fs/aio.c

   1 /*
   2  *      An async IO implementation for Linux
   3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
   4  *
   5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
   6  *
   7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
   8  *      Copyright 2018 Christoph Hellwig.
   9  *
  10  *      See ../COPYING for licensing terms.
  11  */
  12 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  13
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/time.h>
  18 #include <linux/aio_abi.h>
  19 #include <linux/export.h>
  20 #include <linux/syscalls.h>
  21 #include <linux/backing-dev.h>
  22 #include <linux/refcount.h>
  23 #include <linux/uio.h>
  24
  25 #include <linux/sched/signal.h>
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/file.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/mman.h>
  30 #include <linux/mmu_context.h>
  31 #include <linux/percpu.h>
  32 #include <linux/slab.h>
  33 #include <linux/timer.h>
  34 #include <linux/aio.h>
  35 #include <linux/highmem.h>
  36 #include <linux/workqueue.h>
  37 #include <linux/security.h>
  38 #include <linux/eventfd.h>
  39 #include <linux/blkdev.h>
  40 #include <linux/compat.h>
  41 #include <linux/migrate.h>
  42 #include <linux/ramfs.h>
  43 #include <linux/percpu-refcount.h>
  44 #include <linux/mount.h>
  45
  46 #include <asm/kmap_types.h>
  47 #include <linux/uaccess.h>
  48 #include <linux/nospec.h>
  49
  50 #include "internal.h"
  51
  52 #define KIOCB_KEY               0
  53
  54 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  55 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  56 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  57 struct aio_ring {
  58         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  59         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  60         unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
  61                                  * mutex by aio_read_events_ring(). */
  62         unsigned        tail;
  63
  64         unsigned        magic;
  65         unsigned        compat_features;
  66         unsigned        incompat_features;
  67         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  68
  69
  70         struct io_event         io_events[0];
  71 }; /* 128 bytes + ring size */
  72
  73 #define AIO_RING_PAGES  8
  74
  75 struct kioctx_table {
  76         struct rcu_head         rcu;
  77         unsigned                nr;
  78         struct kioctx __rcu     *table[];
  79 };
  80
  81 struct kioctx_cpu {
  82         unsigned                reqs_available;
  83 };
  84
  85 struct ctx_rq_wait {
  86         struct completion comp;
  87         atomic_t count;
  88 };
  89
  90 struct kioctx {
  91         struct percpu_ref       users;
  92         atomic_t                dead;
  93
  94         struct percpu_ref       reqs;
  95
  96         unsigned long           user_id;
  97
  98         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  99
 100         /*
 101          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
 102          * counter at a time:
 103          */
 104         unsigned                req_batch;
 105         /*
 106          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
 107          * anything but counting against the global max_reqs quota.
 108          *
 109          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
 110          * aio_setup_ring())
 111          */
 112         unsigned                max_reqs;
 113
 114         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 115         unsigned                nr_events;
 116
 117         unsigned long           mmap_base;
 118         unsigned long           mmap_size;
 119
 120         struct page             **ring_pages;
 121         long                    nr_pages;
 122
 123         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
 124
 125         /*
 126          * signals when all in-flight requests are done
 127          */
 128         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
 129
 130         struct {
 131                 /*
 132                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 133                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 134                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 135                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 136                  *
 137                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 138                  */
 139                 atomic_t        reqs_available;
 140         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 141
 142         struct {
 143                 spinlock_t      ctx_lock;
 144                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 145         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 146
 147         struct {
 148                 struct mutex    ring_lock;
 149                 wait_queue_head_t wait;
 150         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 151
 152         struct {
 153                 unsigned        tail;
 154                 unsigned        completed_events;
 155                 spinlock_t      completion_lock;
 156         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 157
 158         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 159         struct file             *aio_ring_file;
 160
 161         unsigned                id;
 162 };
 163
 164 /*
 165  * First field must be the file pointer in all the
 166  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 167  */
 168 struct fsync_iocb {
 169         struct file             *file;
 170         struct work_struct      work;
 171         bool                    datasync;
 172         struct cred             *creds;
 173 };
 174
 175 struct poll_iocb {
 176         struct file             *file;
 177         struct wait_queue_head  *head;
 178         __poll_t                events;
 179         bool                    done;
 180         bool                    cancelled;
 181         struct wait_queue_entry wait;
 182         struct work_struct      work;
 183 };
 184
 185 /*
 186  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 187  * as the first entry in their struct definition. So you can
 188  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 189  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 190  */
 191 struct aio_kiocb {
 192         union {
 193                 struct file             *ki_filp;
 194                 struct kiocb            rw;
 195                 struct fsync_iocb       fsync;
 196                 struct poll_iocb        poll;
 197         };
 198
 199         struct kioctx           *ki_ctx;
 200         kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
 201
 202         struct io_event         ki_res;
 203
 204         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
 205                                                  * for cancellation */
 206         refcount_t              ki_refcnt;
 207
 208         /*
 209          * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
 210          * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
 211          */
 212         struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
 213 };
 214
 215 /*------ sysctl variables----*/
 216 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 217 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 218 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 219 /*----end sysctl variables---*/
 220
 221 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 222 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 223
 224 static struct vfsmount *aio_mnt;
 225
 226 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 227 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 228
 229 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 230 {
 231         struct file *file;
 232         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 233         if (IS_ERR(inode))
 234                 return ERR_CAST(inode);
 235
 236         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 237         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 238         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 239
 240         file = alloc_file_pseudo(inode, aio_mnt, "[aio]",
 241                                 O_RDWR, &aio_ring_fops);
 242         if (IS_ERR(file))
 243                 iput(inode);
 244         return file;
 245 }
 246
 247 static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
 248                                 int flags, const char *dev_name, void *data)
 249 {
 250         struct dentry *root = mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, NULL,
 251                                            AIO_RING_MAGIC);
 252
 253         if (!IS_ERR(root))
 254                 root->d_sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
 255         return root;
 256 }
 257
 258 /* aio_setup
 259  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 260  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 261  */
 262 static int __init aio_setup(void)
 263 {
 264         static struct file_system_type aio_fs = {
 265                 .name           = "aio",
 266                 .mount          = aio_mount,
 267                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 268         };
 269         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 270         if (IS_ERR(aio_mnt))
 271                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 272
 273         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 274         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 275         return 0;
 276 }
 277 __initcall(aio_setup);
 278
 279 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 280 {
 281         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 282         struct address_space *i_mapping;
 283
 284         if (aio_ring_file) {
 285                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
 286
 287                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 288                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
 289                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
 290                 i_mapping->private_data = NULL;
 291                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 292                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
 293
 294                 fput(aio_ring_file);
 295         }
 296 }
 297
 298 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 299 {
 300         int i;
 301
 302         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
 303          * accesses to the kioctx from page migration.
 304          */
 305         put_aio_ring_file(ctx);
 306
 307         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 308                 struct page *page;
 309                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 310                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 311                 page = ctx->ring_pages[i];
 312                 if (!page)
 313                         continue;
 314                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
 315                 put_page(page);
 316         }
 317
 318         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 319                 kfree(ctx->ring_pages);
 320                 ctx->ring_pages = NULL;
 321         }
 322 }
 323
 324 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
 325 {
 326         struct file *file = vma->vm_file;
 327         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 328         struct kioctx_table *table;
 329         int i, res = -EINVAL;
 330
 331         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 332         rcu_read_lock();
 333         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 334         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
 335                 struct kioctx *ctx;
 336
 337                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
 338                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
 339                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
 340                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
 341                                 res = 0;
 342                         }
 343                         break;
 344                 }
 345         }
 346
 347         rcu_read_unlock();
 348         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 349         return res;
 350 }
 351
 352 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
 353         .mremap         = aio_ring_mremap,
 354 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
 355         .fault          = filemap_fault,
 356         .map_pages      = filemap_map_pages,
 357         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
 358 #endif
 359 };
 360
 361 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 362 {
 363         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
 364         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
 365         return 0;
 366 }
 367
 368 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 369         .mmap = aio_ring_mmap,
 370 };
 371
 372 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 373 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 374                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 375 {
 376         struct kioctx *ctx;
 377         unsigned long flags;
 378         pgoff_t idx;
 379         int rc;
 380
 381         /*
 382          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
 383          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
 384          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
 385          */
 386         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 387                 return -EINVAL;
 388
 389         rc = 0;
 390
 391         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
 392         spin_lock(&mapping->private_lock);
 393         ctx = mapping->private_data;
 394         if (!ctx) {
 395                 rc = -EINVAL;
 396                 goto out;
 397         }
 398
 399         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
 400          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
 401          * a partially initialized kiotx.
 402          */
 403         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
 404                 rc = -EAGAIN;
 405                 goto out;
 406         }
 407
 408         idx = old->index;
 409         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
 410                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
 411                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
 412                         rc = -EAGAIN;
 413         } else
 414                 rc = -EINVAL;
 415
 416         if (rc != 0)
 417                 goto out_unlock;
 418
 419         /* Writeback must be complete */
 420         BUG_ON(PageWriteback(old));
 421         get_page(new);
 422
 423         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode, 1);
 424         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 425                 put_page(new);
 426                 goto out_unlock;
 427         }
 428
 429         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
 430          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
 431          * events from being lost.
 432          */
 433         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 434         migrate_page_copy(new, old);
 435         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
 436         ctx->ring_pages[idx] = new;
 437         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 438
 439         /* The old page is no longer accessible. */
 440         put_page(old);
 441
 442 out_unlock:
 443         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 444 out:
 445         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 446         return rc;
 447 }
 448 #endif
 449
 450 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 451         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
 452 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 453         .migratepage    = aio_migratepage,
 454 #endif
 455 };
 456
 457 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
 458 {
 459         struct aio_ring *ring;
 460         struct mm_struct *mm = current->mm;
 461         unsigned long size, unused;
 462         int nr_pages;
 463         int i;
 464         struct file *file;
 465
 466         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 467         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 468
 469         size = sizeof(struct aio_ring);
 470         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 471
 472         nr_pages = PFN_UP(size);
 473         if (nr_pages < 0)
 474                 return -EINVAL;
 475
 476         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 477         if (IS_ERR(file)) {
 478                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 479                 return -ENOMEM;
 480         }
 481
 482         ctx->aio_ring_file = file;
 483         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 484                         / sizeof(struct io_event);
 485
 486         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 487         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 488                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 489                                           GFP_KERNEL);
 490                 if (!ctx->ring_pages) {
 491                         put_aio_ring_file(ctx);
 492                         return -ENOMEM;
 493                 }
 494         }
 495
 496         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 497                 struct page *page;
 498                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
 499                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 500                 if (!page)
 501                         break;
 502                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 503                          current->pid, i, page_count(page));
 504                 SetPageUptodate(page);
 505                 unlock_page(page);
 506
 507                 ctx->ring_pages[i] = page;
 508         }
 509         ctx->nr_pages = i;
 510
 511         if (unlikely(i != nr_pages)) {
 512                 aio_free_ring(ctx);
 513                 return -ENOMEM;
 514         }
 515
 516         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 517         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 518
 519         if (down_write_killable(&mm->mmap_sem)) {
 520                 ctx->mmap_size = 0;
 521                 aio_free_ring(ctx);
 522                 return -EINTR;
 523         }
 524
 525         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 526                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 527                                        MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
 528         up_write(&mm->mmap_sem);
 529         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 530                 ctx->mmap_size = 0;
 531                 aio_free_ring(ctx);
 532                 return -ENOMEM;
 533         }
 534
 535         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 536
 537         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 538         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 539
 540         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 541         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 542         ring->id = ~0U;
 543         ring->head = ring->tail = 0;
 544         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 545         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 546         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 547         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 548         kunmap_atomic(ring);
 549         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 550
 551         return 0;
 552 }
 553
 554 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 555 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 556 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 557
 558 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
 559 {
 560         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
 561         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 562         unsigned long flags;
 563
 564         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
 565                 return;
 566
 567         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 568         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 569         req->ki_cancel = cancel;
 570         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 571 }
 572 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 573
 574 /*
 575  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
 576  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
 577  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
 578  */
 579 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 580 {
 581         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
 582                                           free_rwork);
 583         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 584
 585         aio_free_ring(ctx);
 586         free_percpu(ctx->cpu);
 587         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 588         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 589         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 590 }
 591
 592 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 593 {
 594         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 595
 596         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
 597         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
 598                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
 599
 600         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
 601         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
 602         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
 603 }
 604
 605 /*
 606  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 607  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 608  * now it's safe to cancel any that need to be.
 609  */
 610 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 611 {
 612         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 613         struct aio_kiocb *req;
 614
 615         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 616
 617         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 618                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 619                                        struct aio_kiocb, ki_list);
 620                 req->ki_cancel(&req->rw);
 621                 list_del_init(&req->ki_list);
 622         }
 623
 624         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 625
 626         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 627         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 628 }
 629
 630 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 631 {
 632         unsigned i, new_nr;
 633         struct kioctx_table *table, *old;
 634         struct aio_ring *ring;
 635
 636         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 637         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 638
 639         while (1) {
 640                 if (table)
 641                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 642                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
 643                                         ctx->id = i;
 644                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
 645                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 646
 647                                         /* While kioctx setup is in progress,
 648                                          * we are protected from page migration
 649                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
 650                                          */
 651                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 652                                         ring->id = ctx->id;
 653                                         kunmap_atomic(ring);
 654                                         return 0;
 655                                 }
 656
 657                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 658                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 659
 660                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 661                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 662                 if (!table)
 663                         return -ENOMEM;
 664
 665                 table->nr = new_nr;
 666
 667                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 668                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 669
 670                 if (!old) {
 671                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 672                 } else if (table->nr > old->nr) {
 673                         memcpy(table->table, old->table,
 674                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 675
 676                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 677                         kfree_rcu(old, rcu);
 678                 } else {
 679                         kfree(table);
 680                         table = old;
 681                 }
 682         }
 683 }
 684
 685 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 686 {
 687         spin_lock(&aio_nr_lock);
 688         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 689                 aio_nr = 0;
 690         else
 691                 aio_nr -= nr;
 692         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 693 }
 694
 695 /* ioctx_alloc
 696  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 697  */
 698 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 699 {
 700         struct mm_struct *mm = current->mm;
 701         struct kioctx *ctx;
 702         int err = -ENOMEM;
 703
 704         /*
 705          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
 706          * for counting against the global limit -- before it changes.
 707          */
 708         unsigned int max_reqs = nr_events;
 709
 710         /*
 711          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 712          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 713          *
 714          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 715          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 716          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 717          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 718          */
 719         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 720         nr_events *= 2;
 721
 722         /* Prevent overflows */
 723         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
 724                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 725                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 726         }
 727
 728         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
 729                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 730
 731         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 732         if (!ctx)
 733                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 734
 735         ctx->max_reqs = max_reqs;
 736
 737         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 738         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 739         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 740         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
 741          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
 742         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 743         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 744
 745         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 746
 747         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
 748                 goto err;
 749
 750         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
 751                 goto err;
 752
 753         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 754         if (!ctx->cpu)
 755                 goto err;
 756
 757         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
 758         if (err < 0)
 759                 goto err;
 760
 761         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 762         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 763         if (ctx->req_batch < 1)
 764                 ctx->req_batch = 1;
 765
 766         /* limit the number of system wide aios */
 767         spin_lock(&aio_nr_lock);
 768         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
 769             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
 770                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 771                 err = -EAGAIN;
 772                 goto err_ctx;
 773         }
 774         aio_nr += ctx->max_reqs;
 775         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 776
 777         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
 778         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
 779
 780         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 781         if (err)
 782                 goto err_cleanup;
 783
 784         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
 785         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 786
 787         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 788                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 789         return ctx;
 790
 791 err_cleanup:
 792         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 793 err_ctx:
 794         atomic_set(&ctx->dead, 1);
 795         if (ctx->mmap_size)
 796                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 797         aio_free_ring(ctx);
 798 err:
 799         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 800         free_percpu(ctx->cpu);
 801         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 802         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 803         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 804         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 805         return ERR_PTR(err);
 806 }
 807
 808 /* kill_ioctx
 809  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 810  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 811  *      the rapid destruction of the kioctx.
 812  */
 813 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
 814                       struct ctx_rq_wait *wait)
 815 {
 816         struct kioctx_table *table;
 817
 818         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 819         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 820                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 821                 return -EINVAL;
 822         }
 823
 824         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 825         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
 826         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
 827         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 828
 829         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
 830         wake_up_all(&ctx->wait);
 831
 832         /*
 833          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 834          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 835          * has already returned, so io_setup() could potentially return
 836          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 837          *  could tell).
 838          */
 839         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 840
 841         if (ctx->mmap_size)
 842                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 843
 844         ctx->rq_wait = wait;
 845         percpu_ref_kill(&ctx->users);
 846         return 0;
 847 }
 848
 849 /*
 850  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 851  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 852  * called on the context.
 853  *
 854  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 855  * them.
 856  */
 857 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 858 {
 859         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 860         struct ctx_rq_wait wait;
 861         int i, skipped;
 862
 863         if (!table)
 864                 return;
 865
 866         atomic_set(&wait.count, table->nr);
 867         init_completion(&wait.comp);
 868
 869         skipped = 0;
 870         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
 871                 struct kioctx *ctx =
 872                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
 873
 874                 if (!ctx) {
 875                         skipped++;
 876                         continue;
 877                 }
 878
 879                 /*
 880                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
 881                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
 882                  * this is not necessarily our ->mm.
 883                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
 884                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
 885                  */
 886                 ctx->mmap_size = 0;
 887                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
 888         }
 889
 890         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
 891                 /* Wait until all IO for the context are done. */
 892                 wait_for_completion(&wait.comp);
 893         }
 894
 895         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
 896         kfree(table);
 897 }
 898
 899 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 900 {
 901         struct kioctx_cpu *kcpu;
 902         unsigned long flags;
 903
 904         local_irq_save(flags);
 905         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 906         kcpu->reqs_available += nr;
 907
 908         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 909                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 910                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 911         }
 912
 913         local_irq_restore(flags);
 914 }
 915
 916 static bool __get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 917 {
 918         struct kioctx_cpu *kcpu;
 919         bool ret = false;
 920         unsigned long flags;
 921
 922         local_irq_save(flags);
 923         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 924         if (!kcpu->reqs_available) {
 925                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 926
 927                 do {
 928                         if (avail < ctx->req_batch)
 929                                 goto out;
 930
 931                         old = avail;
 932                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 933                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 934                 } while (avail != old);
 935
 936                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 937         }
 938
 939         ret = true;
 940         kcpu->reqs_available--;
 941 out:
 942         local_irq_restore(flags);
 943         return ret;
 944 }
 945
 946 /* refill_reqs_available
 947  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
 948  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
 949  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
 950  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
 951  *      called holding ctx->completion_lock.
 952  */
 953 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
 954                                   unsigned tail)
 955 {
 956         unsigned events_in_ring, completed;
 957
 958         /* Clamp head since userland can write to it. */
 959         head %= ctx->nr_events;
 960         if (head <= tail)
 961                 events_in_ring = tail - head;
 962         else
 963                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
 964
 965         completed = ctx->completed_events;
 966         if (events_in_ring < completed)
 967                 completed -= events_in_ring;
 968         else
 969                 completed = 0;
 970
 971         if (!completed)
 972                 return;
 973
 974         ctx->completed_events -= completed;
 975         put_reqs_available(ctx, completed);
 976 }
 977
 978 /* user_refill_reqs_available
 979  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
 980  *      out of space in the completion ring.
 981  */
 982 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 983 {
 984         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 985         if (ctx->completed_events) {
 986                 struct aio_ring *ring;
 987                 unsigned head;
 988
 989                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
 990                  * here, but that's okay since whether we read the old version
 991                  * or the new version, and either will be valid.  The important
 992                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
 993                  * aio_complete() from updating tail by holding
 994                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
 995                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
 996                  * safe/right thing.
 997                  */
 998                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 999                 head = ring->head;
1000                 kunmap_atomic(ring);
1001
1002                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
1003         }
1004
1005         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1006 }
1007
1008 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
1009 {
1010         if (__get_reqs_available(ctx))
1011                 return true;
1012         user_refill_reqs_available(ctx);
1013         return __get_reqs_available(ctx);
1014 }
1015
1016 /* aio_get_req
1017  *      Allocate a slot for an aio request.
1018  * Returns NULL if no requests are free.
1019  *
1020  * The refcount is initialized to 2 - one for the async op completion,
1021  * one for the synchronous code that does this.
1022  */
1023 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1024 {
1025         struct aio_kiocb *req;
1026
1027         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
1028         if (unlikely(!req))
1029                 return NULL;
1030
1031         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1032         req->ki_ctx = ctx;
1033         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1034         refcount_set(&req->ki_refcnt, 2);
1035         req->ki_eventfd = NULL;
1036         return req;
1037 }
1038
1039 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1040 {
1041         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1042         struct mm_struct *mm = current->mm;
1043         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1044         struct kioctx_table *table;
1045         unsigned id;
1046
1047         if (get_user(id, &ring->id))
1048                 return NULL;
1049
1050         rcu_read_lock();
1051         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1052
1053         if (!table || id >= table->nr)
1054                 goto out;
1055
1056         id = array_index_nospec(id, table->nr);
1057         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1058         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1059                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1060                         ret = ctx;
1061         }
1062 out:
1063         rcu_read_unlock();
1064         return ret;
1065 }
1066
1067 static inline void iocb_destroy(struct aio_kiocb *iocb)
1068 {
1069         if (iocb->ki_filp)
1070                 fput(iocb->ki_filp);
1071         percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1072         kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1073 }
1074
1075 /* aio_complete
1076  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1077  */
1078 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb)
1079 {
1080         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1081         struct aio_ring *ring;
1082         struct io_event *ev_page, *event;
1083         unsigned tail, pos, head;
1084         unsigned long   flags;
1085
1086         /*
1087          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1088          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1089          * pointer since we might be called from irq context.
1090          */
1091         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1092
1093         tail = ctx->tail;
1094         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1095
1096         if (++tail >= ctx->nr_events)
1097                 tail = 0;
1098
1099         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1100         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1101
1102         *event = iocb->ki_res;
1103
1104         kunmap_atomic(ev_page);
1105         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1106
1107         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %Lx %Lx\n", ctx, tail, iocb,
1108                  (void __user *)(unsigned long)iocb->ki_res.obj,
1109                  iocb->ki_res.data, iocb->ki_res.res, iocb->ki_res.res2);
1110
1111         /* after flagging the request as done, we
1112          * must never even look at it again
1113          */
1114         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1115
1116         ctx->tail = tail;
1117
1118         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1119         head = ring->head;
1120         ring->tail = tail;
1121         kunmap_atomic(ring);
1122         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1123
1124         ctx->completed_events++;
1125         if (ctx->completed_events > 1)
1126                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1127         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1128
1129         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1130
1131         /*
1132          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1133          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1134          * from IRQ context.
1135          */
1136         if (iocb->ki_eventfd) {
1137                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1138                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1139         }
1140
1141         /*
1142          * We have to order our ring_info tail store above and test
1143          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1144          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1145          * ordered with the unlocked test.
1146          */
1147         smp_mb();
1148
1149         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1150                 wake_up(&ctx->wait);
1151 }
1152
1153 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1154 {
1155         if (refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
1156                 aio_complete(iocb);
1157                 iocb_destroy(iocb);
1158         }
1159 }
1160
1161 /* aio_read_events_ring
1162  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1163  *      events fetched
1164  */
1165 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1166                                  struct io_event __user *event, long nr)
1167 {
1168         struct aio_ring *ring;
1169         unsigned head, tail, pos;
1170         long ret = 0;
1171         int copy_ret;
1172
1173         /*
1174          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1175          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1176          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1177          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1178          */
1179         sched_annotate_sleep();
1180         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1181
1182         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1183         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1184         head = ring->head;
1185         tail = ring->tail;
1186         kunmap_atomic(ring);
1187
1188         /*
1189          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1190          * we also see the events that were stored up to the tail.
1191          */
1192         smp_rmb();
1193
1194         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1195
1196         if (head == tail)
1197                 goto out;
1198
1199         head %= ctx->nr_events;
1200         tail %= ctx->nr_events;
1201
1202         while (ret < nr) {
1203                 long avail;
1204                 struct io_event *ev;
1205                 struct page *page;
1206
1207                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1208                 if (head == tail)
1209                         break;
1210
1211                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1212                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1213                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1214
1215                 avail = min(avail, nr - ret);
1216                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1217
1218                 ev = kmap(page);
1219                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1220                                         sizeof(*ev) * avail);
1221                 kunmap(page);
1222
1223                 if (unlikely(copy_ret)) {
1224                         ret = -EFAULT;
1225                         goto out;
1226                 }
1227
1228                 ret += avail;
1229                 head += avail;
1230                 head %= ctx->nr_events;
1231         }
1232
1233         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1234         ring->head = head;
1235         kunmap_atomic(ring);
1236         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1237
1238         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1239 out:
1240         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1241
1242         return ret;
1243 }
1244
1245 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1246                             struct io_event __user *event, long *i)
1247 {
1248         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1249
1250         if (ret > 0)
1251                 *i += ret;
1252
1253         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1254                 ret = -EINVAL;
1255
1256         if (!*i)
1257                 *i = ret;
1258
1259         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1260 }
1261
1262 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1263                         struct io_event __user *event,
1264                         ktime_t until)
1265 {
1266         long ret = 0;
1267
1268         /*
1269          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1270          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1271          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1272          *
1273          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1274          * the task state back to TASK_RUNNING.
1275          *
1276          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1277          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1278          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1279          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1280          * something to be aware of when touching this code.
1281          */
1282         if (until == 0)
1283                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1284         else
1285                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1286                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1287                                 until);
1288         return ret;
1289 }
1290
1291 /* sys_io_setup:
1292  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1293  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1294  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1295  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1296  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1297  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1298  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1299  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1300  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1301  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1302  *      implemented.
1303  */
1304 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1305 {
1306         struct kioctx *ioctx = NULL;
1307         unsigned long ctx;
1308         long ret;
1309
1310         ret = get_user(ctx, ctxp);
1311         if (unlikely(ret))
1312                 goto out;
1313
1314         ret = -EINVAL;
1315         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1316                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1317                          ctx, nr_events);
1318                 goto out;
1319         }
1320
1321         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1322         ret = PTR_ERR(ioctx);
1323         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1324                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1325                 if (ret)
1326                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1327                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1328         }
1329
1330 out:
1331         return ret;
1332 }
1333
1334 #ifdef CONFIG_COMPAT
1335 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1336 {
1337         struct kioctx *ioctx = NULL;
1338         unsigned long ctx;
1339         long ret;
1340
1341         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1342         if (unlikely(ret))
1343                 goto out;
1344
1345         ret = -EINVAL;
1346         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1347                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1348                          ctx, nr_events);
1349                 goto out;
1350         }
1351
1352         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1353         ret = PTR_ERR(ioctx);
1354         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1355                 /* truncating is ok because it's a user address */
1356                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1357                 if (ret)
1358                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1359                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1360         }
1361
1362 out:
1363         return ret;
1364 }
1365 #endif
1366
1367 /* sys_io_destroy:
1368  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1369  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1370  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1371  *      is invalid.
1372  */
1373 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1374 {
1375         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1376         if (likely(NULL != ioctx)) {
1377                 struct ctx_rq_wait wait;
1378                 int ret;
1379
1380                 init_completion(&wait.comp);
1381                 atomic_set(&wait.count, 1);
1382
1383                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1384                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1385                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1386                  */
1387                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1388                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1389
1390                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1391                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1392                  * is destroyed.
1393                  */
1394                 if (!ret)
1395                         wait_for_completion(&wait.comp);
1396
1397                 return ret;
1398         }
1399         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1400         return -EINVAL;
1401 }
1402
1403 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1404 {
1405         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1406         unsigned long flags;
1407
1408         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1409         list_del(&iocb->ki_list);
1410         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1411 }
1412
1413 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1414 {
1415         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1416
1417         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1418                 aio_remove_iocb(iocb);
1419
1420         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1421                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1422
1423                 /*
1424                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1425                  * thread.
1426                  */
1427                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1428                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1429                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1430         }
1431
1432         iocb->ki_res.res = res;
1433         iocb->ki_res.res2 = res2;
1434         iocb_put(iocb);
1435 }
1436
1437 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb)
1438 {
1439         int ret;
1440
1441         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1442         req->private = NULL;
1443         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1444         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1445         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1446                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1447         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
1448         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1449                 /*
1450                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1451                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1452                  * class and priority.
1453                  */
1454                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1455                 if (ret) {
1456                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1457                         return ret;
1458                 }
1459
1460                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1461         } else
1462                 req->ki_ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
1463
1464         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1465         if (unlikely(ret))
1466                 return ret;
1467
1468         req->ki_flags &= ~IOCB_HIPRI; /* no one is going to poll for this I/O */
1469         return 0;
1470 }
1471
1472 static int aio_setup_rw(int rw, const struct iocb *iocb, struct iovec **iovec,
1473                 bool vectored, bool compat, struct iov_iter *iter)
1474 {
1475         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1476         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1477
1478         if (!vectored) {
1479                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1480                 *iovec = NULL;
1481                 return ret;
1482         }
1483 #ifdef CONFIG_COMPAT
1484         if (compat)
1485                 return compat_import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec,
1486                                 iter);
1487 #endif
1488         return import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1489 }
1490
1491 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1492 {
1493         switch (ret) {
1494         case -EIOCBQUEUED:
1495                 break;
1496         case -ERESTARTSYS:
1497         case -ERESTARTNOINTR:
1498         case -ERESTARTNOHAND:
1499         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1500                 /*
1501                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1502                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1503                  */
1504                 ret = -EINTR;
1505                 /*FALLTHRU*/
1506         default:
1507                 req->ki_complete(req, ret, 0);
1508         }
1509 }
1510
1511 static ssize_t aio_read(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1512                         bool vectored, bool compat)
1513 {
1514         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1515         struct iov_iter iter;
1516         struct file *file;
1517         ssize_t ret;
1518
1519         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1520         if (ret)
1521                 return ret;
1522         file = req->ki_filp;
1523         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1524                 return -EBADF;
1525         ret = -EINVAL;
1526         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1527                 return -EINVAL;
1528
1529         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1530         if (ret)
1531                 return ret;
1532         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1533         if (!ret)
1534                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1535         kfree(iovec);
1536         return ret;
1537 }
1538
1539 static ssize_t aio_write(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1540                          bool vectored, bool compat)
1541 {
1542         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1543         struct iov_iter iter;
1544         struct file *file;
1545         ssize_t ret;
1546
1547         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1548         if (ret)
1549                 return ret;
1550         file = req->ki_filp;
1551
1552         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1553                 return -EBADF;
1554         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1555                 return -EINVAL;
1556
1557         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1558         if (ret)
1559                 return ret;
1560         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1561         if (!ret) {
1562                 /*
1563                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1564                  * which will be released by another thread in
1565                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1566                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1567                  * we return to userspace.
1568                  */
1569                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1570                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE, true);
1571                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1572                 }
1573                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1574                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1575         }
1576         kfree(iovec);
1577         return ret;
1578 }
1579
1580 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1581 {
1582         struct aio_kiocb *iocb = container_of(work, struct aio_kiocb, fsync.work);
1583         const struct cred *old_cred = override_creds(iocb->fsync.creds);
1584
1585         iocb->ki_res.res = vfs_fsync(iocb->fsync.file, iocb->fsync.datasync);
1586         revert_creds(old_cred);
1587         put_cred(iocb->fsync.creds);
1588         iocb_put(iocb);
1589 }
1590
1591 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, const struct iocb *iocb,
1592                      bool datasync)
1593 {
1594         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1595                         iocb->aio_rw_flags))
1596                 return -EINVAL;
1597
1598         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync))
1599                 return -EINVAL;
1600
1601         req->creds = prepare_creds();
1602         if (!req->creds)
1603                 return -ENOMEM;
1604
1605         req->datasync = datasync;
1606         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1607         schedule_work(&req->work);
1608         return 0;
1609 }
1610
1611 static void aio_poll_put_work(struct work_struct *work)
1612 {
1613         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1614         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1615
1616         iocb_put(iocb);
1617 }
1618
1619 static void aio_poll_complete_work(struct work_struct *work)
1620 {
1621         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1622         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1623         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
1624         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1625         __poll_t mask = 0;
1626
1627         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
1628                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
1629
1630         /*
1631          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
1632          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
1633          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
1634          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
1635          * avoid further branches in the fast path.
1636          */
1637         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1638         if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
1639                 add_wait_queue(req->head, &req->wait);
1640                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1641                 return;
1642         }
1643         list_del_init(&iocb->ki_list);
1644         iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1645         req->done = true;
1646         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1647
1648         iocb_put(iocb);
1649 }
1650
1651 /* assumes we are called with irqs disabled */
1652 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1653 {
1654         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1655         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1656
1657         spin_lock(&req->head->lock);
1658         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1659         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
1660                 list_del_init(&req->wait.entry);
1661                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
1662         }
1663         spin_unlock(&req->head->lock);
1664
1665         return 0;
1666 }
1667
1668 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1669                 void *key)
1670 {
1671         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1672         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1673         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1674         unsigned long flags;
1675
1676         /* for instances that support it check for an event match first: */
1677         if (mask && !(mask & req->events))
1678                 return 0;
1679
1680         list_del_init(&req->wait.entry);
1681
1682         if (mask && spin_trylock_irqsave(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags)) {
1683                 struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1684
1685                 /*
1686                  * Try to complete the iocb inline if we can. Use
1687                  * irqsave/irqrestore because not all filesystems (e.g. fuse)
1688                  * call this function with IRQs disabled and because IRQs
1689                  * have to be disabled before ctx_lock is obtained.
1690                  */
1691                 list_del(&iocb->ki_list);
1692                 iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1693                 req->done = true;
1694                 if (iocb->ki_eventfd && eventfd_signal_count()) {
1695                         iocb = NULL;
1696                         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_put_work);
1697                         schedule_work(&req->work);
1698                 }
1699                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1700                 if (iocb)
1701                         iocb_put(iocb);
1702         } else {
1703                 schedule_work(&req->work);
1704         }
1705         return 1;
1706 }
1707
1708 struct aio_poll_table {
1709         struct poll_table_struct        pt;
1710         struct aio_kiocb                *iocb;
1711         int                             error;
1712 };
1713
1714 static void
1715 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1716                 struct poll_table_struct *p)
1717 {
1718         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1719
1720         /* multiple wait queues per file are not supported */
1721         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
1722                 pt->error = -EINVAL;
1723                 return;
1724         }
1725
1726         pt->error = 0;
1727         pt->iocb->poll.head = head;
1728         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1729 }
1730
1731 static ssize_t aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, const struct iocb *iocb)
1732 {
1733         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1734         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1735         struct aio_poll_table apt;
1736         bool cancel = false;
1737         __poll_t mask;
1738
1739         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1740         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1741                 return -EINVAL;
1742         /* reject fields that are not defined for poll */
1743         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1744                 return -EINVAL;
1745
1746         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1747         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1748
1749         req->head = NULL;
1750         req->done = false;
1751         req->cancelled = false;
1752
1753         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1754         apt.pt._key = req->events;
1755         apt.iocb = aiocb;
1756         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1757
1758         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1759         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1760         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1761
1762         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1763         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1764         if (likely(req->head)) {
1765                 spin_lock(&req->head->lock);
1766                 if (unlikely(list_empty(&req->wait.entry))) {
1767                         if (apt.error)
1768                                 cancel = true;
1769                         apt.error = 0;
1770                         mask = 0;
1771                 }
1772                 if (mask || apt.error) {
1773                         list_del_init(&req->wait.entry);
1774                 } else if (cancel) {
1775                         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1776                 } else if (!req->done) { /* actually waiting for an event */
1777                         list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1778                         aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1779                 }
1780                 spin_unlock(&req->head->lock);
1781         }
1782         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
1783                 aiocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1784                 apt.error = 0;
1785         }
1786         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1787         if (mask)
1788                 iocb_put(aiocb);
1789         return apt.error;
1790 }
1791
1792 static int __io_submit_one(struct kioctx *ctx, const struct iocb *iocb,
1793                            struct iocb __user *user_iocb, bool compat)
1794 {
1795         struct aio_kiocb *req;
1796         ssize_t ret;
1797
1798         /* enforce forwards compatibility on users */
1799         if (unlikely(iocb->aio_reserved2)) {
1800                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1801                 return -EINVAL;
1802         }
1803
1804         /* prevent overflows */
1805         if (unlikely(
1806             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1807             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1808             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1809            )) {
1810                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1811                 return -EINVAL;
1812         }
1813
1814         if (!get_reqs_available(ctx))
1815                 return -EAGAIN;
1816
1817         ret = -EAGAIN;
1818         req = aio_get_req(ctx);
1819         if (unlikely(!req))
1820                 goto out_put_reqs_available;
1821
1822         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1823         ret = -EBADF;
1824         if (unlikely(!req->ki_filp))
1825                 goto out_put_req;
1826
1827         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1828                 /*
1829                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1830                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1831                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1832                  * event using the eventfd_signal() function.
1833                  */
1834                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1835                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1836                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1837                         req->ki_eventfd = NULL;
1838                         goto out_put_req;
1839                 }
1840         }
1841
1842         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1843         if (unlikely(ret)) {
1844                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1845                 goto out_put_req;
1846         }
1847
1848         req->ki_res.obj = (u64)(unsigned long)user_iocb;
1849         req->ki_res.data = iocb->aio_data;
1850         req->ki_res.res = 0;
1851         req->ki_res.res2 = 0;
1852
1853         switch (iocb->aio_lio_opcode) {
1854         case IOCB_CMD_PREAD:
1855                 ret = aio_read(&req->rw, iocb, false, compat);
1856                 break;
1857         case IOCB_CMD_PWRITE:
1858                 ret = aio_write(&req->rw, iocb, false, compat);
1859                 break;
1860         case IOCB_CMD_PREADV:
1861                 ret = aio_read(&req->rw, iocb, true, compat);
1862                 break;
1863         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1864                 ret = aio_write(&req->rw, iocb, true, compat);
1865                 break;
1866         case IOCB_CMD_FSYNC:
1867                 ret = aio_fsync(&req->fsync, iocb, false);
1868                 break;
1869         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1870                 ret = aio_fsync(&req->fsync, iocb, true);
1871                 break;
1872         case IOCB_CMD_POLL:
1873                 ret = aio_poll(req, iocb);
1874                 break;
1875         default:
1876                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb->aio_lio_opcode);
1877                 ret = -EINVAL;
1878                 break;
1879         }
1880
1881         /* Done with the synchronous reference */
1882         iocb_put(req);
1883
1884         /*
1885          * If ret 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 (!ret)
1890                 return 0;
1891
1892 out_put_req:
1893         if (req->ki_eventfd)
1894                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
1895         iocb_destroy(req);
1896 out_put_reqs_available:
1897         put_reqs_available(ctx, 1);
1898         return ret;
1899 }
1900
1901 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1902                          bool compat)
1903 {
1904         struct iocb iocb;
1905
1906         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1907                 return -EFAULT;
1908
1909         return __io_submit_one(ctx, &iocb, user_iocb, compat);
1910 }
1911
1912 /* sys_io_submit:
1913  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1914  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1915  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1916  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1917  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1918  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1919  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1920  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1921  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1922  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1923  */
1924 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1925                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1926 {
1927         struct kioctx *ctx;
1928         long ret = 0;
1929         int i = 0;
1930         struct blk_plug plug;
1931
1932         if (unlikely(nr < 0))
1933                 return -EINVAL;
1934
1935         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1936         if (unlikely(!ctx)) {
1937                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1938                 return -EINVAL;
1939         }
1940
1941         if (nr > ctx->nr_events)
1942                 nr = ctx->nr_events;
1943
1944         blk_start_plug(&plug);
1945         for (i = 0; i < nr; i++) {
1946                 struct iocb __user *user_iocb;
1947
1948                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1949                         ret = -EFAULT;
1950                         break;
1951                 }
1952
1953                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1954                 if (ret)
1955                         break;
1956         }
1957         blk_finish_plug(&plug);
1958
1959         percpu_ref_put(&ctx->users);
1960         return i ? i : ret;
1961 }
1962
1963 #ifdef CONFIG_COMPAT
1964 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1965                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1966 {
1967         struct kioctx *ctx;
1968         long ret = 0;
1969         int i = 0;
1970         struct blk_plug plug;
1971
1972         if (unlikely(nr < 0))
1973                 return -EINVAL;
1974
1975         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1976         if (unlikely(!ctx)) {
1977                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1978                 return -EINVAL;
1979         }
1980
1981         if (nr > ctx->nr_events)
1982                 nr = ctx->nr_events;
1983
1984         blk_start_plug(&plug);
1985         for (i = 0; i < nr; i++) {
1986                 compat_uptr_t user_iocb;
1987
1988                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1989                         ret = -EFAULT;
1990                         break;
1991                 }
1992
1993                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1994                 if (ret)
1995                         break;
1996         }
1997         blk_finish_plug(&plug);
1998
1999         percpu_ref_put(&ctx->users);
2000         return i ? i : ret;
2001 }
2002 #endif
2003
2004 /* sys_io_cancel:
2005  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
2006  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
2007  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
2008  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
2009  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
2010  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
2011  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
2012  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2013  */
2014 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
2015                 struct io_event __user *, result)
2016 {
2017         struct kioctx *ctx;
2018         struct aio_kiocb *kiocb;
2019         int ret = -EINVAL;
2020         u32 key;
2021         u64 obj = (u64)(unsigned long)iocb;
2022
2023         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
2024                 return -EFAULT;
2025         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
2026                 return -EINVAL;
2027
2028         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2029         if (unlikely(!ctx))
2030                 return -EINVAL;
2031
2032         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2033         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
2034         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
2035                 if (kiocb->ki_res.obj == obj) {
2036                         ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2037                         list_del_init(&kiocb->ki_list);
2038                         break;
2039                 }
2040         }
2041         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2042
2043         if (!ret) {
2044                 /*
2045                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2046                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2047                  * cancellation is progress:
2048                  */
2049                 ret = -EINPROGRESS;
2050         }
2051
2052         percpu_ref_put(&ctx->users);
2053
2054         return ret;
2055 }
2056
2057 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2058                 long min_nr,
2059                 long nr,
2060                 struct io_event __user *events,
2061                 struct timespec64 *ts)
2062 {
2063         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2064         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2065         long ret = -EINVAL;
2066
2067         if (likely(ioctx)) {
2068                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2069                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2070                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2071         }
2072
2073         return ret;
2074 }
2075
2076 /* io_getevents:
2077  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2078  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2079  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2080  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2081  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2082  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2083  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2084  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2085  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2086  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2087  */
2088 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2089                 long, min_nr,
2090                 long, nr,
2091                 struct io_event __user *, events,
2092                 struct timespec __user *, timeout)
2093 {
2094         struct timespec64       ts;
2095         int                     ret;
2096
2097         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2098                 return -EFAULT;
2099
2100         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2101         if (!ret && signal_pending(current))
2102                 ret = -EINTR;
2103         return ret;
2104 }
2105
2106 struct __aio_sigset {
2107         const sigset_t __user   *sigmask;
2108         size_t          sigsetsize;
2109 };
2110
2111 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2112                 aio_context_t, ctx_id,
2113                 long, min_nr,
2114                 long, nr,
2115                 struct io_event __user *, events,
2116                 struct timespec __user *, timeout,
2117                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2118 {
2119         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2120         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2121         struct timespec64       ts;
2122         int ret;
2123
2124         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2125                 return -EFAULT;
2126
2127         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2128                 return -EFAULT;
2129
2130         if (ksig.sigmask) {
2131                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2132                         return -EINVAL;
2133                 if (copy_from_user(&ksigmask, ksig.sigmask, sizeof(ksigmask)))
2134                         return -EFAULT;
2135                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2136                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2137         }
2138
2139         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2140         if (signal_pending(current)) {
2141                 if (ksig.sigmask) {
2142                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2143                         set_restore_sigmask();
2144                 }
2145
2146                 if (!ret)
2147                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2148         } else {
2149                 if (ksig.sigmask)
2150                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2151         }
2152
2153         return ret;
2154 }
2155
2156 #ifdef CONFIG_COMPAT
2157 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, compat_aio_context_t, ctx_id,
2158                        compat_long_t, min_nr,
2159                        compat_long_t, nr,
2160                        struct io_event __user *, events,
2161                        struct compat_timespec __user *, timeout)
2162 {
2163         struct timespec64 t;
2164         int ret;
2165
2166         if (timeout && compat_get_timespec64(&t, timeout))
2167                 return -EFAULT;
2168
2169         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2170         if (!ret && signal_pending(current))
2171                 ret = -EINTR;
2172         return ret;
2173 }
2174
2175
2176 struct __compat_aio_sigset {
2177         compat_sigset_t __user  *sigmask;
2178         compat_size_t           sigsetsize;
2179 };
2180
2181 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2182                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2183                 compat_long_t, min_nr,
2184                 compat_long_t, nr,
2185                 struct io_event __user *, events,
2186                 struct compat_timespec __user *, timeout,
2187                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2188 {
2189         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2190         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2191         struct timespec64 t;
2192         int ret;
2193
2194         if (timeout && compat_get_timespec64(&t, timeout))
2195                 return -EFAULT;
2196
2197         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2198                 return -EFAULT;
2199
2200         if (ksig.sigmask) {
2201                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2202                         return -EINVAL;
2203                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, ksig.sigmask))
2204                         return -EFAULT;
2205                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2206                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2207         }
2208
2209         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2210         if (signal_pending(current)) {
2211                 if (ksig.sigmask) {
2212                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2213                         set_restore_sigmask();
2214                 }
2215                 if (!ret)
2216                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2217         } else {
2218                 if (ksig.sigmask)
2219                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2220         }
2221
2222         return ret;
2223 }
2224 #endif