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 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/time.h>
  17 #include <linux/aio_abi.h>
  18 #include <linux/export.h>
  19 #include <linux/syscalls.h>
  20 #include <linux/backing-dev.h>
  21 #include <linux/uio.h>
  22
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/fs.h>
  25 #include <linux/file.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/mman.h>
  28 #include <linux/mmu_context.h>
  29 #include <linux/slab.h>
  30 #include <linux/timer.h>
  31 #include <linux/aio.h>
  32 #include <linux/highmem.h>
  33 #include <linux/workqueue.h>
  34 #include <linux/security.h>
  35 #include <linux/eventfd.h>
  36 #include <linux/blkdev.h>
  37 #include <linux/compat.h>
  38
  39 #include <asm/kmap_types.h>
  40 #include <asm/uaccess.h>
  41
  42 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  43 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  44 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  45 struct aio_ring {
  46         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  47         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  48         unsigned        head;
  49         unsigned        tail;
  50
  51         unsigned        magic;
  52         unsigned        compat_features;
  53         unsigned        incompat_features;
  54         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  55
  56
  57         struct io_event         io_events[0];
  58 }; /* 128 bytes + ring size */
  59
  60 #define AIO_RING_PAGES  8
  61 struct aio_ring_info {
  62         unsigned long           mmap_base;
  63         unsigned long           mmap_size;
  64
  65         struct page             **ring_pages;
  66         struct mutex            ring_lock;
  67         long                    nr_pages;
  68
  69         unsigned                nr, tail;
  70
  71         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
  72 };
  73
  74 struct kioctx {
  75         atomic_t                users;
  76         atomic_t                dead;
  77
  78         /* This needs improving */
  79         unsigned long           user_id;
  80         struct hlist_node       list;
  81
  82         wait_queue_head_t       wait;
  83
  84         spinlock_t              ctx_lock;
  85
  86         atomic_t                reqs_active;
  87         struct list_head        active_reqs;    /* used for cancellation */
  88
  89         /*
  90          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
  91          * anything but counting against the global max_reqs quota.
  92          *
  93          * The real limit is ring->nr - 1, which will be larger (see
  94          * aio_setup_ring())
  95          */
  96         unsigned                max_reqs;
  97
  98         struct aio_ring_info    ring_info;
  99
 100         spinlock_t              completion_lock;
 101
 102         struct rcu_head         rcu_head;
 103         struct work_struct      rcu_work;
 104 };
 105
 106 /*------ sysctl variables----*/
 107 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 108 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 109 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 110 /*----end sysctl variables---*/
 111
 112 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 113 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 114
 115 /* aio_setup
 116  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 117  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 118  */
 119 static int __init aio_setup(void)
 120 {
 121         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 122         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 123
 124         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 125
 126         return 0;
 127 }
 128 __initcall(aio_setup);
 129
 130 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 131 {
 132         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
 133         long i;
 134
 135         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
 136                 put_page(info->ring_pages[i]);
 137
 138         if (info->mmap_size) {
 139                 vm_munmap(info->mmap_base, info->mmap_size);
 140         }
 141
 142         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
 143                 kfree(info->ring_pages);
 144         info->ring_pages = NULL;
 145         info->nr = 0;
 146 }
 147
 148 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 149 {
 150         struct aio_ring *ring;
 151         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
 152         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 153         struct mm_struct *mm = current->mm;
 154         unsigned long size, populate;
 155         int nr_pages;
 156
 157         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 158         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 159
 160         size = sizeof(struct aio_ring);
 161         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 162         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 163
 164         if (nr_pages < 0)
 165                 return -EINVAL;
 166
 167         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
 168
 169         info->nr = 0;
 170         info->ring_pages = info->internal_pages;
 171         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 172                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 173                 if (!info->ring_pages)
 174                         return -ENOMEM;
 175         }
 176
 177         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 178         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
 179         down_write(&mm->mmap_sem);
 180         info->mmap_base = do_mmap_pgoff(NULL, 0, info->mmap_size,
 181                                         PROT_READ|PROT_WRITE,
 182                                         MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, 0,
 183                                         &populate);
 184         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
 185                 up_write(&mm->mmap_sem);
 186                 info->mmap_size = 0;
 187                 aio_free_ring(ctx);
 188                 return -EAGAIN;
 189         }
 190
 191         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
 192         info->nr_pages = get_user_pages(current, mm, info->mmap_base, nr_pages,
 193                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
 194         up_write(&mm->mmap_sem);
 195
 196         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
 197                 aio_free_ring(ctx);
 198                 return -EAGAIN;
 199         }
 200         if (populate)
 201                 mm_populate(info->mmap_base, populate);
 202
 203         ctx->user_id = info->mmap_base;
 204
 205         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
 206
 207         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
 208         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 209         ring->id = ctx->user_id;
 210         ring->head = ring->tail = 0;
 211         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 212         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 213         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 214         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 215         kunmap_atomic(ring);
 216         flush_dcache_page(info->ring_pages[0]);
 217
 218         return 0;
 219 }
 220
 221 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 222 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 223 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 224
 225 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 226 {
 227         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 228         unsigned long flags;
 229
 230         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 231
 232         if (!req->ki_list.next)
 233                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 234
 235         req->ki_cancel = cancel;
 236
 237         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 238 }
 239 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 240
 241 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb,
 242                         struct io_event *res)
 243 {
 244         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 245         int ret = -EINVAL;
 246
 247         /*
 248          * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
 249          * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
 250          */
 251
 252         cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
 253         do {
 254                 if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
 255                         return ret;
 256
 257                 old = cancel;
 258                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 259         } while (cancel != old);
 260
 261         atomic_inc(&kiocb->ki_users);
 262         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 263
 264         memset(res, 0, sizeof(*res));
 265         res->obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
 266         res->data = kiocb->ki_user_data;
 267         ret = cancel(kiocb, res);
 268
 269         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 270
 271         return ret;
 272 }
 273
 274 static void free_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 275 {
 276         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 277         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 278 }
 279
 280 /*
 281  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 282  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 283  * now it's safe to cancel any that need to be.
 284  */
 285 static void free_ioctx(struct kioctx *ctx)
 286 {
 287         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
 288         struct aio_ring *ring;
 289         struct io_event res;
 290         struct kiocb *req;
 291         unsigned head, avail;
 292
 293         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 294
 295         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 296                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 297                                        struct kiocb, ki_list);
 298
 299                 list_del_init(&req->ki_list);
 300                 kiocb_cancel(ctx, req, &res);
 301         }
 302
 303         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 304
 305         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
 306         head = ring->head;
 307         kunmap_atomic(ring);
 308
 309         while (atomic_read(&ctx->reqs_active) > 0) {
 310                 wait_event(ctx->wait, head != info->tail);
 311
 312                 avail = (head <= info->tail ? info->tail : info->nr) - head;
 313
 314                 atomic_sub(avail, &ctx->reqs_active);
 315                 head += avail;
 316                 head %= info->nr;
 317         }
 318
 319         WARN_ON(atomic_read(&ctx->reqs_active) < 0);
 320
 321         aio_free_ring(ctx);
 322
 323         spin_lock(&aio_nr_lock);
 324         BUG_ON(aio_nr - ctx->max_reqs > aio_nr);
 325         aio_nr -= ctx->max_reqs;
 326         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 327
 328         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 329
 330         /*
 331          * Here the call_rcu() is between the wait_event() for reqs_active to
 332          * hit 0, and freeing the ioctx.
 333          *
 334          * aio_complete() decrements reqs_active, but it has to touch the ioctx
 335          * after to issue a wakeup so we use rcu.
 336          */
 337         call_rcu(&ctx->rcu_head, free_ioctx_rcu);
 338 }
 339
 340 static void put_ioctx(struct kioctx *ctx)
 341 {
 342         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&ctx->users)))
 343                 free_ioctx(ctx);
 344 }
 345
 346 /* ioctx_alloc
 347  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 348  */
 349 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 350 {
 351         struct mm_struct *mm = current->mm;
 352         struct kioctx *ctx;
 353         int err = -ENOMEM;
 354
 355         /* Prevent overflows */
 356         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 357             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 358                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 359                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 360         }
 361
 362         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
 363                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 364
 365         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 366         if (!ctx)
 367                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 368
 369         ctx->max_reqs = nr_events;
 370
 371         atomic_set(&ctx->users, 2);
 372         atomic_set(&ctx->dead, 0);
 373         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 374         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 375         mutex_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
 376         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 377
 378         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 379
 380         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 381                 goto out_freectx;
 382
 383         /* limit the number of system wide aios */
 384         spin_lock(&aio_nr_lock);
 385         if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
 386             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 387                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 388                 goto out_cleanup;
 389         }
 390         aio_nr += ctx->max_reqs;
 391         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 392
 393         /* now link into global list. */
 394         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 395         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
 396         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 397
 398         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 399                 ctx, ctx->user_id, mm, ctx->ring_info.nr);
 400         return ctx;
 401
 402 out_cleanup:
 403         err = -EAGAIN;
 404         aio_free_ring(ctx);
 405 out_freectx:
 406         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 407         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 408         return ERR_PTR(err);
 409 }
 410
 411 static void kill_ioctx_work(struct work_struct *work)
 412 {
 413         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, rcu_work);
 414
 415         wake_up_all(&ctx->wait);
 416         put_ioctx(ctx);
 417 }
 418
 419 static void kill_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 420 {
 421         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 422
 423         INIT_WORK(&ctx->rcu_work, kill_ioctx_work);
 424         schedule_work(&ctx->rcu_work);
 425 }
 426
 427 /* kill_ioctx
 428  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 429  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 430  *      the rapid destruction of the kioctx.
 431  */
 432 static void kill_ioctx(struct kioctx *ctx)
 433 {
 434         if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 435                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
 436                 /* Between hlist_del_rcu() and dropping the initial ref */
 437                 synchronize_rcu();
 438
 439                 /*
 440                  * We can't punt to workqueue here because put_ioctx() ->
 441                  * free_ioctx() will unmap the ringbuffer, and that has to be
 442                  * done in the original process's context. kill_ioctx_rcu/work()
 443                  * exist for exit_aio(), as in that path free_ioctx() won't do
 444                  * the unmap.
 445                  */
 446                 kill_ioctx_work(&ctx->rcu_work);
 447         }
 448 }
 449
 450 /* wait_on_sync_kiocb:
 451  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 452  */
 453 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
 454 {
 455         while (atomic_read(&iocb->ki_users)) {
 456                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 457                 if (!atomic_read(&iocb->ki_users))
 458                         break;
 459                 io_schedule();
 460         }
 461         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 462         return iocb->ki_user_data;
 463 }
 464 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 465
 466 /*
 467  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 468  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 469  * called on the context.
 470  *
 471  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 472  * them.
 473  */
 474 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 475 {
 476         struct kioctx *ctx;
 477         struct hlist_node *n;
 478
 479         hlist_for_each_entry_safe(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
 480                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
 481                         printk(KERN_DEBUG
 482                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
 483                                 atomic_read(&ctx->users),
 484                                 atomic_read(&ctx->dead),
 485                                 atomic_read(&ctx->reqs_active));
 486                 /*
 487                  * We don't need to bother with munmap() here -
 488                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 489                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 490                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 491                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 492                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 493                  */
 494                 ctx->ring_info.mmap_size = 0;
 495
 496                 if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 497                         hlist_del_rcu(&ctx->list);
 498                         call_rcu(&ctx->rcu_head, kill_ioctx_rcu);
 499                 }
 500         }
 501 }
 502
 503 /* aio_get_req
 504  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the ki_users count
 505  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
 506  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
 507  *
 508  * Returns with kiocb->ki_users set to 2.  The io submit code path holds
 509  * an extra reference while submitting the i/o.
 510  * This prevents races between the aio code path referencing the
 511  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
 512  */
 513 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 514 {
 515         struct kiocb *req = NULL;
 516
 517         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 518         if (unlikely(!req))
 519                 return NULL;
 520
 521         atomic_set(&req->ki_users, 2);
 522         req->ki_ctx = ctx;
 523
 524         return req;
 525 }
 526
 527 /*
 528  * struct kiocb's are allocated in batches to reduce the number of
 529  * times the ctx lock is acquired and released.
 530  */
 531 #define KIOCB_BATCH_SIZE        32L
 532 struct kiocb_batch {
 533         struct list_head head;
 534         long count; /* number of requests left to allocate */
 535 };
 536
 537 static void kiocb_batch_init(struct kiocb_batch *batch, long total)
 538 {
 539         INIT_LIST_HEAD(&batch->head);
 540         batch->count = total;
 541 }
 542
 543 static void kiocb_batch_free(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
 544 {
 545         struct kiocb *req, *n;
 546
 547         if (list_empty(&batch->head))
 548                 return;
 549
 550         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 551         list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
 552                 list_del(&req->ki_batch);
 553                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 554                 atomic_dec(&ctx->reqs_active);
 555         }
 556         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Allocate a batch of kiocbs.  This avoids taking and dropping the
 561  * context lock a lot during setup.
 562  */
 563 static int kiocb_batch_refill(struct kioctx *ctx, struct kiocb_batch *batch)
 564 {
 565         unsigned short allocated, to_alloc;
 566         long avail;
 567         struct kiocb *req, *n;
 568
 569         to_alloc = min(batch->count, KIOCB_BATCH_SIZE);
 570         for (allocated = 0; allocated < to_alloc; allocated++) {
 571                 req = __aio_get_req(ctx);
 572                 if (!req)
 573                         /* allocation failed, go with what we've got */
 574                         break;
 575                 list_add(&req->ki_batch, &batch->head);
 576         }
 577
 578         if (allocated == 0)
 579                 goto out;
 580
 581         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 582
 583         avail = ctx->ring_info.nr - atomic_read(&ctx->reqs_active) - 1;
 584         BUG_ON(avail < 0);
 585         if (avail < allocated) {
 586                 /* Trim back the number of requests. */
 587                 list_for_each_entry_safe(req, n, &batch->head, ki_batch) {
 588                         list_del(&req->ki_batch);
 589                         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 590                         if (--allocated <= avail)
 591                                 break;
 592                 }
 593         }
 594
 595         batch->count -= allocated;
 596         atomic_add(allocated, &ctx->reqs_active);
 597
 598         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 599
 600 out:
 601         return allocated;
 602 }
 603
 604 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx,
 605                                         struct kiocb_batch *batch)
 606 {
 607         struct kiocb *req;
 608
 609         if (list_empty(&batch->head))
 610                 if (kiocb_batch_refill(ctx, batch) == 0)
 611                         return NULL;
 612         req = list_first_entry(&batch->head, struct kiocb, ki_batch);
 613         list_del(&req->ki_batch);
 614         return req;
 615 }
 616
 617 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 618 {
 619         if (req->ki_filp)
 620                 fput(req->ki_filp);
 621         if (req->ki_eventfd != NULL)
 622                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 623         if (req->ki_dtor)
 624                 req->ki_dtor(req);
 625         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
 626                 kfree(req->ki_iovec);
 627         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 628 }
 629
 630 void aio_put_req(struct kiocb *req)
 631 {
 632         if (atomic_dec_and_test(&req->ki_users))
 633                 kiocb_free(req);
 634 }
 635 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
 636
 637 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 638 {
 639         struct mm_struct *mm = current->mm;
 640         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 641
 642         rcu_read_lock();
 643
 644         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, &mm->ioctx_list, list) {
 645                 if (ctx->user_id == ctx_id) {
 646                         atomic_inc(&ctx->users);
 647                         ret = ctx;
 648                         break;
 649                 }
 650         }
 651
 652         rcu_read_unlock();
 653         return ret;
 654 }
 655
 656 /* aio_complete
 657  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 658  */
 659 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 660 {
 661         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 662         struct aio_ring_info    *info;
 663         struct aio_ring *ring;
 664         struct io_event *ev_page, *event;
 665         unsigned long   flags;
 666         unsigned tail, pos;
 667
 668         /*
 669          * Special case handling for sync iocbs:
 670          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 671          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 672          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 673          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 674          */
 675         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 676                 BUG_ON(atomic_read(&iocb->ki_users) != 1);
 677                 iocb->ki_user_data = res;
 678                 atomic_set(&iocb->ki_users, 0);
 679                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 680                 return;
 681         }
 682
 683         info = &ctx->ring_info;
 684
 685         /*
 686          * Take rcu_read_lock() in case the kioctx is being destroyed, as we
 687          * need to issue a wakeup after decrementing reqs_active.
 688          */
 689         rcu_read_lock();
 690
 691         if (iocb->ki_list.next) {
 692                 unsigned long flags;
 693
 694                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 695                 list_del(&iocb->ki_list);
 696                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 697         }
 698
 699         /*
 700          * cancelled requests don't get events, userland was given one
 701          * when the event got cancelled.
 702          */
 703         if (unlikely(xchg(&iocb->ki_cancel,
 704                           KIOCB_CANCELLED) == KIOCB_CANCELLED)) {
 705                 atomic_dec(&ctx->reqs_active);
 706                 /* Still need the wake_up in case free_ioctx is waiting */
 707                 goto put_rq;
 708         }
 709
 710         /*
 711          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
 712          * ctx->ctx_lock to prevent other code from messing with the tail
 713          * pointer since we might be called from irq context.
 714          */
 715         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 716
 717         tail = info->tail;
 718         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 719
 720         if (++tail >= info->nr)
 721                 tail = 0;
 722
 723         ev_page = kmap_atomic(info->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 724         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 725
 726         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 727         event->data = iocb->ki_user_data;
 728         event->res = res;
 729         event->res2 = res2;
 730
 731         kunmap_atomic(ev_page);
 732         flush_dcache_page(info->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 733
 734         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 735                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 736                  res, res2);
 737
 738         /* after flagging the request as done, we
 739          * must never even look at it again
 740          */
 741         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 742
 743         info->tail = tail;
 744
 745         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
 746         ring->tail = tail;
 747         kunmap_atomic(ring);
 748         flush_dcache_page(info->ring_pages[0]);
 749
 750         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 751
 752         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
 753
 754         /*
 755          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 756          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 757          * from IRQ context.
 758          */
 759         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 760                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 761
 762 put_rq:
 763         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 764         aio_put_req(iocb);
 765
 766         /*
 767          * We have to order our ring_info tail store above and test
 768          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
 769          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
 770          * ordered with the unlocked test.
 771          */
 772         smp_mb();
 773
 774         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 775                 wake_up(&ctx->wait);
 776
 777         rcu_read_unlock();
 778 }
 779 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 780
 781 /* aio_read_events
 782  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 783  *      events fetched
 784  */
 785 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
 786                                  struct io_event __user *event, long nr)
 787 {
 788         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
 789         struct aio_ring *ring;
 790         unsigned head, pos;
 791         long ret = 0;
 792         int copy_ret;
 793
 794         mutex_lock(&info->ring_lock);
 795
 796         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
 797         head = ring->head;
 798         kunmap_atomic(ring);
 799
 800         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, info->tail, info->nr);
 801
 802         if (head == info->tail)
 803                 goto out;
 804
 805         while (ret < nr) {
 806                 long avail;
 807                 struct io_event *ev;
 808                 struct page *page;
 809
 810                 avail = (head <= info->tail ? info->tail : info->nr) - head;
 811                 if (head == info->tail)
 812                         break;
 813
 814                 avail = min(avail, nr - ret);
 815                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
 816                             ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
 817
 818                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
 819                 page = info->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
 820                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 821
 822                 ev = kmap(page);
 823                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
 824                                         sizeof(*ev) * avail);
 825                 kunmap(page);
 826
 827                 if (unlikely(copy_ret)) {
 828                         ret = -EFAULT;
 829                         goto out;
 830                 }
 831
 832                 ret += avail;
 833                 head += avail;
 834                 head %= info->nr;
 835         }
 836
 837         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0]);
 838         ring->head = head;
 839         kunmap_atomic(ring);
 840         flush_dcache_page(info->ring_pages[0]);
 841
 842         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, info->tail);
 843
 844         atomic_sub(ret, &ctx->reqs_active);
 845 out:
 846         mutex_unlock(&info->ring_lock);
 847
 848         return ret;
 849 }
 850
 851 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
 852                             struct io_event __user *event, long *i)
 853 {
 854         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
 855
 856         if (ret > 0)
 857                 *i += ret;
 858
 859         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
 860                 ret = -EINVAL;
 861
 862         if (!*i)
 863                 *i = ret;
 864
 865         return ret < 0 || *i >= min_nr;
 866 }
 867
 868 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
 869                         struct io_event __user *event,
 870                         struct timespec __user *timeout)
 871 {
 872         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
 873         long ret = 0;
 874
 875         if (timeout) {
 876                 struct timespec ts;
 877
 878                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
 879                         return -EFAULT;
 880
 881                 until = timespec_to_ktime(ts);
 882         }
 883
 884         /*
 885          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
 886          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
 887          * TASK_INTERRUPTIBLE.
 888          *
 889          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
 890          * the task state back to TASK_RUNNING.
 891          *
 892          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
 893          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
 894          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
 895          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
 896          * something to be aware of when touching this code.
 897          */
 898         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
 899                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
 900
 901         if (!ret && signal_pending(current))
 902                 ret = -EINTR;
 903
 904         return ret;
 905 }
 906
 907 /* sys_io_setup:
 908  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
 909  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
 910  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
 911  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
 912  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
 913  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
 914  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
 915  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
 916  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
 917  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
 918  *      implemented.
 919  */
 920 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
 921 {
 922         struct kioctx *ioctx = NULL;
 923         unsigned long ctx;
 924         long ret;
 925
 926         ret = get_user(ctx, ctxp);
 927         if (unlikely(ret))
 928                 goto out;
 929
 930         ret = -EINVAL;
 931         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
 932                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
 933                          ctx, nr_events);
 934                 goto out;
 935         }
 936
 937         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
 938         ret = PTR_ERR(ioctx);
 939         if (!IS_ERR(ioctx)) {
 940                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
 941                 if (ret)
 942                         kill_ioctx(ioctx);
 943                 put_ioctx(ioctx);
 944         }
 945
 946 out:
 947         return ret;
 948 }
 949
 950 /* sys_io_destroy:
 951  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
 952  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
 953  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
 954  *      is invalid.
 955  */
 956 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
 957 {
 958         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
 959         if (likely(NULL != ioctx)) {
 960                 kill_ioctx(ioctx);
 961                 put_ioctx(ioctx);
 962                 return 0;
 963         }
 964         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
 965         return -EINVAL;
 966 }
 967
 968 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
 969 {
 970         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
 971
 972         BUG_ON(ret <= 0);
 973
 974         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
 975                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
 976                 iov->iov_base += this;
 977                 iov->iov_len -= this;
 978                 iocb->ki_left -= this;
 979                 ret -= this;
 980                 if (iov->iov_len == 0) {
 981                         iocb->ki_cur_seg++;
 982                         iov++;
 983                 }
 984         }
 985
 986         /* the caller should not have done more io than what fit in
 987          * the remaining iovecs */
 988         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
 989 }
 990
 991 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
 992 {
 993         struct file *file = iocb->ki_filp;
 994         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 995         struct inode *inode = mapping->host;
 996         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
 997                          unsigned long, loff_t);
 998         ssize_t ret = 0;
 999         unsigned short opcode;
1000
1001         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1002                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1003                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1004                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1005         } else {
1006                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1007                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1008         }
1009
1010         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1011         if (iocb->ki_pos < 0)
1012                 return -EINVAL;
1013
1014         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1015                 file_start_write(file);
1016         do {
1017                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1018                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1019                             iocb->ki_pos);
1020                 if (ret > 0)
1021                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1022
1023         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1024          * regular file. */
1025         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1026                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1027                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1028         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1029                 file_end_write(file);
1030
1031         /* This means we must have transferred all that we could */
1032         /* No need to retry anymore */
1033         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1034                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1035
1036         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1037          * the eventual error. */
1038         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1039             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED
1040             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1041                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1042
1043         return ret;
1044 }
1045
1046 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1047 {
1048         struct file *file = iocb->ki_filp;
1049         ssize_t ret = -EINVAL;
1050
1051         if (file->f_op->aio_fsync)
1052                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1053         return ret;
1054 }
1055
1056 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1057 {
1058         struct file *file = iocb->ki_filp;
1059         ssize_t ret = -EINVAL;
1060
1061         if (file->f_op->aio_fsync)
1062                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1063         return ret;
1064 }
1065
1066 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb, bool compat)
1067 {
1068         ssize_t ret;
1069
1070 #ifdef CONFIG_COMPAT
1071         if (compat)
1072                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(type,
1073                                 (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1074                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1075                                 &kiocb->ki_iovec);
1076         else
1077 #endif
1078                 ret = rw_copy_check_uvector(type,
1079                                 (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1080                                 kiocb->ki_nbytes, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
1081                                 &kiocb->ki_iovec);
1082         if (ret < 0)
1083                 goto out;
1084
1085         ret = rw_verify_area(type, kiocb->ki_filp, &kiocb->ki_pos, ret);
1086         if (ret < 0)
1087                 goto out;
1088
1089         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1090         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1091         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1092         kiocb->ki_nbytes = ret;
1093         kiocb->ki_left = ret;
1094
1095         ret = 0;
1096 out:
1097         return ret;
1098 }
1099
1100 static ssize_t aio_setup_single_vector(int type, struct file * file, struct kiocb *kiocb)
1101 {
1102         int bytes;
1103
1104         bytes = rw_verify_area(type, file, &kiocb->ki_pos, kiocb->ki_left);
1105         if (bytes < 0)
1106                 return bytes;
1107
1108         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1109         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1110         kiocb->ki_iovec->iov_len = bytes;
1111         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1112         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1113         return 0;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * aio_setup_iocb:
1118  *      Performs the initial checks and aio retry method
1119  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1120  */
1121 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb, bool compat)
1122 {
1123         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1124         ssize_t ret = 0;
1125
1126         switch (kiocb->ki_opcode) {
1127         case IOCB_CMD_PREAD:
1128                 ret = -EBADF;
1129                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1130                         break;
1131                 ret = -EFAULT;
1132                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1133                         kiocb->ki_left)))
1134                         break;
1135                 ret = aio_setup_single_vector(READ, file, kiocb);
1136                 if (ret)
1137                         break;
1138                 ret = -EINVAL;
1139                 if (file->f_op->aio_read)
1140                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1141                 break;
1142         case IOCB_CMD_PWRITE:
1143                 ret = -EBADF;
1144                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1145                         break;
1146                 ret = -EFAULT;
1147                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1148                         kiocb->ki_left)))
1149                         break;
1150                 ret = aio_setup_single_vector(WRITE, file, kiocb);
1151                 if (ret)
1152                         break;
1153                 ret = -EINVAL;
1154                 if (file->f_op->aio_write)
1155                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1156                 break;
1157         case IOCB_CMD_PREADV:
1158                 ret = -EBADF;
1159                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1160                         break;
1161                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb, compat);
1162                 if (ret)
1163                         break;
1164                 ret = -EINVAL;
1165                 if (file->f_op->aio_read)
1166                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1167                 break;
1168         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1169                 ret = -EBADF;
1170                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1171                         break;
1172                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb, compat);
1173                 if (ret)
1174                         break;
1175                 ret = -EINVAL;
1176                 if (file->f_op->aio_write)
1177                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1178                 break;
1179         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1180                 ret = -EINVAL;
1181                 if (file->f_op->aio_fsync)
1182                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1183                 break;
1184         case IOCB_CMD_FSYNC:
1185                 ret = -EINVAL;
1186                 if (file->f_op->aio_fsync)
1187                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1188                 break;
1189         default:
1190                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1191                 ret = -EINVAL;
1192         }
1193
1194         if (!kiocb->ki_retry)
1195                 return ret;
1196
1197         return 0;
1198 }
1199
1200 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1201                          struct iocb *iocb, struct kiocb_batch *batch,
1202                          bool compat)
1203 {
1204         struct kiocb *req;
1205         ssize_t ret;
1206
1207         /* enforce forwards compatibility on users */
1208         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1209                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1210                 return -EINVAL;
1211         }
1212
1213         /* prevent overflows */
1214         if (unlikely(
1215             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1216             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1217             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1218            )) {
1219                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1220                 return -EINVAL;
1221         }
1222
1223         req = aio_get_req(ctx, batch);  /* returns with 2 references to req */
1224         if (unlikely(!req))
1225                 return -EAGAIN;
1226
1227         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1228         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1229                 ret = -EBADF;
1230                 goto out_put_req;
1231         }
1232
1233         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1234                 /*
1235                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1236                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1237                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1238                  * event using the eventfd_signal() function.
1239                  */
1240                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1241                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1242                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1243                         req->ki_eventfd = NULL;
1244                         goto out_put_req;
1245                 }
1246         }
1247
1248         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1249         if (unlikely(ret)) {
1250                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1251                 goto out_put_req;
1252         }
1253
1254         req->ki_obj.user = user_iocb;
1255         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1256         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1257
1258         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1259         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1260         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1261
1262         ret = aio_setup_iocb(req, compat);
1263         if (ret)
1264                 goto out_put_req;
1265
1266         ret = req->ki_retry(req);
1267         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1268                 /*
1269                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1270                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1271                  */
1272                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1273                              ret == -ERESTARTNOHAND ||
1274                              ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1275                         ret = -EINTR;
1276                 aio_complete(req, ret, 0);
1277         }
1278
1279         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1280         return 0;
1281
1282 out_put_req:
1283         atomic_dec(&ctx->reqs_active);
1284         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1285         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1286         return ret;
1287 }
1288
1289 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1290                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1291 {
1292         struct kioctx *ctx;
1293         long ret = 0;
1294         int i = 0;
1295         struct blk_plug plug;
1296         struct kiocb_batch batch;
1297
1298         if (unlikely(nr < 0))
1299                 return -EINVAL;
1300
1301         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1302                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1303
1304         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1305                 return -EFAULT;
1306
1307         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1308         if (unlikely(!ctx)) {
1309                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1310                 return -EINVAL;
1311         }
1312
1313         kiocb_batch_init(&batch, nr);
1314
1315         blk_start_plug(&plug);
1316
1317         /*
1318          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1319          * successfully submitted?
1320          */
1321         for (i=0; i<nr; i++) {
1322                 struct iocb __user *user_iocb;
1323                 struct iocb tmp;
1324
1325                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1326                         ret = -EFAULT;
1327                         break;
1328                 }
1329
1330                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1331                         ret = -EFAULT;
1332                         break;
1333                 }
1334
1335                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, &batch, compat);
1336                 if (ret)
1337                         break;
1338         }
1339         blk_finish_plug(&plug);
1340
1341         kiocb_batch_free(ctx, &batch);
1342         put_ioctx(ctx);
1343         return i ? i : ret;
1344 }
1345
1346 /* sys_io_submit:
1347  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1348  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1349  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1350  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1351  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1352  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1353  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1354  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1355  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1356  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1357  */
1358 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1359                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1360 {
1361         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1362 }
1363
1364 /* lookup_kiocb
1365  *      Finds a given iocb for cancellation.
1366  */
1367 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1368                                   u32 key)
1369 {
1370         struct list_head *pos;
1371
1372         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1373
1374         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1375         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1376                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1377                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1378                         return kiocb;
1379         }
1380         return NULL;
1381 }
1382
1383 /* sys_io_cancel:
1384  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1385  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1386  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1387  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1388  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1389  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1390  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1391  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1392  */
1393 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1394                 struct io_event __user *, result)
1395 {
1396         struct io_event res;
1397         struct kioctx *ctx;
1398         struct kiocb *kiocb;
1399         u32 key;
1400         int ret;
1401
1402         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1403         if (unlikely(ret))
1404                 return -EFAULT;
1405
1406         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1407         if (unlikely(!ctx))
1408                 return -EINVAL;
1409
1410         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1411
1412         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1413         if (kiocb)
1414                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb, &res);
1415         else
1416                 ret = -EINVAL;
1417
1418         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1419
1420         if (!ret) {
1421                 /* Cancellation succeeded -- copy the result
1422                  * into the user's buffer.
1423                  */
1424                 if (copy_to_user(result, &res, sizeof(res)))
1425                         ret = -EFAULT;
1426         }
1427
1428         put_ioctx(ctx);
1429
1430         return ret;
1431 }
1432
1433 /* io_getevents:
1434  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1435  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1436  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1437  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1438  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1439  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1440  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1441  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1442  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1443  *      timeout is relative and will be updated if not NULL and the
1444  *      operation blocks. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1445  */
1446 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1447                 long, min_nr,
1448                 long, nr,
1449                 struct io_event __user *, events,
1450                 struct timespec __user *, timeout)
1451 {
1452         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1453         long ret = -EINVAL;
1454
1455         if (likely(ioctx)) {
1456                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1457                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1458                 put_ioctx(ioctx);
1459         }
1460         return ret;
1461 }