6db8745c2edd7b8c5143531df9c9cd21e7a7dbb5
[linux-3.10.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/export.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 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
60 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
61
62 /* aio_setup
63  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
64  *      failure as this is done early during the boot sequence.
65  */
66 static int __init aio_setup(void)
67 {
68         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
69         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
70
71         aio_wq = alloc_workqueue("aio", 0, 1);  /* used to limit concurrency */
72         BUG_ON(!aio_wq);
73
74         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
75
76         return 0;
77 }
78 __initcall(aio_setup);
79
80 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
81 {
82         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
83         long i;
84
85         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
86                 put_page(info->ring_pages[i]);
87
88         if (info->mmap_size) {
89                 BUG_ON(ctx->mm != current->mm);
90                 vm_munmap(info->mmap_base, info->mmap_size);
91         }
92
93         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
94                 kfree(info->ring_pages);
95         info->ring_pages = NULL;
96         info->nr = 0;
97 }
98
99 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
100 {
101         struct aio_ring *ring;
102         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
103         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
104         unsigned long size, populate;
105         int nr_pages;
106
107         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
108         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
109
110         size = sizeof(struct aio_ring);
111         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
112         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
113
114         if (nr_pages < 0)
115                 return -EINVAL;
116
117         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
118
119         info->nr = 0;
120         info->ring_pages = info->internal_pages;
121         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
122                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
123                 if (!info->ring_pages)
124                         return -ENOMEM;
125         }
126
127         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
128         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
129         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
130         info->mmap_base = do_mmap_pgoff(NULL, 0, info->mmap_size, 
131                                         PROT_READ|PROT_WRITE,
132                                         MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, 0,
133                                         &populate);
134         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
135                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
136                 info->mmap_size = 0;
137                 aio_free_ring(ctx);
138                 return -EAGAIN;
139         }
140
141         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
142         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
143                                         info->mmap_base, nr_pages, 
144                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
145         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
146
147         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
148                 aio_free_ring(ctx);
149                 return -EAGAIN;
150         }
151         if (populate)
152                 mm_populate(info->mmap_base, populate);
153
154         ctx->user_id = info->mmap_base;
155
156         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
157
158         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
159         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
160         ring->id = ctx->user_id;
161         ring->head = ring->tail = 0;
162         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
163         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
164         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
165         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
166         kunmap_atomic(ring);
167
168         return 0;
169 }
170
171
172 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
173  * kmap_atomic().  Release the pointer with put_aio_ring_event();
174  */
175 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
176 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
177 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
178
179 #define aio_ring_event(info, nr) ({                                     \
180         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
181         struct io_event *__event;                                       \
182         __event = kmap_atomic(                                          \
183                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]); \
184         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
185         __event;                                                        \
186 })
187
188 #define put_aio_ring_event(event) do {          \
189         struct io_event *__event = (event);     \
190         (void)__event;                          \
191         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK)); \
192 } while(0)
193
194 static void ctx_rcu_free(struct rcu_head *head)
195 {
196         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
197         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
198 }
199
200 /* __put_ioctx
201  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
202  *      and the struct needs to be freed.
203  */
204 static void __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
205 {
206         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
207         BUG_ON(ctx->reqs_active);
208
209         cancel_delayed_work_sync(&ctx->wq);
210         aio_free_ring(ctx);
211         mmdrop(ctx->mm);
212         ctx->mm = NULL;
213         if (nr_events) {
214                 spin_lock(&aio_nr_lock);
215                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
216                 aio_nr -= nr_events;
217                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
218         }
219         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
220         call_rcu(&ctx->rcu_head, ctx_rcu_free);
221 }
222
223 static inline int try_get_ioctx(struct kioctx *kioctx)
224 {
225         return atomic_inc_not_zero(&kioctx->users);
226 }
227
228 static inline void put_ioctx(struct kioctx *kioctx)
229 {
230         BUG_ON(atomic_read(&kioctx->users) <= 0);
231         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&kioctx->users)))
232                 __put_ioctx(kioctx);
233 }
234
235 /* ioctx_alloc
236  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
237  */
238 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
239 {
240         struct mm_struct *mm;
241         struct kioctx *ctx;
242         int err = -ENOMEM;
243
244         /* Prevent overflows */
245         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
246             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
247                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
248                 return ERR_PTR(-EINVAL);
249         }
250
251         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
252                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
253
254         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
255         if (!ctx)
256                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
257
258         ctx->max_reqs = nr_events;
259         mm = ctx->mm = current->mm;
260         atomic_inc(&mm->mm_count);
261
262         atomic_set(&ctx->users, 2);
263         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
264         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
265         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
266
267         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
268         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
269         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
270
271         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
272                 goto out_freectx;
273
274         /* limit the number of system wide aios */
275         spin_lock(&aio_nr_lock);
276         if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
277             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
278                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
279                 goto out_cleanup;
280         }
281         aio_nr += ctx->max_reqs;
282         spin_unlock(&aio_nr_lock);
283
284         /* now link into global list. */
285         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
286         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
287         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
288
289         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
290                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
291         return ctx;
292
293 out_cleanup:
294         err = -EAGAIN;
295         aio_free_ring(ctx);
296 out_freectx:
297         mmdrop(mm);
298         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
299         dprintk("aio: error allocating ioctx %d\n", err);
300         return ERR_PTR(err);
301 }
302
303 /* kill_ctx
304  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
305  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
306  *      the rapid destruction of the kioctx.
307  */
308 static void kill_ctx(struct kioctx *ctx)
309 {
310         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
311         struct task_struct *tsk = current;
312         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
313         struct io_event res;
314
315         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
316         ctx->dead = 1;
317         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
318                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
319                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
320                 list_del_init(&iocb->ki_list);
321                 cancel = iocb->ki_cancel;
322                 kiocbSetCancelled(iocb);
323                 if (cancel) {
324                         iocb->ki_users++;
325                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
326                         cancel(iocb, &res);
327                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
328                 }
329         }
330
331         if (!ctx->reqs_active)
332                 goto out;
333
334         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
335         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
336         while (ctx->reqs_active) {
337                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
338                 io_schedule();
339                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
340                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
341         }
342         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
343         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
344
345 out:
346         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
347 }
348
349 /* wait_on_sync_kiocb:
350  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
351  */
352 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
353 {
354         while (iocb->ki_users) {
355                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
356                 if (!iocb->ki_users)
357                         break;
358                 io_schedule();
359         }
360         __set_current_state(TASK_RUNNING);
361         return iocb->ki_user_data;
362 }
363 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
364
365 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
366  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
367  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
368  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
369  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
370  * associated with the request (held via struct page * references).
371  */
372 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
373 {
374         struct kioctx *ctx;
375
376         while (!hlist_empty(&mm->ioctx_list)) {
377                 ctx = hlist_entry(mm->ioctx_list.first, struct kioctx, list);
378                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
379
380                 kill_ctx(ctx);
381
382                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
383                         printk(KERN_DEBUG
384                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
385                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
386                                 ctx->reqs_active);
387                 /*
388                  * We don't need to bother with munmap() here -
389                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
390                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
391                  * as indicator that it needs to unmap the area,
392                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
393                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
394                  * That way we get all munmap done to current->mm -
395                  * all other callers have ctx->mm == current->mm.
396                  */
397                 ctx->ring_info.mmap_size = 0;
398                 put_ioctx(ctx);
399         }
400 }
401
402 /* aio_get_req
403  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
404  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
405  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
406  *
407  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
408  * an extra reference while submitting the i/o.
409  * This prevents races between the aio code path referencing the
410  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
411  */
412 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
413 {
414         struct kiocb *req = NULL;
415
416         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
417         if (unlikely(!req))
418                 return NULL;
419
420         req->ki_flags = 0;
421         req->ki_users = 2;
422         req->ki_key = 0;
423         req->ki_ctx = ctx;
424         req->ki_cancel = NULL;
425         req->ki_retry = NULL;
426         req->ki_dtor = NULL;
427         req->private = NULL;
428         req->ki_iovec = NULL;
429         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
430         req->ki_eventfd = NULL;
431
432         return req;
433 }
434
435 /*
436  * struct kiocb's are allocated in batches to reduce the number of
437  * times the ctx lock is acquired and released.
438  */
439 #define KIOCB_BATCH_SIZE        32L
440 struct kiocb_batch {
441         struct list_head head;
442         long count; /* number of requests left to allocate */
443 };
444
445 static void kiocb_batch_init(struct kiocb_batch *batch, long total)
446 {
447         INIT_LIST_HEAD(&batch->head);
448         batch->count = total;
449 }
450
451 static void kiocb_batch_free(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
452 {
453         struct kiocb *req, *n;
454
455         if (list_empty(&batch->head))
456                 return;
457
458         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
459         list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
460                 list_del(&req->ki_batch);
461                 list_del(&req->ki_list);
462                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
463                 ctx->reqs_active--;
464         }
465         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
466                 wake_up_all(&ctx->wait);
467         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
468 }
469
470 /*
471  * Allocate a batch of kiocbs.  This avoids taking and dropping the
472  * context lock a lot during setup.
473  */
474 static int kiocb_batch_refill(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
475 {
476         unsigned short allocated, to_alloc;
477         long avail;
478         struct kiocb *req, *n;
479         struct aio_ring *ring;
480
481         to_alloc = min(batch->count, KIOCB_BATCH_SIZE);
482         for (allocated = 0; allocated < to_alloc; allocated++) {
483                 req = __aio_get_req(ctx);
484                 if (!req)
485                         /* allocation failed, go with what we've got */
486                         break;
487                 list_add(&req->ki_batch, &batch->head);
488         }
489
490         if (allocated == 0)
491                 goto out;
492
493         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
494         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0]);
495
496         avail = aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring) - ctx->reqs_active;
497         BUG_ON(avail < 0);
498         if (avail < allocated) {
499                 /* Trim back the number of requests. */
500                 list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
501                         list_del(&req->ki_batch);
502                         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
503                         if (--allocated <= avail)
504                                 break;
505                 }
506         }
507
508         batch->count -= allocated;
509         list_for_each_entry(req, &batch->head, ki_batch) {
510                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
511                 ctx->reqs_active++;
512         }
513
514         kunmap_atomic(ring);
515         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
516
517 out:
518         return allocated;
519 }
520
521 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx,
522                                         struct kiocb_batch *batch)
523 {
524         struct kiocb *req;
525
526         if (list_empty(&batch->head))
527                 if (kiocb_batch_refill(ctx, batch) == 0)
528                         return NULL;
529         req = list_first_entry(&batch->head, struct kiocb, ki_batch);
530         list_del(&req->ki_batch);
531         return req;
532 }
533
534 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
535 {
536         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
537
538         if (req->ki_eventfd != NULL)
539                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
540         if (req->ki_dtor)
541                 req->ki_dtor(req);
542         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
543                 kfree(req->ki_iovec);
544         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
545         ctx->reqs_active--;
546
547         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
548                 wake_up_all(&ctx->wait);
549 }
550
551 /* __aio_put_req
552  *      Returns true if this put was the last user of the request.
553  */
554 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
555 {
556         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%ld\n",
557                 req, atomic_long_read(&req->ki_filp->f_count));
558
559         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
560
561         req->ki_users--;
562         BUG_ON(req->ki_users < 0);
563         if (likely(req->ki_users))
564                 return 0;
565         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
566         req->ki_cancel = NULL;
567         req->ki_retry = NULL;
568
569         fput(req->ki_filp);
570         req->ki_filp = NULL;
571         really_put_req(ctx, req);
572         return 1;
573 }
574
575 /* aio_put_req
576  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
577  *      false if the request is still in use.
578  */
579 int aio_put_req(struct kiocb *req)
580 {
581         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
582         int ret;
583         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
584         ret = __aio_put_req(ctx, req);
585         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
586         return ret;
587 }
588 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
589
590 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
591 {
592         struct mm_struct *mm = current->mm;
593         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
594
595         rcu_read_lock();
596
597         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, &mm->ioctx_list, list) {
598                 /*
599                  * RCU protects us against accessing freed memory but
600                  * we have to be careful not to get a reference when the
601                  * reference count already dropped to 0 (ctx->dead test
602                  * is unreliable because of races).
603                  */
604                 if (ctx->user_id == ctx_id && !ctx->dead && try_get_ioctx(ctx)){
605                         ret = ctx;
606                         break;
607                 }
608         }
609
610         rcu_read_unlock();
611         return ret;
612 }
613
614 /*
615  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
616  * has already been marked as kicked, and places it on
617  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
618  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
619  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
620  * queue to process it), or 0, if it found that it was
621  * already queued.
622  */
623 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
624 {
625         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
626
627         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
628
629         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
630                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
631                         &ctx->run_list);
632                 return 1;
633         }
634         return 0;
635 }
636
637 /* aio_run_iocb
638  *      This is the core aio execution routine. It is
639  *      invoked both for initial i/o submission and
640  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
641  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
642  *      already held. The lock is released and reacquired
643  *      as needed during processing.
644  *
645  * Calls the iocb retry method (already setup for the
646  * iocb on initial submission) for operation specific
647  * handling, but takes care of most of common retry
648  * execution details for a given iocb. The retry method
649  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
650  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
651  * retry kernel thread.
652  *
653  * The trickier parts in this code have to do with
654  * ensuring that only one retry instance is in progress
655  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
656  * simplifies the coding of individual aio operations as
657  * it avoids various potential races.
658  */
659 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
660 {
661         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
662         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
663         ssize_t ret;
664
665         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
666                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
667                 return 0;
668         }
669
670         /*
671          * We don't want the next retry iteration for this
672          * operation to start until this one has returned and
673          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
674          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
675          * meantime, indicating that data is available for the next
676          * iteration. We want to remember that and enable the
677          * next retry iteration _after_ we are through with
678          * this one.
679          *
680          * So, in order to be able to register a "kick", but
681          * prevent it from being queued now, we clear the kick
682          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
683          * still on the run list until we are actually done.
684          * When we are done with this iteration, we check if
685          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
686          * it up afresh.
687          */
688
689         kiocbClearKicked(iocb);
690
691         /*
692          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
693          * pull the iocb off the run list (We can't just call
694          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
695          * queue this on the run list yet)
696          */
697         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
698         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
699
700         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
701         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
702                 ret = -EINTR;
703                 aio_complete(iocb, ret, 0);
704                 /* must not access the iocb after this */
705                 goto out;
706         }
707
708         /*
709          * Now we are all set to call the retry method in async
710          * context.
711          */
712         ret = retry(iocb);
713
714         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
715                 /*
716                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
717                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
718                  */
719                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
720                              ret == -ERESTARTNOHAND || ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
721                         ret = -EINTR;
722                 aio_complete(iocb, ret, 0);
723         }
724 out:
725         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
726
727         if (-EIOCBRETRY == ret) {
728                 /*
729                  * OK, now that we are done with this iteration
730                  * and know that there is more left to go,
731                  * this is where we let go so that a subsequent
732                  * "kick" can start the next iteration
733                  */
734
735                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
736                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
737                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
738                  * has already been kicked */
739                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
740                         __queue_kicked_iocb(iocb);
741
742                         /*
743                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
744                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
745                          * be safe to unconditionally queue the context into the
746                          * work queue.
747                          */
748                         aio_queue_work(ctx);
749                 }
750         }
751         return ret;
752 }
753
754 /*
755  * __aio_run_iocbs:
756  *      Process all pending retries queued on the ioctx
757  *      run list.
758  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
759  * context.
760  */
761 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
762 {
763         struct kiocb *iocb;
764         struct list_head run_list;
765
766         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
767
768         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
769         while (!list_empty(&run_list)) {
770                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
771                         ki_run_list);
772                 list_del(&iocb->ki_run_list);
773                 /*
774                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
775                  */
776                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
777                 aio_run_iocb(iocb);
778                 __aio_put_req(ctx, iocb);
779         }
780         if (!list_empty(&ctx->run_list))
781                 return 1;
782         return 0;
783 }
784
785 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
786 {
787         unsigned long timeout;
788         /*
789          * if someone is waiting, get the work started right
790          * away, otherwise, use a longer delay
791          */
792         smp_mb();
793         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
794                 timeout = 1;
795         else
796                 timeout = HZ/10;
797         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
798 }
799
800 /*
801  * aio_run_all_iocbs:
802  *      Process all pending retries queued on the ioctx
803  *      run list, and keep running them until the list
804  *      stays empty.
805  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm context.
806  */
807 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
808 {
809         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
810         while (__aio_run_iocbs(ctx))
811                 ;
812         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
813 }
814
815 /*
816  * aio_kick_handler:
817  *      Work queue handler triggered to process pending
818  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
819  *      mm context before running the iocbs, so that
820  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
821  *      space.
822  * Run on aiod's context.
823  */
824 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
825 {
826         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
827         mm_segment_t oldfs = get_fs();
828         struct mm_struct *mm;
829         int requeue;
830
831         set_fs(USER_DS);
832         use_mm(ctx->mm);
833         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
834         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
835         mm = ctx->mm;
836         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
837         unuse_mm(mm);
838         set_fs(oldfs);
839         /*
840          * we're in a worker thread already; no point using non-zero delay
841          */
842         if (requeue)
843                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
844 }
845
846
847 /*
848  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
849  * and if required activate the aio work queue to process
850  * it
851  */
852 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
853 {
854         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
855         unsigned long flags;
856         int run = 0;
857
858         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
859         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
860          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
861         if (!kiocbTryKick(iocb))
862                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
863         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
864         if (run)
865                 aio_queue_work(ctx);
866 }
867
868 /*
869  * kick_iocb:
870  *      Called typically from a wait queue callback context
871  *      to trigger a retry of the iocb.
872  *      The retry is usually executed by aio workqueue
873  *      threads (See aio_kick_handler).
874  */
875 void kick_iocb(struct kiocb *iocb)
876 {
877         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
878          * single context. */
879         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
880                 kiocbSetKicked(iocb);
881                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
882                 return;
883         }
884
885         try_queue_kicked_iocb(iocb);
886 }
887 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
888
889 /* aio_complete
890  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
891  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
892  *      only other user of the request can be the cancellation code.
893  */
894 int aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
895 {
896         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
897         struct aio_ring_info    *info;
898         struct aio_ring *ring;
899         struct io_event *event;
900         unsigned long   flags;
901         unsigned long   tail;
902         int             ret;
903
904         /*
905          * Special case handling for sync iocbs:
906          *  - events go directly into the iocb for fast handling
907          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
908          *    ref, no other paths have a way to get another ref
909          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
910          */
911         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
912                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
913                 iocb->ki_user_data = res;
914                 iocb->ki_users = 0;
915                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
916                 return 1;
917         }
918
919         info = &ctx->ring_info;
920
921         /* add a completion event to the ring buffer.
922          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
923          * other code from messing with the tail
924          * pointer since we might be called from irq
925          * context.
926          */
927         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
928
929         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
930                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
931
932         /*
933          * cancelled requests don't get events, userland was given one
934          * when the event got cancelled.
935          */
936         if (kiocbIsCancelled(iocb))
937                 goto put_rq;
938
939         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
940
941         tail = info->tail;
942         event = aio_ring_event(info, tail);
943         if (++tail >= info->nr)
944                 tail = 0;
945
946         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
947         event->data = iocb->ki_user_data;
948         event->res = res;
949         event->res2 = res2;
950
951         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
952                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
953                 res, res2);
954
955         /* after flagging the request as done, we
956          * must never even look at it again
957          */
958         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
959
960         info->tail = tail;
961         ring->tail = tail;
962
963         put_aio_ring_event(event);
964         kunmap_atomic(ring);
965
966         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
967
968         /*
969          * Check if the user asked us to deliver the result through an
970          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
971          * from IRQ context.
972          */
973         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
974                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
975
976 put_rq:
977         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
978         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
979
980         /*
981          * We have to order our ring_info tail store above and test
982          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
983          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
984          * ordered with the unlocked test.
985          */
986         smp_mb();
987
988         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
989                 wake_up(&ctx->wait);
990
991         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
992         return ret;
993 }
994 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
995
996 /* aio_read_evt
997  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
998  *      events fetched (0 or 1 ;-)
999  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1000  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1001  */
1002 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1003 {
1004         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1005         struct aio_ring *ring;
1006         unsigned long head;
1007         int ret = 0;
1008
1009         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
1010         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1011                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1012                  (unsigned long)ring->nr);
1013
1014         if (ring->head == ring->tail)
1015                 goto out;
1016
1017         spin_lock(&info->ring_lock);
1018
1019         head = ring->head % info->nr;
1020         if (head != ring->tail) {
1021                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head);
1022                 *ent = *evp;
1023                 head = (head + 1) % info->nr;
1024                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1025                 ring->head = head;
1026                 ret = 1;
1027                 put_aio_ring_event(evp);
1028         }
1029         spin_unlock(&info->ring_lock);
1030
1031 out:
1032         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1033                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1034         kunmap_atomic(ring);
1035         return ret;
1036 }
1037
1038 struct aio_timeout {
1039         struct timer_list       timer;
1040         int                     timed_out;
1041         struct task_struct      *p;
1042 };
1043
1044 static void timeout_func(unsigned long data)
1045 {
1046         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1047
1048         to->timed_out = 1;
1049         wake_up_process(to->p);
1050 }
1051
1052 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1053 {
1054         setup_timer_on_stack(&to->timer, timeout_func, (unsigned long) to);
1055         to->timed_out = 0;
1056         to->p = current;
1057 }
1058
1059 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1060                                const struct timespec *ts)
1061 {
1062         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1063         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1064                 add_timer(&to->timer);
1065         else
1066                 to->timed_out = 1;
1067 }
1068
1069 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1070 {
1071         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1072 }
1073
1074 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1075                         long min_nr, long nr,
1076                         struct io_event __user *event,
1077                         struct timespec __user *timeout)
1078 {
1079         long                    start_jiffies = jiffies;
1080         struct task_struct      *tsk = current;
1081         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1082         int                     ret;
1083         int                     i = 0;
1084         struct io_event         ent;
1085         struct aio_timeout      to;
1086         int                     retry = 0;
1087
1088         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1089          * any, but C is fun!
1090          */
1091         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1092 retry:
1093         ret = 0;
1094         while (likely(i < nr)) {
1095                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1096                 if (unlikely(ret <= 0))
1097                         break;
1098
1099                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1100                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1101
1102                 /* Could we split the check in two? */
1103                 ret = -EFAULT;
1104                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1105                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1106                         break;
1107                 }
1108                 ret = 0;
1109
1110                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1111                 event ++;
1112                 i ++;
1113         }
1114
1115         if (min_nr <= i)
1116                 return i;
1117         if (ret)
1118                 return ret;
1119
1120         /* End fast path */
1121
1122         /* racey check, but it gets redone */
1123         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1124                 retry = 1;
1125                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1126                 goto retry;
1127         }
1128
1129         init_timeout(&to);
1130         if (timeout) {
1131                 struct timespec ts;
1132                 ret = -EFAULT;
1133                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1134                         goto out;
1135
1136                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1137         }
1138
1139         while (likely(i < nr)) {
1140                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1141                 do {
1142                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1143                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1144                         if (ret)
1145                                 break;
1146                         if (min_nr <= i)
1147                                 break;
1148                         if (unlikely(ctx->dead)) {
1149                                 ret = -EINVAL;
1150                                 break;
1151                         }
1152                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1153                                 break;
1154                         /* Try to only show up in io wait if there are ops
1155                          *  in flight */
1156                         if (ctx->reqs_active)
1157                                 io_schedule();
1158                         else
1159                                 schedule();
1160                         if (signal_pending(tsk)) {
1161                                 ret = -EINTR;
1162                                 break;
1163                         }
1164                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1165                 } while (1) ;
1166
1167                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1168                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1169
1170                 if (unlikely(ret <= 0))
1171                         break;
1172
1173                 ret = -EFAULT;
1174                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1175                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1176                         break;
1177                 }
1178
1179                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1180                 event ++;
1181                 i ++;
1182         }
1183
1184         if (timeout)
1185                 clear_timeout(&to);
1186 out:
1187         destroy_timer_on_stack(&to.timer);
1188         return i ? i : ret;
1189 }
1190
1191 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1192  * against races with itself via ->dead.
1193  */
1194 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1195 {
1196         struct mm_struct *mm = current->mm;
1197         int was_dead;
1198
1199         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1200         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
1201         was_dead = ioctx->dead;
1202         ioctx->dead = 1;
1203         hlist_del_rcu(&ioctx->list);
1204         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
1205
1206         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1207         if (likely(!was_dead))
1208                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1209
1210         kill_ctx(ioctx);
1211
1212         /*
1213          * Wake up any waiters.  The setting of ctx->dead must be seen
1214          * by other CPUs at this point.  Right now, we rely on the
1215          * locking done by the above calls to ensure this consistency.
1216          */
1217         wake_up_all(&ioctx->wait);
1218 }
1219
1220 /* sys_io_setup:
1221  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1222  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1223  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1224  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1225  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1226  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1227  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1228  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1229  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1230  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1231  *      implemented.
1232  */
1233 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1234 {
1235         struct kioctx *ioctx = NULL;
1236         unsigned long ctx;
1237         long ret;
1238
1239         ret = get_user(ctx, ctxp);
1240         if (unlikely(ret))
1241                 goto out;
1242
1243         ret = -EINVAL;
1244         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1245                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1246                          ctx, nr_events);
1247                 goto out;
1248         }
1249
1250         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1251         ret = PTR_ERR(ioctx);
1252         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1253                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1254                 if (ret)
1255                         io_destroy(ioctx);
1256                 put_ioctx(ioctx);
1257         }
1258
1259 out:
1260         return ret;
1261 }
1262
1263 /* sys_io_destroy:
1264  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1265  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1266  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1267  *      is invalid.
1268  */
1269 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1270 {
1271         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1272         if (likely(NULL != ioctx)) {
1273                 io_destroy(ioctx);
1274                 put_ioctx(ioctx);
1275                 return 0;
1276         }
1277         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1278         return -EINVAL;
1279 }
1280
1281 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1282 {
1283         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1284
1285         BUG_ON(ret <= 0);
1286
1287         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1288                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1289                 iov->iov_base += this;
1290                 iov->iov_len -= this;
1291                 iocb->ki_left -= this;
1292                 ret -= this;
1293                 if (iov->iov_len == 0) {
1294                         iocb->ki_cur_seg++;
1295                         iov++;
1296                 }
1297         }
1298
1299         /* the caller should not have done more io than what fit in
1300          * the remaining iovecs */
1301         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1302 }
1303
1304 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1305 {
1306         struct file *file = iocb->ki_filp;
1307         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1308         struct inode *inode = mapping->host;
1309         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1310                          unsigned long, loff_t);
1311         ssize_t ret = 0;
1312         unsigned short opcode;
1313
1314         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1315                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1316                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1317                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1318         } else {
1319                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1320                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1321         }
1322
1323         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1324         if (iocb->ki_pos < 0)
1325                 return -EINVAL;
1326
1327         do {
1328                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1329                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1330                             iocb->ki_pos);
1331                 if (ret > 0)
1332                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1333
1334         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1335          * regular file. */
1336         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1337                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1338                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1339
1340         /* This means we must have transferred all that we could */
1341         /* No need to retry anymore */
1342         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1343                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1344
1345         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1346          * the eventual error. */
1347         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1348             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED && ret != -EIOCBRETRY
1349             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1350                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1351
1352         return ret;
1353 }
1354
1355 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1356 {
1357         struct file *file = iocb->ki_filp;
1358         ssize_t ret = -EINVAL;
1359
1360         if (file->f_op->aio_fsync)
1361                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1362         return ret;
1363 }
1364
1365 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1366 {
1367         struct file *file = iocb->ki_filp;
1368         ssize_t ret = -EINVAL;
1369
1370         if (file->f_op->aio_fsync)
1371                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1372         return ret;
1373 }
1374
1375 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1376 {
1377         ssize_t ret;
1378
1379 #ifdef CONFIG_COMPAT
1380         if (compat)
1381                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(type,
1382                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1383                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1384                                 &kiocb->ki_iovec);
1385         else
1386 #endif
1387                 ret = rw_copy_check_uvector(type,
1388                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1389                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1390                                 &kiocb->ki_iovec);
1391         if (ret < 0)
1392                 goto out;
1393
1394         ret = rw_verify_area(type, kiocb->ki_filp, &kiocb->ki_pos, ret);
1395         if (ret < 0)
1396                 goto out;
1397
1398         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1399         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1400         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1401         kiocb->ki_nbytes = ret;
1402         kiocb->ki_left = ret;
1403
1404         ret = 0;
1405 out:
1406         return ret;
1407 }
1408
1409 static ssize_t aio_setup_single_vector(int type, struct file * file, struct kiocb *kiocb)
1410 {
1411         int bytes;
1412
1413         bytes = rw_verify_area(type, file, &kiocb->ki_pos, kiocb->ki_left);
1414         if (bytes < 0)
1415                 return bytes;
1416
1417         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1418         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1419         kiocb->ki_iovec->iov_len = bytes;
1420         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1421         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1422         return 0;
1423 }
1424
1425 /*
1426  * aio_setup_iocb:
1427  *      Performs the initial checks and aio retry method
1428  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1429  */
1430 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb, bool compat)
1431 {
1432         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1433         ssize_t ret = 0;
1434
1435         switch (kiocb->ki_opcode) {
1436         case IOCB_CMD_PREAD:
1437                 ret = -EBADF;
1438                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1439                         break;
1440                 ret = -EFAULT;
1441                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1442                         kiocb->ki_left)))
1443                         break;
1444                 ret = aio_setup_single_vector(READ, file, kiocb);
1445                 if (ret)
1446                         break;
1447                 ret = -EINVAL;
1448                 if (file->f_op->aio_read)
1449                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1450                 break;
1451         case IOCB_CMD_PWRITE:
1452                 ret = -EBADF;
1453                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1454                         break;
1455                 ret = -EFAULT;
1456                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1457                         kiocb->ki_left)))
1458                         break;
1459                 ret = aio_setup_single_vector(WRITE, file, kiocb);
1460                 if (ret)
1461                         break;
1462                 ret = -EINVAL;
1463                 if (file->f_op->aio_write)
1464                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1465                 break;
1466         case IOCB_CMD_PREADV:
1467                 ret = -EBADF;
1468                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1469                         break;
1470                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb, compat);
1471                 if (ret)
1472                         break;
1473                 ret = -EINVAL;
1474                 if (file->f_op->aio_read)
1475                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1476                 break;
1477         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1478                 ret = -EBADF;
1479                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1480                         break;
1481                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb, compat);
1482                 if (ret)
1483                         break;
1484                 ret = -EINVAL;
1485                 if (file->f_op->aio_write)
1486                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1487                 break;
1488         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1489                 ret = -EINVAL;
1490                 if (file->f_op->aio_fsync)
1491                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1492                 break;
1493         case IOCB_CMD_FSYNC:
1494                 ret = -EINVAL;
1495                 if (file->f_op->aio_fsync)
1496                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1497                 break;
1498         default:
1499                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1500                 ret = -EINVAL;
1501         }
1502
1503         if (!kiocb->ki_retry)
1504                 return ret;
1505
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1510                          struct iocb *iocb, struct kiocb_batch *batch,
1511                          bool compat)
1512 {
1513         struct kiocb *req;
1514         struct file *file;
1515         ssize_t ret;
1516
1517         /* enforce forwards compatibility on users */
1518         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1519                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1520                 return -EINVAL;
1521         }
1522
1523         /* prevent overflows */
1524         if (unlikely(
1525             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1526             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1527             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1528            )) {
1529                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1530                 return -EINVAL;
1531         }
1532
1533         file = fget(iocb->aio_fildes);
1534         if (unlikely(!file))
1535                 return -EBADF;
1536
1537         req = aio_get_req(ctx, batch);  /* returns with 2 references to req */
1538         if (unlikely(!req)) {
1539                 fput(file);
1540                 return -EAGAIN;
1541         }
1542         req->ki_filp = file;
1543         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1544                 /*
1545                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1546                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1547                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1548                  * event using the eventfd_signal() function.
1549                  */
1550                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1551                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1552                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1553                         req->ki_eventfd = NULL;
1554                         goto out_put_req;
1555                 }
1556         }
1557
1558         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1559         if (unlikely(ret)) {
1560                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1561                 goto out_put_req;
1562         }
1563
1564         req->ki_obj.user = user_iocb;
1565         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1566         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1567
1568         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1569         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1570         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1571
1572         ret = aio_setup_iocb(req, compat);
1573
1574         if (ret)
1575                 goto out_put_req;
1576
1577         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1578         /*
1579          * We could have raced with io_destroy() and are currently holding a
1580          * reference to ctx which should be destroyed. We cannot submit IO
1581          * since ctx gets freed as soon as io_submit() puts its reference.  The
1582          * check here is reliable: io_destroy() sets ctx->dead before waiting
1583          * for outstanding IO and the barrier between these two is realized by
1584          * unlock of mm->ioctx_lock and lock of ctx->ctx_lock.  Analogously we
1585          * increment ctx->reqs_active before checking for ctx->dead and the
1586          * barrier is realized by unlock and lock of ctx->ctx_lock. Thus if we
1587          * don't see ctx->dead set here, io_destroy() waits for our IO to
1588          * finish.
1589          */
1590         if (ctx->dead) {
1591                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1592                 ret = -EINVAL;
1593                 goto out_put_req;
1594         }
1595         aio_run_iocb(req);
1596         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1597                 /* drain the run list */
1598                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1599                         ;
1600         }
1601         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1602
1603         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1604         return 0;
1605
1606 out_put_req:
1607         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1608         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1609         return ret;
1610 }
1611
1612 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1613                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1614 {
1615         struct kioctx *ctx;
1616         long ret = 0;
1617         int i = 0;
1618         struct blk_plug plug;
1619         struct kiocb_batch batch;
1620
1621         if (unlikely(nr < 0))
1622                 return -EINVAL;
1623
1624         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1625                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1626
1627         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1628                 return -EFAULT;
1629
1630         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1631         if (unlikely(!ctx)) {
1632                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1633                 return -EINVAL;
1634         }
1635
1636         kiocb_batch_init(&batch, nr);
1637
1638         blk_start_plug(&plug);
1639
1640         /*
1641          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1642          * successfully submitted?
1643          */
1644         for (i=0; i<nr; i++) {
1645                 struct iocb __user *user_iocb;
1646                 struct iocb tmp;
1647
1648                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1649                         ret = -EFAULT;
1650                         break;
1651                 }
1652
1653                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1654                         ret = -EFAULT;
1655                         break;
1656                 }
1657
1658                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, &batch, compat);
1659                 if (ret)
1660                         break;
1661         }
1662         blk_finish_plug(&plug);
1663
1664         kiocb_batch_free(ctx, &batch);
1665         put_ioctx(ctx);
1666         return i ? i : ret;
1667 }
1668
1669 /* sys_io_submit:
1670  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1671  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1672  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1673  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1674  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1675  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1676  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1677  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1678  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1679  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1680  */
1681 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1682                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1683 {
1684         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1685 }
1686
1687 /* lookup_kiocb
1688  *      Finds a given iocb for cancellation.
1689  */
1690 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1691                                   u32 key)
1692 {
1693         struct list_head *pos;
1694
1695         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1696
1697         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1698         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1699                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1700                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1701                         return kiocb;
1702         }
1703         return NULL;
1704 }
1705
1706 /* sys_io_cancel:
1707  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1708  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1709  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1710  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1711  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1712  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1713  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1714  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1715  */
1716 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1717                 struct io_event __user *, result)
1718 {
1719         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1720         struct kioctx *ctx;
1721         struct kiocb *kiocb;
1722         u32 key;
1723         int ret;
1724
1725         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1726         if (unlikely(ret))
1727                 return -EFAULT;
1728
1729         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1730         if (unlikely(!ctx))
1731                 return -EINVAL;
1732
1733         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1734         ret = -EAGAIN;
1735         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1736         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1737                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1738                 kiocb->ki_users ++;
1739                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1740         } else
1741                 cancel = NULL;
1742         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1743
1744         if (NULL != cancel) {
1745                 struct io_event tmp;
1746                 pr_debug("calling cancel\n");
1747                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1748                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1749                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1750                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1751                 if (!ret) {
1752                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1753                          * into the user's buffer.
1754                          */
1755                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1756                                 ret = -EFAULT;
1757                 }
1758         } else
1759                 ret = -EINVAL;
1760
1761         put_ioctx(ctx);
1762
1763         return ret;
1764 }
1765
1766 /* io_getevents:
1767  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1768  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1769  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1770  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1771  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1772  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1773  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1774  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1775  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1776  *      timeout is relative and will be updated if not NULL and the
1777  *      operation blocks. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1778  */
1779 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1780                 long, min_nr,
1781                 long, nr,
1782                 struct io_event __user *, events,
1783                 struct timespec __user *, timeout)
1784 {
1785         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1786         long ret = -EINVAL;
1787
1788         if (likely(ioctx)) {
1789                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1790                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1791                 put_ioctx(ioctx);
1792         }
1793         return ret;
1794 }