aio: fix the comment in aio_kick_handler()
[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/module.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/backing-dev.h>
19 #include <linux/uio.h>
20
21 #define DEBUG 0
22
23 #include <linux/sched.h>
24 #include <linux/fs.h>
25 #include <linux/file.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/mman.h>
28 #include <linux/mmu_context.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/timer.h>
31 #include <linux/aio.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/workqueue.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/eventfd.h>
36 #include <linux/blkdev.h>
37 #include <linux/compat.h>
38
39 #include <asm/kmap_types.h>
40 #include <asm/uaccess.h>
41
42 #if DEBUG > 1
43 #define dprintk         printk
44 #else
45 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
46 #endif
47
48 /*------ sysctl variables----*/
49 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
50 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
51 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
52 /*----end sysctl variables---*/
53
54 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
55 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
56
57 static struct workqueue_struct *aio_wq;
58
59 /* Used for rare fput completion. */
60 static void aio_fput_routine(struct work_struct *);
61 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine);
62
63 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
64 static LIST_HEAD(fput_head);
65
66 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
67 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
68
69 /* aio_setup
70  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
71  *      failure as this is done early during the boot sequence.
72  */
73 static int __init aio_setup(void)
74 {
75         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
76         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
77
78         aio_wq = 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], KM_USER0);
164         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
165         ring->id = ctx->user_id;
166         ring->head = ring->tail = 0;
167         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
168         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
169         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
170         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
171         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
172
173         return 0;
174 }
175
176
177 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
178  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
179  */
180 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
181 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
182 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
183
184 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
185         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
186         struct io_event *__event;                                       \
187         __event = kmap_atomic(                                          \
188                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
189         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
190         __event;                                                        \
191 })
192
193 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
194         struct io_event *__event = (event);     \
195         (void)__event;                          \
196         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
197 } while(0)
198
199 static void ctx_rcu_free(struct rcu_head *head)
200 {
201         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
202         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 /* aio_cancel_all
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 aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
314 {
315         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
316         struct io_event res;
317         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
318         ctx->dead = 1;
319         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
320                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
321                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
322                 list_del_init(&iocb->ki_list);
323                 cancel = iocb->ki_cancel;
324                 kiocbSetCancelled(iocb);
325                 if (cancel) {
326                         iocb->ki_users++;
327                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
328                         cancel(iocb, &res);
329                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
330                 }
331         }
332         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
333 }
334
335 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
336 {
337         struct task_struct *tsk = current;
338         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
339
340         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
341         if (!ctx->reqs_active)
342                 goto out;
343
344         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
345         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
346         while (ctx->reqs_active) {
347                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
348                 io_schedule();
349                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
350                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
351         }
352         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
353         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
354
355 out:
356         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
357 }
358
359 /* wait_on_sync_kiocb:
360  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
361  */
362 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
363 {
364         while (iocb->ki_users) {
365                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
366                 if (!iocb->ki_users)
367                         break;
368                 io_schedule();
369         }
370         __set_current_state(TASK_RUNNING);
371         return iocb->ki_user_data;
372 }
373 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
374
375 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
376  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
377  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
378  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
379  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
380  * associated with the request (held via struct page * references).
381  */
382 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
383 {
384         struct kioctx *ctx;
385
386         while (!hlist_empty(&mm->ioctx_list)) {
387                 ctx = hlist_entry(mm->ioctx_list.first, struct kioctx, list);
388                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
389
390                 aio_cancel_all(ctx);
391
392                 wait_for_all_aios(ctx);
393
394                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
395                         printk(KERN_DEBUG
396                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
397                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
398                                 ctx->reqs_active);
399                 put_ioctx(ctx);
400         }
401 }
402
403 /* aio_get_req
404  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
405  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
406  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
407  *
408  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
409  * an extra reference while submitting the i/o.
410  * This prevents races between the aio code path referencing the
411  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
412  */
413 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
414 {
415         struct kiocb *req = NULL;
416
417         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
418         if (unlikely(!req))
419                 return NULL;
420
421         req->ki_flags = 0;
422         req->ki_users = 2;
423         req->ki_key = 0;
424         req->ki_ctx = ctx;
425         req->ki_cancel = NULL;
426         req->ki_retry = NULL;
427         req->ki_dtor = NULL;
428         req->private = NULL;
429         req->ki_iovec = NULL;
430         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
431         req->ki_eventfd = NULL;
432
433         return req;
434 }
435
436 /*
437  * struct kiocb's are allocated in batches to reduce the number of
438  * times the ctx lock is acquired and released.
439  */
440 #define KIOCB_BATCH_SIZE        32L
441 struct kiocb_batch {
442         struct list_head head;
443         long count; /* number of requests left to allocate */
444 };
445
446 static void kiocb_batch_init(struct kiocb_batch *batch, long total)
447 {
448         INIT_LIST_HEAD(&batch->head);
449         batch->count = total;
450 }
451
452 static void kiocb_batch_free(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
453 {
454         struct kiocb *req, *n;
455
456         if (list_empty(&batch->head))
457                 return;
458
459         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
460         list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
461                 list_del(&req->ki_batch);
462                 list_del(&req->ki_list);
463                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
464                 ctx->reqs_active--;
465         }
466         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
467                 wake_up_all(&ctx->wait);
468         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
469 }
470
471 /*
472  * Allocate a batch of kiocbs.  This avoids taking and dropping the
473  * context lock a lot during setup.
474  */
475 static int kiocb_batch_refill(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
476 {
477         unsigned short allocated, to_alloc;
478         long avail;
479         bool called_fput = false;
480         struct kiocb *req, *n;
481         struct aio_ring *ring;
482
483         to_alloc = min(batch->count, KIOCB_BATCH_SIZE);
484         for (allocated = 0; allocated < to_alloc; allocated++) {
485                 req = __aio_get_req(ctx);
486                 if (!req)
487                         /* allocation failed, go with what we've got */
488                         break;
489                 list_add(&req->ki_batch, &batch->head);
490         }
491
492         if (allocated == 0)
493                 goto out;
494
495 retry:
496         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
497         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0]);
498
499         avail = aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring) - ctx->reqs_active;
500         BUG_ON(avail < 0);
501         if (avail == 0 && !called_fput) {
502                 /*
503                  * Handle a potential starvation case.  It is possible that
504                  * we hold the last reference on a struct file, causing us
505                  * to delay the final fput to non-irq context.  In this case,
506                  * ctx->reqs_active is artificially high.  Calling the fput
507                  * routine here may free up a slot in the event completion
508                  * ring, allowing this allocation to succeed.
509                  */
510                 kunmap_atomic(ring);
511                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
512                 aio_fput_routine(NULL);
513                 called_fput = true;
514                 goto retry;
515         }
516
517         if (avail < allocated) {
518                 /* Trim back the number of requests. */
519                 list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
520                         list_del(&req->ki_batch);
521                         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
522                         if (--allocated <= avail)
523                                 break;
524                 }
525         }
526
527         batch->count -= allocated;
528         list_for_each_entry(req, &batch->head, ki_batch) {
529                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
530                 ctx->reqs_active++;
531         }
532
533         kunmap_atomic(ring);
534         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
535
536 out:
537         return allocated;
538 }
539
540 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx,
541                                         struct kiocb_batch *batch)
542 {
543         struct kiocb *req;
544
545         if (list_empty(&batch->head))
546                 if (kiocb_batch_refill(ctx, batch) == 0)
547                         return NULL;
548         req = list_first_entry(&batch->head, struct kiocb, ki_batch);
549         list_del(&req->ki_batch);
550         return req;
551 }
552
553 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
554 {
555         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
556
557         if (req->ki_eventfd != NULL)
558                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
559         if (req->ki_dtor)
560                 req->ki_dtor(req);
561         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
562                 kfree(req->ki_iovec);
563         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
564         ctx->reqs_active--;
565
566         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
567                 wake_up_all(&ctx->wait);
568 }
569
570 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
571 {
572         spin_lock_irq(&fput_lock);
573         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
574                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
575                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
576
577                 list_del(&req->ki_list);
578                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
579
580                 /* Complete the fput(s) */
581                 if (req->ki_filp != NULL)
582                         fput(req->ki_filp);
583
584                 /* Link the iocb into the context's free list */
585                 rcu_read_lock();
586                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
587                 really_put_req(ctx, req);
588                 /*
589                  * at that point ctx might've been killed, but actual
590                  * freeing is RCU'd
591                  */
592                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
593                 rcu_read_unlock();
594
595                 spin_lock_irq(&fput_lock);
596         }
597         spin_unlock_irq(&fput_lock);
598 }
599
600 /* __aio_put_req
601  *      Returns true if this put was the last user of the request.
602  */
603 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
604 {
605         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%ld\n",
606                 req, atomic_long_read(&req->ki_filp->f_count));
607
608         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
609
610         req->ki_users--;
611         BUG_ON(req->ki_users < 0);
612         if (likely(req->ki_users))
613                 return 0;
614         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
615         req->ki_cancel = NULL;
616         req->ki_retry = NULL;
617
618         /*
619          * Try to optimize the aio and eventfd file* puts, by avoiding to
620          * schedule work in case it is not final fput() time. In normal cases,
621          * we would not be holding the last reference to the file*, so
622          * this function will be executed w/out any aio kthread wakeup.
623          */
624         if (unlikely(!fput_atomic(req->ki_filp))) {
625                 spin_lock(&fput_lock);
626                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
627                 spin_unlock(&fput_lock);
628                 schedule_work(&fput_work);
629         } else {
630                 req->ki_filp = NULL;
631                 really_put_req(ctx, req);
632         }
633         return 1;
634 }
635
636 /* aio_put_req
637  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
638  *      false if the request is still in use.
639  */
640 int aio_put_req(struct kiocb *req)
641 {
642         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
643         int ret;
644         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
645         ret = __aio_put_req(ctx, req);
646         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
647         return ret;
648 }
649 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
650
651 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
652 {
653         struct mm_struct *mm = current->mm;
654         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
655         struct hlist_node *n;
656
657         rcu_read_lock();
658
659         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
660                 /*
661                  * RCU protects us against accessing freed memory but
662                  * we have to be careful not to get a reference when the
663                  * reference count already dropped to 0 (ctx->dead test
664                  * is unreliable because of races).
665                  */
666                 if (ctx->user_id == ctx_id && !ctx->dead && try_get_ioctx(ctx)){
667                         ret = ctx;
668                         break;
669                 }
670         }
671
672         rcu_read_unlock();
673         return ret;
674 }
675
676 /*
677  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
678  * has already been marked as kicked, and places it on
679  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
680  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
681  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
682  * queue to process it), or 0, if it found that it was
683  * already queued.
684  */
685 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
686 {
687         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
688
689         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
690
691         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
692                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
693                         &ctx->run_list);
694                 return 1;
695         }
696         return 0;
697 }
698
699 /* aio_run_iocb
700  *      This is the core aio execution routine. It is
701  *      invoked both for initial i/o submission and
702  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
703  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
704  *      already held. The lock is released and reacquired
705  *      as needed during processing.
706  *
707  * Calls the iocb retry method (already setup for the
708  * iocb on initial submission) for operation specific
709  * handling, but takes care of most of common retry
710  * execution details for a given iocb. The retry method
711  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
712  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
713  * retry kernel thread.
714  *
715  * The trickier parts in this code have to do with
716  * ensuring that only one retry instance is in progress
717  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
718  * simplifies the coding of individual aio operations as
719  * it avoids various potential races.
720  */
721 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
722 {
723         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
724         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
725         ssize_t ret;
726
727         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
728                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
729                 return 0;
730         }
731
732         /*
733          * We don't want the next retry iteration for this
734          * operation to start until this one has returned and
735          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
736          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
737          * meantime, indicating that data is available for the next
738          * iteration. We want to remember that and enable the
739          * next retry iteration _after_ we are through with
740          * this one.
741          *
742          * So, in order to be able to register a "kick", but
743          * prevent it from being queued now, we clear the kick
744          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
745          * still on the run list until we are actually done.
746          * When we are done with this iteration, we check if
747          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
748          * it up afresh.
749          */
750
751         kiocbClearKicked(iocb);
752
753         /*
754          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
755          * pull the iocb off the run list (We can't just call
756          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
757          * queue this on the run list yet)
758          */
759         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
760         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
761
762         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
763         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
764                 ret = -EINTR;
765                 aio_complete(iocb, ret, 0);
766                 /* must not access the iocb after this */
767                 goto out;
768         }
769
770         /*
771          * Now we are all set to call the retry method in async
772          * context.
773          */
774         ret = retry(iocb);
775
776         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
777                 /*
778                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
779                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
780                  */
781                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
782                              ret == -ERESTARTNOHAND || ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
783                         ret = -EINTR;
784                 aio_complete(iocb, ret, 0);
785         }
786 out:
787         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
788
789         if (-EIOCBRETRY == ret) {
790                 /*
791                  * OK, now that we are done with this iteration
792                  * and know that there is more left to go,
793                  * this is where we let go so that a subsequent
794                  * "kick" can start the next iteration
795                  */
796
797                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
798                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
799                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
800                  * has already been kicked */
801                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
802                         __queue_kicked_iocb(iocb);
803
804                         /*
805                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
806                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
807                          * be safe to unconditionally queue the context into the
808                          * work queue.
809                          */
810                         aio_queue_work(ctx);
811                 }
812         }
813         return ret;
814 }
815
816 /*
817  * __aio_run_iocbs:
818  *      Process all pending retries queued on the ioctx
819  *      run list.
820  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
821  * context.
822  */
823 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
824 {
825         struct kiocb *iocb;
826         struct list_head run_list;
827
828         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
829
830         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
831         while (!list_empty(&run_list)) {
832                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
833                         ki_run_list);
834                 list_del(&iocb->ki_run_list);
835                 /*
836                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
837                  */
838                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
839                 aio_run_iocb(iocb);
840                 __aio_put_req(ctx, iocb);
841         }
842         if (!list_empty(&ctx->run_list))
843                 return 1;
844         return 0;
845 }
846
847 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
848 {
849         unsigned long timeout;
850         /*
851          * if someone is waiting, get the work started right
852          * away, otherwise, use a longer delay
853          */
854         smp_mb();
855         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
856                 timeout = 1;
857         else
858                 timeout = HZ/10;
859         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
860 }
861
862 /*
863  * aio_run_all_iocbs:
864  *      Process all pending retries queued on the ioctx
865  *      run list, and keep running them until the list
866  *      stays empty.
867  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm context.
868  */
869 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
870 {
871         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
872         while (__aio_run_iocbs(ctx))
873                 ;
874         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
875 }
876
877 /*
878  * aio_kick_handler:
879  *      Work queue handler triggered to process pending
880  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
881  *      mm context before running the iocbs, so that
882  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
883  *      space.
884  * Run on aiod's context.
885  */
886 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
887 {
888         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
889         mm_segment_t oldfs = get_fs();
890         struct mm_struct *mm;
891         int requeue;
892
893         set_fs(USER_DS);
894         use_mm(ctx->mm);
895         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
896         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
897         mm = ctx->mm;
898         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
899         unuse_mm(mm);
900         set_fs(oldfs);
901         /*
902          * we're in a worker thread already; no point using non-zero delay
903          */
904         if (requeue)
905                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
906 }
907
908
909 /*
910  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
911  * and if required activate the aio work queue to process
912  * it
913  */
914 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
915 {
916         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
917         unsigned long flags;
918         int run = 0;
919
920         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
921         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
922          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
923         if (!kiocbTryKick(iocb))
924                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
925         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
926         if (run)
927                 aio_queue_work(ctx);
928 }
929
930 /*
931  * kick_iocb:
932  *      Called typically from a wait queue callback context
933  *      to trigger a retry of the iocb.
934  *      The retry is usually executed by aio workqueue
935  *      threads (See aio_kick_handler).
936  */
937 void kick_iocb(struct kiocb *iocb)
938 {
939         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
940          * single context. */
941         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
942                 kiocbSetKicked(iocb);
943                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
944                 return;
945         }
946
947         try_queue_kicked_iocb(iocb);
948 }
949 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
950
951 /* aio_complete
952  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
953  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
954  *      only other user of the request can be the cancellation code.
955  */
956 int aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
957 {
958         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
959         struct aio_ring_info    *info;
960         struct aio_ring *ring;
961         struct io_event *event;
962         unsigned long   flags;
963         unsigned long   tail;
964         int             ret;
965
966         /*
967          * Special case handling for sync iocbs:
968          *  - events go directly into the iocb for fast handling
969          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
970          *    ref, no other paths have a way to get another ref
971          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
972          */
973         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
974                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
975                 iocb->ki_user_data = res;
976                 iocb->ki_users = 0;
977                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
978                 return 1;
979         }
980
981         info = &ctx->ring_info;
982
983         /* add a completion event to the ring buffer.
984          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
985          * other code from messing with the tail
986          * pointer since we might be called from irq
987          * context.
988          */
989         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
990
991         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
992                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
993
994         /*
995          * cancelled requests don't get events, userland was given one
996          * when the event got cancelled.
997          */
998         if (kiocbIsCancelled(iocb))
999                 goto put_rq;
1000
1001         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
1002
1003         tail = info->tail;
1004         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
1005         if (++tail >= info->nr)
1006                 tail = 0;
1007
1008         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
1009         event->data = iocb->ki_user_data;
1010         event->res = res;
1011         event->res2 = res2;
1012
1013         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
1014                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
1015                 res, res2);
1016
1017         /* after flagging the request as done, we
1018          * must never even look at it again
1019          */
1020         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1021
1022         info->tail = tail;
1023         ring->tail = tail;
1024
1025         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
1026         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
1027
1028         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
1029
1030         /*
1031          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1032          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1033          * from IRQ context.
1034          */
1035         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
1036                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1037
1038 put_rq:
1039         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1040         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
1041
1042         /*
1043          * We have to order our ring_info tail store above and test
1044          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1045          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1046          * ordered with the unlocked test.
1047          */
1048         smp_mb();
1049
1050         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1051                 wake_up(&ctx->wait);
1052
1053         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1054         return ret;
1055 }
1056 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1057
1058 /* aio_read_evt
1059  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1060  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1061  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1062  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1063  */
1064 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1065 {
1066         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1067         struct aio_ring *ring;
1068         unsigned long head;
1069         int ret = 0;
1070
1071         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1072         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1073                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1074                  (unsigned long)ring->nr);
1075
1076         if (ring->head == ring->tail)
1077                 goto out;
1078
1079         spin_lock(&info->ring_lock);
1080
1081         head = ring->head % info->nr;
1082         if (head != ring->tail) {
1083                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1084                 *ent = *evp;
1085                 head = (head + 1) % info->nr;
1086                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1087                 ring->head = head;
1088                 ret = 1;
1089                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1090         }
1091         spin_unlock(&info->ring_lock);
1092
1093 out:
1094         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1095         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1096                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1097         return ret;
1098 }
1099
1100 struct aio_timeout {
1101         struct timer_list       timer;
1102         int                     timed_out;
1103         struct task_struct      *p;
1104 };
1105
1106 static void timeout_func(unsigned long data)
1107 {
1108         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1109
1110         to->timed_out = 1;
1111         wake_up_process(to->p);
1112 }
1113
1114 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1115 {
1116         setup_timer_on_stack(&to->timer, timeout_func, (unsigned long) to);
1117         to->timed_out = 0;
1118         to->p = current;
1119 }
1120
1121 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1122                                const struct timespec *ts)
1123 {
1124         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1125         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1126                 add_timer(&to->timer);
1127         else
1128                 to->timed_out = 1;
1129 }
1130
1131 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1132 {
1133         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1134 }
1135
1136 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1137                         long min_nr, long nr,
1138                         struct io_event __user *event,
1139                         struct timespec __user *timeout)
1140 {
1141         long                    start_jiffies = jiffies;
1142         struct task_struct      *tsk = current;
1143         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1144         int                     ret;
1145         int                     i = 0;
1146         struct io_event         ent;
1147         struct aio_timeout      to;
1148         int                     retry = 0;
1149
1150         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1151          * any, but C is fun!
1152          */
1153         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1154 retry:
1155         ret = 0;
1156         while (likely(i < nr)) {
1157                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1158                 if (unlikely(ret <= 0))
1159                         break;
1160
1161                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1162                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1163
1164                 /* Could we split the check in two? */
1165                 ret = -EFAULT;
1166                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1167                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1168                         break;
1169                 }
1170                 ret = 0;
1171
1172                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1173                 event ++;
1174                 i ++;
1175         }
1176
1177         if (min_nr <= i)
1178                 return i;
1179         if (ret)
1180                 return ret;
1181
1182         /* End fast path */
1183
1184         /* racey check, but it gets redone */
1185         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1186                 retry = 1;
1187                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1188                 goto retry;
1189         }
1190
1191         init_timeout(&to);
1192         if (timeout) {
1193                 struct timespec ts;
1194                 ret = -EFAULT;
1195                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1196                         goto out;
1197
1198                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1199         }
1200
1201         while (likely(i < nr)) {
1202                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1203                 do {
1204                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1205                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1206                         if (ret)
1207                                 break;
1208                         if (min_nr <= i)
1209                                 break;
1210                         if (unlikely(ctx->dead)) {
1211                                 ret = -EINVAL;
1212                                 break;
1213                         }
1214                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1215                                 break;
1216                         /* Try to only show up in io wait if there are ops
1217                          *  in flight */
1218                         if (ctx->reqs_active)
1219                                 io_schedule();
1220                         else
1221                                 schedule();
1222                         if (signal_pending(tsk)) {
1223                                 ret = -EINTR;
1224                                 break;
1225                         }
1226                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1227                 } while (1) ;
1228
1229                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1230                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1231
1232                 if (unlikely(ret <= 0))
1233                         break;
1234
1235                 ret = -EFAULT;
1236                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1237                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1238                         break;
1239                 }
1240
1241                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1242                 event ++;
1243                 i ++;
1244         }
1245
1246         if (timeout)
1247                 clear_timeout(&to);
1248 out:
1249         destroy_timer_on_stack(&to.timer);
1250         return i ? i : ret;
1251 }
1252
1253 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1254  * against races with itself via ->dead.
1255  */
1256 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1257 {
1258         struct mm_struct *mm = current->mm;
1259         int was_dead;
1260
1261         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1262         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
1263         was_dead = ioctx->dead;
1264         ioctx->dead = 1;
1265         hlist_del_rcu(&ioctx->list);
1266         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
1267
1268         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1269         if (likely(!was_dead))
1270                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1271
1272         aio_cancel_all(ioctx);
1273         wait_for_all_aios(ioctx);
1274
1275         /*
1276          * Wake up any waiters.  The setting of ctx->dead must be seen
1277          * by other CPUs at this point.  Right now, we rely on the
1278          * locking done by the above calls to ensure this consistency.
1279          */
1280         wake_up_all(&ioctx->wait);
1281         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1282 }
1283
1284 /* sys_io_setup:
1285  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1286  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1287  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1288  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1289  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1290  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1291  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1292  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1293  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1294  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1295  *      implemented.
1296  */
1297 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1298 {
1299         struct kioctx *ioctx = NULL;
1300         unsigned long ctx;
1301         long ret;
1302
1303         ret = get_user(ctx, ctxp);
1304         if (unlikely(ret))
1305                 goto out;
1306
1307         ret = -EINVAL;
1308         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1309                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1310                          ctx, nr_events);
1311                 goto out;
1312         }
1313
1314         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1315         ret = PTR_ERR(ioctx);
1316         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1317                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1318                 if (!ret) {
1319                         put_ioctx(ioctx);
1320                         return 0;
1321                 }
1322                 io_destroy(ioctx);
1323         }
1324
1325 out:
1326         return ret;
1327 }
1328
1329 /* sys_io_destroy:
1330  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1331  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1332  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1333  *      is invalid.
1334  */
1335 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1336 {
1337         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1338         if (likely(NULL != ioctx)) {
1339                 io_destroy(ioctx);
1340                 return 0;
1341         }
1342         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1343         return -EINVAL;
1344 }
1345
1346 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1347 {
1348         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1349
1350         BUG_ON(ret <= 0);
1351
1352         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1353                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1354                 iov->iov_base += this;
1355                 iov->iov_len -= this;
1356                 iocb->ki_left -= this;
1357                 ret -= this;
1358                 if (iov->iov_len == 0) {
1359                         iocb->ki_cur_seg++;
1360                         iov++;
1361                 }
1362         }
1363
1364         /* the caller should not have done more io than what fit in
1365          * the remaining iovecs */
1366         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1367 }
1368
1369 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1370 {
1371         struct file *file = iocb->ki_filp;
1372         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1373         struct inode *inode = mapping->host;
1374         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1375                          unsigned long, loff_t);
1376         ssize_t ret = 0;
1377         unsigned short opcode;
1378
1379         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1380                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1381                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1382                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1383         } else {
1384                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1385                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1386         }
1387
1388         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1389         if (iocb->ki_pos < 0)
1390                 return -EINVAL;
1391
1392         do {
1393                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1394                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1395                             iocb->ki_pos);
1396                 if (ret > 0)
1397                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1398
1399         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1400          * regular file. */
1401         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1402                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1403                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1404
1405         /* This means we must have transferred all that we could */
1406         /* No need to retry anymore */
1407         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1408                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1409
1410         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1411          * the eventual error. */
1412         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1413             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED && ret != -EIOCBRETRY
1414             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1415                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1416
1417         return ret;
1418 }
1419
1420 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1421 {
1422         struct file *file = iocb->ki_filp;
1423         ssize_t ret = -EINVAL;
1424
1425         if (file->f_op->aio_fsync)
1426                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1427         return ret;
1428 }
1429
1430 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1431 {
1432         struct file *file = iocb->ki_filp;
1433         ssize_t ret = -EINVAL;
1434
1435         if (file->f_op->aio_fsync)
1436                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1437         return ret;
1438 }
1439
1440 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1441 {
1442         ssize_t ret;
1443
1444 #ifdef CONFIG_COMPAT
1445         if (compat)
1446                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(type,
1447                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1448                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1449                                 &kiocb->ki_iovec, 1);
1450         else
1451 #endif
1452                 ret = rw_copy_check_uvector(type,
1453                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1454                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1455                                 &kiocb->ki_iovec, 1);
1456         if (ret < 0)
1457                 goto out;
1458
1459         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1460         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1461         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1462         kiocb->ki_nbytes = ret;
1463         kiocb->ki_left = ret;
1464
1465         ret = 0;
1466 out:
1467         return ret;
1468 }
1469
1470 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb)
1471 {
1472         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1473         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1474         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_left;
1475         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1476         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1477         return 0;
1478 }
1479
1480 /*
1481  * aio_setup_iocb:
1482  *      Performs the initial checks and aio retry method
1483  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1484  */
1485 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb, bool compat)
1486 {
1487         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1488         ssize_t ret = 0;
1489
1490         switch (kiocb->ki_opcode) {
1491         case IOCB_CMD_PREAD:
1492                 ret = -EBADF;
1493                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1494                         break;
1495                 ret = -EFAULT;
1496                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1497                         kiocb->ki_left)))
1498                         break;
1499                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1500                 if (unlikely(ret))
1501                         break;
1502                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1503                 if (ret)
1504                         break;
1505                 ret = -EINVAL;
1506                 if (file->f_op->aio_read)
1507                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1508                 break;
1509         case IOCB_CMD_PWRITE:
1510                 ret = -EBADF;
1511                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1512                         break;
1513                 ret = -EFAULT;
1514                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1515                         kiocb->ki_left)))
1516                         break;
1517                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1518                 if (unlikely(ret))
1519                         break;
1520                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1521                 if (ret)
1522                         break;
1523                 ret = -EINVAL;
1524                 if (file->f_op->aio_write)
1525                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1526                 break;
1527         case IOCB_CMD_PREADV:
1528                 ret = -EBADF;
1529                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1530                         break;
1531                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1532                 if (unlikely(ret))
1533                         break;
1534                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb, compat);
1535                 if (ret)
1536                         break;
1537                 ret = -EINVAL;
1538                 if (file->f_op->aio_read)
1539                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1540                 break;
1541         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1542                 ret = -EBADF;
1543                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1544                         break;
1545                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1546                 if (unlikely(ret))
1547                         break;
1548                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb, compat);
1549                 if (ret)
1550                         break;
1551                 ret = -EINVAL;
1552                 if (file->f_op->aio_write)
1553                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1554                 break;
1555         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1556                 ret = -EINVAL;
1557                 if (file->f_op->aio_fsync)
1558                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1559                 break;
1560         case IOCB_CMD_FSYNC:
1561                 ret = -EINVAL;
1562                 if (file->f_op->aio_fsync)
1563                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1564                 break;
1565         default:
1566                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1567                 ret = -EINVAL;
1568         }
1569
1570         if (!kiocb->ki_retry)
1571                 return ret;
1572
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1577                          struct iocb *iocb, struct kiocb_batch *batch,
1578                          bool compat)
1579 {
1580         struct kiocb *req;
1581         struct file *file;
1582         ssize_t ret;
1583
1584         /* enforce forwards compatibility on users */
1585         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1586                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1587                 return -EINVAL;
1588         }
1589
1590         /* prevent overflows */
1591         if (unlikely(
1592             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1593             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1594             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1595            )) {
1596                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1597                 return -EINVAL;
1598         }
1599
1600         file = fget(iocb->aio_fildes);
1601         if (unlikely(!file))
1602                 return -EBADF;
1603
1604         req = aio_get_req(ctx, batch);  /* returns with 2 references to req */
1605         if (unlikely(!req)) {
1606                 fput(file);
1607                 return -EAGAIN;
1608         }
1609         req->ki_filp = file;
1610         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1611                 /*
1612                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1613                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1614                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1615                  * event using the eventfd_signal() function.
1616                  */
1617                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1618                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1619                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1620                         req->ki_eventfd = NULL;
1621                         goto out_put_req;
1622                 }
1623         }
1624
1625         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1626         if (unlikely(ret)) {
1627                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1628                 goto out_put_req;
1629         }
1630
1631         req->ki_obj.user = user_iocb;
1632         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1633         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1634
1635         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1636         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1637         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1638
1639         ret = aio_setup_iocb(req, compat);
1640
1641         if (ret)
1642                 goto out_put_req;
1643
1644         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1645         /*
1646          * We could have raced with io_destroy() and are currently holding a
1647          * reference to ctx which should be destroyed. We cannot submit IO
1648          * since ctx gets freed as soon as io_submit() puts its reference.  The
1649          * check here is reliable: io_destroy() sets ctx->dead before waiting
1650          * for outstanding IO and the barrier between these two is realized by
1651          * unlock of mm->ioctx_lock and lock of ctx->ctx_lock.  Analogously we
1652          * increment ctx->reqs_active before checking for ctx->dead and the
1653          * barrier is realized by unlock and lock of ctx->ctx_lock. Thus if we
1654          * don't see ctx->dead set here, io_destroy() waits for our IO to
1655          * finish.
1656          */
1657         if (ctx->dead) {
1658                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1659                 ret = -EINVAL;
1660                 goto out_put_req;
1661         }
1662         aio_run_iocb(req);
1663         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1664                 /* drain the run list */
1665                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1666                         ;
1667         }
1668         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1669
1670         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1671         return 0;
1672
1673 out_put_req:
1674         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1675         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1680                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1681 {
1682         struct kioctx *ctx;
1683         long ret = 0;
1684         int i = 0;
1685         struct blk_plug plug;
1686         struct kiocb_batch batch;
1687
1688         if (unlikely(nr < 0))
1689                 return -EINVAL;
1690
1691         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1692                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1693
1694         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1695                 return -EFAULT;
1696
1697         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1698         if (unlikely(!ctx)) {
1699                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1700                 return -EINVAL;
1701         }
1702
1703         kiocb_batch_init(&batch, nr);
1704
1705         blk_start_plug(&plug);
1706
1707         /*
1708          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1709          * successfully submitted?
1710          */
1711         for (i=0; i<nr; i++) {
1712                 struct iocb __user *user_iocb;
1713                 struct iocb tmp;
1714
1715                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1716                         ret = -EFAULT;
1717                         break;
1718                 }
1719
1720                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1721                         ret = -EFAULT;
1722                         break;
1723                 }
1724
1725                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, &batch, compat);
1726                 if (ret)
1727                         break;
1728         }
1729         blk_finish_plug(&plug);
1730
1731         kiocb_batch_free(ctx, &batch);
1732         put_ioctx(ctx);
1733         return i ? i : ret;
1734 }
1735
1736 /* sys_io_submit:
1737  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1738  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1739  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1740  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1741  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1742  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1743  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1744  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1745  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1746  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1747  */
1748 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1749                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1750 {
1751         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1752 }
1753
1754 /* lookup_kiocb
1755  *      Finds a given iocb for cancellation.
1756  */
1757 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1758                                   u32 key)
1759 {
1760         struct list_head *pos;
1761
1762         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1763
1764         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1765         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1766                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1767                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1768                         return kiocb;
1769         }
1770         return NULL;
1771 }
1772
1773 /* sys_io_cancel:
1774  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1775  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1776  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1777  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1778  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1779  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1780  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1781  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1782  */
1783 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1784                 struct io_event __user *, result)
1785 {
1786         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1787         struct kioctx *ctx;
1788         struct kiocb *kiocb;
1789         u32 key;
1790         int ret;
1791
1792         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1793         if (unlikely(ret))
1794                 return -EFAULT;
1795
1796         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1797         if (unlikely(!ctx))
1798                 return -EINVAL;
1799
1800         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1801         ret = -EAGAIN;
1802         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1803         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1804                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1805                 kiocb->ki_users ++;
1806                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1807         } else
1808                 cancel = NULL;
1809         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1810
1811         if (NULL != cancel) {
1812                 struct io_event tmp;
1813                 pr_debug("calling cancel\n");
1814                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1815                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1816                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1817                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1818                 if (!ret) {
1819                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1820                          * into the user's buffer.
1821                          */
1822                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1823                                 ret = -EFAULT;
1824                 }
1825         } else
1826                 ret = -EINVAL;
1827
1828         put_ioctx(ctx);
1829
1830         return ret;
1831 }
1832
1833 /* io_getevents:
1834  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1835  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1836  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1837  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1838  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1839  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1840  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1841  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1842  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1843  *      timeout is relative and will be updated if not NULL and the
1844  *      operation blocks. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1845  */
1846 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1847                 long, min_nr,
1848                 long, nr,
1849                 struct io_event __user *, events,
1850                 struct timespec __user *, timeout)
1851 {
1852         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1853         long ret = -EINVAL;
1854
1855         if (likely(ioctx)) {
1856                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1857                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1858                 put_ioctx(ioctx);
1859         }
1860
1861         asmlinkage_protect(5, ret, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
1862         return ret;
1863 }