fs/aio.c

   1 /*
   2  *      An async IO implementation for Linux
   3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
   4  *
   5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
   6  *
   7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
   8  *      Copyright 2018 Christoph Hellwig.
   9  *
  10  *      See ../COPYING for licensing terms.
  11  */
  12 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  13
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/time.h>
  18 #include <linux/aio_abi.h>
  19 #include <linux/export.h>
  20 #include <linux/syscalls.h>
  21 #include <linux/backing-dev.h>
  22 #include <linux/refcount.h>
  23 #include <linux/uio.h>
  24
  25 #include <linux/sched/signal.h>
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/file.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/mman.h>
  30 #include <linux/percpu.h>
  31 #include <linux/slab.h>
  32 #include <linux/timer.h>
  33 #include <linux/aio.h>
  34 #include <linux/highmem.h>
  35 #include <linux/workqueue.h>
  36 #include <linux/security.h>
  37 #include <linux/eventfd.h>
  38 #include <linux/blkdev.h>
  39 #include <linux/compat.h>
  40 #include <linux/migrate.h>
  41 #include <linux/ramfs.h>
  42 #include <linux/percpu-refcount.h>
  43 #include <linux/mount.h>
  44 #include <linux/pseudo_fs.h>
  45
  46 #include <linux/uaccess.h>
  47 #include <linux/nospec.h>
  48
  49 #include "internal.h"
  50
  51 #define KIOCB_KEY               0
  52
  53 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  54 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  55 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  56 struct aio_ring {
  57         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  58         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  59         unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
  60                                  * mutex by aio_read_events_ring(). */
  61         unsigned        tail;
  62
  63         unsigned        magic;
  64         unsigned        compat_features;
  65         unsigned        incompat_features;
  66         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  67
  68
  69         struct io_event         io_events[];
  70 }; /* 128 bytes + ring size */
  71
  72 /*
  73  * Plugging is meant to work with larger batches of IOs. If we don't
  74  * have more than the below, then don't bother setting up a plug.
  75  */
  76 #define AIO_PLUG_THRESHOLD      2
  77
  78 #define AIO_RING_PAGES  8
  79
  80 struct kioctx_table {
  81         struct rcu_head         rcu;
  82         unsigned                nr;
  83         struct kioctx __rcu     *table[];
  84 };
  85
  86 struct kioctx_cpu {
  87         unsigned                reqs_available;
  88 };
  89
  90 struct ctx_rq_wait {
  91         struct completion comp;
  92         atomic_t count;
  93 };
  94
  95 struct kioctx {
  96         struct percpu_ref       users;
  97         atomic_t                dead;
  98
  99         struct percpu_ref       reqs;
 100
 101         unsigned long           user_id;
 102
 103         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
 104
 105         /*
 106          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
 107          * counter at a time:
 108          */
 109         unsigned                req_batch;
 110         /*
 111          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
 112          * anything but counting against the global max_reqs quota.
 113          *
 114          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
 115          * aio_setup_ring())
 116          */
 117         unsigned                max_reqs;
 118
 119         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 120         unsigned                nr_events;
 121
 122         unsigned long           mmap_base;
 123         unsigned long           mmap_size;
 124
 125         struct page             **ring_pages;
 126         long                    nr_pages;
 127
 128         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
 129
 130         /*
 131          * signals when all in-flight requests are done
 132          */
 133         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
 134
 135         struct {
 136                 /*
 137                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 138                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 139                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 140                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 141                  *
 142                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 143                  */
 144                 atomic_t        reqs_available;
 145         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 146
 147         struct {
 148                 spinlock_t      ctx_lock;
 149                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 150         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 151
 152         struct {
 153                 struct mutex    ring_lock;
 154                 wait_queue_head_t wait;
 155         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 156
 157         struct {
 158                 unsigned        tail;
 159                 unsigned        completed_events;
 160                 spinlock_t      completion_lock;
 161         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 162
 163         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 164         struct file             *aio_ring_file;
 165
 166         unsigned                id;
 167 };
 168
 169 /*
 170  * First field must be the file pointer in all the
 171  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 172  */
 173 struct fsync_iocb {
 174         struct file             *file;
 175         struct work_struct      work;
 176         bool                    datasync;
 177         struct cred             *creds;
 178 };
 179
 180 struct poll_iocb {
 181         struct file             *file;
 182         struct wait_queue_head  *head;
 183         __poll_t                events;
 184         bool                    done;
 185         bool                    cancelled;
 186         struct wait_queue_entry wait;
 187         struct work_struct      work;
 188 };
 189
 190 /*
 191  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 192  * as the first entry in their struct definition. So you can
 193  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 194  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 195  */
 196 struct aio_kiocb {
 197         union {
 198                 struct file             *ki_filp;
 199                 struct kiocb            rw;
 200                 struct fsync_iocb       fsync;
 201                 struct poll_iocb        poll;
 202         };
 203
 204         struct kioctx           *ki_ctx;
 205         kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
 206
 207         struct io_event         ki_res;
 208
 209         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
 210                                                  * for cancellation */
 211         refcount_t              ki_refcnt;
 212
 213         /*
 214          * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
 215          * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
 216          */
 217         struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
 218 };
 219
 220 /*------ sysctl variables----*/
 221 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 222 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 223 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 224 /*----end sysctl variables---*/
 225
 226 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 227 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 228
 229 static struct vfsmount *aio_mnt;
 230
 231 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 232 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 233
 234 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 235 {
 236         struct file *file;
 237         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 238         if (IS_ERR(inode))
 239                 return ERR_CAST(inode);
 240
 241         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 242         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 243         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 244
 245         file = alloc_file_pseudo(inode, aio_mnt, "[aio]",
 246                                 O_RDWR, &aio_ring_fops);
 247         if (IS_ERR(file))
 248                 iput(inode);
 249         return file;
 250 }
 251
 252 static int aio_init_fs_context(struct fs_context *fc)
 253 {
 254         if (!init_pseudo(fc, AIO_RING_MAGIC))
 255                 return -ENOMEM;
 256         fc->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
 257         return 0;
 258 }
 259
 260 /* aio_setup
 261  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 262  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 263  */
 264 static int __init aio_setup(void)
 265 {
 266         static struct file_system_type aio_fs = {
 267                 .name           = "aio",
 268                 .init_fs_context = aio_init_fs_context,
 269                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 270         };
 271         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 272         if (IS_ERR(aio_mnt))
 273                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 274
 275         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 276         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 277         return 0;
 278 }
 279 __initcall(aio_setup);
 280
 281 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 282 {
 283         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 284         struct address_space *i_mapping;
 285
 286         if (aio_ring_file) {
 287                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
 288
 289                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 290                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
 291                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
 292                 i_mapping->private_data = NULL;
 293                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 294                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
 295
 296                 fput(aio_ring_file);
 297         }
 298 }
 299
 300 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 301 {
 302         int i;
 303
 304         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
 305          * accesses to the kioctx from page migration.
 306          */
 307         put_aio_ring_file(ctx);
 308
 309         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 310                 struct page *page;
 311                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 312                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 313                 page = ctx->ring_pages[i];
 314                 if (!page)
 315                         continue;
 316                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
 317                 put_page(page);
 318         }
 319
 320         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 321                 kfree(ctx->ring_pages);
 322                 ctx->ring_pages = NULL;
 323         }
 324 }
 325
 326 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
 327 {
 328         struct file *file = vma->vm_file;
 329         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 330         struct kioctx_table *table;
 331         int i, res = -EINVAL;
 332
 333         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 334         rcu_read_lock();
 335         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 336         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
 337                 struct kioctx *ctx;
 338
 339                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
 340                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
 341                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
 342                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
 343                                 res = 0;
 344                         }
 345                         break;
 346                 }
 347         }
 348
 349         rcu_read_unlock();
 350         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 351         return res;
 352 }
 353
 354 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
 355         .mremap         = aio_ring_mremap,
 356 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
 357         .fault          = filemap_fault,
 358         .map_pages      = filemap_map_pages,
 359         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
 360 #endif
 361 };
 362
 363 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 364 {
 365         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
 366         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 371         .mmap = aio_ring_mmap,
 372 };
 373
 374 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 375 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 376                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 377 {
 378         struct kioctx *ctx;
 379         unsigned long flags;
 380         pgoff_t idx;
 381         int rc;
 382
 383         /*
 384          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
 385          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
 386          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
 387          */
 388         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 389                 return -EINVAL;
 390
 391         rc = 0;
 392
 393         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
 394         spin_lock(&mapping->private_lock);
 395         ctx = mapping->private_data;
 396         if (!ctx) {
 397                 rc = -EINVAL;
 398                 goto out;
 399         }
 400
 401         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
 402          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
 403          * a partially initialized kiotx.
 404          */
 405         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
 406                 rc = -EAGAIN;
 407                 goto out;
 408         }
 409
 410         idx = old->index;
 411         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
 412                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
 413                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
 414                         rc = -EAGAIN;
 415         } else
 416                 rc = -EINVAL;
 417
 418         if (rc != 0)
 419                 goto out_unlock;
 420
 421         /* Writeback must be complete */
 422         BUG_ON(PageWriteback(old));
 423         get_page(new);
 424
 425         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, 1);
 426         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 427                 put_page(new);
 428                 goto out_unlock;
 429         }
 430
 431         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
 432          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
 433          * events from being lost.
 434          */
 435         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 436         migrate_page_copy(new, old);
 437         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
 438         ctx->ring_pages[idx] = new;
 439         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 440
 441         /* The old page is no longer accessible. */
 442         put_page(old);
 443
 444 out_unlock:
 445         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 446 out:
 447         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 448         return rc;
 449 }
 450 #endif
 451
 452 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 453         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
 454 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 455         .migratepage    = aio_migratepage,
 456 #endif
 457 };
 458
 459 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
 460 {
 461         struct aio_ring *ring;
 462         struct mm_struct *mm = current->mm;
 463         unsigned long size, unused;
 464         int nr_pages;
 465         int i;
 466         struct file *file;
 467
 468         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 469         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 470
 471         size = sizeof(struct aio_ring);
 472         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 473
 474         nr_pages = PFN_UP(size);
 475         if (nr_pages < 0)
 476                 return -EINVAL;
 477
 478         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 479         if (IS_ERR(file)) {
 480                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 481                 return -ENOMEM;
 482         }
 483
 484         ctx->aio_ring_file = file;
 485         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 486                         / sizeof(struct io_event);
 487
 488         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 489         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 490                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 491                                           GFP_KERNEL);
 492                 if (!ctx->ring_pages) {
 493                         put_aio_ring_file(ctx);
 494                         return -ENOMEM;
 495                 }
 496         }
 497
 498         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 499                 struct page *page;
 500                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
 501                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 502                 if (!page)
 503                         break;
 504                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 505                          current->pid, i, page_count(page));
 506                 SetPageUptodate(page);
 507                 unlock_page(page);
 508
 509                 ctx->ring_pages[i] = page;
 510         }
 511         ctx->nr_pages = i;
 512
 513         if (unlikely(i != nr_pages)) {
 514                 aio_free_ring(ctx);
 515                 return -ENOMEM;
 516         }
 517
 518         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 519         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 520
 521         if (mmap_write_lock_killable(mm)) {
 522                 ctx->mmap_size = 0;
 523                 aio_free_ring(ctx);
 524                 return -EINTR;
 525         }
 526
 527         ctx->mmap_base = do_mmap(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 528                                  PROT_READ | PROT_WRITE,
 529                                  MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
 530         mmap_write_unlock(mm);
 531         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 532                 ctx->mmap_size = 0;
 533                 aio_free_ring(ctx);
 534                 return -ENOMEM;
 535         }
 536
 537         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 538
 539         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 540         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 541
 542         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 543         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 544         ring->id = ~0U;
 545         ring->head = ring->tail = 0;
 546         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 547         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 548         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 549         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 550         kunmap_atomic(ring);
 551         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 552
 553         return 0;
 554 }
 555
 556 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 557 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 558 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 559
 560 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
 561 {
 562         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
 563         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 564         unsigned long flags;
 565
 566         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
 567                 return;
 568
 569         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 570         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 571         req->ki_cancel = cancel;
 572         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 573 }
 574 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 575
 576 /*
 577  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
 578  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
 579  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
 580  */
 581 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 582 {
 583         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
 584                                           free_rwork);
 585         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 586
 587         aio_free_ring(ctx);
 588         free_percpu(ctx->cpu);
 589         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 590         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 591         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 592 }
 593
 594 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 595 {
 596         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 597
 598         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
 599         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
 600                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
 601
 602         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
 603         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
 604         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
 605 }
 606
 607 /*
 608  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 609  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 610  * now it's safe to cancel any that need to be.
 611  */
 612 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 613 {
 614         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 615         struct aio_kiocb *req;
 616
 617         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 618
 619         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 620                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 621                                        struct aio_kiocb, ki_list);
 622                 req->ki_cancel(&req->rw);
 623                 list_del_init(&req->ki_list);
 624         }
 625
 626         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 627
 628         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 629         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 630 }
 631
 632 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 633 {
 634         unsigned i, new_nr;
 635         struct kioctx_table *table, *old;
 636         struct aio_ring *ring;
 637
 638         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 639         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 640
 641         while (1) {
 642                 if (table)
 643                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 644                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
 645                                         ctx->id = i;
 646                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
 647                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 648
 649                                         /* While kioctx setup is in progress,
 650                                          * we are protected from page migration
 651                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
 652                                          */
 653                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 654                                         ring->id = ctx->id;
 655                                         kunmap_atomic(ring);
 656                                         return 0;
 657                                 }
 658
 659                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 660                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 661
 662                 table = kzalloc(struct_size(table, table, new_nr), GFP_KERNEL);
 663                 if (!table)
 664                         return -ENOMEM;
 665
 666                 table->nr = new_nr;
 667
 668                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 669                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 670
 671                 if (!old) {
 672                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 673                 } else if (table->nr > old->nr) {
 674                         memcpy(table->table, old->table,
 675                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 676
 677                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 678                         kfree_rcu(old, rcu);
 679                 } else {
 680                         kfree(table);
 681                         table = old;
 682                 }
 683         }
 684 }
 685
 686 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 687 {
 688         spin_lock(&aio_nr_lock);
 689         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 690                 aio_nr = 0;
 691         else
 692                 aio_nr -= nr;
 693         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 694 }
 695
 696 /* ioctx_alloc
 697  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 698  */
 699 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 700 {
 701         struct mm_struct *mm = current->mm;
 702         struct kioctx *ctx;
 703         int err = -ENOMEM;
 704
 705         /*
 706          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
 707          * for counting against the global limit -- before it changes.
 708          */
 709         unsigned int max_reqs = nr_events;
 710
 711         /*
 712          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 713          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 714          *
 715          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 716          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 717          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 718          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 719          */
 720         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 721         nr_events *= 2;
 722
 723         /* Prevent overflows */
 724         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
 725                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 726                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 727         }
 728
 729         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
 730                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 731
 732         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 733         if (!ctx)
 734                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 735
 736         ctx->max_reqs = max_reqs;
 737
 738         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 739         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 740         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 741         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
 742          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
 743         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 744         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 745
 746         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 747
 748         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
 749                 goto err;
 750
 751         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
 752                 goto err;
 753
 754         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 755         if (!ctx->cpu)
 756                 goto err;
 757
 758         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
 759         if (err < 0)
 760                 goto err;
 761
 762         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 763         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 764         if (ctx->req_batch < 1)
 765                 ctx->req_batch = 1;
 766
 767         /* limit the number of system wide aios */
 768         spin_lock(&aio_nr_lock);
 769         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
 770             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
 771                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 772                 err = -EAGAIN;
 773                 goto err_ctx;
 774         }
 775         aio_nr += ctx->max_reqs;
 776         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 777
 778         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
 779         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
 780
 781         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 782         if (err)
 783                 goto err_cleanup;
 784
 785         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
 786         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 787
 788         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 789                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 790         return ctx;
 791
 792 err_cleanup:
 793         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 794 err_ctx:
 795         atomic_set(&ctx->dead, 1);
 796         if (ctx->mmap_size)
 797                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 798         aio_free_ring(ctx);
 799 err:
 800         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 801         free_percpu(ctx->cpu);
 802         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 803         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 804         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 805         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 806         return ERR_PTR(err);
 807 }
 808
 809 /* kill_ioctx
 810  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 811  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 812  *      the rapid destruction of the kioctx.
 813  */
 814 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
 815                       struct ctx_rq_wait *wait)
 816 {
 817         struct kioctx_table *table;
 818
 819         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 820         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 821                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 822                 return -EINVAL;
 823         }
 824
 825         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 826         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
 827         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
 828         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 829
 830         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
 831         wake_up_all(&ctx->wait);
 832
 833         /*
 834          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 835          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 836          * has already returned, so io_setup() could potentially return
 837          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 838          *  could tell).
 839          */
 840         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 841
 842         if (ctx->mmap_size)
 843                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 844
 845         ctx->rq_wait = wait;
 846         percpu_ref_kill(&ctx->users);
 847         return 0;
 848 }
 849
 850 /*
 851  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 852  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 853  * called on the context.
 854  *
 855  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 856  * them.
 857  */
 858 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 859 {
 860         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 861         struct ctx_rq_wait wait;
 862         int i, skipped;
 863
 864         if (!table)
 865                 return;
 866
 867         atomic_set(&wait.count, table->nr);
 868         init_completion(&wait.comp);
 869
 870         skipped = 0;
 871         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
 872                 struct kioctx *ctx =
 873                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
 874
 875                 if (!ctx) {
 876                         skipped++;
 877                         continue;
 878                 }
 879
 880                 /*
 881                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
 882                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
 883                  * this is not necessarily our ->mm.
 884                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
 885                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
 886                  */
 887                 ctx->mmap_size = 0;
 888                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
 889         }
 890
 891         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
 892                 /* Wait until all IO for the context are done. */
 893                 wait_for_completion(&wait.comp);
 894         }
 895
 896         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
 897         kfree(table);
 898 }
 899
 900 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 901 {
 902         struct kioctx_cpu *kcpu;
 903         unsigned long flags;
 904
 905         local_irq_save(flags);
 906         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 907         kcpu->reqs_available += nr;
 908
 909         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 910                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 911                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 912         }
 913
 914         local_irq_restore(flags);
 915 }
 916
 917 static bool __get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 918 {
 919         struct kioctx_cpu *kcpu;
 920         bool ret = false;
 921         unsigned long flags;
 922
 923         local_irq_save(flags);
 924         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 925         if (!kcpu->reqs_available) {
 926                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 927
 928                 do {
 929                         if (avail < ctx->req_batch)
 930                                 goto out;
 931
 932                         old = avail;
 933                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 934                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 935                 } while (avail != old);
 936
 937                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 938         }
 939
 940         ret = true;
 941         kcpu->reqs_available--;
 942 out:
 943         local_irq_restore(flags);
 944         return ret;
 945 }
 946
 947 /* refill_reqs_available
 948  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
 949  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
 950  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
 951  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
 952  *      called holding ctx->completion_lock.
 953  */
 954 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
 955                                   unsigned tail)
 956 {
 957         unsigned events_in_ring, completed;
 958
 959         /* Clamp head since userland can write to it. */
 960         head %= ctx->nr_events;
 961         if (head <= tail)
 962                 events_in_ring = tail - head;
 963         else
 964                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
 965
 966         completed = ctx->completed_events;
 967         if (events_in_ring < completed)
 968                 completed -= events_in_ring;
 969         else
 970                 completed = 0;
 971
 972         if (!completed)
 973                 return;
 974
 975         ctx->completed_events -= completed;
 976         put_reqs_available(ctx, completed);
 977 }
 978
 979 /* user_refill_reqs_available
 980  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
 981  *      out of space in the completion ring.
 982  */
 983 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 984 {
 985         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 986         if (ctx->completed_events) {
 987                 struct aio_ring *ring;
 988                 unsigned head;
 989
 990                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
 991                  * here, but that's okay since whether we read the old version
 992                  * or the new version, and either will be valid.  The important
 993                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
 994                  * aio_complete() from updating tail by holding
 995                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
 996                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
 997                  * safe/right thing.
 998                  */
 999                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1000                 head = ring->head;
1001                 kunmap_atomic(ring);
1002
1003                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
1004         }
1005
1006         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1007 }
1008
1009 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
1010 {
1011         if (__get_reqs_available(ctx))
1012                 return true;
1013         user_refill_reqs_available(ctx);
1014         return __get_reqs_available(ctx);
1015 }
1016
1017 /* aio_get_req
1018  *      Allocate a slot for an aio request.
1019  * Returns NULL if no requests are free.
1020  *
1021  * The refcount is initialized to 2 - one for the async op completion,
1022  * one for the synchronous code that does this.
1023  */
1024 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1025 {
1026         struct aio_kiocb *req;
1027
1028         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
1029         if (unlikely(!req))
1030                 return NULL;
1031
1032         if (unlikely(!get_reqs_available(ctx))) {
1033                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
1034                 return NULL;
1035         }
1036
1037         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1038         req->ki_ctx = ctx;
1039         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1040         refcount_set(&req->ki_refcnt, 2);
1041         req->ki_eventfd = NULL;
1042         return req;
1043 }
1044
1045 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1046 {
1047         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1048         struct mm_struct *mm = current->mm;
1049         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1050         struct kioctx_table *table;
1051         unsigned id;
1052
1053         if (get_user(id, &ring->id))
1054                 return NULL;
1055
1056         rcu_read_lock();
1057         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1058
1059         if (!table || id >= table->nr)
1060                 goto out;
1061
1062         id = array_index_nospec(id, table->nr);
1063         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1064         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1065                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1066                         ret = ctx;
1067         }
1068 out:
1069         rcu_read_unlock();
1070         return ret;
1071 }
1072
1073 static inline void iocb_destroy(struct aio_kiocb *iocb)
1074 {
1075         if (iocb->ki_eventfd)
1076                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1077         if (iocb->ki_filp)
1078                 fput(iocb->ki_filp);
1079         percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1080         kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1081 }
1082
1083 /* aio_complete
1084  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1085  */
1086 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb)
1087 {
1088         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1089         struct aio_ring *ring;
1090         struct io_event *ev_page, *event;
1091         unsigned tail, pos, head;
1092         unsigned long   flags;
1093
1094         /*
1095          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1096          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1097          * pointer since we might be called from irq context.
1098          */
1099         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1100
1101         tail = ctx->tail;
1102         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1103
1104         if (++tail >= ctx->nr_events)
1105                 tail = 0;
1106
1107         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1108         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1109
1110         *event = iocb->ki_res;
1111
1112         kunmap_atomic(ev_page);
1113         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1114
1115         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %Lx %Lx\n", ctx, tail, iocb,
1116                  (void __user *)(unsigned long)iocb->ki_res.obj,
1117                  iocb->ki_res.data, iocb->ki_res.res, iocb->ki_res.res2);
1118
1119         /* after flagging the request as done, we
1120          * must never even look at it again
1121          */
1122         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1123
1124         ctx->tail = tail;
1125
1126         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1127         head = ring->head;
1128         ring->tail = tail;
1129         kunmap_atomic(ring);
1130         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1131
1132         ctx->completed_events++;
1133         if (ctx->completed_events > 1)
1134                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1135         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1136
1137         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1138
1139         /*
1140          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1141          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1142          * from IRQ context.
1143          */
1144         if (iocb->ki_eventfd)
1145                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1146
1147         /*
1148          * We have to order our ring_info tail store above and test
1149          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1150          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1151          * ordered with the unlocked test.
1152          */
1153         smp_mb();
1154
1155         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1156                 wake_up(&ctx->wait);
1157 }
1158
1159 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1160 {
1161         if (refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
1162                 aio_complete(iocb);
1163                 iocb_destroy(iocb);
1164         }
1165 }
1166
1167 /* aio_read_events_ring
1168  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1169  *      events fetched
1170  */
1171 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1172                                  struct io_event __user *event, long nr)
1173 {
1174         struct aio_ring *ring;
1175         unsigned head, tail, pos;
1176         long ret = 0;
1177         int copy_ret;
1178
1179         /*
1180          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1181          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1182          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1183          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1184          */
1185         sched_annotate_sleep();
1186         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1187
1188         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1189         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1190         head = ring->head;
1191         tail = ring->tail;
1192         kunmap_atomic(ring);
1193
1194         /*
1195          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1196          * we also see the events that were stored up to the tail.
1197          */
1198         smp_rmb();
1199
1200         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1201
1202         if (head == tail)
1203                 goto out;
1204
1205         head %= ctx->nr_events;
1206         tail %= ctx->nr_events;
1207
1208         while (ret < nr) {
1209                 long avail;
1210                 struct io_event *ev;
1211                 struct page *page;
1212
1213                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1214                 if (head == tail)
1215                         break;
1216
1217                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1218                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1219                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1220
1221                 avail = min(avail, nr - ret);
1222                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1223
1224                 ev = kmap(page);
1225                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1226                                         sizeof(*ev) * avail);
1227                 kunmap(page);
1228
1229                 if (unlikely(copy_ret)) {
1230                         ret = -EFAULT;
1231                         goto out;
1232                 }
1233
1234                 ret += avail;
1235                 head += avail;
1236                 head %= ctx->nr_events;
1237         }
1238
1239         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1240         ring->head = head;
1241         kunmap_atomic(ring);
1242         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1243
1244         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1245 out:
1246         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1247
1248         return ret;
1249 }
1250
1251 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1252                             struct io_event __user *event, long *i)
1253 {
1254         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1255
1256         if (ret > 0)
1257                 *i += ret;
1258
1259         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1260                 ret = -EINVAL;
1261
1262         if (!*i)
1263                 *i = ret;
1264
1265         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1266 }
1267
1268 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1269                         struct io_event __user *event,
1270                         ktime_t until)
1271 {
1272         long ret = 0;
1273
1274         /*
1275          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1276          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1277          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1278          *
1279          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1280          * the task state back to TASK_RUNNING.
1281          *
1282          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1283          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1284          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1285          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1286          * something to be aware of when touching this code.
1287          */
1288         if (until == 0)
1289                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1290         else
1291                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1292                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1293                                 until);
1294         return ret;
1295 }
1296
1297 /* sys_io_setup:
1298  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1299  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1300  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1301  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1302  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1303  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1304  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1305  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1306  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1307  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1308  *      implemented.
1309  */
1310 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1311 {
1312         struct kioctx *ioctx = NULL;
1313         unsigned long ctx;
1314         long ret;
1315
1316         ret = get_user(ctx, ctxp);
1317         if (unlikely(ret))
1318                 goto out;
1319
1320         ret = -EINVAL;
1321         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1322                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1323                          ctx, nr_events);
1324                 goto out;
1325         }
1326
1327         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1328         ret = PTR_ERR(ioctx);
1329         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1330                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1331                 if (ret)
1332                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1333                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1334         }
1335
1336 out:
1337         return ret;
1338 }
1339
1340 #ifdef CONFIG_COMPAT
1341 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1342 {
1343         struct kioctx *ioctx = NULL;
1344         unsigned long ctx;
1345         long ret;
1346
1347         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1348         if (unlikely(ret))
1349                 goto out;
1350
1351         ret = -EINVAL;
1352         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1353                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1354                          ctx, nr_events);
1355                 goto out;
1356         }
1357
1358         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1359         ret = PTR_ERR(ioctx);
1360         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1361                 /* truncating is ok because it's a user address */
1362                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1363                 if (ret)
1364                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1365                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1366         }
1367
1368 out:
1369         return ret;
1370 }
1371 #endif
1372
1373 /* sys_io_destroy:
1374  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1375  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1376  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1377  *      is invalid.
1378  */
1379 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1380 {
1381         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1382         if (likely(NULL != ioctx)) {
1383                 struct ctx_rq_wait wait;
1384                 int ret;
1385
1386                 init_completion(&wait.comp);
1387                 atomic_set(&wait.count, 1);
1388
1389                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1390                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1391                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1392                  */
1393                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1394                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1395
1396                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1397                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1398                  * is destroyed.
1399                  */
1400                 if (!ret)
1401                         wait_for_completion(&wait.comp);
1402
1403                 return ret;
1404         }
1405         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1406         return -EINVAL;
1407 }
1408
1409 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1410 {
1411         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1412         unsigned long flags;
1413
1414         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1415         list_del(&iocb->ki_list);
1416         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1417 }
1418
1419 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
1420 {
1421         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1422
1423         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1424                 aio_remove_iocb(iocb);
1425
1426         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1427                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1428
1429                 /*
1430                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1431                  * thread.
1432                  */
1433                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1434                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1435                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1436         }
1437
1438         iocb->ki_res.res = res;
1439         iocb->ki_res.res2 = 0;
1440         iocb_put(iocb);
1441 }
1442
1443 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb)
1444 {
1445         int ret;
1446
1447         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1448         req->private = NULL;
1449         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1450         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1451         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1452                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1453         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
1454         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1455                 /*
1456                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1457                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1458                  * class and priority.
1459                  */
1460                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1461                 if (ret) {
1462                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1463                         return ret;
1464                 }
1465
1466                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1467         } else
1468                 req->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1469
1470         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1471         if (unlikely(ret))
1472                 return ret;
1473
1474         req->ki_flags &= ~IOCB_HIPRI; /* no one is going to poll for this I/O */
1475         return 0;
1476 }
1477
1478 static ssize_t aio_setup_rw(int rw, const struct iocb *iocb,
1479                 struct iovec **iovec, bool vectored, bool compat,
1480                 struct iov_iter *iter)
1481 {
1482         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1483         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1484
1485         if (!vectored) {
1486                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1487                 *iovec = NULL;
1488                 return ret;
1489         }
1490
1491         return __import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter, compat);
1492 }
1493
1494 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1495 {
1496         switch (ret) {
1497         case -EIOCBQUEUED:
1498                 break;
1499         case -ERESTARTSYS:
1500         case -ERESTARTNOINTR:
1501         case -ERESTARTNOHAND:
1502         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1503                 /*
1504                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1505                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1506                  */
1507                 ret = -EINTR;
1508                 fallthrough;
1509         default:
1510                 req->ki_complete(req, ret);
1511         }
1512 }
1513
1514 static int aio_read(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1515                         bool vectored, bool compat)
1516 {
1517         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1518         struct iov_iter iter;
1519         struct file *file;
1520         int ret;
1521
1522         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1523         if (ret)
1524                 return ret;
1525         file = req->ki_filp;
1526         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1527                 return -EBADF;
1528         ret = -EINVAL;
1529         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1530                 return -EINVAL;
1531
1532         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1533         if (ret < 0)
1534                 return ret;
1535         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1536         if (!ret)
1537                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1538         kfree(iovec);
1539         return ret;
1540 }
1541
1542 static int aio_write(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1543                          bool vectored, bool compat)
1544 {
1545         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1546         struct iov_iter iter;
1547         struct file *file;
1548         int ret;
1549
1550         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1551         if (ret)
1552                 return ret;
1553         file = req->ki_filp;
1554
1555         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1556                 return -EBADF;
1557         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1558                 return -EINVAL;
1559
1560         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1561         if (ret < 0)
1562                 return ret;
1563         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1564         if (!ret) {
1565                 /*
1566                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1567                  * which will be released by another thread in
1568                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1569                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1570                  * we return to userspace.
1571                  */
1572                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1573                         sb_start_write(file_inode(file)->i_sb);
1574                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1575                 }
1576                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1577                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1578         }
1579         kfree(iovec);
1580         return ret;
1581 }
1582
1583 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1584 {
1585         struct aio_kiocb *iocb = container_of(work, struct aio_kiocb, fsync.work);
1586         const struct cred *old_cred = override_creds(iocb->fsync.creds);
1587
1588         iocb->ki_res.res = vfs_fsync(iocb->fsync.file, iocb->fsync.datasync);
1589         revert_creds(old_cred);
1590         put_cred(iocb->fsync.creds);
1591         iocb_put(iocb);
1592 }
1593
1594 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, const struct iocb *iocb,
1595                      bool datasync)
1596 {
1597         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1598                         iocb->aio_rw_flags))
1599                 return -EINVAL;
1600
1601         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync))
1602                 return -EINVAL;
1603
1604         req->creds = prepare_creds();
1605         if (!req->creds)
1606                 return -ENOMEM;
1607
1608         req->datasync = datasync;
1609         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1610         schedule_work(&req->work);
1611         return 0;
1612 }
1613
1614 static void aio_poll_put_work(struct work_struct *work)
1615 {
1616         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1617         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1618
1619         iocb_put(iocb);
1620 }
1621
1622 static void aio_poll_complete_work(struct work_struct *work)
1623 {
1624         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1625         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1626         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
1627         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1628         __poll_t mask = 0;
1629
1630         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
1631                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
1632
1633         /*
1634          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
1635          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
1636          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
1637          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
1638          * avoid further branches in the fast path.
1639          */
1640         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1641         if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
1642                 add_wait_queue(req->head, &req->wait);
1643                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1644                 return;
1645         }
1646         list_del_init(&iocb->ki_list);
1647         iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1648         req->done = true;
1649         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1650
1651         iocb_put(iocb);
1652 }
1653
1654 /* assumes we are called with irqs disabled */
1655 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1656 {
1657         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1658         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1659
1660         spin_lock(&req->head->lock);
1661         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1662         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
1663                 list_del_init(&req->wait.entry);
1664                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
1665         }
1666         spin_unlock(&req->head->lock);
1667
1668         return 0;
1669 }
1670
1671 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1672                 void *key)
1673 {
1674         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1675         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1676         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1677         unsigned long flags;
1678
1679         /* for instances that support it check for an event match first: */
1680         if (mask && !(mask & req->events))
1681                 return 0;
1682
1683         list_del_init(&req->wait.entry);
1684
1685         if (mask && spin_trylock_irqsave(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags)) {
1686                 struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1687
1688                 /*
1689                  * Try to complete the iocb inline if we can. Use
1690                  * irqsave/irqrestore because not all filesystems (e.g. fuse)
1691                  * call this function with IRQs disabled and because IRQs
1692                  * have to be disabled before ctx_lock is obtained.
1693                  */
1694                 list_del(&iocb->ki_list);
1695                 iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1696                 req->done = true;
1697                 if (iocb->ki_eventfd && eventfd_signal_allowed()) {
1698                         iocb = NULL;
1699                         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_put_work);
1700                         schedule_work(&req->work);
1701                 }
1702                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1703                 if (iocb)
1704                         iocb_put(iocb);
1705         } else {
1706                 schedule_work(&req->work);
1707         }
1708         return 1;
1709 }
1710
1711 struct aio_poll_table {
1712         struct poll_table_struct        pt;
1713         struct aio_kiocb                *iocb;
1714         int                             error;
1715 };
1716
1717 static void
1718 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1719                 struct poll_table_struct *p)
1720 {
1721         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1722
1723         /* multiple wait queues per file are not supported */
1724         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
1725                 pt->error = -EINVAL;
1726                 return;
1727         }
1728
1729         pt->error = 0;
1730         pt->iocb->poll.head = head;
1731         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1732 }
1733
1734 static int aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, const struct iocb *iocb)
1735 {
1736         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1737         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1738         struct aio_poll_table apt;
1739         bool cancel = false;
1740         __poll_t mask;
1741
1742         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1743         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1744                 return -EINVAL;
1745         /* reject fields that are not defined for poll */
1746         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1747                 return -EINVAL;
1748
1749         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1750         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1751
1752         req->head = NULL;
1753         req->done = false;
1754         req->cancelled = false;
1755
1756         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1757         apt.pt._key = req->events;
1758         apt.iocb = aiocb;
1759         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1760
1761         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1762         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1763         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1764
1765         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1766         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1767         if (likely(req->head)) {
1768                 spin_lock(&req->head->lock);
1769                 if (unlikely(list_empty(&req->wait.entry))) {
1770                         if (apt.error)
1771                                 cancel = true;
1772                         apt.error = 0;
1773                         mask = 0;
1774                 }
1775                 if (mask || apt.error) {
1776                         list_del_init(&req->wait.entry);
1777                 } else if (cancel) {
1778                         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1779                 } else if (!req->done) { /* actually waiting for an event */
1780                         list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1781                         aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1782                 }
1783                 spin_unlock(&req->head->lock);
1784         }
1785         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
1786                 aiocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1787                 apt.error = 0;
1788         }
1789         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1790         if (mask)
1791                 iocb_put(aiocb);
1792         return apt.error;
1793 }
1794
1795 static int __io_submit_one(struct kioctx *ctx, const struct iocb *iocb,
1796                            struct iocb __user *user_iocb, struct aio_kiocb *req,
1797                            bool compat)
1798 {
1799         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1800         if (unlikely(!req->ki_filp))
1801                 return -EBADF;
1802
1803         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1804                 struct eventfd_ctx *eventfd;
1805                 /*
1806                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1807                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1808                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1809                  * event using the eventfd_signal() function.
1810                  */
1811                 eventfd = eventfd_ctx_fdget(iocb->aio_resfd);
1812                 if (IS_ERR(eventfd))
1813                         return PTR_ERR(eventfd);
1814
1815                 req->ki_eventfd = eventfd;
1816         }
1817
1818         if (unlikely(put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key))) {
1819                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1820                 return -EFAULT;
1821         }
1822
1823         req->ki_res.obj = (u64)(unsigned long)user_iocb;
1824         req->ki_res.data = iocb->aio_data;
1825         req->ki_res.res = 0;
1826         req->ki_res.res2 = 0;
1827
1828         switch (iocb->aio_lio_opcode) {
1829         case IOCB_CMD_PREAD:
1830                 return aio_read(&req->rw, iocb, false, compat);
1831         case IOCB_CMD_PWRITE:
1832                 return aio_write(&req->rw, iocb, false, compat);
1833         case IOCB_CMD_PREADV:
1834                 return aio_read(&req->rw, iocb, true, compat);
1835         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1836                 return aio_write(&req->rw, iocb, true, compat);
1837         case IOCB_CMD_FSYNC:
1838                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, false);
1839         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1840                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, true);
1841         case IOCB_CMD_POLL:
1842                 return aio_poll(req, iocb);
1843         default:
1844                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb->aio_lio_opcode);
1845                 return -EINVAL;
1846         }
1847 }
1848
1849 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1850                          bool compat)
1851 {
1852         struct aio_kiocb *req;
1853         struct iocb iocb;
1854         int err;
1855
1856         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1857                 return -EFAULT;
1858
1859         /* enforce forwards compatibility on users */
1860         if (unlikely(iocb.aio_reserved2)) {
1861                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1862                 return -EINVAL;
1863         }
1864
1865         /* prevent overflows */
1866         if (unlikely(
1867             (iocb.aio_buf != (unsigned long)iocb.aio_buf) ||
1868             (iocb.aio_nbytes != (size_t)iocb.aio_nbytes) ||
1869             ((ssize_t)iocb.aio_nbytes < 0)
1870            )) {
1871                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1872                 return -EINVAL;
1873         }
1874
1875         req = aio_get_req(ctx);
1876         if (unlikely(!req))
1877                 return -EAGAIN;
1878
1879         err = __io_submit_one(ctx, &iocb, user_iocb, req, compat);
1880
1881         /* Done with the synchronous reference */
1882         iocb_put(req);
1883
1884         /*
1885          * If err is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
1886          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
1887          * means that we need to destroy req ourselves.
1888          */
1889         if (unlikely(err)) {
1890                 iocb_destroy(req);
1891                 put_reqs_available(ctx, 1);
1892         }
1893         return err;
1894 }
1895
1896 /* sys_io_submit:
1897  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1898  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1899  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1900  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1901  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1902  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1903  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1904  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1905  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1906  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1907  */
1908 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1909                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1910 {
1911         struct kioctx *ctx;
1912         long ret = 0;
1913         int i = 0;
1914         struct blk_plug plug;
1915
1916         if (unlikely(nr < 0))
1917                 return -EINVAL;
1918
1919         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1920         if (unlikely(!ctx)) {
1921                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1922                 return -EINVAL;
1923         }
1924
1925         if (nr > ctx->nr_events)
1926                 nr = ctx->nr_events;
1927
1928         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1929                 blk_start_plug(&plug);
1930         for (i = 0; i < nr; i++) {
1931                 struct iocb __user *user_iocb;
1932
1933                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1934                         ret = -EFAULT;
1935                         break;
1936                 }
1937
1938                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1939                 if (ret)
1940                         break;
1941         }
1942         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1943                 blk_finish_plug(&plug);
1944
1945         percpu_ref_put(&ctx->users);
1946         return i ? i : ret;
1947 }
1948
1949 #ifdef CONFIG_COMPAT
1950 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1951                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1952 {
1953         struct kioctx *ctx;
1954         long ret = 0;
1955         int i = 0;
1956         struct blk_plug plug;
1957
1958         if (unlikely(nr < 0))
1959                 return -EINVAL;
1960
1961         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1962         if (unlikely(!ctx)) {
1963                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1964                 return -EINVAL;
1965         }
1966
1967         if (nr > ctx->nr_events)
1968                 nr = ctx->nr_events;
1969
1970         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1971                 blk_start_plug(&plug);
1972         for (i = 0; i < nr; i++) {
1973                 compat_uptr_t user_iocb;
1974
1975                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1976                         ret = -EFAULT;
1977                         break;
1978                 }
1979
1980                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1981                 if (ret)
1982                         break;
1983         }
1984         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1985                 blk_finish_plug(&plug);
1986
1987         percpu_ref_put(&ctx->users);
1988         return i ? i : ret;
1989 }
1990 #endif
1991
1992 /* sys_io_cancel:
1993  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1994  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1995  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1996  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1997  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1998  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1999  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
2000  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2001  */
2002 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
2003                 struct io_event __user *, result)
2004 {
2005         struct kioctx *ctx;
2006         struct aio_kiocb *kiocb;
2007         int ret = -EINVAL;
2008         u32 key;
2009         u64 obj = (u64)(unsigned long)iocb;
2010
2011         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
2012                 return -EFAULT;
2013         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
2014                 return -EINVAL;
2015
2016         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2017         if (unlikely(!ctx))
2018                 return -EINVAL;
2019
2020         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2021         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
2022         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
2023                 if (kiocb->ki_res.obj == obj) {
2024                         ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2025                         list_del_init(&kiocb->ki_list);
2026                         break;
2027                 }
2028         }
2029         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2030
2031         if (!ret) {
2032                 /*
2033                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2034                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2035                  * cancellation is progress:
2036                  */
2037                 ret = -EINPROGRESS;
2038         }
2039
2040         percpu_ref_put(&ctx->users);
2041
2042         return ret;
2043 }
2044
2045 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2046                 long min_nr,
2047                 long nr,
2048                 struct io_event __user *events,
2049                 struct timespec64 *ts)
2050 {
2051         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2052         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2053         long ret = -EINVAL;
2054
2055         if (likely(ioctx)) {
2056                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2057                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2058                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2059         }
2060
2061         return ret;
2062 }
2063
2064 /* io_getevents:
2065  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2066  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2067  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2068  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2069  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2070  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2071  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2072  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2073  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2074  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2075  */
2076 #ifdef CONFIG_64BIT
2077
2078 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2079                 long, min_nr,
2080                 long, nr,
2081                 struct io_event __user *, events,
2082                 struct __kernel_timespec __user *, timeout)
2083 {
2084         struct timespec64       ts;
2085         int                     ret;
2086
2087         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2088                 return -EFAULT;
2089
2090         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2091         if (!ret && signal_pending(current))
2092                 ret = -EINTR;
2093         return ret;
2094 }
2095
2096 #endif
2097
2098 struct __aio_sigset {
2099         const sigset_t __user   *sigmask;
2100         size_t          sigsetsize;
2101 };
2102
2103 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2104                 aio_context_t, ctx_id,
2105                 long, min_nr,
2106                 long, nr,
2107                 struct io_event __user *, events,
2108                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2109                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2110 {
2111         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2112         struct timespec64       ts;
2113         bool interrupted;
2114         int ret;
2115
2116         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2117                 return -EFAULT;
2118
2119         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2120                 return -EFAULT;
2121
2122         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, ksig.sigsetsize);
2123         if (ret)
2124                 return ret;
2125
2126         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2127
2128         interrupted = signal_pending(current);
2129         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2130         if (interrupted && !ret)
2131                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2132
2133         return ret;
2134 }
2135
2136 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME) && !defined(CONFIG_64BIT)
2137
2138 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time32,
2139                 aio_context_t, ctx_id,
2140                 long, min_nr,
2141                 long, nr,
2142                 struct io_event __user *, events,
2143                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2144                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2145 {
2146         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2147         struct timespec64       ts;
2148         bool interrupted;
2149         int ret;
2150
2151         if (timeout && unlikely(get_old_timespec32(&ts, timeout)))
2152                 return -EFAULT;
2153
2154         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2155                 return -EFAULT;
2156
2157
2158         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, ksig.sigsetsize);
2159         if (ret)
2160                 return ret;
2161
2162         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2163
2164         interrupted = signal_pending(current);
2165         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2166         if (interrupted && !ret)
2167                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2168
2169         return ret;
2170 }
2171
2172 #endif
2173
2174 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2175
2176 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents_time32, __u32, ctx_id,
2177                 __s32, min_nr,
2178                 __s32, nr,
2179                 struct io_event __user *, events,
2180                 struct old_timespec32 __user *, timeout)
2181 {
2182         struct timespec64 t;
2183         int ret;
2184
2185         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2186                 return -EFAULT;
2187
2188         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2189         if (!ret && signal_pending(current))
2190                 ret = -EINTR;
2191         return ret;
2192 }
2193
2194 #endif
2195
2196 #ifdef CONFIG_COMPAT
2197
2198 struct __compat_aio_sigset {
2199         compat_uptr_t           sigmask;
2200         compat_size_t           sigsetsize;
2201 };
2202
2203 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2204
2205 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2206                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2207                 compat_long_t, min_nr,
2208                 compat_long_t, nr,
2209                 struct io_event __user *, events,
2210                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2211                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2212 {
2213         struct __compat_aio_sigset ksig = { 0, };
2214         struct timespec64 t;
2215         bool interrupted;
2216         int ret;
2217
2218         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2219                 return -EFAULT;
2220
2221         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2222                 return -EFAULT;
2223
2224         ret = set_compat_user_sigmask(compat_ptr(ksig.sigmask), ksig.sigsetsize);
2225         if (ret)
2226                 return ret;
2227
2228         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2229
2230         interrupted = signal_pending(current);
2231         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2232         if (interrupted && !ret)
2233                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2234
2235         return ret;
2236 }
2237
2238 #endif
2239
2240 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time64,
2241                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2242                 compat_long_t, min_nr,
2243                 compat_long_t, nr,
2244                 struct io_event __user *, events,
2245                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2246                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2247 {
2248         struct __compat_aio_sigset ksig = { 0, };
2249         struct timespec64 t;
2250         bool interrupted;
2251         int ret;
2252
2253         if (timeout && get_timespec64(&t, timeout))
2254                 return -EFAULT;
2255
2256         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2257                 return -EFAULT;
2258
2259         ret = set_compat_user_sigmask(compat_ptr(ksig.sigmask), ksig.sigsetsize);
2260         if (ret)
2261                 return ret;
2262
2263         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2264
2265         interrupted = signal_pending(current);
2266         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2267         if (interrupted && !ret)
2268                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2269
2270         return ret;
2271 }
2272 #endif