fs: remove the second argument of k[un]map_atomic()
[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]);
164         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
165         ring->id = ctx->user_id;
166         ring->head = ring->tail = 0;
167         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
168         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
169         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
170         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
171         kunmap_atomic(ring);
172
173         return 0;
174 }
175
176
177 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
178  * kmap_atomic().  Release the pointer with put_aio_ring_event();
179  */
180 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
181 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
182 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
183
184 #define aio_ring_event(info, nr) ({                                     \
185         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
186         struct io_event *__event;                                       \
187         __event = kmap_atomic(                                          \
188                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]); \
189         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
190         __event;                                                        \
191 })
192
193 #define put_aio_ring_event(event) do {          \
194         struct io_event *__event = (event);     \
195         (void)__event;                          \
196         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK)); \
197 } while(0)
198
199 static void ctx_rcu_free(struct rcu_head *head)
200 {
201         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
202         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
203
204         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
205
206         if (nr_events) {
207                 spin_lock(&aio_nr_lock);
208                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
209                 aio_nr -= nr_events;
210                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
211         }
212 }
213
214 /* __put_ioctx
215  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
216  *      and the struct needs to be freed.
217  */
218 static void __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
219 {
220         BUG_ON(ctx->reqs_active);
221
222         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
223         cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
224         aio_free_ring(ctx);
225         mmdrop(ctx->mm);
226         ctx->mm = NULL;
227         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
228         call_rcu(&ctx->rcu_head, ctx_rcu_free);
229 }
230
231 static inline int try_get_ioctx(struct kioctx *kioctx)
232 {
233         return atomic_inc_not_zero(&kioctx->users);
234 }
235
236 static inline void put_ioctx(struct kioctx *kioctx)
237 {
238         BUG_ON(atomic_read(&kioctx->users) <= 0);
239         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&kioctx->users)))
240                 __put_ioctx(kioctx);
241 }
242
243 /* ioctx_alloc
244  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
245  */
246 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
247 {
248         struct mm_struct *mm;
249         struct kioctx *ctx;
250         int did_sync = 0;
251
252         /* Prevent overflows */
253         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
254             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
255                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
256                 return ERR_PTR(-EINVAL);
257         }
258
259         if ((unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
260                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
261
262         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
263         if (!ctx)
264                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
265
266         ctx->max_reqs = nr_events;
267         mm = ctx->mm = current->mm;
268         atomic_inc(&mm->mm_count);
269
270         atomic_set(&ctx->users, 2);
271         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
272         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
273         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
274
275         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
276         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
277         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
278
279         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
280                 goto out_freectx;
281
282         /* limit the number of system wide aios */
283         do {
284                 spin_lock_bh(&aio_nr_lock);
285                 if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
286                     aio_nr + nr_events < aio_nr)
287                         ctx->max_reqs = 0;
288                 else
289                         aio_nr += ctx->max_reqs;
290                 spin_unlock_bh(&aio_nr_lock);
291                 if (ctx->max_reqs || did_sync)
292                         break;
293
294                 /* wait for rcu callbacks to have completed before giving up */
295                 synchronize_rcu();
296                 did_sync = 1;
297                 ctx->max_reqs = nr_events;
298         } while (1);
299
300         if (ctx->max_reqs == 0)
301                 goto out_cleanup;
302
303         /* now link into global list. */
304         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
305         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
306         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
307
308         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
309                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
310         return ctx;
311
312 out_cleanup:
313         __put_ioctx(ctx);
314         return ERR_PTR(-EAGAIN);
315
316 out_freectx:
317         mmdrop(mm);
318         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
319         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
320
321         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
322         return ctx;
323 }
324
325 /* aio_cancel_all
326  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
327  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
328  *      the rapid destruction of the kioctx.
329  */
330 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
331 {
332         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
333         struct io_event res;
334         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
335         ctx->dead = 1;
336         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
337                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
338                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
339                 list_del_init(&iocb->ki_list);
340                 cancel = iocb->ki_cancel;
341                 kiocbSetCancelled(iocb);
342                 if (cancel) {
343                         iocb->ki_users++;
344                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
345                         cancel(iocb, &res);
346                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
347                 }
348         }
349         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
350 }
351
352 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
353 {
354         struct task_struct *tsk = current;
355         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
356
357         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
358         if (!ctx->reqs_active)
359                 goto out;
360
361         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
362         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
363         while (ctx->reqs_active) {
364                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
365                 io_schedule();
366                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
367                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
368         }
369         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
370         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
371
372 out:
373         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
374 }
375
376 /* wait_on_sync_kiocb:
377  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
378  */
379 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
380 {
381         while (iocb->ki_users) {
382                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
383                 if (!iocb->ki_users)
384                         break;
385                 io_schedule();
386         }
387         __set_current_state(TASK_RUNNING);
388         return iocb->ki_user_data;
389 }
390 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
391
392 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
393  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
394  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
395  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
396  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
397  * associated with the request (held via struct page * references).
398  */
399 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
400 {
401         struct kioctx *ctx;
402
403         while (!hlist_empty(&mm->ioctx_list)) {
404                 ctx = hlist_entry(mm->ioctx_list.first, struct kioctx, list);
405                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
406
407                 aio_cancel_all(ctx);
408
409                 wait_for_all_aios(ctx);
410                 /*
411                  * Ensure we don't leave the ctx on the aio_wq
412                  */
413                 cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
414
415                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
416                         printk(KERN_DEBUG
417                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
418                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
419                                 ctx->reqs_active);
420                 put_ioctx(ctx);
421         }
422 }
423
424 /* aio_get_req
425  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
426  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
427  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
428  *
429  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
430  * an extra reference while submitting the i/o.
431  * This prevents races between the aio code path referencing the
432  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
433  */
434 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
435 {
436         struct kiocb *req = NULL;
437
438         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
439         if (unlikely(!req))
440                 return NULL;
441
442         req->ki_flags = 0;
443         req->ki_users = 2;
444         req->ki_key = 0;
445         req->ki_ctx = ctx;
446         req->ki_cancel = NULL;
447         req->ki_retry = NULL;
448         req->ki_dtor = NULL;
449         req->private = NULL;
450         req->ki_iovec = NULL;
451         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
452         req->ki_eventfd = NULL;
453
454         return req;
455 }
456
457 /*
458  * struct kiocb's are allocated in batches to reduce the number of
459  * times the ctx lock is acquired and released.
460  */
461 #define KIOCB_BATCH_SIZE        32L
462 struct kiocb_batch {
463         struct list_head head;
464         long count; /* number of requests left to allocate */
465 };
466
467 static void kiocb_batch_init(struct kiocb_batch *batch, long total)
468 {
469         INIT_LIST_HEAD(&batch->head);
470         batch->count = total;
471 }
472
473 static void kiocb_batch_free(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
474 {
475         struct kiocb *req, *n;
476
477         if (list_empty(&batch->head))
478                 return;
479
480         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
481         list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
482                 list_del(&req->ki_batch);
483                 list_del(&req->ki_list);
484                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
485                 ctx->reqs_active--;
486         }
487         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
488                 wake_up_all(&ctx->wait);
489         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
490 }
491
492 /*
493  * Allocate a batch of kiocbs.  This avoids taking and dropping the
494  * context lock a lot during setup.
495  */
496 static int kiocb_batch_refill(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
497 {
498         unsigned short allocated, to_alloc;
499         long avail;
500         bool called_fput = false;
501         struct kiocb *req, *n;
502         struct aio_ring *ring;
503
504         to_alloc = min(batch->count, KIOCB_BATCH_SIZE);
505         for (allocated = 0; allocated < to_alloc; allocated++) {
506                 req = __aio_get_req(ctx);
507                 if (!req)
508                         /* allocation failed, go with what we've got */
509                         break;
510                 list_add(&req->ki_batch, &batch->head);
511         }
512
513         if (allocated == 0)
514                 goto out;
515
516 retry:
517         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
518         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0]);
519
520         avail = aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring) - ctx->reqs_active;
521         BUG_ON(avail < 0);
522         if (avail == 0 && !called_fput) {
523                 /*
524                  * Handle a potential starvation case.  It is possible that
525                  * we hold the last reference on a struct file, causing us
526                  * to delay the final fput to non-irq context.  In this case,
527                  * ctx->reqs_active is artificially high.  Calling the fput
528                  * routine here may free up a slot in the event completion
529                  * ring, allowing this allocation to succeed.
530                  */
531                 kunmap_atomic(ring);
532                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
533                 aio_fput_routine(NULL);
534                 called_fput = true;
535                 goto retry;
536         }
537
538         if (avail < allocated) {
539                 /* Trim back the number of requests. */
540                 list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
541                         list_del(&req->ki_batch);
542                         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
543                         if (--allocated <= avail)
544                                 break;
545                 }
546         }
547
548         batch->count -= allocated;
549         list_for_each_entry(req, &batch->head, ki_batch) {
550                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
551                 ctx->reqs_active++;
552         }
553
554         kunmap_atomic(ring);
555         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
556
557 out:
558         return allocated;
559 }
560
561 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx,
562                                         struct kiocb_batch *batch)
563 {
564         struct kiocb *req;
565
566         if (list_empty(&batch->head))
567                 if (kiocb_batch_refill(ctx, batch) == 0)
568                         return NULL;
569         req = list_first_entry(&batch->head, struct kiocb, ki_batch);
570         list_del(&req->ki_batch);
571         return req;
572 }
573
574 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
575 {
576         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
577
578         if (req->ki_eventfd != NULL)
579                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
580         if (req->ki_dtor)
581                 req->ki_dtor(req);
582         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
583                 kfree(req->ki_iovec);
584         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
585         ctx->reqs_active--;
586
587         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
588                 wake_up_all(&ctx->wait);
589 }
590
591 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
592 {
593         spin_lock_irq(&fput_lock);
594         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
595                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
596                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
597
598                 list_del(&req->ki_list);
599                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
600
601                 /* Complete the fput(s) */
602                 if (req->ki_filp != NULL)
603                         fput(req->ki_filp);
604
605                 /* Link the iocb into the context's free list */
606                 rcu_read_lock();
607                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
608                 really_put_req(ctx, req);
609                 /*
610                  * at that point ctx might've been killed, but actual
611                  * freeing is RCU'd
612                  */
613                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
614                 rcu_read_unlock();
615
616                 spin_lock_irq(&fput_lock);
617         }
618         spin_unlock_irq(&fput_lock);
619 }
620
621 /* __aio_put_req
622  *      Returns true if this put was the last user of the request.
623  */
624 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
625 {
626         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%ld\n",
627                 req, atomic_long_read(&req->ki_filp->f_count));
628
629         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
630
631         req->ki_users--;
632         BUG_ON(req->ki_users < 0);
633         if (likely(req->ki_users))
634                 return 0;
635         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
636         req->ki_cancel = NULL;
637         req->ki_retry = NULL;
638
639         /*
640          * Try to optimize the aio and eventfd file* puts, by avoiding to
641          * schedule work in case it is not final fput() time. In normal cases,
642          * we would not be holding the last reference to the file*, so
643          * this function will be executed w/out any aio kthread wakeup.
644          */
645         if (unlikely(!fput_atomic(req->ki_filp))) {
646                 spin_lock(&fput_lock);
647                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
648                 spin_unlock(&fput_lock);
649                 schedule_work(&fput_work);
650         } else {
651                 req->ki_filp = NULL;
652                 really_put_req(ctx, req);
653         }
654         return 1;
655 }
656
657 /* aio_put_req
658  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
659  *      false if the request is still in use.
660  */
661 int aio_put_req(struct kiocb *req)
662 {
663         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
664         int ret;
665         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
666         ret = __aio_put_req(ctx, req);
667         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
668         return ret;
669 }
670 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
671
672 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
673 {
674         struct mm_struct *mm = current->mm;
675         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
676         struct hlist_node *n;
677
678         rcu_read_lock();
679
680         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
681                 /*
682                  * RCU protects us against accessing freed memory but
683                  * we have to be careful not to get a reference when the
684                  * reference count already dropped to 0 (ctx->dead test
685                  * is unreliable because of races).
686                  */
687                 if (ctx->user_id == ctx_id && !ctx->dead && try_get_ioctx(ctx)){
688                         ret = ctx;
689                         break;
690                 }
691         }
692
693         rcu_read_unlock();
694         return ret;
695 }
696
697 /*
698  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
699  * has already been marked as kicked, and places it on
700  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
701  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
702  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
703  * queue to process it), or 0, if it found that it was
704  * already queued.
705  */
706 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
707 {
708         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
709
710         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
711
712         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
713                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
714                         &ctx->run_list);
715                 return 1;
716         }
717         return 0;
718 }
719
720 /* aio_run_iocb
721  *      This is the core aio execution routine. It is
722  *      invoked both for initial i/o submission and
723  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
724  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
725  *      already held. The lock is released and reacquired
726  *      as needed during processing.
727  *
728  * Calls the iocb retry method (already setup for the
729  * iocb on initial submission) for operation specific
730  * handling, but takes care of most of common retry
731  * execution details for a given iocb. The retry method
732  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
733  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
734  * retry kernel thread.
735  *
736  * The trickier parts in this code have to do with
737  * ensuring that only one retry instance is in progress
738  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
739  * simplifies the coding of individual aio operations as
740  * it avoids various potential races.
741  */
742 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
743 {
744         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
745         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
746         ssize_t ret;
747
748         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
749                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
750                 return 0;
751         }
752
753         /*
754          * We don't want the next retry iteration for this
755          * operation to start until this one has returned and
756          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
757          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
758          * meantime, indicating that data is available for the next
759          * iteration. We want to remember that and enable the
760          * next retry iteration _after_ we are through with
761          * this one.
762          *
763          * So, in order to be able to register a "kick", but
764          * prevent it from being queued now, we clear the kick
765          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
766          * still on the run list until we are actually done.
767          * When we are done with this iteration, we check if
768          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
769          * it up afresh.
770          */
771
772         kiocbClearKicked(iocb);
773
774         /*
775          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
776          * pull the iocb off the run list (We can't just call
777          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
778          * queue this on the run list yet)
779          */
780         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
781         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
782
783         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
784         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
785                 ret = -EINTR;
786                 aio_complete(iocb, ret, 0);
787                 /* must not access the iocb after this */
788                 goto out;
789         }
790
791         /*
792          * Now we are all set to call the retry method in async
793          * context.
794          */
795         ret = retry(iocb);
796
797         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
798                 /*
799                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
800                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
801                  */
802                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
803                              ret == -ERESTARTNOHAND || ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
804                         ret = -EINTR;
805                 aio_complete(iocb, ret, 0);
806         }
807 out:
808         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
809
810         if (-EIOCBRETRY == ret) {
811                 /*
812                  * OK, now that we are done with this iteration
813                  * and know that there is more left to go,
814                  * this is where we let go so that a subsequent
815                  * "kick" can start the next iteration
816                  */
817
818                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
819                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
820                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
821                  * has already been kicked */
822                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
823                         __queue_kicked_iocb(iocb);
824
825                         /*
826                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
827                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
828                          * be safe to unconditionally queue the context into the
829                          * work queue.
830                          */
831                         aio_queue_work(ctx);
832                 }
833         }
834         return ret;
835 }
836
837 /*
838  * __aio_run_iocbs:
839  *      Process all pending retries queued on the ioctx
840  *      run list.
841  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
842  * context.
843  */
844 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
845 {
846         struct kiocb *iocb;
847         struct list_head run_list;
848
849         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
850
851         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
852         while (!list_empty(&run_list)) {
853                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
854                         ki_run_list);
855                 list_del(&iocb->ki_run_list);
856                 /*
857                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
858                  */
859                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
860                 aio_run_iocb(iocb);
861                 __aio_put_req(ctx, iocb);
862         }
863         if (!list_empty(&ctx->run_list))
864                 return 1;
865         return 0;
866 }
867
868 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
869 {
870         unsigned long timeout;
871         /*
872          * if someone is waiting, get the work started right
873          * away, otherwise, use a longer delay
874          */
875         smp_mb();
876         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
877                 timeout = 1;
878         else
879                 timeout = HZ/10;
880         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
881 }
882
883 /*
884  * aio_run_all_iocbs:
885  *      Process all pending retries queued on the ioctx
886  *      run list, and keep running them until the list
887  *      stays empty.
888  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm context.
889  */
890 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
891 {
892         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
893         while (__aio_run_iocbs(ctx))
894                 ;
895         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
896 }
897
898 /*
899  * aio_kick_handler:
900  *      Work queue handler triggered to process pending
901  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
902  *      mm context before running the iocbs, so that
903  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
904  *      space.
905  * Run on aiod's context.
906  */
907 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
908 {
909         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
910         mm_segment_t oldfs = get_fs();
911         struct mm_struct *mm;
912         int requeue;
913
914         set_fs(USER_DS);
915         use_mm(ctx->mm);
916         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
917         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
918         mm = ctx->mm;
919         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
920         unuse_mm(mm);
921         set_fs(oldfs);
922         /*
923          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
924          */
925         if (requeue)
926                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
927 }
928
929
930 /*
931  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
932  * and if required activate the aio work queue to process
933  * it
934  */
935 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
936 {
937         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
938         unsigned long flags;
939         int run = 0;
940
941         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
942         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
943          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
944         if (!kiocbTryKick(iocb))
945                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
946         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
947         if (run)
948                 aio_queue_work(ctx);
949 }
950
951 /*
952  * kick_iocb:
953  *      Called typically from a wait queue callback context
954  *      to trigger a retry of the iocb.
955  *      The retry is usually executed by aio workqueue
956  *      threads (See aio_kick_handler).
957  */
958 void kick_iocb(struct kiocb *iocb)
959 {
960         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
961          * single context. */
962         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
963                 kiocbSetKicked(iocb);
964                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
965                 return;
966         }
967
968         try_queue_kicked_iocb(iocb);
969 }
970 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
971
972 /* aio_complete
973  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
974  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
975  *      only other user of the request can be the cancellation code.
976  */
977 int aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
978 {
979         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
980         struct aio_ring_info    *info;
981         struct aio_ring *ring;
982         struct io_event *event;
983         unsigned long   flags;
984         unsigned long   tail;
985         int             ret;
986
987         /*
988          * Special case handling for sync iocbs:
989          *  - events go directly into the iocb for fast handling
990          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
991          *    ref, no other paths have a way to get another ref
992          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
993          */
994         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
995                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
996                 iocb->ki_user_data = res;
997                 iocb->ki_users = 0;
998                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
999                 return 1;
1000         }
1001
1002         info = &ctx->ring_info;
1003
1004         /* add a completion event to the ring buffer.
1005          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
1006          * other code from messing with the tail
1007          * pointer since we might be called from irq
1008          * context.
1009          */
1010         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1011
1012         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
1013                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
1014
1015         /*
1016          * cancelled requests don't get events, userland was given one
1017          * when the event got cancelled.
1018          */
1019         if (kiocbIsCancelled(iocb))
1020                 goto put_rq;
1021
1022         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
1023
1024         tail = info->tail;
1025         event = aio_ring_event(info, tail);
1026         if (++tail >= info->nr)
1027                 tail = 0;
1028
1029         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
1030         event->data = iocb->ki_user_data;
1031         event->res = res;
1032         event->res2 = res2;
1033
1034         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
1035                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
1036                 res, res2);
1037
1038         /* after flagging the request as done, we
1039          * must never even look at it again
1040          */
1041         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1042
1043         info->tail = tail;
1044         ring->tail = tail;
1045
1046         put_aio_ring_event(event);
1047         kunmap_atomic(ring);
1048
1049         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
1050
1051         /*
1052          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1053          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1054          * from IRQ context.
1055          */
1056         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
1057                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1058
1059 put_rq:
1060         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1061         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
1062
1063         /*
1064          * We have to order our ring_info tail store above and test
1065          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1066          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1067          * ordered with the unlocked test.
1068          */
1069         smp_mb();
1070
1071         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1072                 wake_up(&ctx->wait);
1073
1074         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1075         return ret;
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1078
1079 /* aio_read_evt
1080  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1081  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1082  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1083  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1084  */
1085 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1086 {
1087         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1088         struct aio_ring *ring;
1089         unsigned long head;
1090         int ret = 0;
1091
1092         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
1093         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1094                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1095                  (unsigned long)ring->nr);
1096
1097         if (ring->head == ring->tail)
1098                 goto out;
1099
1100         spin_lock(&info->ring_lock);
1101
1102         head = ring->head % info->nr;
1103         if (head != ring->tail) {
1104                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head);
1105                 *ent = *evp;
1106                 head = (head + 1) % info->nr;
1107                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1108                 ring->head = head;
1109                 ret = 1;
1110                 put_aio_ring_event(evp);
1111         }
1112         spin_unlock(&info->ring_lock);
1113
1114 out:
1115         kunmap_atomic(ring);
1116         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1117                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1118         return ret;
1119 }
1120
1121 struct aio_timeout {
1122         struct timer_list       timer;
1123         int                     timed_out;
1124         struct task_struct      *p;
1125 };
1126
1127 static void timeout_func(unsigned long data)
1128 {
1129         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1130
1131         to->timed_out = 1;
1132         wake_up_process(to->p);
1133 }
1134
1135 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1136 {
1137         setup_timer_on_stack(&to->timer, timeout_func, (unsigned long) to);
1138         to->timed_out = 0;
1139         to->p = current;
1140 }
1141
1142 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1143                                const struct timespec *ts)
1144 {
1145         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1146         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1147                 add_timer(&to->timer);
1148         else
1149                 to->timed_out = 1;
1150 }
1151
1152 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1153 {
1154         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1155 }
1156
1157 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1158                         long min_nr, long nr,
1159                         struct io_event __user *event,
1160                         struct timespec __user *timeout)
1161 {
1162         long                    start_jiffies = jiffies;
1163         struct task_struct      *tsk = current;
1164         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1165         int                     ret;
1166         int                     i = 0;
1167         struct io_event         ent;
1168         struct aio_timeout      to;
1169         int                     retry = 0;
1170
1171         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1172          * any, but C is fun!
1173          */
1174         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1175 retry:
1176         ret = 0;
1177         while (likely(i < nr)) {
1178                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1179                 if (unlikely(ret <= 0))
1180                         break;
1181
1182                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1183                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1184
1185                 /* Could we split the check in two? */
1186                 ret = -EFAULT;
1187                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1188                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1189                         break;
1190                 }
1191                 ret = 0;
1192
1193                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1194                 event ++;
1195                 i ++;
1196         }
1197
1198         if (min_nr <= i)
1199                 return i;
1200         if (ret)
1201                 return ret;
1202
1203         /* End fast path */
1204
1205         /* racey check, but it gets redone */
1206         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1207                 retry = 1;
1208                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1209                 goto retry;
1210         }
1211
1212         init_timeout(&to);
1213         if (timeout) {
1214                 struct timespec ts;
1215                 ret = -EFAULT;
1216                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1217                         goto out;
1218
1219                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1220         }
1221
1222         while (likely(i < nr)) {
1223                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1224                 do {
1225                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1226                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1227                         if (ret)
1228                                 break;
1229                         if (min_nr <= i)
1230                                 break;
1231                         if (unlikely(ctx->dead)) {
1232                                 ret = -EINVAL;
1233                                 break;
1234                         }
1235                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1236                                 break;
1237                         /* Try to only show up in io wait if there are ops
1238                          *  in flight */
1239                         if (ctx->reqs_active)
1240                                 io_schedule();
1241                         else
1242                                 schedule();
1243                         if (signal_pending(tsk)) {
1244                                 ret = -EINTR;
1245                                 break;
1246                         }
1247                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1248                 } while (1) ;
1249
1250                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1251                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1252
1253                 if (unlikely(ret <= 0))
1254                         break;
1255
1256                 ret = -EFAULT;
1257                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1258                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1259                         break;
1260                 }
1261
1262                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1263                 event ++;
1264                 i ++;
1265         }
1266
1267         if (timeout)
1268                 clear_timeout(&to);
1269 out:
1270         destroy_timer_on_stack(&to.timer);
1271         return i ? i : ret;
1272 }
1273
1274 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1275  * against races with itself via ->dead.
1276  */
1277 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1278 {
1279         struct mm_struct *mm = current->mm;
1280         int was_dead;
1281
1282         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1283         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
1284         was_dead = ioctx->dead;
1285         ioctx->dead = 1;
1286         hlist_del_rcu(&ioctx->list);
1287         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
1288
1289         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1290         if (likely(!was_dead))
1291                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1292
1293         aio_cancel_all(ioctx);
1294         wait_for_all_aios(ioctx);
1295
1296         /*
1297          * Wake up any waiters.  The setting of ctx->dead must be seen
1298          * by other CPUs at this point.  Right now, we rely on the
1299          * locking done by the above calls to ensure this consistency.
1300          */
1301         wake_up_all(&ioctx->wait);
1302         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1303 }
1304
1305 /* sys_io_setup:
1306  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1307  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1308  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1309  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1310  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1311  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1312  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1313  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1314  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1315  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1316  *      implemented.
1317  */
1318 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1319 {
1320         struct kioctx *ioctx = NULL;
1321         unsigned long ctx;
1322         long ret;
1323
1324         ret = get_user(ctx, ctxp);
1325         if (unlikely(ret))
1326                 goto out;
1327
1328         ret = -EINVAL;
1329         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1330                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1331                          ctx, nr_events);
1332                 goto out;
1333         }
1334
1335         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1336         ret = PTR_ERR(ioctx);
1337         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1338                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1339                 if (!ret) {
1340                         put_ioctx(ioctx);
1341                         return 0;
1342                 }
1343                 io_destroy(ioctx);
1344         }
1345
1346 out:
1347         return ret;
1348 }
1349
1350 /* sys_io_destroy:
1351  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1352  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1353  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1354  *      is invalid.
1355  */
1356 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1357 {
1358         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1359         if (likely(NULL != ioctx)) {
1360                 io_destroy(ioctx);
1361                 return 0;
1362         }
1363         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1364         return -EINVAL;
1365 }
1366
1367 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1368 {
1369         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1370
1371         BUG_ON(ret <= 0);
1372
1373         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1374                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1375                 iov->iov_base += this;
1376                 iov->iov_len -= this;
1377                 iocb->ki_left -= this;
1378                 ret -= this;
1379                 if (iov->iov_len == 0) {
1380                         iocb->ki_cur_seg++;
1381                         iov++;
1382                 }
1383         }
1384
1385         /* the caller should not have done more io than what fit in
1386          * the remaining iovecs */
1387         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1388 }
1389
1390 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1391 {
1392         struct file *file = iocb->ki_filp;
1393         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1394         struct inode *inode = mapping->host;
1395         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1396                          unsigned long, loff_t);
1397         ssize_t ret = 0;
1398         unsigned short opcode;
1399
1400         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1401                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1402                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1403                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1404         } else {
1405                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1406                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1407         }
1408
1409         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1410         if (iocb->ki_pos < 0)
1411                 return -EINVAL;
1412
1413         do {
1414                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1415                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1416                             iocb->ki_pos);
1417                 if (ret > 0)
1418                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1419
1420         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1421          * regular file. */
1422         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1423                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1424                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1425
1426         /* This means we must have transferred all that we could */
1427         /* No need to retry anymore */
1428         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1429                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1430
1431         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1432          * the eventual error. */
1433         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1434             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED && ret != -EIOCBRETRY
1435             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1436                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1437
1438         return ret;
1439 }
1440
1441 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1442 {
1443         struct file *file = iocb->ki_filp;
1444         ssize_t ret = -EINVAL;
1445
1446         if (file->f_op->aio_fsync)
1447                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1452 {
1453         struct file *file = iocb->ki_filp;
1454         ssize_t ret = -EINVAL;
1455
1456         if (file->f_op->aio_fsync)
1457                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1458         return ret;
1459 }
1460
1461 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1462 {
1463         ssize_t ret;
1464
1465 #ifdef CONFIG_COMPAT
1466         if (compat)
1467                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(type,
1468                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1469                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1470                                 &kiocb->ki_iovec, 1);
1471         else
1472 #endif
1473                 ret = rw_copy_check_uvector(type,
1474                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1475                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1476                                 &kiocb->ki_iovec, 1);
1477         if (ret < 0)
1478                 goto out;
1479
1480         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1481         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1482         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1483         kiocb->ki_nbytes = ret;
1484         kiocb->ki_left = ret;
1485
1486         ret = 0;
1487 out:
1488         return ret;
1489 }
1490
1491 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb)
1492 {
1493         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1494         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1495         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_left;
1496         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1497         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * aio_setup_iocb:
1503  *      Performs the initial checks and aio retry method
1504  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1505  */
1506 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb, bool compat)
1507 {
1508         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1509         ssize_t ret = 0;
1510
1511         switch (kiocb->ki_opcode) {
1512         case IOCB_CMD_PREAD:
1513                 ret = -EBADF;
1514                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1515                         break;
1516                 ret = -EFAULT;
1517                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1518                         kiocb->ki_left)))
1519                         break;
1520                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1521                 if (unlikely(ret))
1522                         break;
1523                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1524                 if (ret)
1525                         break;
1526                 ret = -EINVAL;
1527                 if (file->f_op->aio_read)
1528                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1529                 break;
1530         case IOCB_CMD_PWRITE:
1531                 ret = -EBADF;
1532                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1533                         break;
1534                 ret = -EFAULT;
1535                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1536                         kiocb->ki_left)))
1537                         break;
1538                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1539                 if (unlikely(ret))
1540                         break;
1541                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1542                 if (ret)
1543                         break;
1544                 ret = -EINVAL;
1545                 if (file->f_op->aio_write)
1546                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1547                 break;
1548         case IOCB_CMD_PREADV:
1549                 ret = -EBADF;
1550                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1551                         break;
1552                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1553                 if (unlikely(ret))
1554                         break;
1555                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb, compat);
1556                 if (ret)
1557                         break;
1558                 ret = -EINVAL;
1559                 if (file->f_op->aio_read)
1560                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1561                 break;
1562         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1563                 ret = -EBADF;
1564                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1565                         break;
1566                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1567                 if (unlikely(ret))
1568                         break;
1569                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb, compat);
1570                 if (ret)
1571                         break;
1572                 ret = -EINVAL;
1573                 if (file->f_op->aio_write)
1574                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1575                 break;
1576         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1577                 ret = -EINVAL;
1578                 if (file->f_op->aio_fsync)
1579                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1580                 break;
1581         case IOCB_CMD_FSYNC:
1582                 ret = -EINVAL;
1583                 if (file->f_op->aio_fsync)
1584                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1585                 break;
1586         default:
1587                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1588                 ret = -EINVAL;
1589         }
1590
1591         if (!kiocb->ki_retry)
1592                 return ret;
1593
1594         return 0;
1595 }
1596
1597 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1598                          struct iocb *iocb, struct kiocb_batch *batch,
1599                          bool compat)
1600 {
1601         struct kiocb *req;
1602         struct file *file;
1603         ssize_t ret;
1604
1605         /* enforce forwards compatibility on users */
1606         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1607                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1608                 return -EINVAL;
1609         }
1610
1611         /* prevent overflows */
1612         if (unlikely(
1613             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1614             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1615             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1616            )) {
1617                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1618                 return -EINVAL;
1619         }
1620
1621         file = fget(iocb->aio_fildes);
1622         if (unlikely(!file))
1623                 return -EBADF;
1624
1625         req = aio_get_req(ctx, batch);  /* returns with 2 references to req */
1626         if (unlikely(!req)) {
1627                 fput(file);
1628                 return -EAGAIN;
1629         }
1630         req->ki_filp = file;
1631         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1632                 /*
1633                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1634                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1635                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1636                  * event using the eventfd_signal() function.
1637                  */
1638                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1639                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1640                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1641                         req->ki_eventfd = NULL;
1642                         goto out_put_req;
1643                 }
1644         }
1645
1646         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1647         if (unlikely(ret)) {
1648                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1649                 goto out_put_req;
1650         }
1651
1652         req->ki_obj.user = user_iocb;
1653         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1654         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1655
1656         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1657         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1658         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1659
1660         ret = aio_setup_iocb(req, compat);
1661
1662         if (ret)
1663                 goto out_put_req;
1664
1665         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1666         /*
1667          * We could have raced with io_destroy() and are currently holding a
1668          * reference to ctx which should be destroyed. We cannot submit IO
1669          * since ctx gets freed as soon as io_submit() puts its reference.  The
1670          * check here is reliable: io_destroy() sets ctx->dead before waiting
1671          * for outstanding IO and the barrier between these two is realized by
1672          * unlock of mm->ioctx_lock and lock of ctx->ctx_lock.  Analogously we
1673          * increment ctx->reqs_active before checking for ctx->dead and the
1674          * barrier is realized by unlock and lock of ctx->ctx_lock. Thus if we
1675          * don't see ctx->dead set here, io_destroy() waits for our IO to
1676          * finish.
1677          */
1678         if (ctx->dead) {
1679                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1680                 ret = -EINVAL;
1681                 goto out_put_req;
1682         }
1683         aio_run_iocb(req);
1684         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1685                 /* drain the run list */
1686                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1687                         ;
1688         }
1689         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1690
1691         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1692         return 0;
1693
1694 out_put_req:
1695         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1696         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1697         return ret;
1698 }
1699
1700 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1701                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1702 {
1703         struct kioctx *ctx;
1704         long ret = 0;
1705         int i = 0;
1706         struct blk_plug plug;
1707         struct kiocb_batch batch;
1708
1709         if (unlikely(nr < 0))
1710                 return -EINVAL;
1711
1712         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1713                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1714
1715         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1716                 return -EFAULT;
1717
1718         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1719         if (unlikely(!ctx)) {
1720                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1721                 return -EINVAL;
1722         }
1723
1724         kiocb_batch_init(&batch, nr);
1725
1726         blk_start_plug(&plug);
1727
1728         /*
1729          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1730          * successfully submitted?
1731          */
1732         for (i=0; i<nr; i++) {
1733                 struct iocb __user *user_iocb;
1734                 struct iocb tmp;
1735
1736                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1737                         ret = -EFAULT;
1738                         break;
1739                 }
1740
1741                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1742                         ret = -EFAULT;
1743                         break;
1744                 }
1745
1746                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, &batch, compat);
1747                 if (ret)
1748                         break;
1749         }
1750         blk_finish_plug(&plug);
1751
1752         kiocb_batch_free(ctx, &batch);
1753         put_ioctx(ctx);
1754         return i ? i : ret;
1755 }
1756
1757 /* sys_io_submit:
1758  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1759  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1760  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1761  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1762  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1763  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1764  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1765  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1766  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1767  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1768  */
1769 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1770                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1771 {
1772         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1773 }
1774
1775 /* lookup_kiocb
1776  *      Finds a given iocb for cancellation.
1777  */
1778 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1779                                   u32 key)
1780 {
1781         struct list_head *pos;
1782
1783         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1784
1785         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1786         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1787                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1788                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1789                         return kiocb;
1790         }
1791         return NULL;
1792 }
1793
1794 /* sys_io_cancel:
1795  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1796  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1797  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1798  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1799  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1800  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1801  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1802  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1803  */
1804 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1805                 struct io_event __user *, result)
1806 {
1807         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1808         struct kioctx *ctx;
1809         struct kiocb *kiocb;
1810         u32 key;
1811         int ret;
1812
1813         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1814         if (unlikely(ret))
1815                 return -EFAULT;
1816
1817         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1818         if (unlikely(!ctx))
1819                 return -EINVAL;
1820
1821         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1822         ret = -EAGAIN;
1823         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1824         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1825                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1826                 kiocb->ki_users ++;
1827                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1828         } else
1829                 cancel = NULL;
1830         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1831
1832         if (NULL != cancel) {
1833                 struct io_event tmp;
1834                 pr_debug("calling cancel\n");
1835                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1836                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1837                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1838                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1839                 if (!ret) {
1840                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1841                          * into the user's buffer.
1842                          */
1843                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1844                                 ret = -EFAULT;
1845                 }
1846         } else
1847                 ret = -EINVAL;
1848
1849         put_ioctx(ctx);
1850
1851         return ret;
1852 }
1853
1854 /* io_getevents:
1855  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1856  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1857  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1858  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1859  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1860  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1861  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1862  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1863  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1864  *      timeout is relative and will be updated if not NULL and the
1865  *      operation blocks. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1866  */
1867 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1868                 long, min_nr,
1869                 long, nr,
1870                 struct io_event __user *, events,
1871                 struct timespec __user *, timeout)
1872 {
1873         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1874         long ret = -EINVAL;
1875
1876         if (likely(ioctx)) {
1877                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1878                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1879                 put_ioctx(ioctx);
1880         }
1881
1882         asmlinkage_protect(5, ret, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
1883         return ret;
1884 }