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