aio: merge aio_cancel_all() with wait_for_all_aios()
[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 /* Used for rare fput completion. */
60 static void aio_fput_routine(struct work_struct *);
61 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine);
62
63 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
64 static LIST_HEAD(fput_head);
65
66 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
67 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
68
69 /* aio_setup
70  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
71  *      failure as this is done early during the boot sequence.
72  */
73 static int __init aio_setup(void)
74 {
75         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
76         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
77
78         aio_wq = alloc_workqueue("aio", 0, 1);  /* used to limit concurrency */
79         BUG_ON(!aio_wq);
80
81         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
82
83         return 0;
84 }
85 __initcall(aio_setup);
86
87 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
88 {
89         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
90         long i;
91
92         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
93                 put_page(info->ring_pages[i]);
94
95         if (info->mmap_size) {
96                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
97                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
98                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
99         }
100
101         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
102                 kfree(info->ring_pages);
103         info->ring_pages = NULL;
104         info->nr = 0;
105 }
106
107 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
108 {
109         struct aio_ring *ring;
110         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
111         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
112         unsigned long size;
113         int nr_pages;
114
115         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
116         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
117
118         size = sizeof(struct aio_ring);
119         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
120         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
121
122         if (nr_pages < 0)
123                 return -EINVAL;
124
125         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
126
127         info->nr = 0;
128         info->ring_pages = info->internal_pages;
129         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
130                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
131                 if (!info->ring_pages)
132                         return -ENOMEM;
133         }
134
135         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
136         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
137         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
138         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
139                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,
140                                   0);
141         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
142                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
143                 info->mmap_size = 0;
144                 aio_free_ring(ctx);
145                 return -EAGAIN;
146         }
147
148         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
149         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
150                                         info->mmap_base, nr_pages, 
151                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
152         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
153
154         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
155                 aio_free_ring(ctx);
156                 return -EAGAIN;
157         }
158
159         ctx->user_id = info->mmap_base;
160
161         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
162
163         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
164         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
165         ring->id = ctx->user_id;
166         ring->head = ring->tail = 0;
167         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
168         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
169         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
170         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
171         kunmap_atomic(ring);
172
173         return 0;
174 }
175
176
177 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
178  * kmap_atomic().  Release the pointer with put_aio_ring_event();
179  */
180 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
181 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
182 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
183
184 #define aio_ring_event(info, nr) ({                                     \
185         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
186         struct io_event *__event;                                       \
187         __event = kmap_atomic(                                          \
188                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]); \
189         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
190         __event;                                                        \
191 })
192
193 #define put_aio_ring_event(event) do {          \
194         struct io_event *__event = (event);     \
195         (void)__event;                          \
196         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK)); \
197 } while(0)
198
199 static void ctx_rcu_free(struct rcu_head *head)
200 {
201         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
202         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
203 }
204
205 /* __put_ioctx
206  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
207  *      and the struct needs to be freed.
208  */
209 static void __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
210 {
211         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
212         BUG_ON(ctx->reqs_active);
213
214         cancel_delayed_work_sync(&ctx->wq);
215         aio_free_ring(ctx);
216         mmdrop(ctx->mm);
217         ctx->mm = NULL;
218         if (nr_events) {
219                 spin_lock(&aio_nr_lock);
220                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
221                 aio_nr -= nr_events;
222                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
223         }
224         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
225         call_rcu(&ctx->rcu_head, ctx_rcu_free);
226 }
227
228 static inline int try_get_ioctx(struct kioctx *kioctx)
229 {
230         return atomic_inc_not_zero(&kioctx->users);
231 }
232
233 static inline void put_ioctx(struct kioctx *kioctx)
234 {
235         BUG_ON(atomic_read(&kioctx->users) <= 0);
236         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&kioctx->users)))
237                 __put_ioctx(kioctx);
238 }
239
240 /* ioctx_alloc
241  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
242  */
243 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
244 {
245         struct mm_struct *mm;
246         struct kioctx *ctx;
247         int err = -ENOMEM;
248
249         /* Prevent overflows */
250         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
251             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
252                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
253                 return ERR_PTR(-EINVAL);
254         }
255
256         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
257                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
258
259         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
260         if (!ctx)
261                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
262
263         ctx->max_reqs = nr_events;
264         mm = ctx->mm = current->mm;
265         atomic_inc(&mm->mm_count);
266
267         atomic_set(&ctx->users, 2);
268         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
269         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
270         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
271
272         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
273         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
274         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
275
276         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
277                 goto out_freectx;
278
279         /* limit the number of system wide aios */
280         spin_lock(&aio_nr_lock);
281         if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
282             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
283                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
284                 goto out_cleanup;
285         }
286         aio_nr += ctx->max_reqs;
287         spin_unlock(&aio_nr_lock);
288
289         /* now link into global list. */
290         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
291         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
292         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
293
294         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
295                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
296         return ctx;
297
298 out_cleanup:
299         err = -EAGAIN;
300         aio_free_ring(ctx);
301 out_freectx:
302         mmdrop(mm);
303         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
304         dprintk("aio: error allocating ioctx %d\n", err);
305         return ERR_PTR(err);
306 }
307
308 /* kill_ctx
309  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
310  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
311  *      the rapid destruction of the kioctx.
312  */
313 static void kill_ctx(struct kioctx *ctx)
314 {
315         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
316         struct task_struct *tsk = current;
317         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
318         struct io_event res;
319
320         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
321         ctx->dead = 1;
322         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
323                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
324                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
325                 list_del_init(&iocb->ki_list);
326                 cancel = iocb->ki_cancel;
327                 kiocbSetCancelled(iocb);
328                 if (cancel) {
329                         iocb->ki_users++;
330                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
331                         cancel(iocb, &res);
332                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
333                 }
334         }
335
336         if (!ctx->reqs_active)
337                 goto out;
338
339         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
340         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
341         while (ctx->reqs_active) {
342                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
343                 io_schedule();
344                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
345                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
346         }
347         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
348         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
349
350 out:
351         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
352 }
353
354 /* wait_on_sync_kiocb:
355  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
356  */
357 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
358 {
359         while (iocb->ki_users) {
360                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
361                 if (!iocb->ki_users)
362                         break;
363                 io_schedule();
364         }
365         __set_current_state(TASK_RUNNING);
366         return iocb->ki_user_data;
367 }
368 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
369
370 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
371  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
372  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
373  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
374  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
375  * associated with the request (held via struct page * references).
376  */
377 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
378 {
379         struct kioctx *ctx;
380
381         while (!hlist_empty(&mm->ioctx_list)) {
382                 ctx = hlist_entry(mm->ioctx_list.first, struct kioctx, list);
383                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
384
385                 kill_ctx(ctx);
386
387                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
388                         printk(KERN_DEBUG
389                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
390                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
391                                 ctx->reqs_active);
392                 put_ioctx(ctx);
393         }
394 }
395
396 /* aio_get_req
397  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
398  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
399  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
400  *
401  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
402  * an extra reference while submitting the i/o.
403  * This prevents races between the aio code path referencing the
404  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
405  */
406 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
407 {
408         struct kiocb *req = NULL;
409
410         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
411         if (unlikely(!req))
412                 return NULL;
413
414         req->ki_flags = 0;
415         req->ki_users = 2;
416         req->ki_key = 0;
417         req->ki_ctx = ctx;
418         req->ki_cancel = NULL;
419         req->ki_retry = NULL;
420         req->ki_dtor = NULL;
421         req->private = NULL;
422         req->ki_iovec = NULL;
423         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
424         req->ki_eventfd = NULL;
425
426         return req;
427 }
428
429 /*
430  * struct kiocb's are allocated in batches to reduce the number of
431  * times the ctx lock is acquired and released.
432  */
433 #define KIOCB_BATCH_SIZE        32L
434 struct kiocb_batch {
435         struct list_head head;
436         long count; /* number of requests left to allocate */
437 };
438
439 static void kiocb_batch_init(struct kiocb_batch *batch, long total)
440 {
441         INIT_LIST_HEAD(&batch->head);
442         batch->count = total;
443 }
444
445 static void kiocb_batch_free(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
446 {
447         struct kiocb *req, *n;
448
449         if (list_empty(&batch->head))
450                 return;
451
452         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
453         list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
454                 list_del(&req->ki_batch);
455                 list_del(&req->ki_list);
456                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
457                 ctx->reqs_active--;
458         }
459         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
460                 wake_up_all(&ctx->wait);
461         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
462 }
463
464 /*
465  * Allocate a batch of kiocbs.  This avoids taking and dropping the
466  * context lock a lot during setup.
467  */
468 static int kiocb_batch_refill(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
469 {
470         unsigned short allocated, to_alloc;
471         long avail;
472         bool called_fput = false;
473         struct kiocb *req, *n;
474         struct aio_ring *ring;
475
476         to_alloc = min(batch->count, KIOCB_BATCH_SIZE);
477         for (allocated = 0; allocated < to_alloc; allocated++) {
478                 req = __aio_get_req(ctx);
479                 if (!req)
480                         /* allocation failed, go with what we've got */
481                         break;
482                 list_add(&req->ki_batch, &batch->head);
483         }
484
485         if (allocated == 0)
486                 goto out;
487
488 retry:
489         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
490         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0]);
491
492         avail = aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring) - ctx->reqs_active;
493         BUG_ON(avail < 0);
494         if (avail == 0 && !called_fput) {
495                 /*
496                  * Handle a potential starvation case.  It is possible that
497                  * we hold the last reference on a struct file, causing us
498                  * to delay the final fput to non-irq context.  In this case,
499                  * ctx->reqs_active is artificially high.  Calling the fput
500                  * routine here may free up a slot in the event completion
501                  * ring, allowing this allocation to succeed.
502                  */
503                 kunmap_atomic(ring);
504                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
505                 aio_fput_routine(NULL);
506                 called_fput = true;
507                 goto retry;
508         }
509
510         if (avail < allocated) {
511                 /* Trim back the number of requests. */
512                 list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
513                         list_del(&req->ki_batch);
514                         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
515                         if (--allocated <= avail)
516                                 break;
517                 }
518         }
519
520         batch->count -= allocated;
521         list_for_each_entry(req, &batch->head, ki_batch) {
522                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
523                 ctx->reqs_active++;
524         }
525
526         kunmap_atomic(ring);
527         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
528
529 out:
530         return allocated;
531 }
532
533 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx,
534                                         struct kiocb_batch *batch)
535 {
536         struct kiocb *req;
537
538         if (list_empty(&batch->head))
539                 if (kiocb_batch_refill(ctx, batch) == 0)
540                         return NULL;
541         req = list_first_entry(&batch->head, struct kiocb, ki_batch);
542         list_del(&req->ki_batch);
543         return req;
544 }
545
546 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
547 {
548         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
549
550         if (req->ki_eventfd != NULL)
551                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
552         if (req->ki_dtor)
553                 req->ki_dtor(req);
554         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
555                 kfree(req->ki_iovec);
556         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
557         ctx->reqs_active--;
558
559         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
560                 wake_up_all(&ctx->wait);
561 }
562
563 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
564 {
565         spin_lock_irq(&fput_lock);
566         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
567                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
568                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
569
570                 list_del(&req->ki_list);
571                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
572
573                 /* Complete the fput(s) */
574                 if (req->ki_filp != NULL)
575                         fput(req->ki_filp);
576
577                 /* Link the iocb into the context's free list */
578                 rcu_read_lock();
579                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
580                 really_put_req(ctx, req);
581                 /*
582                  * at that point ctx might've been killed, but actual
583                  * freeing is RCU'd
584                  */
585                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
586                 rcu_read_unlock();
587
588                 spin_lock_irq(&fput_lock);
589         }
590         spin_unlock_irq(&fput_lock);
591 }
592
593 /* __aio_put_req
594  *      Returns true if this put was the last user of the request.
595  */
596 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
597 {
598         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%ld\n",
599                 req, atomic_long_read(&req->ki_filp->f_count));
600
601         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
602
603         req->ki_users--;
604         BUG_ON(req->ki_users < 0);
605         if (likely(req->ki_users))
606                 return 0;
607         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
608         req->ki_cancel = NULL;
609         req->ki_retry = NULL;
610
611         /*
612          * Try to optimize the aio and eventfd file* puts, by avoiding to
613          * schedule work in case it is not final fput() time. In normal cases,
614          * we would not be holding the last reference to the file*, so
615          * this function will be executed w/out any aio kthread wakeup.
616          */
617         if (unlikely(!fput_atomic(req->ki_filp))) {
618                 spin_lock(&fput_lock);
619                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
620                 spin_unlock(&fput_lock);
621                 schedule_work(&fput_work);
622         } else {
623                 req->ki_filp = NULL;
624                 really_put_req(ctx, req);
625         }
626         return 1;
627 }
628
629 /* aio_put_req
630  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
631  *      false if the request is still in use.
632  */
633 int aio_put_req(struct kiocb *req)
634 {
635         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
636         int ret;
637         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
638         ret = __aio_put_req(ctx, req);
639         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
640         return ret;
641 }
642 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
643
644 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
645 {
646         struct mm_struct *mm = current->mm;
647         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
648         struct hlist_node *n;
649
650         rcu_read_lock();
651
652         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
653                 /*
654                  * RCU protects us against accessing freed memory but
655                  * we have to be careful not to get a reference when the
656                  * reference count already dropped to 0 (ctx->dead test
657                  * is unreliable because of races).
658                  */
659                 if (ctx->user_id == ctx_id && !ctx->dead && try_get_ioctx(ctx)){
660                         ret = ctx;
661                         break;
662                 }
663         }
664
665         rcu_read_unlock();
666         return ret;
667 }
668
669 /*
670  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
671  * has already been marked as kicked, and places it on
672  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
673  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
674  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
675  * queue to process it), or 0, if it found that it was
676  * already queued.
677  */
678 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
679 {
680         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
681
682         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
683
684         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
685                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
686                         &ctx->run_list);
687                 return 1;
688         }
689         return 0;
690 }
691
692 /* aio_run_iocb
693  *      This is the core aio execution routine. It is
694  *      invoked both for initial i/o submission and
695  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
696  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
697  *      already held. The lock is released and reacquired
698  *      as needed during processing.
699  *
700  * Calls the iocb retry method (already setup for the
701  * iocb on initial submission) for operation specific
702  * handling, but takes care of most of common retry
703  * execution details for a given iocb. The retry method
704  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
705  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
706  * retry kernel thread.
707  *
708  * The trickier parts in this code have to do with
709  * ensuring that only one retry instance is in progress
710  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
711  * simplifies the coding of individual aio operations as
712  * it avoids various potential races.
713  */
714 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
715 {
716         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
717         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
718         ssize_t ret;
719
720         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
721                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
722                 return 0;
723         }
724
725         /*
726          * We don't want the next retry iteration for this
727          * operation to start until this one has returned and
728          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
729          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
730          * meantime, indicating that data is available for the next
731          * iteration. We want to remember that and enable the
732          * next retry iteration _after_ we are through with
733          * this one.
734          *
735          * So, in order to be able to register a "kick", but
736          * prevent it from being queued now, we clear the kick
737          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
738          * still on the run list until we are actually done.
739          * When we are done with this iteration, we check if
740          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
741          * it up afresh.
742          */
743
744         kiocbClearKicked(iocb);
745
746         /*
747          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
748          * pull the iocb off the run list (We can't just call
749          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
750          * queue this on the run list yet)
751          */
752         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
753         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
754
755         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
756         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
757                 ret = -EINTR;
758                 aio_complete(iocb, ret, 0);
759                 /* must not access the iocb after this */
760                 goto out;
761         }
762
763         /*
764          * Now we are all set to call the retry method in async
765          * context.
766          */
767         ret = retry(iocb);
768
769         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
770                 /*
771                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
772                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
773                  */
774                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
775                              ret == -ERESTARTNOHAND || ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
776                         ret = -EINTR;
777                 aio_complete(iocb, ret, 0);
778         }
779 out:
780         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
781
782         if (-EIOCBRETRY == ret) {
783                 /*
784                  * OK, now that we are done with this iteration
785                  * and know that there is more left to go,
786                  * this is where we let go so that a subsequent
787                  * "kick" can start the next iteration
788                  */
789
790                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
791                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
792                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
793                  * has already been kicked */
794                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
795                         __queue_kicked_iocb(iocb);
796
797                         /*
798                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
799                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
800                          * be safe to unconditionally queue the context into the
801                          * work queue.
802                          */
803                         aio_queue_work(ctx);
804                 }
805         }
806         return ret;
807 }
808
809 /*
810  * __aio_run_iocbs:
811  *      Process all pending retries queued on the ioctx
812  *      run list.
813  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
814  * context.
815  */
816 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
817 {
818         struct kiocb *iocb;
819         struct list_head run_list;
820
821         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
822
823         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
824         while (!list_empty(&run_list)) {
825                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
826                         ki_run_list);
827                 list_del(&iocb->ki_run_list);
828                 /*
829                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
830                  */
831                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
832                 aio_run_iocb(iocb);
833                 __aio_put_req(ctx, iocb);
834         }
835         if (!list_empty(&ctx->run_list))
836                 return 1;
837         return 0;
838 }
839
840 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
841 {
842         unsigned long timeout;
843         /*
844          * if someone is waiting, get the work started right
845          * away, otherwise, use a longer delay
846          */
847         smp_mb();
848         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
849                 timeout = 1;
850         else
851                 timeout = HZ/10;
852         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
853 }
854
855 /*
856  * aio_run_all_iocbs:
857  *      Process all pending retries queued on the ioctx
858  *      run list, and keep running them until the list
859  *      stays empty.
860  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm context.
861  */
862 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
863 {
864         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
865         while (__aio_run_iocbs(ctx))
866                 ;
867         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
868 }
869
870 /*
871  * aio_kick_handler:
872  *      Work queue handler triggered to process pending
873  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
874  *      mm context before running the iocbs, so that
875  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
876  *      space.
877  * Run on aiod's context.
878  */
879 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
880 {
881         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
882         mm_segment_t oldfs = get_fs();
883         struct mm_struct *mm;
884         int requeue;
885
886         set_fs(USER_DS);
887         use_mm(ctx->mm);
888         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
889         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
890         mm = ctx->mm;
891         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
892         unuse_mm(mm);
893         set_fs(oldfs);
894         /*
895          * we're in a worker thread already; no point using non-zero delay
896          */
897         if (requeue)
898                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
899 }
900
901
902 /*
903  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
904  * and if required activate the aio work queue to process
905  * it
906  */
907 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
908 {
909         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
910         unsigned long flags;
911         int run = 0;
912
913         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
914         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
915          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
916         if (!kiocbTryKick(iocb))
917                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
918         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
919         if (run)
920                 aio_queue_work(ctx);
921 }
922
923 /*
924  * kick_iocb:
925  *      Called typically from a wait queue callback context
926  *      to trigger a retry of the iocb.
927  *      The retry is usually executed by aio workqueue
928  *      threads (See aio_kick_handler).
929  */
930 void kick_iocb(struct kiocb *iocb)
931 {
932         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
933          * single context. */
934         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
935                 kiocbSetKicked(iocb);
936                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
937                 return;
938         }
939
940         try_queue_kicked_iocb(iocb);
941 }
942 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
943
944 /* aio_complete
945  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
946  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
947  *      only other user of the request can be the cancellation code.
948  */
949 int aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
950 {
951         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
952         struct aio_ring_info    *info;
953         struct aio_ring *ring;
954         struct io_event *event;
955         unsigned long   flags;
956         unsigned long   tail;
957         int             ret;
958
959         /*
960          * Special case handling for sync iocbs:
961          *  - events go directly into the iocb for fast handling
962          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
963          *    ref, no other paths have a way to get another ref
964          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
965          */
966         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
967                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
968                 iocb->ki_user_data = res;
969                 iocb->ki_users = 0;
970                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
971                 return 1;
972         }
973
974         info = &ctx->ring_info;
975
976         /* add a completion event to the ring buffer.
977          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
978          * other code from messing with the tail
979          * pointer since we might be called from irq
980          * context.
981          */
982         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
983
984         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
985                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
986
987         /*
988          * cancelled requests don't get events, userland was given one
989          * when the event got cancelled.
990          */
991         if (kiocbIsCancelled(iocb))
992                 goto put_rq;
993
994         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
995
996         tail = info->tail;
997         event = aio_ring_event(info, tail);
998         if (++tail >= info->nr)
999                 tail = 0;
1000
1001         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
1002         event->data = iocb->ki_user_data;
1003         event->res = res;
1004         event->res2 = res2;
1005
1006         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
1007                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
1008                 res, res2);
1009
1010         /* after flagging the request as done, we
1011          * must never even look at it again
1012          */
1013         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1014
1015         info->tail = tail;
1016         ring->tail = tail;
1017
1018         put_aio_ring_event(event);
1019         kunmap_atomic(ring);
1020
1021         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
1022
1023         /*
1024          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1025          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1026          * from IRQ context.
1027          */
1028         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
1029                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1030
1031 put_rq:
1032         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1033         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
1034
1035         /*
1036          * We have to order our ring_info tail store above and test
1037          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1038          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1039          * ordered with the unlocked test.
1040          */
1041         smp_mb();
1042
1043         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1044                 wake_up(&ctx->wait);
1045
1046         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1047         return ret;
1048 }
1049 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1050
1051 /* aio_read_evt
1052  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1053  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1054  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1055  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1056  */
1057 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1058 {
1059         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1060         struct aio_ring *ring;
1061         unsigned long head;
1062         int ret = 0;
1063
1064         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
1065         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1066                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1067                  (unsigned long)ring->nr);
1068
1069         if (ring->head == ring->tail)
1070                 goto out;
1071
1072         spin_lock(&info->ring_lock);
1073
1074         head = ring->head % info->nr;
1075         if (head != ring->tail) {
1076                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head);
1077                 *ent = *evp;
1078                 head = (head + 1) % info->nr;
1079                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1080                 ring->head = head;
1081                 ret = 1;
1082                 put_aio_ring_event(evp);
1083         }
1084         spin_unlock(&info->ring_lock);
1085
1086 out:
1087         kunmap_atomic(ring);
1088         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1089                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1090         return ret;
1091 }
1092
1093 struct aio_timeout {
1094         struct timer_list       timer;
1095         int                     timed_out;
1096         struct task_struct      *p;
1097 };
1098
1099 static void timeout_func(unsigned long data)
1100 {
1101         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1102
1103         to->timed_out = 1;
1104         wake_up_process(to->p);
1105 }
1106
1107 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1108 {
1109         setup_timer_on_stack(&to->timer, timeout_func, (unsigned long) to);
1110         to->timed_out = 0;
1111         to->p = current;
1112 }
1113
1114 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1115                                const struct timespec *ts)
1116 {
1117         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1118         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1119                 add_timer(&to->timer);
1120         else
1121                 to->timed_out = 1;
1122 }
1123
1124 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1125 {
1126         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1127 }
1128
1129 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1130                         long min_nr, long nr,
1131                         struct io_event __user *event,
1132                         struct timespec __user *timeout)
1133 {
1134         long                    start_jiffies = jiffies;
1135         struct task_struct      *tsk = current;
1136         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1137         int                     ret;
1138         int                     i = 0;
1139         struct io_event         ent;
1140         struct aio_timeout      to;
1141         int                     retry = 0;
1142
1143         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1144          * any, but C is fun!
1145          */
1146         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1147 retry:
1148         ret = 0;
1149         while (likely(i < nr)) {
1150                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1151                 if (unlikely(ret <= 0))
1152                         break;
1153
1154                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1155                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1156
1157                 /* Could we split the check in two? */
1158                 ret = -EFAULT;
1159                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1160                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1161                         break;
1162                 }
1163                 ret = 0;
1164
1165                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1166                 event ++;
1167                 i ++;
1168         }
1169
1170         if (min_nr <= i)
1171                 return i;
1172         if (ret)
1173                 return ret;
1174
1175         /* End fast path */
1176
1177         /* racey check, but it gets redone */
1178         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1179                 retry = 1;
1180                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1181                 goto retry;
1182         }
1183
1184         init_timeout(&to);
1185         if (timeout) {
1186                 struct timespec ts;
1187                 ret = -EFAULT;
1188                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1189                         goto out;
1190
1191                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1192         }
1193
1194         while (likely(i < nr)) {
1195                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1196                 do {
1197                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1198                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1199                         if (ret)
1200                                 break;
1201                         if (min_nr <= i)
1202                                 break;
1203                         if (unlikely(ctx->dead)) {
1204                                 ret = -EINVAL;
1205                                 break;
1206                         }
1207                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1208                                 break;
1209                         /* Try to only show up in io wait if there are ops
1210                          *  in flight */
1211                         if (ctx->reqs_active)
1212                                 io_schedule();
1213                         else
1214                                 schedule();
1215                         if (signal_pending(tsk)) {
1216                                 ret = -EINTR;
1217                                 break;
1218                         }
1219                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1220                 } while (1) ;
1221
1222                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1223                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1224
1225                 if (unlikely(ret <= 0))
1226                         break;
1227
1228                 ret = -EFAULT;
1229                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1230                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1231                         break;
1232                 }
1233
1234                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1235                 event ++;
1236                 i ++;
1237         }
1238
1239         if (timeout)
1240                 clear_timeout(&to);
1241 out:
1242         destroy_timer_on_stack(&to.timer);
1243         return i ? i : ret;
1244 }
1245
1246 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1247  * against races with itself via ->dead.
1248  */
1249 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1250 {
1251         struct mm_struct *mm = current->mm;
1252         int was_dead;
1253
1254         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1255         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
1256         was_dead = ioctx->dead;
1257         ioctx->dead = 1;
1258         hlist_del_rcu(&ioctx->list);
1259         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
1260
1261         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1262         if (likely(!was_dead))
1263                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1264
1265         kill_ctx(ioctx);
1266
1267         /*
1268          * Wake up any waiters.  The setting of ctx->dead must be seen
1269          * by other CPUs at this point.  Right now, we rely on the
1270          * locking done by the above calls to ensure this consistency.
1271          */
1272         wake_up_all(&ioctx->wait);
1273         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1274 }
1275
1276 /* sys_io_setup:
1277  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1278  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1279  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1280  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1281  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1282  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1283  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1284  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1285  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1286  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1287  *      implemented.
1288  */
1289 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1290 {
1291         struct kioctx *ioctx = NULL;
1292         unsigned long ctx;
1293         long ret;
1294
1295         ret = get_user(ctx, ctxp);
1296         if (unlikely(ret))
1297                 goto out;
1298
1299         ret = -EINVAL;
1300         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1301                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1302                          ctx, nr_events);
1303                 goto out;
1304         }
1305
1306         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1307         ret = PTR_ERR(ioctx);
1308         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1309                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1310                 if (!ret) {
1311                         put_ioctx(ioctx);
1312                         return 0;
1313                 }
1314                 io_destroy(ioctx);
1315         }
1316
1317 out:
1318         return ret;
1319 }
1320
1321 /* sys_io_destroy:
1322  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1323  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1324  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1325  *      is invalid.
1326  */
1327 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1328 {
1329         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1330         if (likely(NULL != ioctx)) {
1331                 io_destroy(ioctx);
1332                 return 0;
1333         }
1334         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1335         return -EINVAL;
1336 }
1337
1338 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1339 {
1340         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1341
1342         BUG_ON(ret <= 0);
1343
1344         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1345                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1346                 iov->iov_base += this;
1347                 iov->iov_len -= this;
1348                 iocb->ki_left -= this;
1349                 ret -= this;
1350                 if (iov->iov_len == 0) {
1351                         iocb->ki_cur_seg++;
1352                         iov++;
1353                 }
1354         }
1355
1356         /* the caller should not have done more io than what fit in
1357          * the remaining iovecs */
1358         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1359 }
1360
1361 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1362 {
1363         struct file *file = iocb->ki_filp;
1364         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1365         struct inode *inode = mapping->host;
1366         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1367                          unsigned long, loff_t);
1368         ssize_t ret = 0;
1369         unsigned short opcode;
1370
1371         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1372                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1373                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1374                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1375         } else {
1376                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1377                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1378         }
1379
1380         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1381         if (iocb->ki_pos < 0)
1382                 return -EINVAL;
1383
1384         do {
1385                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1386                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1387                             iocb->ki_pos);
1388                 if (ret > 0)
1389                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1390
1391         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1392          * regular file. */
1393         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1394                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1395                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1396
1397         /* This means we must have transferred all that we could */
1398         /* No need to retry anymore */
1399         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1400                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1401
1402         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1403          * the eventual error. */
1404         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1405             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED && ret != -EIOCBRETRY
1406             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1407                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1408
1409         return ret;
1410 }
1411
1412 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1413 {
1414         struct file *file = iocb->ki_filp;
1415         ssize_t ret = -EINVAL;
1416
1417         if (file->f_op->aio_fsync)
1418                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1419         return ret;
1420 }
1421
1422 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1423 {
1424         struct file *file = iocb->ki_filp;
1425         ssize_t ret = -EINVAL;
1426
1427         if (file->f_op->aio_fsync)
1428                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1429         return ret;
1430 }
1431
1432 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1433 {
1434         ssize_t ret;
1435
1436 #ifdef CONFIG_COMPAT
1437         if (compat)
1438                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(type,
1439                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1440                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1441                                 &kiocb->ki_iovec, 1);
1442         else
1443 #endif
1444                 ret = rw_copy_check_uvector(type,
1445                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1446                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1447                                 &kiocb->ki_iovec, 1);
1448         if (ret < 0)
1449                 goto out;
1450
1451         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1452         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1453         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1454         kiocb->ki_nbytes = ret;
1455         kiocb->ki_left = ret;
1456
1457         ret = 0;
1458 out:
1459         return ret;
1460 }
1461
1462 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb)
1463 {
1464         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1465         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1466         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_left;
1467         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1468         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1469         return 0;
1470 }
1471
1472 /*
1473  * aio_setup_iocb:
1474  *      Performs the initial checks and aio retry method
1475  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1476  */
1477 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb, bool compat)
1478 {
1479         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1480         ssize_t ret = 0;
1481
1482         switch (kiocb->ki_opcode) {
1483         case IOCB_CMD_PREAD:
1484                 ret = -EBADF;
1485                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1486                         break;
1487                 ret = -EFAULT;
1488                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1489                         kiocb->ki_left)))
1490                         break;
1491                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1492                 if (unlikely(ret))
1493                         break;
1494                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1495                 if (ret)
1496                         break;
1497                 ret = -EINVAL;
1498                 if (file->f_op->aio_read)
1499                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1500                 break;
1501         case IOCB_CMD_PWRITE:
1502                 ret = -EBADF;
1503                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1504                         break;
1505                 ret = -EFAULT;
1506                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1507                         kiocb->ki_left)))
1508                         break;
1509                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1510                 if (unlikely(ret))
1511                         break;
1512                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1513                 if (ret)
1514                         break;
1515                 ret = -EINVAL;
1516                 if (file->f_op->aio_write)
1517                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1518                 break;
1519         case IOCB_CMD_PREADV:
1520                 ret = -EBADF;
1521                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1522                         break;
1523                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1524                 if (unlikely(ret))
1525                         break;
1526                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb, compat);
1527                 if (ret)
1528                         break;
1529                 ret = -EINVAL;
1530                 if (file->f_op->aio_read)
1531                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1532                 break;
1533         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1534                 ret = -EBADF;
1535                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1536                         break;
1537                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1538                 if (unlikely(ret))
1539                         break;
1540                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb, compat);
1541                 if (ret)
1542                         break;
1543                 ret = -EINVAL;
1544                 if (file->f_op->aio_write)
1545                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1546                 break;
1547         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1548                 ret = -EINVAL;
1549                 if (file->f_op->aio_fsync)
1550                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1551                 break;
1552         case IOCB_CMD_FSYNC:
1553                 ret = -EINVAL;
1554                 if (file->f_op->aio_fsync)
1555                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1556                 break;
1557         default:
1558                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1559                 ret = -EINVAL;
1560         }
1561
1562         if (!kiocb->ki_retry)
1563                 return ret;
1564
1565         return 0;
1566 }
1567
1568 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1569                          struct iocb *iocb, struct kiocb_batch *batch,
1570                          bool compat)
1571 {
1572         struct kiocb *req;
1573         struct file *file;
1574         ssize_t ret;
1575
1576         /* enforce forwards compatibility on users */
1577         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1578                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1579                 return -EINVAL;
1580         }
1581
1582         /* prevent overflows */
1583         if (unlikely(
1584             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1585             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1586             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1587            )) {
1588                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1589                 return -EINVAL;
1590         }
1591
1592         file = fget(iocb->aio_fildes);
1593         if (unlikely(!file))
1594                 return -EBADF;
1595
1596         req = aio_get_req(ctx, batch);  /* returns with 2 references to req */
1597         if (unlikely(!req)) {
1598                 fput(file);
1599                 return -EAGAIN;
1600         }
1601         req->ki_filp = file;
1602         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1603                 /*
1604                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1605                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1606                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1607                  * event using the eventfd_signal() function.
1608                  */
1609                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1610                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1611                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1612                         req->ki_eventfd = NULL;
1613                         goto out_put_req;
1614                 }
1615         }
1616
1617         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1618         if (unlikely(ret)) {
1619                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1620                 goto out_put_req;
1621         }
1622
1623         req->ki_obj.user = user_iocb;
1624         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1625         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1626
1627         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1628         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1629         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1630
1631         ret = aio_setup_iocb(req, compat);
1632
1633         if (ret)
1634                 goto out_put_req;
1635
1636         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1637         /*
1638          * We could have raced with io_destroy() and are currently holding a
1639          * reference to ctx which should be destroyed. We cannot submit IO
1640          * since ctx gets freed as soon as io_submit() puts its reference.  The
1641          * check here is reliable: io_destroy() sets ctx->dead before waiting
1642          * for outstanding IO and the barrier between these two is realized by
1643          * unlock of mm->ioctx_lock and lock of ctx->ctx_lock.  Analogously we
1644          * increment ctx->reqs_active before checking for ctx->dead and the
1645          * barrier is realized by unlock and lock of ctx->ctx_lock. Thus if we
1646          * don't see ctx->dead set here, io_destroy() waits for our IO to
1647          * finish.
1648          */
1649         if (ctx->dead) {
1650                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1651                 ret = -EINVAL;
1652                 goto out_put_req;
1653         }
1654         aio_run_iocb(req);
1655         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1656                 /* drain the run list */
1657                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1658                         ;
1659         }
1660         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1661
1662         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1663         return 0;
1664
1665 out_put_req:
1666         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1667         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1668         return ret;
1669 }
1670
1671 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1672                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1673 {
1674         struct kioctx *ctx;
1675         long ret = 0;
1676         int i = 0;
1677         struct blk_plug plug;
1678         struct kiocb_batch batch;
1679
1680         if (unlikely(nr < 0))
1681                 return -EINVAL;
1682
1683         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1684                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1685
1686         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1687                 return -EFAULT;
1688
1689         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1690         if (unlikely(!ctx)) {
1691                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1692                 return -EINVAL;
1693         }
1694
1695         kiocb_batch_init(&batch, nr);
1696
1697         blk_start_plug(&plug);
1698
1699         /*
1700          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1701          * successfully submitted?
1702          */
1703         for (i=0; i<nr; i++) {
1704                 struct iocb __user *user_iocb;
1705                 struct iocb tmp;
1706
1707                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1708                         ret = -EFAULT;
1709                         break;
1710                 }
1711
1712                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1713                         ret = -EFAULT;
1714                         break;
1715                 }
1716
1717                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, &batch, compat);
1718                 if (ret)
1719                         break;
1720         }
1721         blk_finish_plug(&plug);
1722
1723         kiocb_batch_free(ctx, &batch);
1724         put_ioctx(ctx);
1725         return i ? i : ret;
1726 }
1727
1728 /* sys_io_submit:
1729  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1730  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1731  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1732  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1733  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1734  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1735  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1736  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1737  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1738  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1739  */
1740 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1741                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1742 {
1743         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1744 }
1745
1746 /* lookup_kiocb
1747  *      Finds a given iocb for cancellation.
1748  */
1749 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1750                                   u32 key)
1751 {
1752         struct list_head *pos;
1753
1754         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1755
1756         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1757         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1758                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1759                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1760                         return kiocb;
1761         }
1762         return NULL;
1763 }
1764
1765 /* sys_io_cancel:
1766  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1767  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1768  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1769  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1770  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1771  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1772  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1773  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1774  */
1775 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1776                 struct io_event __user *, result)
1777 {
1778         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1779         struct kioctx *ctx;
1780         struct kiocb *kiocb;
1781         u32 key;
1782         int ret;
1783
1784         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1785         if (unlikely(ret))
1786                 return -EFAULT;
1787
1788         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1789         if (unlikely(!ctx))
1790                 return -EINVAL;
1791
1792         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1793         ret = -EAGAIN;
1794         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1795         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1796                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1797                 kiocb->ki_users ++;
1798                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1799         } else
1800                 cancel = NULL;
1801         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1802
1803         if (NULL != cancel) {
1804                 struct io_event tmp;
1805                 pr_debug("calling cancel\n");
1806                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1807                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1808                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1809                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1810                 if (!ret) {
1811                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1812                          * into the user's buffer.
1813                          */
1814                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1815                                 ret = -EFAULT;
1816                 }
1817         } else
1818                 ret = -EINVAL;
1819
1820         put_ioctx(ctx);
1821
1822         return ret;
1823 }
1824
1825 /* io_getevents:
1826  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1827  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1828  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1829  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1830  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1831  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1832  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1833  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1834  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1835  *      timeout is relative and will be updated if not NULL and the
1836  *      operation blocks. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1837  */
1838 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1839                 long, min_nr,
1840                 long, nr,
1841                 struct io_event __user *, events,
1842                 struct timespec __user *, timeout)
1843 {
1844         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1845         long ret = -EINVAL;
1846
1847         if (likely(ioctx)) {
1848                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1849                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1850                 put_ioctx(ioctx);
1851         }
1852
1853         asmlinkage_protect(5, ret, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
1854         return ret;
1855 }