 {
1086         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1087 }
1088
1089 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1090                         long min_nr, long nr,
1091                         struct io_event __user *event,
1092                         struct timespec __user *timeout)
1093 {
1094         long                    start_jiffies = jiffies;
1095         struct task_struct      *tsk = current;
1096         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1097         int                     ret;
1098         int                     i = 0;
1099         struct io_event         ent;
1100         struct aio_timeout      to;
1101         int                     retry = 0;
1102
1103         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1104          * any, but C is fun!
1105          */
1106         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1107 retry:
1108         ret = 0;
1109         while (likely(i < nr)) {
1110                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1111                 if (unlikely(ret <= 0))
1112                         break;
1113
1114                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1115                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1116
1117                 /* Could we split the check in two? */
1118                 ret = -EFAULT;
1119                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1120                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1121                         break;
1122                 }
1123                 ret = 0;
1124
1125                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1126                 event ++;
1127                 i ++;
1128         }
1129
1130         if (min_nr <= i)
1131                 return i;
1132         if (ret)
1133                 return ret;
1134
1135         /* End fast path */
1136
1137         /* racey check, but it gets redone */
1138         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1139                 retry = 1;
1140                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1141                 goto retry;
1142         }
1143
1144         init_timeout(&to);
1145         if (timeout) {
1146                 struct timespec ts;
1147                 ret = -EFAULT;
1148                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1149                         goto out;
1150
1151                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1152         }
1153
1154         while (likely(i < nr)) {
1155                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1156                 do {
1157                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1158                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1159                         if (ret)
1160                                 break;
1161                         if (min_nr <= i)
1162                                 break;
1163                         ret = 0;
1164                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1165                                 break;
1166                         schedule();
1167                         if (signal_pending(tsk)) {
1168                                 ret = -EINTR;
1169                                 break;
1170                         }
1171                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1172                 } while (1) ;
1173
1174                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1175                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1176
1177                 if (unlikely(ret <= 0))
1178                         break;
1179
1180                 ret = -EFAULT;
1181                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1182                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1183                         break;
1184                 }
1185
1186                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1187                 event ++;
1188                 i ++;
1189         }
1190
1191         if (timeout)
1192                 clear_timeout(&to);
1193 out:
1194         return i ? i : ret;
1195 }
1196
1197 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1198  * against races with itself via ->dead.
1199  */
1200 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1201 {
1202         struct mm_struct *mm = current->mm;
1203         struct kioctx **tmp;
1204         int was_dead;
1205
1206         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1207         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
1208         was_dead = ioctx->dead;
1209         ioctx->dead = 1;
1210         for (tmp = &mm->ioctx_list; *tmp && *tmp != ioctx;
1211              tmp = &(*tmp)->next)
1212                 ;
1213         if (*tmp)
1214                 *tmp = ioctx->next;
1215         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
1216
1217         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1218         if (likely(!was_dead))
1219                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1220
1221         aio_cancel_all(ioctx);
1222         wait_for_all_aios(ioctx);
1223         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1224 }
1225
1226 /* sys_io_setup:
1227  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1228  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1229  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1230  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1231  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1232  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1233  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1234  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1235  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1236  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1237  *      implemented.
1238  */
1239 asmlinkage long sys_io_setup(unsigned nr_events, aio_context_t __user *ctxp)
1240 {
1241         struct kioctx *ioctx = NULL;
1242         unsigned long ctx;
1243         long ret;
1244
1245         ret = get_user(ctx, ctxp);
1246         if (unlikely(ret))
1247                 goto out;
1248
1249         ret = -EINVAL;
1250         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1251                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1252                          ctx, nr_events);
1253                 goto out;
1254         }
1255
1256         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1257         ret = PTR_ERR(ioctx);
1258         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1259                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1260                 if (!ret)
1261                         return 0;
1262
1263                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1264                 io_destroy(ioctx);
1265         }
1266
1267 out:
1268         return ret;
1269 }
1270
1271 /* sys_io_destroy:
1272  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1273  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1274  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1275  *      is invalid.
1276  */
1277 asmlinkage long sys_io_destroy(aio_context_t ctx)
1278 {
1279         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1280         if (likely(NULL != ioctx)) {
1281                 io_destroy(ioctx);
1282                 return 0;
1283         }
1284         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1285         return -EINVAL;
1286 }
1287
1288 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1289 {
1290         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1291
1292         BUG_ON(ret <= 0);
1293
1294         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1295                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1296                 iov->iov_base += this;
1297                 iov->iov_len -= this;
1298                 iocb->ki_left -= this;
1299                 ret -= this;
1300                 if (iov->iov_len == 0) {
1301                         iocb->ki_cur_seg++;
1302                         iov++;
1303                 }
1304         }
1305
1306         /* the caller should not have done more io than what fit in
1307          * the remaining iovecs */
1308         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1309 }
1310
1311 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1312 {
1313         struct file *file = iocb->ki_filp;
1314         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1315         struct inode *inode = mapping->host;
1316         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1317                          unsigned long, loff_t);
1318         ssize_t ret = 0;
1319         unsigned short opcode;
1320
1321         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1322                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1323                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1324                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1325         } else {
1326                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1327                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1328         }
1329
1330         do {
1331                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1332                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1333                             iocb->ki_pos);
1334                 if (ret > 0)
1335                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1336
1337         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1338          * regular file. */
1339         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1340                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1341                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1342
1343         /* This means we must have transferred all that we could */
1344         /* No need to retry anymore */
1345         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1346                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1347
1348         return ret;
1349 }
1350
1351 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1352 {
1353         struct file *file = iocb->ki_filp;
1354         ssize_t ret = -EINVAL;
1355
1356         if (file->f_op->aio_fsync)
1357                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1358         return ret;
1359 }
1360
1361 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1362 {
1363         struct file *file = iocb->ki_filp;
1364         ssize_t ret = -EINVAL;
1365
1366         if (file->f_op->aio_fsync)
1367                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1368         return ret;
1369 }
1370
1371 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb)
1372 {
1373         ssize_t ret;
1374
1375         ret = rw_copy_check_uvector(type, (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1376                                     kiocb->ki_nbytes, 1,
1377                                     &kiocb->ki_inline_vec, &kiocb->ki_iovec);
1378         if (ret < 0)
1379                 goto out;
1380
1381         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1382         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1383         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1384         kiocb->ki_nbytes = ret;
1385         kiocb->ki_left = ret;
1386
1387         ret = 0;
1388 out:
1389         return ret;
1390 }
1391
1392 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb)
1393 {
1394         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1395         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1396         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_left;
1397         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1398         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 /*
1403  * aio_setup_iocb:
1404  *      Performs the initial checks and aio retry method
1405  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1406  */
1407 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1408 {
1409         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1410         ssize_t ret = 0;
1411
1412         switch (kiocb->ki_opcode) {
1413         case IOCB_CMD_PREAD:
1414                 ret = -EBADF;
1415                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1416                         break;
1417                 ret = -EFAULT;
1418                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1419                         kiocb->ki_left)))
1420                         break;
1421                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1422                 if (unlikely(ret))
1423                         break;
1424                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1425                 if (ret)
1426                         break;
1427                 ret = -EINVAL;
1428                 if (file->f_op->aio_read)
1429                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1430                 break;
1431         case IOCB_CMD_PWRITE:
1432                 ret = -EBADF;
1433                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1434                         break;
1435                 ret = -EFAULT;
1436                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1437                         kiocb->ki_left)))
1438                         break;
1439                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1440                 if (unlikely(ret))
1441                         break;
1442                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1443                 if (ret)
1444                         break;
1445                 ret = -EINVAL;
1446                 if (file->f_op->aio_write)
1447                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1448                 break;
1449         case IOCB_CMD_PREADV:
1450                 ret = -EBADF;
1451                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1452                         break;
1453                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1454                 if (unlikely(ret))
1455                         break;
1456                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb);
1457                 if (ret)
1458                         break;
1459                 ret = -EINVAL;
1460                 if (file->f_op->aio_read)
1461                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1462                 break;
1463         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1464                 ret = -EBADF;
1465                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1466                         break;
1467                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1468                 if (unlikely(ret))
1469                         break;
1470                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb);
1471                 if (ret)
1472                         break;
1473                 ret = -EINVAL;
1474                 if (file->f_op->aio_write)
1475                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1476                 break;
1477         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1478                 ret = -EINVAL;
1479                 if (file->f_op->aio_fsync)
1480                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1481                 break;
1482         case IOCB_CMD_FSYNC:
1483                 ret = -EINVAL;
1484                 if (file->f_op->aio_fsync)
1485                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1486                 break;
1487         default:
1488                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1489                 ret = -EINVAL;
1490         }
1491
1492         if (!kiocb->ki_retry)
1493                 return ret;
1494
1495         return 0;
1496 }
1497
1498 /*
1499  * aio_wake_function:
1500  *      wait queue callback function for aio notification,
1501  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1502  *
1503  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1504  *      a kiocb (current->io_wait points to this wait queue
1505  *      entry when an aio operation executes; it is used
1506  *      instead of a synchronous wait when an i/o blocking
1507  *      condition is encountered during aio).
1508  *
1509  * Note:
1510  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1511  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1512  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1513  * because this callback isn't used for wait queues which
1514  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1515  */
1516 static int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
1517                              int sync, void *key)
1518 {
1519         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1520
1521         list_del_init(&wait->task_list);
1522         kick_iocb(iocb);
1523         return 1;
1524 }
1525
1526 int fastcall io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1527                          struct iocb *iocb)
1528 {
1529         struct kiocb *req;
1530         struct file *file;
1531         ssize_t ret;
1532
1533         /* enforce forwards compatibility on users */
1534         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2 ||
1535                      iocb->aio_reserved3)) {
1536                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1537                 return -EINVAL;
1538         }
1539
1540         /* prevent overflows */
1541         if (unlikely(
1542             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1543             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1544             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1545            )) {
1546                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1547                 return -EINVAL;
1548         }
1549
1550         file = fget(iocb->aio_fildes);
1551         if (unlikely(!file))
1552                 return -EBADF;
1553
1554         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1555         if (unlikely(!req)) {
1556                 fput(file);
1557                 return -EAGAIN;
1558         }
1559
1560         req->ki_filp = file;
1561         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1562         if (unlikely(ret)) {
1563                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1564                 goto out_put_req;
1565         }
1566
1567         req->ki_obj.user = user_iocb;
1568         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1569         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1570
1571         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1572         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1573         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1574         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1575         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1576
1577         ret = aio_setup_iocb(req);
1578
1579         if (ret)
1580                 goto out_put_req;
1581
1582         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1583         aio_run_iocb(req);
1584         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1585                 /* drain the run list */
1586                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1587                         ;
1588         }
1589         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1590         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1591         return 0;
1592
1593 out_put_req:
1594         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1595         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1596         return ret;
1597 }
1598
1599 /* sys_io_submit:
1600  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1601  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1602  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1603  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1604  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1605  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1606  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1607  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1608  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1609  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1610  */
1611 asmlinkage long sys_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1612                               struct iocb __user * __user *iocbpp)
1613 {
1614         struct kioctx *ctx;
1615         long ret = 0;
1616         int i;
1617
1618         if (unlikely(nr < 0))
1619                 return -EINVAL;
1620
1621         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1622                 return -EFAULT;
1623
1624         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1625         if (unlikely(!ctx)) {
1626                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1627                 return -EINVAL;
1628         }
1629
1630         /*
1631          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1632          * successfully submitted?
1633          */
1634         for (i=0; i<nr; i++) {
1635                 struct iocb __user *user_iocb;
1636                 struct iocb tmp;
1637
1638                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1639                         ret = -EFAULT;
1640                         break;
1641                 }
1642
1643                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1644                         ret = -EFAULT;
1645                         break;
1646                 }
1647
1648                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1649                 if (ret)
1650                         break;
1651         }
1652
1653         put_ioctx(ctx);
1654         return i ? i : ret;
1655 }
1656
1657 /* lookup_kiocb
1658  *      Finds a given iocb for cancellation.
1659  */
1660 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1661                                   u32 key)
1662 {
1663         struct list_head *pos;
1664
1665         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1666
1667         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1668         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1669                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1670                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1671                         return kiocb;
1672         }
1673         return NULL;
1674 }
1675
1676 /* sys_io_cancel:
1677  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1678  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1679  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1680  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1681  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1682  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1683  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1684  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1685  */
1686 asmlinkage long sys_io_cancel(aio_context_t ctx_id, struct iocb __user *iocb,
1687                               struct io_event __user *result)
1688 {
1689         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1690         struct kioctx *ctx;
1691         struct kiocb *kiocb;
1692         u32 key;
1693         int ret;
1694
1695         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1696         if (unlikely(ret))
1697                 return -EFAULT;
1698
1699         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1700         if (unlikely(!ctx))
1701                 return -EINVAL;
1702
1703         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1704         ret = -EAGAIN;
1705         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1706         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1707                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1708                 kiocb->ki_users ++;
1709                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1710         } else
1711                 cancel = NULL;
1712         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1713
1714         if (NULL != cancel) {
1715                 struct io_event tmp;
1716                 pr_debug("calling cancel\n");
1717                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1718                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1719                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1720                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1721                 if (!ret) {
1722                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1723                          * into the user's buffer.
1724                          */
1725                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1726                                 ret = -EFAULT;
1727                 }
1728         } else
1729                 ret = -EINVAL;
1730
1731         put_ioctx(ctx);
1732
1733         return ret;
1734 }
1735
1736 /* io_getevents:
1737  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1738  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1739  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1740  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1741  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1742  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1743  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1744  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1745  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1746  *      with -ENOSYS if not implemented.
1747  */
1748 asmlinkage long sys_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
1749                                  long min_nr,
1750                                  long nr,
1751                                  struct io_event __user *events,
1752                                  struct timespec __user *timeout)
1753 {
1754         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1755         long ret = -EINVAL;
1756
1757         if (likely(ioctx)) {
1758                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1759                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1760                 put_ioctx(ioctx);
1761         }
1762
1763         return ret;
1764 }
1765
1766 __initcall(aio_setup);
1767
1768 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1769 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
1770 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);