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  *      Copyright 2018 Christoph Hellwig.
   9  *
  10  *      See ../COPYING for licensing terms.
  11  */
  12 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  13
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/time.h>
  18 #include <linux/aio_abi.h>
  19 #include <linux/export.h>
  20 #include <linux/syscalls.h>
  21 #include <linux/backing-dev.h>
  22 #include <linux/refcount.h>
  23 #include <linux/uio.h>
  24
  25 #include <linux/sched/signal.h>
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/file.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/mman.h>
  30 #include <linux/mmu_context.h>
  31 #include <linux/percpu.h>
  32 #include <linux/slab.h>
  33 #include <linux/timer.h>
  34 #include <linux/aio.h>
  35 #include <linux/highmem.h>
  36 #include <linux/workqueue.h>
  37 #include <linux/security.h>
  38 #include <linux/eventfd.h>
  39 #include <linux/blkdev.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <linux/migrate.h>
  42 #include <linux/ramfs.h>
  43 #include <linux/percpu-refcount.h>
  44 #include <linux/mount.h>
  45
  46 #include <asm/kmap_types.h>
  47 #include <linux/uaccess.h>
  48
  49 #include "internal.h"
  50
  51 #define KIOCB_KEY               0
  52
  53 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  54 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  55 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  56 struct aio_ring {
  57         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  58         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  59         unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
  60                                  * mutex by aio_read_events_ring(). */
  61         unsigned        tail;
  62
  63         unsigned        magic;
  64         unsigned        compat_features;
  65         unsigned        incompat_features;
  66         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  67
  68
  69         struct io_event         io_events[0];
  70 }; /* 128 bytes + ring size */
  71
  72 #define AIO_RING_PAGES  8
  73
  74 struct kioctx_table {
  75         struct rcu_head         rcu;
  76         unsigned                nr;
  77         struct kioctx __rcu     *table[];
  78 };
  79
  80 struct kioctx_cpu {
  81         unsigned                reqs_available;
  82 };
  83
  84 struct ctx_rq_wait {
  85         struct completion comp;
  86         atomic_t count;
  87 };
  88
  89 struct kioctx {
  90         struct percpu_ref       users;
  91         atomic_t                dead;
  92
  93         struct percpu_ref       reqs;
  94
  95         unsigned long           user_id;
  96
  97         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  98
  99         /*
 100          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
 101          * counter at a time:
 102          */
 103         unsigned                req_batch;
 104         /*
 105          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
 106          * anything but counting against the global max_reqs quota.
 107          *
 108          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
 109          * aio_setup_ring())
 110          */
 111         unsigned                max_reqs;
 112
 113         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 114         unsigned                nr_events;
 115
 116         unsigned long           mmap_base;
 117         unsigned long           mmap_size;
 118
 119         struct page             **ring_pages;
 120         long                    nr_pages;
 121
 122         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
 123
 124         /*
 125          * signals when all in-flight requests are done
 126          */
 127         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
 128
 129         struct {
 130                 /*
 131                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 132                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 133                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 134                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 135                  *
 136                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 137                  */
 138                 atomic_t        reqs_available;
 139         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 140
 141         struct {
 142                 spinlock_t      ctx_lock;
 143                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 144         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 145
 146         struct {
 147                 struct mutex    ring_lock;
 148                 wait_queue_head_t wait;
 149         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 150
 151         struct {
 152                 unsigned        tail;
 153                 unsigned        completed_events;
 154                 spinlock_t      completion_lock;
 155         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 156
 157         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 158         struct file             *aio_ring_file;
 159
 160         unsigned                id;
 161 };
 162
 163 struct fsync_iocb {
 164         struct work_struct      work;
 165         struct file             *file;
 166         bool                    datasync;
 167 };
 168
 169 struct poll_iocb {
 170         struct file             *file;
 171         struct wait_queue_head  *head;
 172         __poll_t                events;
 173         bool                    woken;
 174         bool                    cancelled;
 175         struct wait_queue_entry wait;
 176         struct work_struct      work;
 177 };
 178
 179 struct aio_kiocb {
 180         union {
 181                 struct kiocb            rw;
 182                 struct fsync_iocb       fsync;
 183                 struct poll_iocb        poll;
 184         };
 185
 186         struct kioctx           *ki_ctx;
 187         kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
 188
 189         struct iocb __user      *ki_user_iocb;  /* user's aiocb */
 190         __u64                   ki_user_data;   /* user's data for completion */
 191
 192         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
 193                                                  * for cancellation */
 194         refcount_t              ki_refcnt;
 195
 196         /*
 197          * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
 198          * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
 199          */
 200         struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
 201 };
 202
 203 /*------ sysctl variables----*/
 204 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 205 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 206 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 207 /*----end sysctl variables---*/
 208
 209 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 210 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 211
 212 static struct vfsmount *aio_mnt;
 213
 214 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 215 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 216
 217 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 218 {
 219         struct file *file;
 220         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 221         if (IS_ERR(inode))
 222                 return ERR_CAST(inode);
 223
 224         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 225         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 226         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 227
 228         file = alloc_file_pseudo(inode, aio_mnt, "[aio]",
 229                                 O_RDWR, &aio_ring_fops);
 230         if (IS_ERR(file))
 231                 iput(inode);
 232         return file;
 233 }
 234
 235 static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
 236                                 int flags, const char *dev_name, void *data)
 237 {
 238         struct dentry *root = mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, NULL,
 239                                            AIO_RING_MAGIC);
 240
 241         if (!IS_ERR(root))
 242                 root->d_sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
 243         return root;
 244 }
 245
 246 /* aio_setup
 247  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 248  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 249  */
 250 static int __init aio_setup(void)
 251 {
 252         static struct file_system_type aio_fs = {
 253                 .name           = "aio",
 254                 .mount          = aio_mount,
 255                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 256         };
 257         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 258         if (IS_ERR(aio_mnt))
 259                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 260
 261         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 262         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 263         return 0;
 264 }
 265 __initcall(aio_setup);
 266
 267 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 268 {
 269         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 270         struct address_space *i_mapping;
 271
 272         if (aio_ring_file) {
 273                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
 274
 275                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 276                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
 277                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
 278                 i_mapping->private_data = NULL;
 279                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 280                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
 281
 282                 fput(aio_ring_file);
 283         }
 284 }
 285
 286 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 287 {
 288         int i;
 289
 290         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
 291          * accesses to the kioctx from page migration.
 292          */
 293         put_aio_ring_file(ctx);
 294
 295         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 296                 struct page *page;
 297                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 298                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 299                 page = ctx->ring_pages[i];
 300                 if (!page)
 301                         continue;
 302                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
 303                 put_page(page);
 304         }
 305
 306         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 307                 kfree(ctx->ring_pages);
 308                 ctx->ring_pages = NULL;
 309         }
 310 }
 311
 312 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
 313 {
 314         struct file *file = vma->vm_file;
 315         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 316         struct kioctx_table *table;
 317         int i, res = -EINVAL;
 318
 319         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 320         rcu_read_lock();
 321         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 322         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
 323                 struct kioctx *ctx;
 324
 325                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
 326                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
 327                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
 328                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
 329                                 res = 0;
 330                         }
 331                         break;
 332                 }
 333         }
 334
 335         rcu_read_unlock();
 336         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 337         return res;
 338 }
 339
 340 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
 341         .mremap         = aio_ring_mremap,
 342 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
 343         .fault          = filemap_fault,
 344         .map_pages      = filemap_map_pages,
 345         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
 346 #endif
 347 };
 348
 349 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 350 {
 351         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
 352         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 357         .mmap = aio_ring_mmap,
 358 };
 359
 360 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 361 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 362                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 363 {
 364         struct kioctx *ctx;
 365         unsigned long flags;
 366         pgoff_t idx;
 367         int rc;
 368
 369         /*
 370          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
 371          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
 372          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
 373          */
 374         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 375                 return -EINVAL;
 376
 377         rc = 0;
 378
 379         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
 380         spin_lock(&mapping->private_lock);
 381         ctx = mapping->private_data;
 382         if (!ctx) {
 383                 rc = -EINVAL;
 384                 goto out;
 385         }
 386
 387         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
 388          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
 389          * a partially initialized kiotx.
 390          */
 391         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
 392                 rc = -EAGAIN;
 393                 goto out;
 394         }
 395
 396         idx = old->index;
 397         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
 398                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
 399                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
 400                         rc = -EAGAIN;
 401         } else
 402                 rc = -EINVAL;
 403
 404         if (rc != 0)
 405                 goto out_unlock;
 406
 407         /* Writeback must be complete */
 408         BUG_ON(PageWriteback(old));
 409         get_page(new);
 410
 411         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode, 1);
 412         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 413                 put_page(new);
 414                 goto out_unlock;
 415         }
 416
 417         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
 418          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
 419          * events from being lost.
 420          */
 421         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 422         migrate_page_copy(new, old);
 423         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
 424         ctx->ring_pages[idx] = new;
 425         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 426
 427         /* The old page is no longer accessible. */
 428         put_page(old);
 429
 430 out_unlock:
 431         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 432 out:
 433         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 434         return rc;
 435 }
 436 #endif
 437
 438 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 439         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
 440 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 441         .migratepage    = aio_migratepage,
 442 #endif
 443 };
 444
 445 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
 446 {
 447         struct aio_ring *ring;
 448         struct mm_struct *mm = current->mm;
 449         unsigned long size, unused;
 450         int nr_pages;
 451         int i;
 452         struct file *file;
 453
 454         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 455         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 456
 457         size = sizeof(struct aio_ring);
 458         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 459
 460         nr_pages = PFN_UP(size);
 461         if (nr_pages < 0)
 462                 return -EINVAL;
 463
 464         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 465         if (IS_ERR(file)) {
 466                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 467                 return -ENOMEM;
 468         }
 469
 470         ctx->aio_ring_file = file;
 471         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 472                         / sizeof(struct io_event);
 473
 474         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 475         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 476                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 477                                           GFP_KERNEL);
 478                 if (!ctx->ring_pages) {
 479                         put_aio_ring_file(ctx);
 480                         return -ENOMEM;
 481                 }
 482         }
 483
 484         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 485                 struct page *page;
 486                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
 487                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 488                 if (!page)
 489                         break;
 490                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 491                          current->pid, i, page_count(page));
 492                 SetPageUptodate(page);
 493                 unlock_page(page);
 494
 495                 ctx->ring_pages[i] = page;
 496         }
 497         ctx->nr_pages = i;
 498
 499         if (unlikely(i != nr_pages)) {
 500                 aio_free_ring(ctx);
 501                 return -ENOMEM;
 502         }
 503
 504         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 505         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 506
 507         if (down_write_killable(&mm->mmap_sem)) {
 508                 ctx->mmap_size = 0;
 509                 aio_free_ring(ctx);
 510                 return -EINTR;
 511         }
 512
 513         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 514                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 515                                        MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
 516         up_write(&mm->mmap_sem);
 517         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 518                 ctx->mmap_size = 0;
 519                 aio_free_ring(ctx);
 520                 return -ENOMEM;
 521         }
 522
 523         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 524
 525         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 526         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 527
 528         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 529         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 530         ring->id = ~0U;
 531         ring->head = ring->tail = 0;
 532         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 533         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 534         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 535         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 536         kunmap_atomic(ring);
 537         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 538
 539         return 0;
 540 }
 541
 542 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 543 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 544 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 545
 546 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
 547 {
 548         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
 549         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 550         unsigned long flags;
 551
 552         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
 553                 return;
 554
 555         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 556         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 557         req->ki_cancel = cancel;
 558         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 559 }
 560 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 561
 562 /*
 563  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
 564  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
 565  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
 566  */
 567 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 568 {
 569         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
 570                                           free_rwork);
 571         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 572
 573         aio_free_ring(ctx);
 574         free_percpu(ctx->cpu);
 575         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 576         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 577         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 578 }
 579
 580 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 581 {
 582         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 583
 584         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
 585         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
 586                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
 587
 588         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
 589         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
 590         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
 591 }
 592
 593 /*
 594  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 595  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 596  * now it's safe to cancel any that need to be.
 597  */
 598 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 599 {
 600         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 601         struct aio_kiocb *req;
 602
 603         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 604
 605         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 606                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 607                                        struct aio_kiocb, ki_list);
 608                 req->ki_cancel(&req->rw);
 609                 list_del_init(&req->ki_list);
 610         }
 611
 612         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 613
 614         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 615         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 616 }
 617
 618 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 619 {
 620         unsigned i, new_nr;
 621         struct kioctx_table *table, *old;
 622         struct aio_ring *ring;
 623
 624         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 625         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 626
 627         while (1) {
 628                 if (table)
 629                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 630                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
 631                                         ctx->id = i;
 632                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
 633                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 634
 635                                         /* While kioctx setup is in progress,
 636                                          * we are protected from page migration
 637                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
 638                                          */
 639                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 640                                         ring->id = ctx->id;
 641                                         kunmap_atomic(ring);
 642                                         return 0;
 643                                 }
 644
 645                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 646                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 647
 648                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 649                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 650                 if (!table)
 651                         return -ENOMEM;
 652
 653                 table->nr = new_nr;
 654
 655                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 656                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 657
 658                 if (!old) {
 659                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 660                 } else if (table->nr > old->nr) {
 661                         memcpy(table->table, old->table,
 662                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 663
 664                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 665                         kfree_rcu(old, rcu);
 666                 } else {
 667                         kfree(table);
 668                         table = old;
 669                 }
 670         }
 671 }
 672
 673 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 674 {
 675         spin_lock(&aio_nr_lock);
 676         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 677                 aio_nr = 0;
 678         else
 679                 aio_nr -= nr;
 680         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 681 }
 682
 683 /* ioctx_alloc
 684  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 685  */
 686 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 687 {
 688         struct mm_struct *mm = current->mm;
 689         struct kioctx *ctx;
 690         int err = -ENOMEM;
 691
 692         /*
 693          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
 694          * for counting against the global limit -- before it changes.
 695          */
 696         unsigned int max_reqs = nr_events;
 697
 698         /*
 699          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 700          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 701          *
 702          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 703          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 704          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 705          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 706          */
 707         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 708         nr_events *= 2;
 709
 710         /* Prevent overflows */
 711         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
 712                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 713                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 714         }
 715
 716         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
 717                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 718
 719         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 720         if (!ctx)
 721                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 722
 723         ctx->max_reqs = max_reqs;
 724
 725         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 726         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 727         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 728         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
 729          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
 730         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 731         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 732
 733         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 734
 735         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
 736                 goto err;
 737
 738         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
 739                 goto err;
 740
 741         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 742         if (!ctx->cpu)
 743                 goto err;
 744
 745         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
 746         if (err < 0)
 747                 goto err;
 748
 749         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 750         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 751         if (ctx->req_batch < 1)
 752                 ctx->req_batch = 1;
 753
 754         /* limit the number of system wide aios */
 755         spin_lock(&aio_nr_lock);
 756         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
 757             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
 758                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 759                 err = -EAGAIN;
 760                 goto err_ctx;
 761         }
 762         aio_nr += ctx->max_reqs;
 763         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 764
 765         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
 766         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
 767
 768         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 769         if (err)
 770                 goto err_cleanup;
 771
 772         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
 773         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 774
 775         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 776                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 777         return ctx;
 778
 779 err_cleanup:
 780         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 781 err_ctx:
 782         atomic_set(&ctx->dead, 1);
 783         if (ctx->mmap_size)
 784                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 785         aio_free_ring(ctx);
 786 err:
 787         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 788         free_percpu(ctx->cpu);
 789         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 790         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 791         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 792         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 793         return ERR_PTR(err);
 794 }
 795
 796 /* kill_ioctx
 797  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 798  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 799  *      the rapid destruction of the kioctx.
 800  */
 801 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
 802                       struct ctx_rq_wait *wait)
 803 {
 804         struct kioctx_table *table;
 805
 806         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 807         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 808                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 809                 return -EINVAL;
 810         }
 811
 812         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 813         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
 814         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
 815         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 816
 817         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
 818         wake_up_all(&ctx->wait);
 819
 820         /*
 821          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 822          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 823          * has already returned, so io_setup() could potentially return
 824          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 825          *  could tell).
 826          */
 827         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 828
 829         if (ctx->mmap_size)
 830                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 831
 832         ctx->rq_wait = wait;
 833         percpu_ref_kill(&ctx->users);
 834         return 0;
 835 }
 836
 837 /*
 838  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 839  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 840  * called on the context.
 841  *
 842  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 843  * them.
 844  */
 845 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 846 {
 847         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 848         struct ctx_rq_wait wait;
 849         int i, skipped;
 850
 851         if (!table)
 852                 return;
 853
 854         atomic_set(&wait.count, table->nr);
 855         init_completion(&wait.comp);
 856
 857         skipped = 0;
 858         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
 859                 struct kioctx *ctx =
 860                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
 861
 862                 if (!ctx) {
 863                         skipped++;
 864                         continue;
 865                 }
 866
 867                 /*
 868                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
 869                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
 870                  * this is not necessarily our ->mm.
 871                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
 872                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
 873                  */
 874                 ctx->mmap_size = 0;
 875                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
 876         }
 877
 878         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
 879                 /* Wait until all IO for the context are done. */
 880                 wait_for_completion(&wait.comp);
 881         }
 882
 883         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
 884         kfree(table);
 885 }
 886
 887 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 888 {
 889         struct kioctx_cpu *kcpu;
 890         unsigned long flags;
 891
 892         local_irq_save(flags);
 893         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 894         kcpu->reqs_available += nr;
 895
 896         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 897                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 898                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 899         }
 900
 901         local_irq_restore(flags);
 902 }
 903
 904 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 905 {
 906         struct kioctx_cpu *kcpu;
 907         bool ret = false;
 908         unsigned long flags;
 909
 910         local_irq_save(flags);
 911         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 912         if (!kcpu->reqs_available) {
 913                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 914
 915                 do {
 916                         if (avail < ctx->req_batch)
 917                                 goto out;
 918
 919                         old = avail;
 920                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 921                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 922                 } while (avail != old);
 923
 924                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 925         }
 926
 927         ret = true;
 928         kcpu->reqs_available--;
 929 out:
 930         local_irq_restore(flags);
 931         return ret;
 932 }
 933
 934 /* refill_reqs_available
 935  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
 936  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
 937  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
 938  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
 939  *      called holding ctx->completion_lock.
 940  */
 941 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
 942                                   unsigned tail)
 943 {
 944         unsigned events_in_ring, completed;
 945
 946         /* Clamp head since userland can write to it. */
 947         head %= ctx->nr_events;
 948         if (head <= tail)
 949                 events_in_ring = tail - head;
 950         else
 951                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
 952
 953         completed = ctx->completed_events;
 954         if (events_in_ring < completed)
 955                 completed -= events_in_ring;
 956         else
 957                 completed = 0;
 958
 959         if (!completed)
 960                 return;
 961
 962         ctx->completed_events -= completed;
 963         put_reqs_available(ctx, completed);
 964 }
 965
 966 /* user_refill_reqs_available
 967  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
 968  *      out of space in the completion ring.
 969  */
 970 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 971 {
 972         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 973         if (ctx->completed_events) {
 974                 struct aio_ring *ring;
 975                 unsigned head;
 976
 977                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
 978                  * here, but that's okay since whether we read the old version
 979                  * or the new version, and either will be valid.  The important
 980                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
 981                  * aio_complete() from updating tail by holding
 982                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
 983                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
 984                  * safe/right thing.
 985                  */
 986                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 987                 head = ring->head;
 988                 kunmap_atomic(ring);
 989
 990                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
 991         }
 992
 993         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
 994 }
 995
 996 /* aio_get_req
 997  *      Allocate a slot for an aio request.
 998  * Returns NULL if no requests are free.
 999  */
1000 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1001 {
1002         struct aio_kiocb *req;
1003
1004         if (!get_reqs_available(ctx)) {
1005                 user_refill_reqs_available(ctx);
1006                 if (!get_reqs_available(ctx))
1007                         return NULL;
1008         }
1009
1010         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
1011         if (unlikely(!req))
1012                 goto out_put;
1013
1014         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1015         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1016         refcount_set(&req->ki_refcnt, 0);
1017         req->ki_ctx = ctx;
1018         return req;
1019 out_put:
1020         put_reqs_available(ctx, 1);
1021         return NULL;
1022 }
1023
1024 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1025 {
1026         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1027         struct mm_struct *mm = current->mm;
1028         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1029         struct kioctx_table *table;
1030         unsigned id;
1031
1032         if (get_user(id, &ring->id))
1033                 return NULL;
1034
1035         rcu_read_lock();
1036         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1037
1038         if (!table || id >= table->nr)
1039                 goto out;
1040
1041         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1042         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1043                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1044                         ret = ctx;
1045         }
1046 out:
1047         rcu_read_unlock();
1048         return ret;
1049 }
1050
1051 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1052 {
1053         if (refcount_read(&iocb->ki_refcnt) == 0 ||
1054             refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
1055                 percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1056                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1057         }
1058 }
1059
1060 /* aio_complete
1061  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1062  */
1063 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb, long res, long res2)
1064 {
1065         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1066         struct aio_ring *ring;
1067         struct io_event *ev_page, *event;
1068         unsigned tail, pos, head;
1069         unsigned long   flags;
1070
1071         /*
1072          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1073          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1074          * pointer since we might be called from irq context.
1075          */
1076         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1077
1078         tail = ctx->tail;
1079         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1080
1081         if (++tail >= ctx->nr_events)
1082                 tail = 0;
1083
1084         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1085         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1086
1087         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_user_iocb;
1088         event->data = iocb->ki_user_data;
1089         event->res = res;
1090         event->res2 = res2;
1091
1092         kunmap_atomic(ev_page);
1093         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1094
1095         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
1096                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_user_iocb, iocb->ki_user_data,
1097                  res, res2);
1098
1099         /* after flagging the request as done, we
1100          * must never even look at it again
1101          */
1102         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1103
1104         ctx->tail = tail;
1105
1106         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1107         head = ring->head;
1108         ring->tail = tail;
1109         kunmap_atomic(ring);
1110         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1111
1112         ctx->completed_events++;
1113         if (ctx->completed_events > 1)
1114                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1115         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1116
1117         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1118
1119         /*
1120          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1121          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1122          * from IRQ context.
1123          */
1124         if (iocb->ki_eventfd) {
1125                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1126                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1127         }
1128
1129         /*
1130          * We have to order our ring_info tail store above and test
1131          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1132          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1133          * ordered with the unlocked test.
1134          */
1135         smp_mb();
1136
1137         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1138                 wake_up(&ctx->wait);
1139         iocb_put(iocb);
1140 }
1141
1142 /* aio_read_events_ring
1143  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1144  *      events fetched
1145  */
1146 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1147                                  struct io_event __user *event, long nr)
1148 {
1149         struct aio_ring *ring;
1150         unsigned head, tail, pos;
1151         long ret = 0;
1152         int copy_ret;
1153
1154         /*
1155          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1156          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1157          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1158          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1159          */
1160         sched_annotate_sleep();
1161         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1162
1163         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1164         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1165         head = ring->head;
1166         tail = ring->tail;
1167         kunmap_atomic(ring);
1168
1169         /*
1170          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1171          * we also see the events that were stored up to the tail.
1172          */
1173         smp_rmb();
1174
1175         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1176
1177         if (head == tail)
1178                 goto out;
1179
1180         head %= ctx->nr_events;
1181         tail %= ctx->nr_events;
1182
1183         while (ret < nr) {
1184                 long avail;
1185                 struct io_event *ev;
1186                 struct page *page;
1187
1188                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1189                 if (head == tail)
1190                         break;
1191
1192                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1193                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1194                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1195
1196                 avail = min(avail, nr - ret);
1197                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1198
1199                 ev = kmap(page);
1200                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1201                                         sizeof(*ev) * avail);
1202                 kunmap(page);
1203
1204                 if (unlikely(copy_ret)) {
1205                         ret = -EFAULT;
1206                         goto out;
1207                 }
1208
1209                 ret += avail;
1210                 head += avail;
1211                 head %= ctx->nr_events;
1212         }
1213
1214         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1215         ring->head = head;
1216         kunmap_atomic(ring);
1217         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1218
1219         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1220 out:
1221         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1222
1223         return ret;
1224 }
1225
1226 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1227                             struct io_event __user *event, long *i)
1228 {
1229         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1230
1231         if (ret > 0)
1232                 *i += ret;
1233
1234         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1235                 ret = -EINVAL;
1236
1237         if (!*i)
1238                 *i = ret;
1239
1240         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1241 }
1242
1243 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1244                         struct io_event __user *event,
1245                         ktime_t until)
1246 {
1247         long ret = 0;
1248
1249         /*
1250          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1251          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1252          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1253          *
1254          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1255          * the task state back to TASK_RUNNING.
1256          *
1257          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1258          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1259          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1260          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1261          * something to be aware of when touching this code.
1262          */
1263         if (until == 0)
1264                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1265         else
1266                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1267                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1268                                 until);
1269         return ret;
1270 }
1271
1272 /* sys_io_setup:
1273  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1274  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1275  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1276  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1277  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1278  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1279  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1280  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1281  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1282  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1283  *      implemented.
1284  */
1285 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1286 {
1287         struct kioctx *ioctx = NULL;
1288         unsigned long ctx;
1289         long ret;
1290
1291         ret = get_user(ctx, ctxp);
1292         if (unlikely(ret))
1293                 goto out;
1294
1295         ret = -EINVAL;
1296         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1297                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1298                          ctx, nr_events);
1299                 goto out;
1300         }
1301
1302         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1303         ret = PTR_ERR(ioctx);
1304         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1305                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1306                 if (ret)
1307                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1308                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1309         }
1310
1311 out:
1312         return ret;
1313 }
1314
1315 #ifdef CONFIG_COMPAT
1316 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1317 {
1318         struct kioctx *ioctx = NULL;
1319         unsigned long ctx;
1320         long ret;
1321
1322         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1323         if (unlikely(ret))
1324                 goto out;
1325
1326         ret = -EINVAL;
1327         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1328                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1329                          ctx, nr_events);
1330                 goto out;
1331         }
1332
1333         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1334         ret = PTR_ERR(ioctx);
1335         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1336                 /* truncating is ok because it's a user address */
1337                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1338                 if (ret)
1339                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1340                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1341         }
1342
1343 out:
1344         return ret;
1345 }
1346 #endif
1347
1348 /* sys_io_destroy:
1349  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1350  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1351  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1352  *      is invalid.
1353  */
1354 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1355 {
1356         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1357         if (likely(NULL != ioctx)) {
1358                 struct ctx_rq_wait wait;
1359                 int ret;
1360
1361                 init_completion(&wait.comp);
1362                 atomic_set(&wait.count, 1);
1363
1364                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1365                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1366                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1367                  */
1368                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1369                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1370
1371                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1372                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1373                  * is destroyed.
1374                  */
1375                 if (!ret)
1376                         wait_for_completion(&wait.comp);
1377
1378                 return ret;
1379         }
1380         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1381         return -EINVAL;
1382 }
1383
1384 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1385 {
1386         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1387         unsigned long flags;
1388
1389         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1390         list_del(&iocb->ki_list);
1391         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1392 }
1393
1394 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1395 {
1396         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1397
1398         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1399                 aio_remove_iocb(iocb);
1400
1401         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1402                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1403
1404                 /*
1405                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1406                  * thread.
1407                  */
1408                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1409                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1410                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1411         }
1412
1413         fput(kiocb->ki_filp);
1414         aio_complete(iocb, res, res2);
1415 }
1416
1417 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, struct iocb *iocb)
1418 {
1419         int ret;
1420
1421         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1422         if (unlikely(!req->ki_filp))
1423                 return -EBADF;
1424         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1425         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1426         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1427         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1428                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1429         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
1430         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1431                 /*
1432                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1433                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1434                  * class and priority.
1435                  */
1436                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1437                 if (ret) {
1438                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1439                         fput(req->ki_filp);
1440                         return ret;
1441                 }
1442
1443                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1444         } else
1445                 req->ki_ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
1446
1447         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1448         if (unlikely(ret))
1449                 fput(req->ki_filp);
1450         return ret;
1451 }
1452
1453 static int aio_setup_rw(int rw, struct iocb *iocb, struct iovec **iovec,
1454                 bool vectored, bool compat, struct iov_iter *iter)
1455 {
1456         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1457         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1458
1459         if (!vectored) {
1460                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1461                 *iovec = NULL;
1462                 return ret;
1463         }
1464 #ifdef CONFIG_COMPAT
1465         if (compat)
1466                 return compat_import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec,
1467                                 iter);
1468 #endif
1469         return import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1470 }
1471
1472 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1473 {
1474         switch (ret) {
1475         case -EIOCBQUEUED:
1476                 break;
1477         case -ERESTARTSYS:
1478         case -ERESTARTNOINTR:
1479         case -ERESTARTNOHAND:
1480         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1481                 /*
1482                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1483                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1484                  */
1485                 ret = -EINTR;
1486                 /*FALLTHRU*/
1487         default:
1488                 aio_complete_rw(req, ret, 0);
1489         }
1490 }
1491
1492 static ssize_t aio_read(struct kiocb *req, struct iocb *iocb, bool vectored,
1493                 bool compat)
1494 {
1495         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1496         struct iov_iter iter;
1497         struct file *file;
1498         ssize_t ret;
1499
1500         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1501         if (ret)
1502                 return ret;
1503         file = req->ki_filp;
1504
1505         ret = -EBADF;
1506         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1507                 goto out_fput;
1508         ret = -EINVAL;
1509         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1510                 goto out_fput;
1511
1512         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1513         if (ret)
1514                 goto out_fput;
1515         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1516         if (!ret)
1517                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1518         kfree(iovec);
1519 out_fput:
1520         if (unlikely(ret))
1521                 fput(file);
1522         return ret;
1523 }
1524
1525 static ssize_t aio_write(struct kiocb *req, struct iocb *iocb, bool vectored,
1526                 bool compat)
1527 {
1528         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1529         struct iov_iter iter;
1530         struct file *file;
1531         ssize_t ret;
1532
1533         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1534         if (ret)
1535                 return ret;
1536         file = req->ki_filp;
1537
1538         ret = -EBADF;
1539         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1540                 goto out_fput;
1541         ret = -EINVAL;
1542         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1543                 goto out_fput;
1544
1545         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1546         if (ret)
1547                 goto out_fput;
1548         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1549         if (!ret) {
1550                 /*
1551                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1552                  * which will be released by another thread in
1553                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1554                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1555                  * we return to userspace.
1556                  */
1557                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1558                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE, true);
1559                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1560                 }
1561                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1562                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1563         }
1564         kfree(iovec);
1565 out_fput:
1566         if (unlikely(ret))
1567                 fput(file);
1568         return ret;
1569 }
1570
1571 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1572 {
1573         struct fsync_iocb *req = container_of(work, struct fsync_iocb, work);
1574         int ret;
1575
1576         ret = vfs_fsync(req->file, req->datasync);
1577         fput(req->file);
1578         aio_complete(container_of(req, struct aio_kiocb, fsync), ret, 0);
1579 }
1580
1581 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, struct iocb *iocb, bool datasync)
1582 {
1583         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1584                         iocb->aio_rw_flags))
1585                 return -EINVAL;
1586
1587         req->file = fget(iocb->aio_fildes);
1588         if (unlikely(!req->file))
1589                 return -EBADF;
1590         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync)) {
1591                 fput(req->file);
1592                 return -EINVAL;
1593         }
1594
1595         req->datasync = datasync;
1596         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1597         schedule_work(&req->work);
1598         return 0;
1599 }
1600
1601 static inline void aio_poll_complete(struct aio_kiocb *iocb, __poll_t mask)
1602 {
1603         struct file *file = iocb->poll.file;
1604
1605         aio_complete(iocb, mangle_poll(mask), 0);
1606         fput(file);
1607 }
1608
1609 static void aio_poll_complete_work(struct work_struct *work)
1610 {
1611         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1612         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1613         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
1614         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1615         __poll_t mask = 0;
1616
1617         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
1618                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
1619
1620         /*
1621          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
1622          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
1623          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
1624          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
1625          * avoid further branches in the fast path.
1626          */
1627         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1628         if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
1629                 add_wait_queue(req->head, &req->wait);
1630                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1631                 return;
1632         }
1633         list_del_init(&iocb->ki_list);
1634         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1635
1636         aio_poll_complete(iocb, mask);
1637 }
1638
1639 /* assumes we are called with irqs disabled */
1640 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1641 {
1642         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1643         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1644
1645         spin_lock(&req->head->lock);
1646         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1647         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
1648                 list_del_init(&req->wait.entry);
1649                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
1650         }
1651         spin_unlock(&req->head->lock);
1652
1653         return 0;
1654 }
1655
1656 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1657                 void *key)
1658 {
1659         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1660         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1661         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1662
1663         req->woken = true;
1664
1665         /* for instances that support it check for an event match first: */
1666         if (mask) {
1667                 if (!(mask & req->events))
1668                         return 0;
1669
1670                 /* try to complete the iocb inline if we can: */
1671                 if (spin_trylock(&iocb->ki_ctx->ctx_lock)) {
1672                         list_del(&iocb->ki_list);
1673                         spin_unlock(&iocb->ki_ctx->ctx_lock);
1674
1675                         list_del_init(&req->wait.entry);
1676                         aio_poll_complete(iocb, mask);
1677                         return 1;
1678                 }
1679         }
1680
1681         list_del_init(&req->wait.entry);
1682         schedule_work(&req->work);
1683         return 1;
1684 }
1685
1686 struct aio_poll_table {
1687         struct poll_table_struct        pt;
1688         struct aio_kiocb                *iocb;
1689         int                             error;
1690 };
1691
1692 static void
1693 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1694                 struct poll_table_struct *p)
1695 {
1696         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1697
1698         /* multiple wait queues per file are not supported */
1699         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
1700                 pt->error = -EINVAL;
1701                 return;
1702         }
1703
1704         pt->error = 0;
1705         pt->iocb->poll.head = head;
1706         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1707 }
1708
1709 static ssize_t aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, struct iocb *iocb)
1710 {
1711         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1712         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1713         struct aio_poll_table apt;
1714         __poll_t mask;
1715
1716         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1717         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1718                 return -EINVAL;
1719         /* reject fields that are not defined for poll */
1720         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1721                 return -EINVAL;
1722
1723         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1724         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1725         req->file = fget(iocb->aio_fildes);
1726         if (unlikely(!req->file))
1727                 return -EBADF;
1728
1729         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1730         apt.pt._key = req->events;
1731         apt.iocb = aiocb;
1732         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1733
1734         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1735         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1736         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1737
1738         /* one for removal from waitqueue, one for this function */
1739         refcount_set(&aiocb->ki_refcnt, 2);
1740
1741         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1742         if (unlikely(!req->head)) {
1743                 /* we did not manage to set up a waitqueue, done */
1744                 goto out;
1745         }
1746
1747         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1748         spin_lock(&req->head->lock);
1749         if (req->woken) {
1750                 /* wake_up context handles the rest */
1751                 mask = 0;
1752                 apt.error = 0;
1753         } else if (mask || apt.error) {
1754                 /* if we get an error or a mask we are done */
1755                 WARN_ON_ONCE(list_empty(&req->wait.entry));
1756                 list_del_init(&req->wait.entry);
1757         } else {
1758                 /* actually waiting for an event */
1759                 list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1760                 aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1761         }
1762         spin_unlock(&req->head->lock);
1763         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1764
1765 out:
1766         if (unlikely(apt.error)) {
1767                 fput(req->file);
1768                 return apt.error;
1769         }
1770
1771         if (mask)
1772                 aio_poll_complete(aiocb, mask);
1773         iocb_put(aiocb);
1774         return 0;
1775 }
1776
1777 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1778                          bool compat)
1779 {
1780         struct aio_kiocb *req;
1781         struct iocb iocb;
1782         ssize_t ret;
1783
1784         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1785                 return -EFAULT;
1786
1787         /* enforce forwards compatibility on users */
1788         if (unlikely(iocb.aio_reserved2)) {
1789                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1790                 return -EINVAL;
1791         }
1792
1793         /* prevent overflows */
1794         if (unlikely(
1795             (iocb.aio_buf != (unsigned long)iocb.aio_buf) ||
1796             (iocb.aio_nbytes != (size_t)iocb.aio_nbytes) ||
1797             ((ssize_t)iocb.aio_nbytes < 0)
1798            )) {
1799                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1800                 return -EINVAL;
1801         }
1802
1803         req = aio_get_req(ctx);
1804         if (unlikely(!req))
1805                 return -EAGAIN;
1806
1807         if (iocb.aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1808                 /*
1809                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1810                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1811                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1812                  * event using the eventfd_signal() function.
1813                  */
1814                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb.aio_resfd);
1815                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1816                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1817                         req->ki_eventfd = NULL;
1818                         goto out_put_req;
1819                 }
1820         }
1821
1822         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1823         if (unlikely(ret)) {
1824                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1825                 goto out_put_req;
1826         }
1827
1828         req->ki_user_iocb = user_iocb;
1829         req->ki_user_data = iocb.aio_data;
1830
1831         switch (iocb.aio_lio_opcode) {
1832         case IOCB_CMD_PREAD:
1833                 ret = aio_read(&req->rw, &iocb, false, compat);
1834                 break;
1835         case IOCB_CMD_PWRITE:
1836                 ret = aio_write(&req->rw, &iocb, false, compat);
1837                 break;
1838         case IOCB_CMD_PREADV:
1839                 ret = aio_read(&req->rw, &iocb, true, compat);
1840                 break;
1841         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1842                 ret = aio_write(&req->rw, &iocb, true, compat);
1843                 break;
1844         case IOCB_CMD_FSYNC:
1845                 ret = aio_fsync(&req->fsync, &iocb, false);
1846                 break;
1847         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1848                 ret = aio_fsync(&req->fsync, &iocb, true);
1849                 break;
1850         case IOCB_CMD_POLL:
1851                 ret = aio_poll(req, &iocb);
1852                 break;
1853         default:
1854                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb.aio_lio_opcode);
1855                 ret = -EINVAL;
1856                 break;
1857         }
1858
1859         /*
1860          * If ret is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
1861          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
1862          * means that we need to destroy req ourselves.
1863          */
1864         if (ret)
1865                 goto out_put_req;
1866         return 0;
1867 out_put_req:
1868         put_reqs_available(ctx, 1);
1869         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
1870         if (req->ki_eventfd)
1871                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
1872         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
1873         return ret;
1874 }
1875
1876 /* sys_io_submit:
1877  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1878  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1879  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1880  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1881  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1882  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1883  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1884  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1885  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1886  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1887  */
1888 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1889                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1890 {
1891         struct kioctx *ctx;
1892         long ret = 0;
1893         int i = 0;
1894         struct blk_plug plug;
1895
1896         if (unlikely(nr < 0))
1897                 return -EINVAL;
1898
1899         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1900         if (unlikely(!ctx)) {
1901                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1902                 return -EINVAL;
1903         }
1904
1905         if (nr > ctx->nr_events)
1906                 nr = ctx->nr_events;
1907
1908         blk_start_plug(&plug);
1909         for (i = 0; i < nr; i++) {
1910                 struct iocb __user *user_iocb;
1911
1912                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1913                         ret = -EFAULT;
1914                         break;
1915                 }
1916
1917                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1918                 if (ret)
1919                         break;
1920         }
1921         blk_finish_plug(&plug);
1922
1923         percpu_ref_put(&ctx->users);
1924         return i ? i : ret;
1925 }
1926
1927 #ifdef CONFIG_COMPAT
1928 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1929                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1930 {
1931         struct kioctx *ctx;
1932         long ret = 0;
1933         int i = 0;
1934         struct blk_plug plug;
1935
1936         if (unlikely(nr < 0))
1937                 return -EINVAL;
1938
1939         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1940         if (unlikely(!ctx)) {
1941                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1942                 return -EINVAL;
1943         }
1944
1945         if (nr > ctx->nr_events)
1946                 nr = ctx->nr_events;
1947
1948         blk_start_plug(&plug);
1949         for (i = 0; i < nr; i++) {
1950                 compat_uptr_t user_iocb;
1951
1952                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1953                         ret = -EFAULT;
1954                         break;
1955                 }
1956
1957                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1958                 if (ret)
1959                         break;
1960         }
1961         blk_finish_plug(&plug);
1962
1963         percpu_ref_put(&ctx->users);
1964         return i ? i : ret;
1965 }
1966 #endif
1967
1968 /* lookup_kiocb
1969  *      Finds a given iocb for cancellation.
1970  */
1971 static struct aio_kiocb *
1972 lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb)
1973 {
1974         struct aio_kiocb *kiocb;
1975
1976         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1977
1978         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1979         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
1980                 if (kiocb->ki_user_iocb == iocb)
1981                         return kiocb;
1982         }
1983         return NULL;
1984 }
1985
1986 /* sys_io_cancel:
1987  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1988  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1989  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1990  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1991  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1992  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1993  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1994  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1995  */
1996 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1997                 struct io_event __user *, result)
1998 {
1999         struct kioctx *ctx;
2000         struct aio_kiocb *kiocb;
2001         int ret = -EINVAL;
2002         u32 key;
2003
2004         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
2005                 return -EFAULT;
2006         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
2007                 return -EINVAL;
2008
2009         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2010         if (unlikely(!ctx))
2011                 return -EINVAL;
2012
2013         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2014         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb);
2015         if (kiocb) {
2016                 ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2017                 list_del_init(&kiocb->ki_list);
2018         }
2019         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2020
2021         if (!ret) {
2022                 /*
2023                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2024                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2025                  * cancellation is progress:
2026                  */
2027                 ret = -EINPROGRESS;
2028         }
2029
2030         percpu_ref_put(&ctx->users);
2031
2032         return ret;
2033 }
2034
2035 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2036                 long min_nr,
2037                 long nr,
2038                 struct io_event __user *events,
2039                 struct timespec64 *ts)
2040 {
2041         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2042         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2043         long ret = -EINVAL;
2044
2045         if (likely(ioctx)) {
2046                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2047                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2048                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2049         }
2050
2051         return ret;
2052 }
2053
2054 /* io_getevents:
2055  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2056  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2057  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2058  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2059  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2060  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2061  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2062  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2063  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2064  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2065  */
2066 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2067                 long, min_nr,
2068                 long, nr,
2069                 struct io_event __user *, events,
2070                 struct timespec __user *, timeout)
2071 {
2072         struct timespec64       ts;
2073         int                     ret;
2074
2075         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2076                 return -EFAULT;
2077
2078         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2079         if (!ret && signal_pending(current))
2080                 ret = -EINTR;
2081         return ret;
2082 }
2083
2084 struct __aio_sigset {
2085         const sigset_t __user   *sigmask;
2086         size_t          sigsetsize;
2087 };
2088
2089 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2090                 aio_context_t, ctx_id,
2091                 long, min_nr,
2092                 long, nr,
2093                 struct io_event __user *, events,
2094                 struct timespec __user *, timeout,
2095                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2096 {
2097         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2098         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2099         struct timespec64       ts;
2100         int ret;
2101
2102         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2103                 return -EFAULT;
2104
2105         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2106                 return -EFAULT;
2107
2108         if (ksig.sigmask) {
2109                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2110                         return -EINVAL;
2111                 if (copy_from_user(&ksigmask, ksig.sigmask, sizeof(ksigmask)))
2112                         return -EFAULT;
2113                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2114                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2115         }
2116
2117         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2118         if (signal_pending(current)) {
2119                 if (ksig.sigmask) {
2120                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2121                         set_restore_sigmask();
2122                 }
2123
2124                 if (!ret)
2125                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2126         } else {
2127                 if (ksig.sigmask)
2128                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2129         }
2130
2131         return ret;
2132 }
2133
2134 #ifdef CONFIG_COMPAT
2135 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, compat_aio_context_t, ctx_id,
2136                        compat_long_t, min_nr,
2137                        compat_long_t, nr,
2138                        struct io_event __user *, events,
2139                        struct old_timespec32 __user *, timeout)
2140 {
2141         struct timespec64 t;
2142         int ret;
2143
2144         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2145                 return -EFAULT;
2146
2147         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2148         if (!ret && signal_pending(current))
2149                 ret = -EINTR;
2150         return ret;
2151 }
2152
2153
2154 struct __compat_aio_sigset {
2155         compat_sigset_t __user  *sigmask;
2156         compat_size_t           sigsetsize;
2157 };
2158
2159 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2160                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2161                 compat_long_t, min_nr,
2162                 compat_long_t, nr,
2163                 struct io_event __user *, events,
2164                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2165                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2166 {
2167         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2168         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2169         struct timespec64 t;
2170         int ret;
2171
2172         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2173                 return -EFAULT;
2174
2175         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2176                 return -EFAULT;
2177
2178         if (ksig.sigmask) {
2179                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2180                         return -EINVAL;
2181                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, ksig.sigmask))
2182                         return -EFAULT;
2183                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2184                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2185         }
2186
2187         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2188         if (signal_pending(current)) {
2189                 if (ksig.sigmask) {
2190                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2191                         set_restore_sigmask();
2192                 }
2193                 if (!ret)
2194                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2195         } else {
2196                 if (ksig.sigmask)
2197                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2198         }
2199
2200         return ret;
2201 }
2202 #endif