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 #include <linux/nospec.h>
  49
  50 #include "internal.h"
  51
  52 #define KIOCB_KEY               0
  53
  54 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  55 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  56 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  57 struct aio_ring {
  58         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  59         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  60         unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
  61                                  * mutex by aio_read_events_ring(). */
  62         unsigned        tail;
  63
  64         unsigned        magic;
  65         unsigned        compat_features;
  66         unsigned        incompat_features;
  67         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  68
  69
  70         struct io_event         io_events[0];
  71 }; /* 128 bytes + ring size */
  72
  73 #define AIO_RING_PAGES  8
  74
  75 struct kioctx_table {
  76         struct rcu_head         rcu;
  77         unsigned                nr;
  78         struct kioctx __rcu     *table[];
  79 };
  80
  81 struct kioctx_cpu {
  82         unsigned                reqs_available;
  83 };
  84
  85 struct ctx_rq_wait {
  86         struct completion comp;
  87         atomic_t count;
  88 };
  89
  90 struct kioctx {
  91         struct percpu_ref       users;
  92         atomic_t                dead;
  93
  94         struct percpu_ref       reqs;
  95
  96         unsigned long           user_id;
  97
  98         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  99
 100         /*
 101          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
 102          * counter at a time:
 103          */
 104         unsigned                req_batch;
 105         /*
 106          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
 107          * anything but counting against the global max_reqs quota.
 108          *
 109          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
 110          * aio_setup_ring())
 111          */
 112         unsigned                max_reqs;
 113
 114         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 115         unsigned                nr_events;
 116
 117         unsigned long           mmap_base;
 118         unsigned long           mmap_size;
 119
 120         struct page             **ring_pages;
 121         long                    nr_pages;
 122
 123         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
 124
 125         /*
 126          * signals when all in-flight requests are done
 127          */
 128         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
 129
 130         struct {
 131                 /*
 132                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 133                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 134                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 135                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 136                  *
 137                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 138                  */
 139                 atomic_t        reqs_available;
 140         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 141
 142         struct {
 143                 spinlock_t      ctx_lock;
 144                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 145         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 146
 147         struct {
 148                 struct mutex    ring_lock;
 149                 wait_queue_head_t wait;
 150         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 151
 152         struct {
 153                 unsigned        tail;
 154                 unsigned        completed_events;
 155                 spinlock_t      completion_lock;
 156         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 157
 158         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 159         struct file             *aio_ring_file;
 160
 161         unsigned                id;
 162 };
 163
 164 struct fsync_iocb {
 165         struct work_struct      work;
 166         struct file             *file;
 167         bool                    datasync;
 168 };
 169
 170 struct poll_iocb {
 171         struct file             *file;
 172         struct wait_queue_head  *head;
 173         __poll_t                events;
 174         bool                    woken;
 175         bool                    cancelled;
 176         struct wait_queue_entry wait;
 177         struct work_struct      work;
 178 };
 179
 180 struct aio_kiocb {
 181         union {
 182                 struct kiocb            rw;
 183                 struct fsync_iocb       fsync;
 184                 struct poll_iocb        poll;
 185         };
 186
 187         struct kioctx           *ki_ctx;
 188         kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
 189
 190         struct iocb __user      *ki_user_iocb;  /* user's aiocb */
 191         __u64                   ki_user_data;   /* user's data for completion */
 192
 193         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
 194                                                  * for cancellation */
 195         refcount_t              ki_refcnt;
 196
 197         /*
 198          * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
 199          * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
 200          */
 201         struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
 202 };
 203
 204 /*------ sysctl variables----*/
 205 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 206 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 207 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 208 /*----end sysctl variables---*/
 209
 210 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 211 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 212
 213 static struct vfsmount *aio_mnt;
 214
 215 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 216 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 217
 218 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 219 {
 220         struct file *file;
 221         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 222         if (IS_ERR(inode))
 223                 return ERR_CAST(inode);
 224
 225         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 226         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 227         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 228
 229         file = alloc_file_pseudo(inode, aio_mnt, "[aio]",
 230                                 O_RDWR, &aio_ring_fops);
 231         if (IS_ERR(file))
 232                 iput(inode);
 233         return file;
 234 }
 235
 236 static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
 237                                 int flags, const char *dev_name, void *data)
 238 {
 239         struct dentry *root = mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, NULL,
 240                                            AIO_RING_MAGIC);
 241
 242         if (!IS_ERR(root))
 243                 root->d_sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
 244         return root;
 245 }
 246
 247 /* aio_setup
 248  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 249  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 250  */
 251 static int __init aio_setup(void)
 252 {
 253         static struct file_system_type aio_fs = {
 254                 .name           = "aio",
 255                 .mount          = aio_mount,
 256                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 257         };
 258         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 259         if (IS_ERR(aio_mnt))
 260                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 261
 262         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 263         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 264         return 0;
 265 }
 266 __initcall(aio_setup);
 267
 268 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 269 {
 270         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 271         struct address_space *i_mapping;
 272
 273         if (aio_ring_file) {
 274                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
 275
 276                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 277                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
 278                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
 279                 i_mapping->private_data = NULL;
 280                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 281                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
 282
 283                 fput(aio_ring_file);
 284         }
 285 }
 286
 287 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 288 {
 289         int i;
 290
 291         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
 292          * accesses to the kioctx from page migration.
 293          */
 294         put_aio_ring_file(ctx);
 295
 296         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 297                 struct page *page;
 298                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 299                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 300                 page = ctx->ring_pages[i];
 301                 if (!page)
 302                         continue;
 303                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
 304                 put_page(page);
 305         }
 306
 307         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 308                 kfree(ctx->ring_pages);
 309                 ctx->ring_pages = NULL;
 310         }
 311 }
 312
 313 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
 314 {
 315         struct file *file = vma->vm_file;
 316         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 317         struct kioctx_table *table;
 318         int i, res = -EINVAL;
 319
 320         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 321         rcu_read_lock();
 322         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 323         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
 324                 struct kioctx *ctx;
 325
 326                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
 327                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
 328                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
 329                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
 330                                 res = 0;
 331                         }
 332                         break;
 333                 }
 334         }
 335
 336         rcu_read_unlock();
 337         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 338         return res;
 339 }
 340
 341 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
 342         .mremap         = aio_ring_mremap,
 343 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
 344         .fault          = filemap_fault,
 345         .map_pages      = filemap_map_pages,
 346         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
 347 #endif
 348 };
 349
 350 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 351 {
 352         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
 353         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 358         .mmap = aio_ring_mmap,
 359 };
 360
 361 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 362 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 363                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 364 {
 365         struct kioctx *ctx;
 366         unsigned long flags;
 367         pgoff_t idx;
 368         int rc;
 369
 370         /*
 371          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
 372          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
 373          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
 374          */
 375         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 376                 return -EINVAL;
 377
 378         rc = 0;
 379
 380         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
 381         spin_lock(&mapping->private_lock);
 382         ctx = mapping->private_data;
 383         if (!ctx) {
 384                 rc = -EINVAL;
 385                 goto out;
 386         }
 387
 388         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
 389          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
 390          * a partially initialized kiotx.
 391          */
 392         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
 393                 rc = -EAGAIN;
 394                 goto out;
 395         }
 396
 397         idx = old->index;
 398         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
 399                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
 400                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
 401                         rc = -EAGAIN;
 402         } else
 403                 rc = -EINVAL;
 404
 405         if (rc != 0)
 406                 goto out_unlock;
 407
 408         /* Writeback must be complete */
 409         BUG_ON(PageWriteback(old));
 410         get_page(new);
 411
 412         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode, 1);
 413         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 414                 put_page(new);
 415                 goto out_unlock;
 416         }
 417
 418         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
 419          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
 420          * events from being lost.
 421          */
 422         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 423         migrate_page_copy(new, old);
 424         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
 425         ctx->ring_pages[idx] = new;
 426         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 427
 428         /* The old page is no longer accessible. */
 429         put_page(old);
 430
 431 out_unlock:
 432         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 433 out:
 434         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 435         return rc;
 436 }
 437 #endif
 438
 439 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 440         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
 441 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 442         .migratepage    = aio_migratepage,
 443 #endif
 444 };
 445
 446 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
 447 {
 448         struct aio_ring *ring;
 449         struct mm_struct *mm = current->mm;
 450         unsigned long size, unused;
 451         int nr_pages;
 452         int i;
 453         struct file *file;
 454
 455         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 456         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 457
 458         size = sizeof(struct aio_ring);
 459         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 460
 461         nr_pages = PFN_UP(size);
 462         if (nr_pages < 0)
 463                 return -EINVAL;
 464
 465         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 466         if (IS_ERR(file)) {
 467                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 468                 return -ENOMEM;
 469         }
 470
 471         ctx->aio_ring_file = file;
 472         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 473                         / sizeof(struct io_event);
 474
 475         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 476         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 477                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 478                                           GFP_KERNEL);
 479                 if (!ctx->ring_pages) {
 480                         put_aio_ring_file(ctx);
 481                         return -ENOMEM;
 482                 }
 483         }
 484
 485         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 486                 struct page *page;
 487                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
 488                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 489                 if (!page)
 490                         break;
 491                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 492                          current->pid, i, page_count(page));
 493                 SetPageUptodate(page);
 494                 unlock_page(page);
 495
 496                 ctx->ring_pages[i] = page;
 497         }
 498         ctx->nr_pages = i;
 499
 500         if (unlikely(i != nr_pages)) {
 501                 aio_free_ring(ctx);
 502                 return -ENOMEM;
 503         }
 504
 505         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 506         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 507
 508         if (down_write_killable(&mm->mmap_sem)) {
 509                 ctx->mmap_size = 0;
 510                 aio_free_ring(ctx);
 511                 return -EINTR;
 512         }
 513
 514         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 515                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 516                                        MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
 517         up_write(&mm->mmap_sem);
 518         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 519                 ctx->mmap_size = 0;
 520                 aio_free_ring(ctx);
 521                 return -ENOMEM;
 522         }
 523
 524         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 525
 526         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 527         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 528
 529         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 530         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 531         ring->id = ~0U;
 532         ring->head = ring->tail = 0;
 533         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 534         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 535         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 536         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 537         kunmap_atomic(ring);
 538         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 539
 540         return 0;
 541 }
 542
 543 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 544 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 545 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 546
 547 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
 548 {
 549         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
 550         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 551         unsigned long flags;
 552
 553         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
 554                 return;
 555
 556         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 557         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 558         req->ki_cancel = cancel;
 559         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 560 }
 561 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 562
 563 /*
 564  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
 565  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
 566  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
 567  */
 568 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 569 {
 570         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
 571                                           free_rwork);
 572         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 573
 574         aio_free_ring(ctx);
 575         free_percpu(ctx->cpu);
 576         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 577         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 578         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 579 }
 580
 581 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 582 {
 583         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 584
 585         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
 586         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
 587                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
 588
 589         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
 590         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
 591         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
 592 }
 593
 594 /*
 595  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 596  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 597  * now it's safe to cancel any that need to be.
 598  */
 599 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 600 {
 601         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 602         struct aio_kiocb *req;
 603
 604         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 605
 606         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 607                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 608                                        struct aio_kiocb, ki_list);
 609                 req->ki_cancel(&req->rw);
 610                 list_del_init(&req->ki_list);
 611         }
 612
 613         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 614
 615         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 616         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 617 }
 618
 619 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 620 {
 621         unsigned i, new_nr;
 622         struct kioctx_table *table, *old;
 623         struct aio_ring *ring;
 624
 625         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 626         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 627
 628         while (1) {
 629                 if (table)
 630                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 631                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
 632                                         ctx->id = i;
 633                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
 634                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 635
 636                                         /* While kioctx setup is in progress,
 637                                          * we are protected from page migration
 638                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
 639                                          */
 640                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 641                                         ring->id = ctx->id;
 642                                         kunmap_atomic(ring);
 643                                         return 0;
 644                                 }
 645
 646                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 647                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 648
 649                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 650                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 651                 if (!table)
 652                         return -ENOMEM;
 653
 654                 table->nr = new_nr;
 655
 656                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 657                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 658
 659                 if (!old) {
 660                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 661                 } else if (table->nr > old->nr) {
 662                         memcpy(table->table, old->table,
 663                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 664
 665                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 666                         kfree_rcu(old, rcu);
 667                 } else {
 668                         kfree(table);
 669                         table = old;
 670                 }
 671         }
 672 }
 673
 674 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 675 {
 676         spin_lock(&aio_nr_lock);
 677         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 678                 aio_nr = 0;
 679         else
 680                 aio_nr -= nr;
 681         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 682 }
 683
 684 /* ioctx_alloc
 685  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 686  */
 687 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 688 {
 689         struct mm_struct *mm = current->mm;
 690         struct kioctx *ctx;
 691         int err = -ENOMEM;
 692
 693         /*
 694          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
 695          * for counting against the global limit -- before it changes.
 696          */
 697         unsigned int max_reqs = nr_events;
 698
 699         /*
 700          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 701          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 702          *
 703          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 704          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 705          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 706          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 707          */
 708         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 709         nr_events *= 2;
 710
 711         /* Prevent overflows */
 712         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
 713                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 714                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 715         }
 716
 717         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
 718                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 719
 720         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 721         if (!ctx)
 722                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 723
 724         ctx->max_reqs = max_reqs;
 725
 726         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 727         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 728         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 729         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
 730          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
 731         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 732         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 733
 734         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 735
 736         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
 737                 goto err;
 738
 739         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
 740                 goto err;
 741
 742         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 743         if (!ctx->cpu)
 744                 goto err;
 745
 746         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
 747         if (err < 0)
 748                 goto err;
 749
 750         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 751         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 752         if (ctx->req_batch < 1)
 753                 ctx->req_batch = 1;
 754
 755         /* limit the number of system wide aios */
 756         spin_lock(&aio_nr_lock);
 757         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
 758             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
 759                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 760                 err = -EAGAIN;
 761                 goto err_ctx;
 762         }
 763         aio_nr += ctx->max_reqs;
 764         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 765
 766         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
 767         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
 768
 769         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 770         if (err)
 771                 goto err_cleanup;
 772
 773         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
 774         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 775
 776         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 777                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 778         return ctx;
 779
 780 err_cleanup:
 781         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 782 err_ctx:
 783         atomic_set(&ctx->dead, 1);
 784         if (ctx->mmap_size)
 785                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 786         aio_free_ring(ctx);
 787 err:
 788         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 789         free_percpu(ctx->cpu);
 790         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 791         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 792         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 793         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 794         return ERR_PTR(err);
 795 }
 796
 797 /* kill_ioctx
 798  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 799  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 800  *      the rapid destruction of the kioctx.
 801  */
 802 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
 803                       struct ctx_rq_wait *wait)
 804 {
 805         struct kioctx_table *table;
 806
 807         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 808         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 809                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 810                 return -EINVAL;
 811         }
 812
 813         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 814         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
 815         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
 816         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 817
 818         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
 819         wake_up_all(&ctx->wait);
 820
 821         /*
 822          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 823          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 824          * has already returned, so io_setup() could potentially return
 825          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 826          *  could tell).
 827          */
 828         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 829
 830         if (ctx->mmap_size)
 831                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 832
 833         ctx->rq_wait = wait;
 834         percpu_ref_kill(&ctx->users);
 835         return 0;
 836 }
 837
 838 /*
 839  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 840  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 841  * called on the context.
 842  *
 843  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 844  * them.
 845  */
 846 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 847 {
 848         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 849         struct ctx_rq_wait wait;
 850         int i, skipped;
 851
 852         if (!table)
 853                 return;
 854
 855         atomic_set(&wait.count, table->nr);
 856         init_completion(&wait.comp);
 857
 858         skipped = 0;
 859         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
 860                 struct kioctx *ctx =
 861                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
 862
 863                 if (!ctx) {
 864                         skipped++;
 865                         continue;
 866                 }
 867
 868                 /*
 869                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
 870                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
 871                  * this is not necessarily our ->mm.
 872                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
 873                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
 874                  */
 875                 ctx->mmap_size = 0;
 876                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
 877         }
 878
 879         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
 880                 /* Wait until all IO for the context are done. */
 881                 wait_for_completion(&wait.comp);
 882         }
 883
 884         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
 885         kfree(table);
 886 }
 887
 888 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 889 {
 890         struct kioctx_cpu *kcpu;
 891         unsigned long flags;
 892
 893         local_irq_save(flags);
 894         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 895         kcpu->reqs_available += nr;
 896
 897         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 898                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 899                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 900         }
 901
 902         local_irq_restore(flags);
 903 }
 904
 905 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 906 {
 907         struct kioctx_cpu *kcpu;
 908         bool ret = false;
 909         unsigned long flags;
 910
 911         local_irq_save(flags);
 912         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 913         if (!kcpu->reqs_available) {
 914                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 915
 916                 do {
 917                         if (avail < ctx->req_batch)
 918                                 goto out;
 919
 920                         old = avail;
 921                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 922                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 923                 } while (avail != old);
 924
 925                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 926         }
 927
 928         ret = true;
 929         kcpu->reqs_available--;
 930 out:
 931         local_irq_restore(flags);
 932         return ret;
 933 }
 934
 935 /* refill_reqs_available
 936  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
 937  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
 938  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
 939  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
 940  *      called holding ctx->completion_lock.
 941  */
 942 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
 943                                   unsigned tail)
 944 {
 945         unsigned events_in_ring, completed;
 946
 947         /* Clamp head since userland can write to it. */
 948         head %= ctx->nr_events;
 949         if (head <= tail)
 950                 events_in_ring = tail - head;
 951         else
 952                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
 953
 954         completed = ctx->completed_events;
 955         if (events_in_ring < completed)
 956                 completed -= events_in_ring;
 957         else
 958                 completed = 0;
 959
 960         if (!completed)
 961                 return;
 962
 963         ctx->completed_events -= completed;
 964         put_reqs_available(ctx, completed);
 965 }
 966
 967 /* user_refill_reqs_available
 968  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
 969  *      out of space in the completion ring.
 970  */
 971 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 972 {
 973         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 974         if (ctx->completed_events) {
 975                 struct aio_ring *ring;
 976                 unsigned head;
 977
 978                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
 979                  * here, but that's okay since whether we read the old version
 980                  * or the new version, and either will be valid.  The important
 981                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
 982                  * aio_complete() from updating tail by holding
 983                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
 984                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
 985                  * safe/right thing.
 986                  */
 987                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 988                 head = ring->head;
 989                 kunmap_atomic(ring);
 990
 991                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
 992         }
 993
 994         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
 995 }
 996
 997 /* aio_get_req
 998  *      Allocate a slot for an aio request.
 999  * Returns NULL if no requests are free.
1000  */
1001 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1002 {
1003         struct aio_kiocb *req;
1004
1005         if (!get_reqs_available(ctx)) {
1006                 user_refill_reqs_available(ctx);
1007                 if (!get_reqs_available(ctx))
1008                         return NULL;
1009         }
1010
1011         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
1012         if (unlikely(!req))
1013                 goto out_put;
1014
1015         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1016         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1017         refcount_set(&req->ki_refcnt, 0);
1018         req->ki_ctx = ctx;
1019         return req;
1020 out_put:
1021         put_reqs_available(ctx, 1);
1022         return NULL;
1023 }
1024
1025 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1026 {
1027         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1028         struct mm_struct *mm = current->mm;
1029         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1030         struct kioctx_table *table;
1031         unsigned id;
1032
1033         if (get_user(id, &ring->id))
1034                 return NULL;
1035
1036         rcu_read_lock();
1037         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1038
1039         if (!table || id >= table->nr)
1040                 goto out;
1041
1042         id = array_index_nospec(id, table->nr);
1043         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1044         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1045                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1046                         ret = ctx;
1047         }
1048 out:
1049         rcu_read_unlock();
1050         return ret;
1051 }
1052
1053 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1054 {
1055         if (refcount_read(&iocb->ki_refcnt) == 0 ||
1056             refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
1057                 percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1058                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1059         }
1060 }
1061
1062 /* aio_complete
1063  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1064  */
1065 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb, long res, long res2)
1066 {
1067         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1068         struct aio_ring *ring;
1069         struct io_event *ev_page, *event;
1070         unsigned tail, pos, head;
1071         unsigned long   flags;
1072
1073         /*
1074          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1075          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1076          * pointer since we might be called from irq context.
1077          */
1078         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1079
1080         tail = ctx->tail;
1081         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1082
1083         if (++tail >= ctx->nr_events)
1084                 tail = 0;
1085
1086         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1087         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1088
1089         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_user_iocb;
1090         event->data = iocb->ki_user_data;
1091         event->res = res;
1092         event->res2 = res2;
1093
1094         kunmap_atomic(ev_page);
1095         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1096
1097         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
1098                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_user_iocb, iocb->ki_user_data,
1099                  res, res2);
1100
1101         /* after flagging the request as done, we
1102          * must never even look at it again
1103          */
1104         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1105
1106         ctx->tail = tail;
1107
1108         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1109         head = ring->head;
1110         ring->tail = tail;
1111         kunmap_atomic(ring);
1112         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1113
1114         ctx->completed_events++;
1115         if (ctx->completed_events > 1)
1116                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1117         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1118
1119         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1120
1121         /*
1122          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1123          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1124          * from IRQ context.
1125          */
1126         if (iocb->ki_eventfd) {
1127                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1128                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1129         }
1130
1131         /*
1132          * We have to order our ring_info tail store above and test
1133          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1134          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1135          * ordered with the unlocked test.
1136          */
1137         smp_mb();
1138
1139         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1140                 wake_up(&ctx->wait);
1141         iocb_put(iocb);
1142 }
1143
1144 /* aio_read_events_ring
1145  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1146  *      events fetched
1147  */
1148 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1149                                  struct io_event __user *event, long nr)
1150 {
1151         struct aio_ring *ring;
1152         unsigned head, tail, pos;
1153         long ret = 0;
1154         int copy_ret;
1155
1156         /*
1157          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1158          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1159          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1160          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1161          */
1162         sched_annotate_sleep();
1163         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1164
1165         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1166         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1167         head = ring->head;
1168         tail = ring->tail;
1169         kunmap_atomic(ring);
1170
1171         /*
1172          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1173          * we also see the events that were stored up to the tail.
1174          */
1175         smp_rmb();
1176
1177         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1178
1179         if (head == tail)
1180                 goto out;
1181
1182         head %= ctx->nr_events;
1183         tail %= ctx->nr_events;
1184
1185         while (ret < nr) {
1186                 long avail;
1187                 struct io_event *ev;
1188                 struct page *page;
1189
1190                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1191                 if (head == tail)
1192                         break;
1193
1194                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1195                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1196                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1197
1198                 avail = min(avail, nr - ret);
1199                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1200
1201                 ev = kmap(page);
1202                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1203                                         sizeof(*ev) * avail);
1204                 kunmap(page);
1205
1206                 if (unlikely(copy_ret)) {
1207                         ret = -EFAULT;
1208                         goto out;
1209                 }
1210
1211                 ret += avail;
1212                 head += avail;
1213                 head %= ctx->nr_events;
1214         }
1215
1216         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1217         ring->head = head;
1218         kunmap_atomic(ring);
1219         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1220
1221         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1222 out:
1223         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1224
1225         return ret;
1226 }
1227
1228 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1229                             struct io_event __user *event, long *i)
1230 {
1231         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1232
1233         if (ret > 0)
1234                 *i += ret;
1235
1236         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1237                 ret = -EINVAL;
1238
1239         if (!*i)
1240                 *i = ret;
1241
1242         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1243 }
1244
1245 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1246                         struct io_event __user *event,
1247                         ktime_t until)
1248 {
1249         long ret = 0;
1250
1251         /*
1252          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1253          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1254          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1255          *
1256          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1257          * the task state back to TASK_RUNNING.
1258          *
1259          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1260          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1261          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1262          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1263          * something to be aware of when touching this code.
1264          */
1265         if (until == 0)
1266                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1267         else
1268                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1269                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1270                                 until);
1271         return ret;
1272 }
1273
1274 /* sys_io_setup:
1275  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1276  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1277  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1278  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1279  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1280  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1281  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1282  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1283  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1284  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1285  *      implemented.
1286  */
1287 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1288 {
1289         struct kioctx *ioctx = NULL;
1290         unsigned long ctx;
1291         long ret;
1292
1293         ret = get_user(ctx, ctxp);
1294         if (unlikely(ret))
1295                 goto out;
1296
1297         ret = -EINVAL;
1298         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1299                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1300                          ctx, nr_events);
1301                 goto out;
1302         }
1303
1304         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1305         ret = PTR_ERR(ioctx);
1306         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1307                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1308                 if (ret)
1309                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1310                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1311         }
1312
1313 out:
1314         return ret;
1315 }
1316
1317 #ifdef CONFIG_COMPAT
1318 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1319 {
1320         struct kioctx *ioctx = NULL;
1321         unsigned long ctx;
1322         long ret;
1323
1324         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1325         if (unlikely(ret))
1326                 goto out;
1327
1328         ret = -EINVAL;
1329         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1330                 pr_debug("EINVAL: 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                 /* truncating is ok because it's a user address */
1339                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1340                 if (ret)
1341                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1342                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1343         }
1344
1345 out:
1346         return ret;
1347 }
1348 #endif
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                 struct ctx_rq_wait wait;
1361                 int ret;
1362
1363                 init_completion(&wait.comp);
1364                 atomic_set(&wait.count, 1);
1365
1366                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1367                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1368                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1369                  */
1370                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1371                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1372
1373                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1374                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1375                  * is destroyed.
1376                  */
1377                 if (!ret)
1378                         wait_for_completion(&wait.comp);
1379
1380                 return ret;
1381         }
1382         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1383         return -EINVAL;
1384 }
1385
1386 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1387 {
1388         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1389         unsigned long flags;
1390
1391         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1392         list_del(&iocb->ki_list);
1393         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1394 }
1395
1396 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1397 {
1398         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1399
1400         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1401                 aio_remove_iocb(iocb);
1402
1403         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1404                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1405
1406                 /*
1407                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1408                  * thread.
1409                  */
1410                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1411                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1412                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1413         }
1414
1415         fput(kiocb->ki_filp);
1416         aio_complete(iocb, res, res2);
1417 }
1418
1419 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, struct iocb *iocb)
1420 {
1421         int ret;
1422
1423         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1424         if (unlikely(!req->ki_filp))
1425                 return -EBADF;
1426         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1427         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1428         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1429         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1430                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1431         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
1432         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1433                 /*
1434                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1435                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1436                  * class and priority.
1437                  */
1438                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1439                 if (ret) {
1440                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1441                         fput(req->ki_filp);
1442                         return ret;
1443                 }
1444
1445                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1446         } else
1447                 req->ki_ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
1448
1449         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1450         if (unlikely(ret))
1451                 fput(req->ki_filp);
1452         return ret;
1453 }
1454
1455 static int aio_setup_rw(int rw, struct iocb *iocb, struct iovec **iovec,
1456                 bool vectored, bool compat, struct iov_iter *iter)
1457 {
1458         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1459         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1460
1461         if (!vectored) {
1462                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1463                 *iovec = NULL;
1464                 return ret;
1465         }
1466 #ifdef CONFIG_COMPAT
1467         if (compat)
1468                 return compat_import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec,
1469                                 iter);
1470 #endif
1471         return import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1472 }
1473
1474 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1475 {
1476         switch (ret) {
1477         case -EIOCBQUEUED:
1478                 break;
1479         case -ERESTARTSYS:
1480         case -ERESTARTNOINTR:
1481         case -ERESTARTNOHAND:
1482         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1483                 /*
1484                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1485                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1486                  */
1487                 ret = -EINTR;
1488                 /*FALLTHRU*/
1489         default:
1490                 aio_complete_rw(req, ret, 0);
1491         }
1492 }
1493
1494 static ssize_t aio_read(struct kiocb *req, struct iocb *iocb, bool vectored,
1495                 bool compat)
1496 {
1497         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1498         struct iov_iter iter;
1499         struct file *file;
1500         ssize_t ret;
1501
1502         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1503         if (ret)
1504                 return ret;
1505         file = req->ki_filp;
1506
1507         ret = -EBADF;
1508         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1509                 goto out_fput;
1510         ret = -EINVAL;
1511         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1512                 goto out_fput;
1513
1514         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1515         if (ret)
1516                 goto out_fput;
1517         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1518         if (!ret)
1519                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1520         kfree(iovec);
1521 out_fput:
1522         if (unlikely(ret))
1523                 fput(file);
1524         return ret;
1525 }
1526
1527 static ssize_t aio_write(struct kiocb *req, struct iocb *iocb, bool vectored,
1528                 bool compat)
1529 {
1530         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1531         struct iov_iter iter;
1532         struct file *file;
1533         ssize_t ret;
1534
1535         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1536         if (ret)
1537                 return ret;
1538         file = req->ki_filp;
1539
1540         ret = -EBADF;
1541         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1542                 goto out_fput;
1543         ret = -EINVAL;
1544         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1545                 goto out_fput;
1546
1547         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1548         if (ret)
1549                 goto out_fput;
1550         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1551         if (!ret) {
1552                 /*
1553                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1554                  * which will be released by another thread in
1555                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1556                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1557                  * we return to userspace.
1558                  */
1559                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1560                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE, true);
1561                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1562                 }
1563                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1564                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1565         }
1566         kfree(iovec);
1567 out_fput:
1568         if (unlikely(ret))
1569                 fput(file);
1570         return ret;
1571 }
1572
1573 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1574 {
1575         struct fsync_iocb *req = container_of(work, struct fsync_iocb, work);
1576         int ret;
1577
1578         ret = vfs_fsync(req->file, req->datasync);
1579         fput(req->file);
1580         aio_complete(container_of(req, struct aio_kiocb, fsync), ret, 0);
1581 }
1582
1583 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, struct iocb *iocb, bool datasync)
1584 {
1585         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1586                         iocb->aio_rw_flags))
1587                 return -EINVAL;
1588
1589         req->file = fget(iocb->aio_fildes);
1590         if (unlikely(!req->file))
1591                 return -EBADF;
1592         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync)) {
1593                 fput(req->file);
1594                 return -EINVAL;
1595         }
1596
1597         req->datasync = datasync;
1598         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1599         schedule_work(&req->work);
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 static inline void aio_poll_complete(struct aio_kiocb *iocb, __poll_t mask)
1604 {
1605         struct file *file = iocb->poll.file;
1606
1607         aio_complete(iocb, mangle_poll(mask), 0);
1608         fput(file);
1609 }
1610
1611 static void aio_poll_complete_work(struct work_struct *work)
1612 {
1613         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1614         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1615         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
1616         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1617         __poll_t mask = 0;
1618
1619         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
1620                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
1621
1622         /*
1623          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
1624          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
1625          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
1626          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
1627          * avoid further branches in the fast path.
1628          */
1629         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1630         if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
1631                 add_wait_queue(req->head, &req->wait);
1632                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1633                 return;
1634         }
1635         list_del_init(&iocb->ki_list);
1636         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1637
1638         aio_poll_complete(iocb, mask);
1639 }
1640
1641 /* assumes we are called with irqs disabled */
1642 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1643 {
1644         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1645         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1646
1647         spin_lock(&req->head->lock);
1648         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1649         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
1650                 list_del_init(&req->wait.entry);
1651                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
1652         }
1653         spin_unlock(&req->head->lock);
1654
1655         return 0;
1656 }
1657
1658 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1659                 void *key)
1660 {
1661         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1662         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1663         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1664
1665         req->woken = true;
1666
1667         /* for instances that support it check for an event match first: */
1668         if (mask) {
1669                 if (!(mask & req->events))
1670                         return 0;
1671
1672                 /* try to complete the iocb inline if we can: */
1673                 if (spin_trylock(&iocb->ki_ctx->ctx_lock)) {
1674                         list_del(&iocb->ki_list);
1675                         spin_unlock(&iocb->ki_ctx->ctx_lock);
1676
1677                         list_del_init(&req->wait.entry);
1678                         aio_poll_complete(iocb, mask);
1679                         return 1;
1680                 }
1681         }
1682
1683         list_del_init(&req->wait.entry);
1684         schedule_work(&req->work);
1685         return 1;
1686 }
1687
1688 struct aio_poll_table {
1689         struct poll_table_struct        pt;
1690         struct aio_kiocb                *iocb;
1691         int                             error;
1692 };
1693
1694 static void
1695 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1696                 struct poll_table_struct *p)
1697 {
1698         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1699
1700         /* multiple wait queues per file are not supported */
1701         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
1702                 pt->error = -EINVAL;
1703                 return;
1704         }
1705
1706         pt->error = 0;
1707         pt->iocb->poll.head = head;
1708         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1709 }
1710
1711 static ssize_t aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, struct iocb *iocb)
1712 {
1713         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1714         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1715         struct aio_poll_table apt;
1716         __poll_t mask;
1717
1718         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1719         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1720                 return -EINVAL;
1721         /* reject fields that are not defined for poll */
1722         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1723                 return -EINVAL;
1724
1725         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1726         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1727         req->file = fget(iocb->aio_fildes);
1728         if (unlikely(!req->file))
1729                 return -EBADF;
1730
1731         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1732         apt.pt._key = req->events;
1733         apt.iocb = aiocb;
1734         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1735
1736         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1737         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1738         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1739
1740         /* one for removal from waitqueue, one for this function */
1741         refcount_set(&aiocb->ki_refcnt, 2);
1742
1743         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1744         if (unlikely(!req->head)) {
1745                 /* we did not manage to set up a waitqueue, done */
1746                 goto out;
1747         }
1748
1749         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1750         spin_lock(&req->head->lock);
1751         if (req->woken) {
1752                 /* wake_up context handles the rest */
1753                 mask = 0;
1754                 apt.error = 0;
1755         } else if (mask || apt.error) {
1756                 /* if we get an error or a mask we are done */
1757                 WARN_ON_ONCE(list_empty(&req->wait.entry));
1758                 list_del_init(&req->wait.entry);
1759         } else {
1760                 /* actually waiting for an event */
1761                 list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1762                 aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1763         }
1764         spin_unlock(&req->head->lock);
1765         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1766
1767 out:
1768         if (unlikely(apt.error)) {
1769                 fput(req->file);
1770                 return apt.error;
1771         }
1772
1773         if (mask)
1774                 aio_poll_complete(aiocb, mask);
1775         iocb_put(aiocb);
1776         return 0;
1777 }
1778
1779 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1780                          bool compat)
1781 {
1782         struct aio_kiocb *req;
1783         struct iocb iocb;
1784         ssize_t ret;
1785
1786         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1787                 return -EFAULT;
1788
1789         /* enforce forwards compatibility on users */
1790         if (unlikely(iocb.aio_reserved2)) {
1791                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1792                 return -EINVAL;
1793         }
1794
1795         /* prevent overflows */
1796         if (unlikely(
1797             (iocb.aio_buf != (unsigned long)iocb.aio_buf) ||
1798             (iocb.aio_nbytes != (size_t)iocb.aio_nbytes) ||
1799             ((ssize_t)iocb.aio_nbytes < 0)
1800            )) {
1801                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1802                 return -EINVAL;
1803         }
1804
1805         req = aio_get_req(ctx);
1806         if (unlikely(!req))
1807                 return -EAGAIN;
1808
1809         if (iocb.aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1810                 /*
1811                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1812                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1813                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1814                  * event using the eventfd_signal() function.
1815                  */
1816                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb.aio_resfd);
1817                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1818                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1819                         req->ki_eventfd = NULL;
1820                         goto out_put_req;
1821                 }
1822         }
1823
1824         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1825         if (unlikely(ret)) {
1826                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1827                 goto out_put_req;
1828         }
1829
1830         req->ki_user_iocb = user_iocb;
1831         req->ki_user_data = iocb.aio_data;
1832
1833         switch (iocb.aio_lio_opcode) {
1834         case IOCB_CMD_PREAD:
1835                 ret = aio_read(&req->rw, &iocb, false, compat);
1836                 break;
1837         case IOCB_CMD_PWRITE:
1838                 ret = aio_write(&req->rw, &iocb, false, compat);
1839                 break;
1840         case IOCB_CMD_PREADV:
1841                 ret = aio_read(&req->rw, &iocb, true, compat);
1842                 break;
1843         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1844                 ret = aio_write(&req->rw, &iocb, true, compat);
1845                 break;
1846         case IOCB_CMD_FSYNC:
1847                 ret = aio_fsync(&req->fsync, &iocb, false);
1848                 break;
1849         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1850                 ret = aio_fsync(&req->fsync, &iocb, true);
1851                 break;
1852         case IOCB_CMD_POLL:
1853                 ret = aio_poll(req, &iocb);
1854                 break;
1855         default:
1856                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb.aio_lio_opcode);
1857                 ret = -EINVAL;
1858                 break;
1859         }
1860
1861         /*
1862          * If ret is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
1863          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
1864          * means that we need to destroy req ourselves.
1865          */
1866         if (ret)
1867                 goto out_put_req;
1868         return 0;
1869 out_put_req:
1870         put_reqs_available(ctx, 1);
1871         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
1872         if (req->ki_eventfd)
1873                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
1874         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
1875         return ret;
1876 }
1877
1878 /* sys_io_submit:
1879  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1880  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1881  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1882  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1883  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1884  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1885  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1886  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1887  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1888  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1889  */
1890 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1891                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1892 {
1893         struct kioctx *ctx;
1894         long ret = 0;
1895         int i = 0;
1896         struct blk_plug plug;
1897
1898         if (unlikely(nr < 0))
1899                 return -EINVAL;
1900
1901         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1902         if (unlikely(!ctx)) {
1903                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1904                 return -EINVAL;
1905         }
1906
1907         if (nr > ctx->nr_events)
1908                 nr = ctx->nr_events;
1909
1910         blk_start_plug(&plug);
1911         for (i = 0; i < nr; i++) {
1912                 struct iocb __user *user_iocb;
1913
1914                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1915                         ret = -EFAULT;
1916                         break;
1917                 }
1918
1919                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1920                 if (ret)
1921                         break;
1922         }
1923         blk_finish_plug(&plug);
1924
1925         percpu_ref_put(&ctx->users);
1926         return i ? i : ret;
1927 }
1928
1929 #ifdef CONFIG_COMPAT
1930 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1931                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1932 {
1933         struct kioctx *ctx;
1934         long ret = 0;
1935         int i = 0;
1936         struct blk_plug plug;
1937
1938         if (unlikely(nr < 0))
1939                 return -EINVAL;
1940
1941         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1942         if (unlikely(!ctx)) {
1943                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1944                 return -EINVAL;
1945         }
1946
1947         if (nr > ctx->nr_events)
1948                 nr = ctx->nr_events;
1949
1950         blk_start_plug(&plug);
1951         for (i = 0; i < nr; i++) {
1952                 compat_uptr_t user_iocb;
1953
1954                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1955                         ret = -EFAULT;
1956                         break;
1957                 }
1958
1959                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1960                 if (ret)
1961                         break;
1962         }
1963         blk_finish_plug(&plug);
1964
1965         percpu_ref_put(&ctx->users);
1966         return i ? i : ret;
1967 }
1968 #endif
1969
1970 /* lookup_kiocb
1971  *      Finds a given iocb for cancellation.
1972  */
1973 static struct aio_kiocb *
1974 lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb)
1975 {
1976         struct aio_kiocb *kiocb;
1977
1978         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1979
1980         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1981         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
1982                 if (kiocb->ki_user_iocb == iocb)
1983                         return kiocb;
1984         }
1985         return NULL;
1986 }
1987
1988 /* sys_io_cancel:
1989  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1990  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1991  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1992  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1993  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1994  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1995  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1996  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1997  */
1998 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1999                 struct io_event __user *, result)
2000 {
2001         struct kioctx *ctx;
2002         struct aio_kiocb *kiocb;
2003         int ret = -EINVAL;
2004         u32 key;
2005
2006         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
2007                 return -EFAULT;
2008         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
2009                 return -EINVAL;
2010
2011         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2012         if (unlikely(!ctx))
2013                 return -EINVAL;
2014
2015         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2016         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb);
2017         if (kiocb) {
2018                 ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2019                 list_del_init(&kiocb->ki_list);
2020         }
2021         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2022
2023         if (!ret) {
2024                 /*
2025                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2026                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2027                  * cancellation is progress:
2028                  */
2029                 ret = -EINPROGRESS;
2030         }
2031
2032         percpu_ref_put(&ctx->users);
2033
2034         return ret;
2035 }
2036
2037 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2038                 long min_nr,
2039                 long nr,
2040                 struct io_event __user *events,
2041                 struct timespec64 *ts)
2042 {
2043         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2044         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2045         long ret = -EINVAL;
2046
2047         if (likely(ioctx)) {
2048                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2049                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2050                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2051         }
2052
2053         return ret;
2054 }
2055
2056 /* io_getevents:
2057  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2058  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2059  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2060  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2061  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2062  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2063  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2064  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2065  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2066  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2067  */
2068 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2069                 long, min_nr,
2070                 long, nr,
2071                 struct io_event __user *, events,
2072                 struct timespec __user *, timeout)
2073 {
2074         struct timespec64       ts;
2075         int                     ret;
2076
2077         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2078                 return -EFAULT;
2079
2080         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2081         if (!ret && signal_pending(current))
2082                 ret = -EINTR;
2083         return ret;
2084 }
2085
2086 struct __aio_sigset {
2087         const sigset_t __user   *sigmask;
2088         size_t          sigsetsize;
2089 };
2090
2091 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2092                 aio_context_t, ctx_id,
2093                 long, min_nr,
2094                 long, nr,
2095                 struct io_event __user *, events,
2096                 struct timespec __user *, timeout,
2097                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2098 {
2099         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2100         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2101         struct timespec64       ts;
2102         int ret;
2103
2104         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2105                 return -EFAULT;
2106
2107         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2108                 return -EFAULT;
2109
2110         if (ksig.sigmask) {
2111                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2112                         return -EINVAL;
2113                 if (copy_from_user(&ksigmask, ksig.sigmask, sizeof(ksigmask)))
2114                         return -EFAULT;
2115                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2116                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2117         }
2118
2119         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2120         if (signal_pending(current)) {
2121                 if (ksig.sigmask) {
2122                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2123                         set_restore_sigmask();
2124                 }
2125
2126                 if (!ret)
2127                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2128         } else {
2129                 if (ksig.sigmask)
2130                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2131         }
2132
2133         return ret;
2134 }
2135
2136 #ifdef CONFIG_COMPAT
2137 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, compat_aio_context_t, ctx_id,
2138                        compat_long_t, min_nr,
2139                        compat_long_t, nr,
2140                        struct io_event __user *, events,
2141                        struct old_timespec32 __user *, timeout)
2142 {
2143         struct timespec64 t;
2144         int ret;
2145
2146         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2147                 return -EFAULT;
2148
2149         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2150         if (!ret && signal_pending(current))
2151                 ret = -EINTR;
2152         return ret;
2153 }
2154
2155
2156 struct __compat_aio_sigset {
2157         compat_sigset_t __user  *sigmask;
2158         compat_size_t           sigsetsize;
2159 };
2160
2161 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2162                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2163                 compat_long_t, min_nr,
2164                 compat_long_t, nr,
2165                 struct io_event __user *, events,
2166                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2167                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2168 {
2169         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2170         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2171         struct timespec64 t;
2172         int ret;
2173
2174         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2175                 return -EFAULT;
2176
2177         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2178                 return -EFAULT;
2179
2180         if (ksig.sigmask) {
2181                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2182                         return -EINVAL;
2183                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, ksig.sigmask))
2184                         return -EFAULT;
2185                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2186                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2187         }
2188
2189         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2190         if (signal_pending(current)) {
2191                 if (ksig.sigmask) {
2192                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2193                         set_restore_sigmask();
2194                 }
2195                 if (!ret)
2196                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2197         } else {
2198                 if (ksig.sigmask)
2199                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2200         }
2201
2202         return ret;
2203 }
2204 #endif