fs/aio.c

   1 /*
   2  *      An async IO implementation for Linux
   3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
   4  *
   5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
   6  *
   7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
   8  *
   9  *      See ../COPYING for licensing terms.
  10  */
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/time.h>
  15 #include <linux/aio_abi.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/syscalls.h>
  18 #include <linux/uio.h>
  19
  20 #define DEBUG 0
  21
  22 #include <linux/sched.h>
  23 #include <linux/fs.h>
  24 #include <linux/file.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/mman.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28 #include <linux/timer.h>
  29 #include <linux/aio.h>
  30 #include <linux/highmem.h>
  31 #include <linux/workqueue.h>
  32 #include <linux/security.h>
  33
  34 #include <asm/kmap_types.h>
  35 #include <asm/uaccess.h>
  36 #include <asm/mmu_context.h>
  37
  38 #if DEBUG > 1
  39 #define dprintk         printk
  40 #else
  41 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
  42 #endif
  43
  44 /*------ sysctl variables----*/
  45 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
  46 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
  47 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
  48 /*----end sysctl variables---*/
  49
  50 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
  51 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
  52
  53 static struct workqueue_struct *aio_wq;
  54
  55 /* Used for rare fput completion. */
  56 static void aio_fput_routine(struct work_struct *);
  57 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine);
  58
  59 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
  60 static LIST_HEAD(fput_head);
  61
  62 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
  63 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
  64
  65 /* aio_setup
  66  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
  67  *      failure as this is done early during the boot sequence.
  68  */
  69 static int __init aio_setup(void)
  70 {
  71         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
  72         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
  73
  74         aio_wq = create_workqueue("aio");
  75
  76         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
  77
  78         return 0;
  79 }
  80
  81 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
  82 {
  83         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
  84         long i;
  85
  86         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
  87                 put_page(info->ring_pages[i]);
  88
  89         if (info->mmap_size) {
  90                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
  91                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
  92                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
  93         }
  94
  95         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
  96                 kfree(info->ring_pages);
  97         info->ring_pages = NULL;
  98         info->nr = 0;
  99 }
 100
 101 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 102 {
 103         struct aio_ring *ring;
 104         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
 105         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 106         unsigned long size;
 107         int nr_pages;
 108
 109         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 110         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 111
 112         size = sizeof(struct aio_ring);
 113         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 114         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 115
 116         if (nr_pages < 0)
 117                 return -EINVAL;
 118
 119         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
 120
 121         info->nr = 0;
 122         info->ring_pages = info->internal_pages;
 123         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 124                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 125                 if (!info->ring_pages)
 126                         return -ENOMEM;
 127         }
 128
 129         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 130         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
 131         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
 132         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size,
 133                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,
 134                                   0);
 135         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
 136                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
 137                 info->mmap_size = 0;
 138                 aio_free_ring(ctx);
 139                 return -EAGAIN;
 140         }
 141
 142         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
 143         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
 144                                         info->mmap_base, nr_pages,
 145                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
 146         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
 147
 148         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
 149                 aio_free_ring(ctx);
 150                 return -EAGAIN;
 151         }
 152
 153         ctx->user_id = info->mmap_base;
 154
 155         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
 156
 157         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
 158         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 159         ring->id = ctx->user_id;
 160         ring->head = ring->tail = 0;
 161         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 162         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 163         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 164         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 165         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
 166
 167         return 0;
 168 }
 169
 170
 171 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
 172  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
 173  */
 174 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 175 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 176 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 177
 178 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
 179         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
 180         struct io_event *__event;                                       \
 181         __event = kmap_atomic(                                          \
 182                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
 183         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
 184         __event;                                                        \
 185 })
 186
 187 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
 188         struct io_event *__event = (event);     \
 189         (void)__event;                          \
 190         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
 191 } while(0)
 192
 193 /* ioctx_alloc
 194  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 195  */
 196 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 197 {
 198         struct mm_struct *mm;
 199         struct kioctx *ctx;
 200
 201         /* Prevent overflows */
 202         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 203             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 204                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 205                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 206         }
 207
 208         if ((unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
 209                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 210
 211         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 212         if (!ctx)
 213                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 214
 215         ctx->max_reqs = nr_events;
 216         mm = ctx->mm = current->mm;
 217         atomic_inc(&mm->mm_count);
 218
 219         atomic_set(&ctx->users, 1);
 220         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 221         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
 222         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 223
 224         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 225         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
 226         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
 227
 228         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 229                 goto out_freectx;
 230
 231         /* limit the number of system wide aios */
 232         spin_lock(&aio_nr_lock);
 233         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
 234             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr)
 235                 ctx->max_reqs = 0;
 236         else
 237                 aio_nr += ctx->max_reqs;
 238         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 239         if (ctx->max_reqs == 0)
 240                 goto out_cleanup;
 241
 242         /* now link into global list.  kludge.  FIXME */
 243         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
 244         ctx->next = mm->ioctx_list;
 245         mm->ioctx_list = ctx;
 246         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
 247
 248         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 249                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
 250         return ctx;
 251
 252 out_cleanup:
 253         __put_ioctx(ctx);
 254         return ERR_PTR(-EAGAIN);
 255
 256 out_freectx:
 257         mmdrop(mm);
 258         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 259         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
 260
 261         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
 262         return ctx;
 263 }
 264
 265 /* aio_cancel_all
 266  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 267  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 268  *      the rapid destruction of the kioctx.
 269  */
 270 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
 271 {
 272         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
 273         struct io_event res;
 274         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 275         ctx->dead = 1;
 276         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 277                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
 278                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
 279                 list_del_init(&iocb->ki_list);
 280                 cancel = iocb->ki_cancel;
 281                 kiocbSetCancelled(iocb);
 282                 if (cancel) {
 283                         iocb->ki_users++;
 284                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 285                         cancel(iocb, &res);
 286                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 287                 }
 288         }
 289         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 290 }
 291
 292 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
 293 {
 294         struct task_struct *tsk = current;
 295         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
 296
 297         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 298         if (!ctx->reqs_active)
 299                 goto out;
 300
 301         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
 302         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 303         while (ctx->reqs_active) {
 304                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 305                 schedule();
 306                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 307                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 308         }
 309         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
 310         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
 311
 312 out:
 313         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 314 }
 315
 316 /* wait_on_sync_kiocb:
 317  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 318  */
 319 ssize_t fastcall wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
 320 {
 321         while (iocb->ki_users) {
 322                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 323                 if (!iocb->ki_users)
 324                         break;
 325                 schedule();
 326         }
 327         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 328         return iocb->ki_user_data;
 329 }
 330
 331 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point,
 332  * there is no way for any new requests to be submited or any of the
 333  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be
 334  * outstanding requests which hold references to the context; as they
 335  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
 336  * associated with the request (held via struct page * references).
 337  */
 338 void fastcall exit_aio(struct mm_struct *mm)
 339 {
 340         struct kioctx *ctx = mm->ioctx_list;
 341         mm->ioctx_list = NULL;
 342         while (ctx) {
 343                 struct kioctx *next = ctx->next;
 344                 ctx->next = NULL;
 345                 aio_cancel_all(ctx);
 346
 347                 wait_for_all_aios(ctx);
 348                 /*
 349                  * this is an overkill, but ensures we don't leave
 350                  * the ctx on the aio_wq
 351                  */
 352                 flush_workqueue(aio_wq);
 353
 354                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
 355                         printk(KERN_DEBUG
 356                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
 357                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
 358                                 ctx->reqs_active);
 359                 put_ioctx(ctx);
 360                 ctx = next;
 361         }
 362 }
 363
 364 /* __put_ioctx
 365  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
 366  *      and the struct needs to be freed.
 367  */
 368 void fastcall __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
 369 {
 370         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 371
 372         BUG_ON(ctx->reqs_active);
 373
 374         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
 375         flush_workqueue(aio_wq);
 376         aio_free_ring(ctx);
 377         mmdrop(ctx->mm);
 378         ctx->mm = NULL;
 379         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
 380         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 381
 382         if (nr_events) {
 383                 spin_lock(&aio_nr_lock);
 384                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
 385                 aio_nr -= nr_events;
 386                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 387         }
 388 }
 389
 390 /* aio_get_req
 391  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
 392  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
 393  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
 394  *
 395  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
 396  * an extra reference while submitting the i/o.
 397  * This prevents races between the aio code path referencing the
 398  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
 399  */
 400 static struct kiocb *FASTCALL(__aio_get_req(struct kioctx *ctx));
 401 static struct kiocb fastcall *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 402 {
 403         struct kiocb *req = NULL;
 404         struct aio_ring *ring;
 405         int okay = 0;
 406
 407         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
 408         if (unlikely(!req))
 409                 return NULL;
 410
 411         req->ki_flags = 0;
 412         req->ki_users = 2;
 413         req->ki_key = 0;
 414         req->ki_ctx = ctx;
 415         req->ki_cancel = NULL;
 416         req->ki_retry = NULL;
 417         req->ki_dtor = NULL;
 418         req->private = NULL;
 419         req->ki_iovec = NULL;
 420         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
 421
 422         /* Check if the completion queue has enough free space to
 423          * accept an event from this io.
 424          */
 425         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 426         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
 427         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
 428                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 429                 ctx->reqs_active++;
 430                 okay = 1;
 431         }
 432         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
 433         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 434
 435         if (!okay) {
 436                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 437                 req = NULL;
 438         }
 439
 440         return req;
 441 }
 442
 443 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 444 {
 445         struct kiocb *req;
 446         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as
 447          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is
 448          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
 449          */
 450         req = __aio_get_req(ctx);
 451         if (unlikely(NULL == req)) {
 452                 aio_fput_routine(NULL);
 453                 req = __aio_get_req(ctx);
 454         }
 455         return req;
 456 }
 457
 458 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
 459 {
 460         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
 461
 462         if (req->ki_dtor)
 463                 req->ki_dtor(req);
 464         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
 465                 kfree(req->ki_iovec);
 466         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 467         ctx->reqs_active--;
 468
 469         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
 470                 wake_up(&ctx->wait);
 471 }
 472
 473 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
 474 {
 475         spin_lock_irq(&fput_lock);
 476         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
 477                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
 478                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 479
 480                 list_del(&req->ki_list);
 481                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
 482
 483                 /* Complete the fput */
 484                 __fput(req->ki_filp);
 485
 486                 /* Link the iocb into the context's free list */
 487                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 488                 really_put_req(ctx, req);
 489                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 490
 491                 put_ioctx(ctx);
 492                 spin_lock_irq(&fput_lock);
 493         }
 494         spin_unlock_irq(&fput_lock);
 495 }
 496
 497 /* __aio_put_req
 498  *      Returns true if this put was the last user of the request.
 499  */
 500 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
 501 {
 502         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%d\n",
 503                 req, atomic_read(&req->ki_filp->f_count));
 504
 505         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
 506
 507         req->ki_users --;
 508         BUG_ON(req->ki_users < 0);
 509         if (likely(req->ki_users))
 510                 return 0;
 511         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
 512         req->ki_cancel = NULL;
 513         req->ki_retry = NULL;
 514
 515         /* Must be done under the lock to serialise against cancellation.
 516          * Call this aio_fput as it duplicates fput via the fput_work.
 517          */
 518         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count))) {
 519                 get_ioctx(ctx);
 520                 spin_lock(&fput_lock);
 521                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
 522                 spin_unlock(&fput_lock);
 523                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
 524         } else
 525                 really_put_req(ctx, req);
 526         return 1;
 527 }
 528
 529 /* aio_put_req
 530  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
 531  *      false if the request is still in use.
 532  */
 533 int fastcall aio_put_req(struct kiocb *req)
 534 {
 535         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 536         int ret;
 537         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 538         ret = __aio_put_req(ctx, req);
 539         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 540         return ret;
 541 }
 542
 543 /*      Lookup an ioctx id.  ioctx_list is lockless for reads.
 544  *      FIXME: this is O(n) and is only suitable for development.
 545  */
 546 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 547 {
 548         struct kioctx *ioctx;
 549         struct mm_struct *mm;
 550
 551         mm = current->mm;
 552         read_lock(&mm->ioctx_list_lock);
 553         for (ioctx = mm->ioctx_list; ioctx; ioctx = ioctx->next)
 554                 if (likely(ioctx->user_id == ctx_id && !ioctx->dead)) {
 555                         get_ioctx(ioctx);
 556                         break;
 557                 }
 558         read_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
 559
 560         return ioctx;
 561 }
 562
 563 /*
 564  * use_mm
 565  *      Makes the calling kernel thread take on the specified
 566  *      mm context.
 567  *      Called by the retry thread execute retries within the
 568  *      iocb issuer's mm context, so that copy_from/to_user
 569  *      operations work seamlessly for aio.
 570  *      (Note: this routine is intended to be called only
 571  *      from a kernel thread context)
 572  */
 573 static void use_mm(struct mm_struct *mm)
 574 {
 575         struct mm_struct *active_mm;
 576         struct task_struct *tsk = current;
 577
 578         task_lock(tsk);
 579         tsk->flags |= PF_BORROWED_MM;
 580         active_mm = tsk->active_mm;
 581         atomic_inc(&mm->mm_count);
 582         tsk->mm = mm;
 583         tsk->active_mm = mm;
 584         /*
 585          * Note that on UML this *requires* PF_BORROWED_MM to be set, otherwise
 586          * it won't work. Update it accordingly if you change it here
 587          */
 588         switch_mm(active_mm, mm, tsk);
 589         task_unlock(tsk);
 590
 591         mmdrop(active_mm);
 592 }
 593
 594 /*
 595  * unuse_mm
 596  *      Reverses the effect of use_mm, i.e. releases the
 597  *      specified mm context which was earlier taken on
 598  *      by the calling kernel thread
 599  *      (Note: this routine is intended to be called only
 600  *      from a kernel thread context)
 601  */
 602 static void unuse_mm(struct mm_struct *mm)
 603 {
 604         struct task_struct *tsk = current;
 605
 606         task_lock(tsk);
 607         tsk->flags &= ~PF_BORROWED_MM;
 608         tsk->mm = NULL;
 609         /* active_mm is still 'mm' */
 610         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
 611         task_unlock(tsk);
 612 }
 613
 614 /*
 615  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
 616  * has already been marked as kicked, and places it on
 617  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
 618  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
 619  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
 620  * queue to process it), or 0, if it found that it was
 621  * already queued.
 622  */
 623 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
 624 {
 625         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
 626
 627         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
 628
 629         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
 630                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
 631                         &ctx->run_list);
 632                 return 1;
 633         }
 634         return 0;
 635 }
 636
 637 /* aio_run_iocb
 638  *      This is the core aio execution routine. It is
 639  *      invoked both for initial i/o submission and
 640  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
 641  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
 642  *      already held. The lock is released and reacquired
 643  *      as needed during processing.
 644  *
 645  * Calls the iocb retry method (already setup for the
 646  * iocb on initial submission) for operation specific
 647  * handling, but takes care of most of common retry
 648  * execution details for a given iocb. The retry method
 649  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
 650  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
 651  * retry kernel thread.
 652  *
 653  * The trickier parts in this code have to do with
 654  * ensuring that only one retry instance is in progress
 655  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
 656  * simplifies the coding of individual aio operations as
 657  * it avoids various potential races.
 658  */
 659 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
 660 {
 661         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 662         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
 663         ssize_t ret;
 664
 665         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
 666                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
 667                 return 0;
 668         }
 669
 670         /*
 671          * We don't want the next retry iteration for this
 672          * operation to start until this one has returned and
 673          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
 674          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
 675          * meantime, indicating that data is available for the next
 676          * iteration. We want to remember that and enable the
 677          * next retry iteration _after_ we are through with
 678          * this one.
 679          *
 680          * So, in order to be able to register a "kick", but
 681          * prevent it from being queued now, we clear the kick
 682          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
 683          * still on the run list until we are actually done.
 684          * When we are done with this iteration, we check if
 685          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
 686          * it up afresh.
 687          */
 688
 689         kiocbClearKicked(iocb);
 690
 691         /*
 692          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
 693          * pull the iocb off the run list (We can't just call
 694          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
 695          * queue this on the run list yet)
 696          */
 697         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
 698         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 699
 700         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
 701         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
 702                 ret = -EINTR;
 703                 aio_complete(iocb, ret, 0);
 704                 /* must not access the iocb after this */
 705                 goto out;
 706         }
 707
 708         /*
 709          * Now we are all set to call the retry method in async
 710          * context. By setting this thread's io_wait context
 711          * to point to the wait queue entry inside the currently
 712          * running iocb for the duration of the retry, we ensure
 713          * that async notification wakeups are queued by the
 714          * operation instead of blocking waits, and when notified,
 715          * cause the iocb to be kicked for continuation (through
 716          * the aio_wake_function callback).
 717          */
 718         BUG_ON(current->io_wait != NULL);
 719         current->io_wait = &iocb->ki_wait;
 720         ret = retry(iocb);
 721         current->io_wait = NULL;
 722
 723         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
 724                 BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
 725                 aio_complete(iocb, ret, 0);
 726         }
 727 out:
 728         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 729
 730         if (-EIOCBRETRY == ret) {
 731                 /*
 732                  * OK, now that we are done with this iteration
 733                  * and know that there is more left to go,
 734                  * this is where we let go so that a subsequent
 735                  * "kick" can start the next iteration
 736                  */
 737
 738                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
 739                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
 740                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
 741                  * has already been kicked */
 742                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
 743                         __queue_kicked_iocb(iocb);
 744
 745                         /*
 746                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
 747                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
 748                          * be safe to unconditionally queue the context into the
 749                          * work queue.
 750                          */
 751                         aio_queue_work(ctx);
 752                 }
 753         }
 754         return ret;
 755 }
 756
 757 /*
 758  * __aio_run_iocbs:
 759  *      Process all pending retries queued on the ioctx
 760  *      run list.
 761  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
 762  * context.
 763  */
 764 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
 765 {
 766         struct kiocb *iocb;
 767         struct list_head run_list;
 768
 769         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
 770
 771         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
 772         while (!list_empty(&run_list)) {
 773                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
 774                         ki_run_list);
 775                 list_del(&iocb->ki_run_list);
 776                 /*
 777                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
 778                  */
 779                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
 780                 aio_run_iocb(iocb);
 781                 __aio_put_req(ctx, iocb);
 782         }
 783         if (!list_empty(&ctx->run_list))
 784                 return 1;
 785         return 0;
 786 }
 787
 788 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
 789 {
 790         unsigned long timeout;
 791         /*
 792          * if someone is waiting, get the work started right
 793          * away, otherwise, use a longer delay
 794          */
 795         smp_mb();
 796         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 797                 timeout = 1;
 798         else
 799                 timeout = HZ/10;
 800         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
 801 }
 802
 803
 804 /*
 805  * aio_run_iocbs:
 806  *      Process all pending retries queued on the ioctx
 807  *      run list.
 808  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
 809  * context.
 810  */
 811 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
 812 {
 813         int requeue;
 814
 815         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 816
 817         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
 818         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 819         if (requeue)
 820                 aio_queue_work(ctx);
 821 }
 822
 823 /*
 824  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
 825  * the list stays empty
 826  */
 827 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
 828 {
 829         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 830         while (__aio_run_iocbs(ctx))
 831                 ;
 832         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 833 }
 834
 835 /*
 836  * aio_kick_handler:
 837  *      Work queue handler triggered to process pending
 838  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
 839  *      mm context before running the iocbs, so that
 840  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
 841  *      space.
 842  * Run on aiod's context.
 843  */
 844 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
 845 {
 846         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
 847         mm_segment_t oldfs = get_fs();
 848         struct mm_struct *mm;
 849         int requeue;
 850
 851         set_fs(USER_DS);
 852         use_mm(ctx->mm);
 853         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 854         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
 855         mm = ctx->mm;
 856         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 857         unuse_mm(mm);
 858         set_fs(oldfs);
 859         /*
 860          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
 861          */
 862         if (requeue)
 863                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
 864 }
 865
 866
 867 /*
 868  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
 869  * and if required activate the aio work queue to process
 870  * it
 871  */
 872 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
 873 {
 874         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 875         unsigned long flags;
 876         int run = 0;
 877
 878         /* We're supposed to be the only path putting the iocb back on the run
 879          * list.  If we find that the iocb is *back* on a wait queue already
 880          * than retry has happened before we could queue the iocb.  This also
 881          * means that the retry could have completed and freed our iocb, no
 882          * good. */
 883         BUG_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
 884
 885         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 886         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
 887          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
 888         if (!kiocbTryKick(iocb))
 889                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
 890         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 891         if (run)
 892                 aio_queue_work(ctx);
 893 }
 894
 895 /*
 896  * kick_iocb:
 897  *      Called typically from a wait queue callback context
 898  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
 899  *      The retry is usually executed by aio workqueue
 900  *      threads (See aio_kick_handler).
 901  */
 902 void fastcall kick_iocb(struct kiocb *iocb)
 903 {
 904         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a
 905          * single context. */
 906         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 907                 kiocbSetKicked(iocb);
 908                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 909                 return;
 910         }
 911
 912         try_queue_kicked_iocb(iocb);
 913 }
 914 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
 915
 916 /* aio_complete
 917  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 918  *      Returns true if this is the last user of the request.  The
 919  *      only other user of the request can be the cancellation code.
 920  */
 921 int fastcall aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 922 {
 923         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 924         struct aio_ring_info    *info;
 925         struct aio_ring *ring;
 926         struct io_event *event;
 927         unsigned long   flags;
 928         unsigned long   tail;
 929         int             ret;
 930
 931         /*
 932          * Special case handling for sync iocbs:
 933          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 934          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 935          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 936          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 937          */
 938         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 939                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
 940                 iocb->ki_user_data = res;
 941                 iocb->ki_users = 0;
 942                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 943                 return 1;
 944         }
 945
 946         info = &ctx->ring_info;
 947
 948         /* add a completion event to the ring buffer.
 949          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
 950          * other code from messing with the tail
 951          * pointer since we might be called from irq
 952          * context.
 953          */
 954         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 955
 956         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
 957                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
 958
 959         /*
 960          * cancelled requests don't get events, userland was given one
 961          * when the event got cancelled.
 962          */
 963         if (kiocbIsCancelled(iocb))
 964                 goto put_rq;
 965
 966         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
 967
 968         tail = info->tail;
 969         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
 970         if (++tail >= info->nr)
 971                 tail = 0;
 972
 973         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 974         event->data = iocb->ki_user_data;
 975         event->res = res;
 976         event->res2 = res2;
 977
 978         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 979                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 980                 res, res2);
 981
 982         /* after flagging the request as done, we
 983          * must never even look at it again
 984          */
 985         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 986
 987         info->tail = tail;
 988         ring->tail = tail;
 989
 990         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
 991         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
 992
 993         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
 994 put_rq:
 995         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 996         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
 997
 998         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 999                 wake_up(&ctx->wait);
1000
1001         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1002         return ret;
1003 }
1004
1005 /* aio_read_evt
1006  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1007  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1008  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1009  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1010  */
1011 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1012 {
1013         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1014         struct aio_ring *ring;
1015         unsigned long head;
1016         int ret = 0;
1017
1018         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1019         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1020                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1021                  (unsigned long)ring->nr);
1022
1023         if (ring->head == ring->tail)
1024                 goto out;
1025
1026         spin_lock(&info->ring_lock);
1027
1028         head = ring->head % info->nr;
1029         if (head != ring->tail) {
1030                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1031                 *ent = *evp;
1032                 head = (head + 1) % info->nr;
1033                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1034                 ring->head = head;
1035                 ret = 1;
1036                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1037         }
1038         spin_unlock(&info->ring_lock);
1039
1040 out:
1041         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1042         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1043                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1044         return ret;
1045 }
1046
1047 struct aio_timeout {
1048         struct timer_list       timer;
1049         int                     timed_out;
1050         struct task_struct      *p;
1051 };
1052
1053 static void timeout_func(unsigned long data)
1054 {
1055         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1056
1057         to->timed_out = 1;
1058         wake_up_process(to->p);
1059 }
1060
1061 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1062 {
1063         init_timer(&to->timer);
1064         to->timer.data = (unsigned long)to;
1065         to->timer.function = timeout_func;
1066         to->timed_out = 0;
1067         to->p = current;
1068 }
1069
1070 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1071                                const struct timespec *ts)
1072 {
1073         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1074         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1075                 add_timer(&to->timer);
1076         else
1077                 to->timed_out = 1;
1078 }
1079
1080 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1081 {
1082         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1083 }
1084
1085 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1086                         long min_nr, long nr,
1087                         struct io_event __user *event,
1088                         struct timespec __user *timeout)
1089 {
1090         long                    start_jiffies = jiffies;
1091         struct task_struct      *tsk = current;
1092         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1093         int                     ret;
1094         int                     i = 0;
1095         struct io_event         ent;
1096         struct aio_timeout      to;
1097         int                     retry = 0;
1098
1099         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be
1100          * any, but C is fun!
1101          */
1102         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1103 retry:
1104         ret = 0;
1105         while (likely(i < nr)) {
1106                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1107                 if (unlikely(ret <= 0))
1108                         break;
1109
1110                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1111                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1112
1113                 /* Could we split the check in two? */
1114                 ret = -EFAULT;
1115                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1116                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1117                         break;
1118                 }
1119                 ret = 0;
1120
1121                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1122                 event ++;
1123                 i ++;
1124         }
1125
1126         if (min_nr <= i)
1127                 return i;
1128         if (ret)
1129                 return ret;
1130
1131         /* End fast path */
1132
1133         /* racey check, but it gets redone */
1134         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1135                 retry = 1;
1136                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1137                 goto retry;
1138         }
1139
1140         init_timeout(&to);
1141         if (timeout) {
1142                 struct timespec ts;
1143                 ret = -EFAULT;
1144                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1145                         goto out;
1146
1147                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1148         }
1149
1150         while (likely(i < nr)) {
1151                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1152                 do {
1153                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1154                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1155                         if (ret)
1156                                 break;
1157                         if (min_nr <= i)
1158                                 break;
1159                         ret = 0;
1160                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1161                                 break;
1162                         schedule();
1163                         if (signal_pending(tsk)) {
1164                                 ret = -EINTR;
1165                                 break;
1166                         }
1167                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1168                 } while (1) ;
1169
1170                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1171                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1172
1173                 if (unlikely(ret <= 0))
1174                         break;
1175
1176                 ret = -EFAULT;
1177                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1178                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1179                         break;
1180                 }
1181
1182                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1183                 event ++;
1184                 i ++;
1185         }
1186
1187         if (timeout)
1188                 clear_timeout(&to);
1189 out:
1190         return i ? i : ret;
1191 }
1192
1193 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects
1194  * against races with itself via ->dead.
1195  */
1196 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1197 {
1198         struct mm_struct *mm = current->mm;
1199         struct kioctx **tmp;
1200         int was_dead;
1201
1202         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1203         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
1204         was_dead = ioctx->dead;
1205         ioctx->dead = 1;
1206         for (tmp = &mm->ioctx_list; *tmp && *tmp != ioctx;
1207              tmp = &(*tmp)->next)
1208                 ;
1209         if (*tmp)
1210                 *tmp = ioctx->next;
1211         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
1212
1213         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1214         if (likely(!was_dead))
1215                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1216
1217         aio_cancel_all(ioctx);
1218         wait_for_all_aios(ioctx);
1219         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1220 }
1221
1222 /* sys_io_setup:
1223  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1224  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1225  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1226  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1227  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1228  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1229  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1230  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1231  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1232  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1233  *      implemented.
1234  */
1235 asmlinkage long sys_io_setup(unsigned nr_events, aio_context_t __user *ctxp)
1236 {
1237         struct kioctx *ioctx = NULL;
1238         unsigned long ctx;
1239         long ret;
1240
1241         ret = get_user(ctx, ctxp);
1242         if (unlikely(ret))
1243                 goto out;
1244
1245         ret = -EINVAL;
1246         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1247                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1248                          ctx, nr_events);
1249                 goto out;
1250         }
1251
1252         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1253         ret = PTR_ERR(ioctx);
1254         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1255                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1256                 if (!ret)
1257                         return 0;
1258
1259                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1260                 io_destroy(ioctx);
1261         }
1262
1263 out:
1264         return ret;
1265 }
1266
1267 /* sys_io_destroy:
1268  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1269  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1270  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1271  *      is invalid.
1272  */
1273 asmlinkage long sys_io_destroy(aio_context_t ctx)
1274 {
1275         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1276         if (likely(NULL != ioctx)) {
1277                 io_destroy(ioctx);
1278                 return 0;
1279         }
1280         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1281         return -EINVAL;
1282 }
1283
1284 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1285 {
1286         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1287
1288         BUG_ON(ret <= 0);
1289
1290         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1291                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1292                 iov->iov_base += this;
1293                 iov->iov_len -= this;
1294                 iocb->ki_left -= this;
1295                 ret -= this;
1296                 if (iov->iov_len == 0) {
1297                         iocb->ki_cur_seg++;
1298                         iov++;
1299                 }
1300         }
1301
1302         /* the caller should not have done more io than what fit in
1303          * the remaining iovecs */
1304         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1305 }
1306
1307 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1308 {
1309         struct file *file = iocb->ki_filp;
1310         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1311         struct inode *inode = mapping->host;
1312         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1313                          unsigned long, loff_t);
1314         ssize_t ret = 0;
1315         unsigned short opcode;
1316
1317         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1318                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1319                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1320                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1321         } else {
1322                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1323                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1324         }
1325
1326         do {
1327                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1328                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1329                             iocb->ki_pos);
1330                 if (ret > 0)
1331                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1332
1333         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1334          * regular file. */
1335         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1336                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1337                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1338
1339         /* This means we must have transferred all that we could */
1340         /* No need to retry anymore */
1341         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1342                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1343
1344         return ret;
1345 }
1346
1347 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1348 {
1349         struct file *file = iocb->ki_filp;
1350         ssize_t ret = -EINVAL;
1351
1352         if (file->f_op->aio_fsync)
1353                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1354         return ret;
1355 }
1356
1357 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1358 {
1359         struct file *file = iocb->ki_filp;
1360         ssize_t ret = -EINVAL;
1361
1362         if (file->f_op->aio_fsync)
1363                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1364         return ret;
1365 }
1366
1367 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb)
1368 {
1369         ssize_t ret;
1370
1371         ret = rw_copy_check_uvector(type, (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1372                                     kiocb->ki_nbytes, 1,
1373                                     &kiocb->ki_inline_vec, &kiocb->ki_iovec);
1374         if (ret < 0)
1375                 goto out;
1376
1377         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1378         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1379         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1380         kiocb->ki_nbytes = ret;
1381         kiocb->ki_left = ret;
1382
1383         ret = 0;
1384 out:
1385         return ret;
1386 }
1387
1388 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb)
1389 {
1390         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1391         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1392         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_left;
1393         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1394         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1395         return 0;
1396 }
1397
1398 /*
1399  * aio_setup_iocb:
1400  *      Performs the initial checks and aio retry method
1401  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1402  */
1403 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1404 {
1405         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1406         ssize_t ret = 0;
1407
1408         switch (kiocb->ki_opcode) {
1409         case IOCB_CMD_PREAD:
1410                 ret = -EBADF;
1411                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1412                         break;
1413                 ret = -EFAULT;
1414                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1415                         kiocb->ki_left)))
1416                         break;
1417                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1418                 if (unlikely(ret))
1419                         break;
1420                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1421                 if (ret)
1422                         break;
1423                 ret = -EINVAL;
1424                 if (file->f_op->aio_read)
1425                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1426                 break;
1427         case IOCB_CMD_PWRITE:
1428                 ret = -EBADF;
1429                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1430                         break;
1431                 ret = -EFAULT;
1432                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1433                         kiocb->ki_left)))
1434                         break;
1435                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1436                 if (unlikely(ret))
1437                         break;
1438                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1439                 if (ret)
1440                         break;
1441                 ret = -EINVAL;
1442                 if (file->f_op->aio_write)
1443                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1444                 break;
1445         case IOCB_CMD_PREADV:
1446                 ret = -EBADF;
1447                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1448                         break;
1449                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1450                 if (unlikely(ret))
1451                         break;
1452                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb);
1453                 if (ret)
1454                         break;
1455                 ret = -EINVAL;
1456                 if (file->f_op->aio_read)
1457                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1458                 break;
1459         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1460                 ret = -EBADF;
1461                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1462                         break;
1463                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1464                 if (unlikely(ret))
1465                         break;
1466                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb);
1467                 if (ret)
1468                         break;
1469                 ret = -EINVAL;
1470                 if (file->f_op->aio_write)
1471                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1472                 break;
1473         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1474                 ret = -EINVAL;
1475                 if (file->f_op->aio_fsync)
1476                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1477                 break;
1478         case IOCB_CMD_FSYNC:
1479                 ret = -EINVAL;
1480                 if (file->f_op->aio_fsync)
1481                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1482                 break;
1483         default:
1484                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1485                 ret = -EINVAL;
1486         }
1487
1488         if (!kiocb->ki_retry)
1489                 return ret;
1490
1491         return 0;
1492 }
1493
1494 /*
1495  * aio_wake_function:
1496  *      wait queue callback function for aio notification,
1497  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1498  *
1499  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1500  *      a kiocb (current->io_wait points to this wait queue
1501  *      entry when an aio operation executes; it is used
1502  *      instead of a synchronous wait when an i/o blocking
1503  *      condition is encountered during aio).
1504  *
1505  * Note:
1506  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1507  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1508  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1509  * because this callback isn't used for wait queues which
1510  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1511  */
1512 static int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
1513                              int sync, void *key)
1514 {
1515         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1516
1517         list_del_init(&wait->task_list);
1518         kick_iocb(iocb);
1519         return 1;
1520 }
1521
1522 int fastcall io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1523                          struct iocb *iocb)
1524 {
1525         struct kiocb *req;
1526         struct file *file;
1527         ssize_t ret;
1528
1529         /* enforce forwards compatibility on users */
1530         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2 ||
1531                      iocb->aio_reserved3)) {
1532                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1533                 return -EINVAL;
1534         }
1535
1536         /* prevent overflows */
1537         if (unlikely(
1538             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1539             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1540             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1541            )) {
1542                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1543                 return -EINVAL;
1544         }
1545
1546         file = fget(iocb->aio_fildes);
1547         if (unlikely(!file))
1548                 return -EBADF;
1549
1550         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1551         if (unlikely(!req)) {
1552                 fput(file);
1553                 return -EAGAIN;
1554         }
1555
1556         req->ki_filp = file;
1557         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1558         if (unlikely(ret)) {
1559                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1560                 goto out_put_req;
1561         }
1562
1563         req->ki_obj.user = user_iocb;
1564         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1565         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1566
1567         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1568         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1569         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1570         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1571         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1572
1573         ret = aio_setup_iocb(req);
1574
1575         if (ret)
1576                 goto out_put_req;
1577
1578         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1579         aio_run_iocb(req);
1580         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1581                 /* drain the run list */
1582                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1583                         ;
1584         }
1585         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1586         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1587         return 0;
1588
1589 out_put_req:
1590         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1591         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1592         return ret;
1593 }
1594
1595 /* sys_io_submit:
1596  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1597  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1598  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1599  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1600  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1601  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1602  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1603  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1604  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1605  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1606  */
1607 asmlinkage long sys_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1608                               struct iocb __user * __user *iocbpp)
1609 {
1610         struct kioctx *ctx;
1611         long ret = 0;
1612         int i;
1613
1614         if (unlikely(nr < 0))
1615                 return -EINVAL;
1616
1617         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1618                 return -EFAULT;
1619
1620         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1621         if (unlikely(!ctx)) {
1622                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1623                 return -EINVAL;
1624         }
1625
1626         /*
1627          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1628          * successfully submitted?
1629          */
1630         for (i=0; i<nr; i++) {
1631                 struct iocb __user *user_iocb;
1632                 struct iocb tmp;
1633
1634                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1635                         ret = -EFAULT;
1636                         break;
1637                 }
1638
1639                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1640                         ret = -EFAULT;
1641                         break;
1642                 }
1643
1644                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1645                 if (ret)
1646                         break;
1647         }
1648
1649         put_ioctx(ctx);
1650         return i ? i : ret;
1651 }
1652
1653 /* lookup_kiocb
1654  *      Finds a given iocb for cancellation.
1655  */
1656 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1657                                   u32 key)
1658 {
1659         struct list_head *pos;
1660
1661         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1662
1663         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1664         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1665                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1666                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1667                         return kiocb;
1668         }
1669         return NULL;
1670 }
1671
1672 /* sys_io_cancel:
1673  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1674  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1675  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1676  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1677  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1678  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1679  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1680  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1681  */
1682 asmlinkage long sys_io_cancel(aio_context_t ctx_id, struct iocb __user *iocb,
1683                               struct io_event __user *result)
1684 {
1685         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1686         struct kioctx *ctx;
1687         struct kiocb *kiocb;
1688         u32 key;
1689         int ret;
1690
1691         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1692         if (unlikely(ret))
1693                 return -EFAULT;
1694
1695         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1696         if (unlikely(!ctx))
1697                 return -EINVAL;
1698
1699         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1700         ret = -EAGAIN;
1701         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1702         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1703                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1704                 kiocb->ki_users ++;
1705                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1706         } else
1707                 cancel = NULL;
1708         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1709
1710         if (NULL != cancel) {
1711                 struct io_event tmp;
1712                 pr_debug("calling cancel\n");
1713                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1714                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1715                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1716                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1717                 if (!ret) {
1718                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1719                          * into the user's buffer.
1720                          */
1721                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1722                                 ret = -EFAULT;
1723                 }
1724         } else
1725                 ret = -EINVAL;
1726
1727         put_ioctx(ctx);
1728
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 /* io_getevents:
1733  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1734  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1735  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1736  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1737  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1738  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1739  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1740  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1741  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1742  *      with -ENOSYS if not implemented.
1743  */
1744 asmlinkage long sys_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
1745                                  long min_nr,
1746                                  long nr,
1747                                  struct io_event __user *events,
1748                                  struct timespec __user *timeout)
1749 {
1750         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1751         long ret = -EINVAL;
1752
1753         if (likely(ioctx)) {
1754                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1755                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1756                 put_ioctx(ioctx);
1757         }
1758
1759         return ret;
1760 }
1761
1762 __initcall(aio_setup);
1763
1764 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1765 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
1766 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);