aio: move sanity checks and request allocation to io_submit_one()
[muen/linux.git] / 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 /*
74  * Plugging is meant to work with larger batches of IOs. If we don't
75  * have more than the below, then don't bother setting up a plug.
76  */
77 #define AIO_PLUG_THRESHOLD      2
78
79 #define AIO_RING_PAGES  8
80
81 struct kioctx_table {
82         struct rcu_head         rcu;
83         unsigned                nr;
84         struct kioctx __rcu     *table[];
85 };
86
87 struct kioctx_cpu {
88         unsigned                reqs_available;
89 };
90
91 struct ctx_rq_wait {
92         struct completion comp;
93         atomic_t count;
94 };
95
96 struct kioctx {
97         struct percpu_ref       users;
98         atomic_t                dead;
99
100         struct percpu_ref       reqs;
101
102         unsigned long           user_id;
103
104         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
105
106         /*
107          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
108          * counter at a time:
109          */
110         unsigned                req_batch;
111         /*
112          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
113          * anything but counting against the global max_reqs quota.
114          *
115          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
116          * aio_setup_ring())
117          */
118         unsigned                max_reqs;
119
120         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
121         unsigned                nr_events;
122
123         unsigned long           mmap_base;
124         unsigned long           mmap_size;
125
126         struct page             **ring_pages;
127         long                    nr_pages;
128
129         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
130
131         /*
132          * signals when all in-flight requests are done
133          */
134         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
135
136         struct {
137                 /*
138                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
139                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
140                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
141                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
142                  *
143                  * We batch accesses to it with a percpu version.
144                  */
145                 atomic_t        reqs_available;
146         } ____cacheline_aligned_in_smp;
147
148         struct {
149                 spinlock_t      ctx_lock;
150                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
151         } ____cacheline_aligned_in_smp;
152
153         struct {
154                 struct mutex    ring_lock;
155                 wait_queue_head_t wait;
156         } ____cacheline_aligned_in_smp;
157
158         struct {
159                 unsigned        tail;
160                 unsigned        completed_events;
161                 spinlock_t      completion_lock;
162         } ____cacheline_aligned_in_smp;
163
164         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
165         struct file             *aio_ring_file;
166
167         unsigned                id;
168 };
169
170 /*
171  * First field must be the file pointer in all the
172  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
173  */
174 struct fsync_iocb {
175         struct file             *file;
176         struct work_struct      work;
177         bool                    datasync;
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 struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
253                                 int flags, const char *dev_name, void *data)
254 {
255         struct dentry *root = mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, NULL,
256                                            AIO_RING_MAGIC);
257
258         if (!IS_ERR(root))
259                 root->d_sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
260         return root;
261 }
262
263 /* aio_setup
264  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
265  *      failure as this is done early during the boot sequence.
266  */
267 static int __init aio_setup(void)
268 {
269         static struct file_system_type aio_fs = {
270                 .name           = "aio",
271                 .mount          = aio_mount,
272                 .kill_sb        = kill_anon_super,
273         };
274         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
275         if (IS_ERR(aio_mnt))
276                 panic("Failed to create aio fs mount.");
277
278         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
279         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
280         return 0;
281 }
282 __initcall(aio_setup);
283
284 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
285 {
286         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
287         struct address_space *i_mapping;
288
289         if (aio_ring_file) {
290                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
291
292                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
293                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
294                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
295                 i_mapping->private_data = NULL;
296                 ctx->aio_ring_file = NULL;
297                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
298
299                 fput(aio_ring_file);
300         }
301 }
302
303 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
304 {
305         int i;
306
307         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
308          * accesses to the kioctx from page migration.
309          */
310         put_aio_ring_file(ctx);
311
312         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
313                 struct page *page;
314                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
315                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
316                 page = ctx->ring_pages[i];
317                 if (!page)
318                         continue;
319                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
320                 put_page(page);
321         }
322
323         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
324                 kfree(ctx->ring_pages);
325                 ctx->ring_pages = NULL;
326         }
327 }
328
329 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
330 {
331         struct file *file = vma->vm_file;
332         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
333         struct kioctx_table *table;
334         int i, res = -EINVAL;
335
336         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
337         rcu_read_lock();
338         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
339         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
340                 struct kioctx *ctx;
341
342                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
343                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
344                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
345                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
346                                 res = 0;
347                         }
348                         break;
349                 }
350         }
351
352         rcu_read_unlock();
353         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
354         return res;
355 }
356
357 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
358         .mremap         = aio_ring_mremap,
359 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
360         .fault          = filemap_fault,
361         .map_pages      = filemap_map_pages,
362         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
363 #endif
364 };
365
366 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
367 {
368         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
369         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
370         return 0;
371 }
372
373 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
374         .mmap = aio_ring_mmap,
375 };
376
377 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
378 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
379                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
380 {
381         struct kioctx *ctx;
382         unsigned long flags;
383         pgoff_t idx;
384         int rc;
385
386         /*
387          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
388          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
389          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
390          */
391         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
392                 return -EINVAL;
393
394         rc = 0;
395
396         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
397         spin_lock(&mapping->private_lock);
398         ctx = mapping->private_data;
399         if (!ctx) {
400                 rc = -EINVAL;
401                 goto out;
402         }
403
404         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
405          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
406          * a partially initialized kiotx.
407          */
408         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
409                 rc = -EAGAIN;
410                 goto out;
411         }
412
413         idx = old->index;
414         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
415                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
416                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
417                         rc = -EAGAIN;
418         } else
419                 rc = -EINVAL;
420
421         if (rc != 0)
422                 goto out_unlock;
423
424         /* Writeback must be complete */
425         BUG_ON(PageWriteback(old));
426         get_page(new);
427
428         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, mode, 1);
429         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
430                 put_page(new);
431                 goto out_unlock;
432         }
433
434         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
435          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
436          * events from being lost.
437          */
438         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
439         migrate_page_copy(new, old);
440         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
441         ctx->ring_pages[idx] = new;
442         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
443
444         /* The old page is no longer accessible. */
445         put_page(old);
446
447 out_unlock:
448         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
449 out:
450         spin_unlock(&mapping->private_lock);
451         return rc;
452 }
453 #endif
454
455 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
456         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
457 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
458         .migratepage    = aio_migratepage,
459 #endif
460 };
461
462 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
463 {
464         struct aio_ring *ring;
465         struct mm_struct *mm = current->mm;
466         unsigned long size, unused;
467         int nr_pages;
468         int i;
469         struct file *file;
470
471         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
472         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
473
474         size = sizeof(struct aio_ring);
475         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
476
477         nr_pages = PFN_UP(size);
478         if (nr_pages < 0)
479                 return -EINVAL;
480
481         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
482         if (IS_ERR(file)) {
483                 ctx->aio_ring_file = NULL;
484                 return -ENOMEM;
485         }
486
487         ctx->aio_ring_file = file;
488         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
489                         / sizeof(struct io_event);
490
491         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
492         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
493                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
494                                           GFP_KERNEL);
495                 if (!ctx->ring_pages) {
496                         put_aio_ring_file(ctx);
497                         return -ENOMEM;
498                 }
499         }
500
501         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
502                 struct page *page;
503                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
504                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
505                 if (!page)
506                         break;
507                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
508                          current->pid, i, page_count(page));
509                 SetPageUptodate(page);
510                 unlock_page(page);
511
512                 ctx->ring_pages[i] = page;
513         }
514         ctx->nr_pages = i;
515
516         if (unlikely(i != nr_pages)) {
517                 aio_free_ring(ctx);
518                 return -ENOMEM;
519         }
520
521         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
522         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
523
524         if (down_write_killable(&mm->mmap_sem)) {
525                 ctx->mmap_size = 0;
526                 aio_free_ring(ctx);
527                 return -EINTR;
528         }
529
530         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
531                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
532                                        MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
533         up_write(&mm->mmap_sem);
534         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
535                 ctx->mmap_size = 0;
536                 aio_free_ring(ctx);
537                 return -ENOMEM;
538         }
539
540         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
541
542         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
543         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
544
545         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
546         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
547         ring->id = ~0U;
548         ring->head = ring->tail = 0;
549         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
550         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
551         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
552         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
553         kunmap_atomic(ring);
554         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
555
556         return 0;
557 }
558
559 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
560 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
561 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
562
563 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
564 {
565         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
566         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
567         unsigned long flags;
568
569         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
570                 return;
571
572         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
573         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
574         req->ki_cancel = cancel;
575         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
576 }
577 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
578
579 /*
580  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
581  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
582  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
583  */
584 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
585 {
586         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
587                                           free_rwork);
588         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
589
590         aio_free_ring(ctx);
591         free_percpu(ctx->cpu);
592         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
593         percpu_ref_exit(&ctx->users);
594         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
595 }
596
597 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
598 {
599         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
600
601         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
602         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
603                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
604
605         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
606         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
607         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
608 }
609
610 /*
611  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
612  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
613  * now it's safe to cancel any that need to be.
614  */
615 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
616 {
617         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
618         struct aio_kiocb *req;
619
620         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
621
622         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
623                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
624                                        struct aio_kiocb, ki_list);
625                 req->ki_cancel(&req->rw);
626                 list_del_init(&req->ki_list);
627         }
628
629         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
630
631         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
632         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
633 }
634
635 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
636 {
637         unsigned i, new_nr;
638         struct kioctx_table *table, *old;
639         struct aio_ring *ring;
640
641         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
642         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
643
644         while (1) {
645                 if (table)
646                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
647                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
648                                         ctx->id = i;
649                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
650                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
651
652                                         /* While kioctx setup is in progress,
653                                          * we are protected from page migration
654                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
655                                          */
656                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
657                                         ring->id = ctx->id;
658                                         kunmap_atomic(ring);
659                                         return 0;
660                                 }
661
662                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
663                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
664
665                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
666                                 new_nr, GFP_KERNEL);
667                 if (!table)
668                         return -ENOMEM;
669
670                 table->nr = new_nr;
671
672                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
673                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
674
675                 if (!old) {
676                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
677                 } else if (table->nr > old->nr) {
678                         memcpy(table->table, old->table,
679                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
680
681                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
682                         kfree_rcu(old, rcu);
683                 } else {
684                         kfree(table);
685                         table = old;
686                 }
687         }
688 }
689
690 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
691 {
692         spin_lock(&aio_nr_lock);
693         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
694                 aio_nr = 0;
695         else
696                 aio_nr -= nr;
697         spin_unlock(&aio_nr_lock);
698 }
699
700 /* ioctx_alloc
701  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
702  */
703 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
704 {
705         struct mm_struct *mm = current->mm;
706         struct kioctx *ctx;
707         int err = -ENOMEM;
708
709         /*
710          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
711          * for counting against the global limit -- before it changes.
712          */
713         unsigned int max_reqs = nr_events;
714
715         /*
716          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
717          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
718          *
719          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
720          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
721          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
722          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
723          */
724         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
725         nr_events *= 2;
726
727         /* Prevent overflows */
728         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
729                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
730                 return ERR_PTR(-EINVAL);
731         }
732
733         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
734                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
735
736         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
737         if (!ctx)
738                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
739
740         ctx->max_reqs = max_reqs;
741
742         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
743         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
744         mutex_init(&ctx->ring_lock);
745         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
746          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
747         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
748         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
749
750         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
751
752         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
753                 goto err;
754
755         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
756                 goto err;
757
758         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
759         if (!ctx->cpu)
760                 goto err;
761
762         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
763         if (err < 0)
764                 goto err;
765
766         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
767         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
768         if (ctx->req_batch < 1)
769                 ctx->req_batch = 1;
770
771         /* limit the number of system wide aios */
772         spin_lock(&aio_nr_lock);
773         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
774             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
775                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
776                 err = -EAGAIN;
777                 goto err_ctx;
778         }
779         aio_nr += ctx->max_reqs;
780         spin_unlock(&aio_nr_lock);
781
782         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
783         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
784
785         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
786         if (err)
787                 goto err_cleanup;
788
789         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
790         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
791
792         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
793                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
794         return ctx;
795
796 err_cleanup:
797         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
798 err_ctx:
799         atomic_set(&ctx->dead, 1);
800         if (ctx->mmap_size)
801                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
802         aio_free_ring(ctx);
803 err:
804         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
805         free_percpu(ctx->cpu);
806         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
807         percpu_ref_exit(&ctx->users);
808         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
809         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
810         return ERR_PTR(err);
811 }
812
813 /* kill_ioctx
814  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
815  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
816  *      the rapid destruction of the kioctx.
817  */
818 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
819                       struct ctx_rq_wait *wait)
820 {
821         struct kioctx_table *table;
822
823         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
824         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
825                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
826                 return -EINVAL;
827         }
828
829         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
830         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
831         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
832         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
833
834         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
835         wake_up_all(&ctx->wait);
836
837         /*
838          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
839          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
840          * has already returned, so io_setup() could potentially return
841          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
842          *  could tell).
843          */
844         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
845
846         if (ctx->mmap_size)
847                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
848
849         ctx->rq_wait = wait;
850         percpu_ref_kill(&ctx->users);
851         return 0;
852 }
853
854 /*
855  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
856  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
857  * called on the context.
858  *
859  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
860  * them.
861  */
862 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
863 {
864         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
865         struct ctx_rq_wait wait;
866         int i, skipped;
867
868         if (!table)
869                 return;
870
871         atomic_set(&wait.count, table->nr);
872         init_completion(&wait.comp);
873
874         skipped = 0;
875         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
876                 struct kioctx *ctx =
877                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
878
879                 if (!ctx) {
880                         skipped++;
881                         continue;
882                 }
883
884                 /*
885                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
886                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
887                  * this is not necessarily our ->mm.
888                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
889                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
890                  */
891                 ctx->mmap_size = 0;
892                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
893         }
894
895         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
896                 /* Wait until all IO for the context are done. */
897                 wait_for_completion(&wait.comp);
898         }
899
900         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
901         kfree(table);
902 }
903
904 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
905 {
906         struct kioctx_cpu *kcpu;
907         unsigned long flags;
908
909         local_irq_save(flags);
910         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
911         kcpu->reqs_available += nr;
912
913         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
914                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
915                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
916         }
917
918         local_irq_restore(flags);
919 }
920
921 static bool __get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
922 {
923         struct kioctx_cpu *kcpu;
924         bool ret = false;
925         unsigned long flags;
926
927         local_irq_save(flags);
928         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
929         if (!kcpu->reqs_available) {
930                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
931
932                 do {
933                         if (avail < ctx->req_batch)
934                                 goto out;
935
936                         old = avail;
937                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
938                                                avail, avail - ctx->req_batch);
939                 } while (avail != old);
940
941                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
942         }
943
944         ret = true;
945         kcpu->reqs_available--;
946 out:
947         local_irq_restore(flags);
948         return ret;
949 }
950
951 /* refill_reqs_available
952  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
953  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
954  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
955  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
956  *      called holding ctx->completion_lock.
957  */
958 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
959                                   unsigned tail)
960 {
961         unsigned events_in_ring, completed;
962
963         /* Clamp head since userland can write to it. */
964         head %= ctx->nr_events;
965         if (head <= tail)
966                 events_in_ring = tail - head;
967         else
968                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
969
970         completed = ctx->completed_events;
971         if (events_in_ring < completed)
972                 completed -= events_in_ring;
973         else
974                 completed = 0;
975
976         if (!completed)
977                 return;
978
979         ctx->completed_events -= completed;
980         put_reqs_available(ctx, completed);
981 }
982
983 /* user_refill_reqs_available
984  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
985  *      out of space in the completion ring.
986  */
987 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
988 {
989         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
990         if (ctx->completed_events) {
991                 struct aio_ring *ring;
992                 unsigned head;
993
994                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
995                  * here, but that's okay since whether we read the old version
996                  * or the new version, and either will be valid.  The important
997                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
998                  * aio_complete() from updating tail by holding
999                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
1000                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
1001                  * safe/right thing.
1002                  */
1003                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1004                 head = ring->head;
1005                 kunmap_atomic(ring);
1006
1007                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
1008         }
1009
1010         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1011 }
1012
1013 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
1014 {
1015         if (__get_reqs_available(ctx))
1016                 return true;
1017         user_refill_reqs_available(ctx);
1018         return __get_reqs_available(ctx);
1019 }
1020
1021 /* aio_get_req
1022  *      Allocate a slot for an aio request.
1023  * Returns NULL if no requests are free.
1024  *
1025  * The refcount is initialized to 2 - one for the async op completion,
1026  * one for the synchronous code that does this.
1027  */
1028 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1029 {
1030         struct aio_kiocb *req;
1031
1032         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
1033         if (unlikely(!req))
1034                 return NULL;
1035
1036         if (unlikely(!get_reqs_available(ctx))) {
1037                 kfree(req);
1038                 return NULL;
1039         }
1040
1041         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1042         req->ki_ctx = ctx;
1043         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1044         refcount_set(&req->ki_refcnt, 2);
1045         req->ki_eventfd = NULL;
1046         return req;
1047 }
1048
1049 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1050 {
1051         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1052         struct mm_struct *mm = current->mm;
1053         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1054         struct kioctx_table *table;
1055         unsigned id;
1056
1057         if (get_user(id, &ring->id))
1058                 return NULL;
1059
1060         rcu_read_lock();
1061         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1062
1063         if (!table || id >= table->nr)
1064                 goto out;
1065
1066         id = array_index_nospec(id, table->nr);
1067         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1068         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1069                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1070                         ret = ctx;
1071         }
1072 out:
1073         rcu_read_unlock();
1074         return ret;
1075 }
1076
1077 static inline void iocb_destroy(struct aio_kiocb *iocb)
1078 {
1079         if (iocb->ki_eventfd)
1080                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1081         if (iocb->ki_filp)
1082                 fput(iocb->ki_filp);
1083         percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1084         kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1085 }
1086
1087 /* aio_complete
1088  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1089  */
1090 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb)
1091 {
1092         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1093         struct aio_ring *ring;
1094         struct io_event *ev_page, *event;
1095         unsigned tail, pos, head;
1096         unsigned long   flags;
1097
1098         /*
1099          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1100          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1101          * pointer since we might be called from irq context.
1102          */
1103         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1104
1105         tail = ctx->tail;
1106         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1107
1108         if (++tail >= ctx->nr_events)
1109                 tail = 0;
1110
1111         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1112         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1113
1114         *event = iocb->ki_res;
1115
1116         kunmap_atomic(ev_page);
1117         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1118
1119         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %Lx %Lx\n", ctx, tail, iocb,
1120                  (void __user *)(unsigned long)iocb->ki_res.obj,
1121                  iocb->ki_res.data, iocb->ki_res.res, iocb->ki_res.res2);
1122
1123         /* after flagging the request as done, we
1124          * must never even look at it again
1125          */
1126         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1127
1128         ctx->tail = tail;
1129
1130         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1131         head = ring->head;
1132         ring->tail = tail;
1133         kunmap_atomic(ring);
1134         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1135
1136         ctx->completed_events++;
1137         if (ctx->completed_events > 1)
1138                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1139         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1140
1141         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1142
1143         /*
1144          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1145          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1146          * from IRQ context.
1147          */
1148         if (iocb->ki_eventfd)
1149                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1150
1151         /*
1152          * We have to order our ring_info tail store above and test
1153          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1154          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1155          * ordered with the unlocked test.
1156          */
1157         smp_mb();
1158
1159         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1160                 wake_up(&ctx->wait);
1161 }
1162
1163 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1164 {
1165         if (refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
1166                 aio_complete(iocb);
1167                 iocb_destroy(iocb);
1168         }
1169 }
1170
1171 /* aio_read_events_ring
1172  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1173  *      events fetched
1174  */
1175 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1176                                  struct io_event __user *event, long nr)
1177 {
1178         struct aio_ring *ring;
1179         unsigned head, tail, pos;
1180         long ret = 0;
1181         int copy_ret;
1182
1183         /*
1184          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1185          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1186          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1187          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1188          */
1189         sched_annotate_sleep();
1190         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1191
1192         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1193         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1194         head = ring->head;
1195         tail = ring->tail;
1196         kunmap_atomic(ring);
1197
1198         /*
1199          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1200          * we also see the events that were stored up to the tail.
1201          */
1202         smp_rmb();
1203
1204         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1205
1206         if (head == tail)
1207                 goto out;
1208
1209         head %= ctx->nr_events;
1210         tail %= ctx->nr_events;
1211
1212         while (ret < nr) {
1213                 long avail;
1214                 struct io_event *ev;
1215                 struct page *page;
1216
1217                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1218                 if (head == tail)
1219                         break;
1220
1221                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1222                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1223                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1224
1225                 avail = min(avail, nr - ret);
1226                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1227
1228                 ev = kmap(page);
1229                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1230                                         sizeof(*ev) * avail);
1231                 kunmap(page);
1232
1233                 if (unlikely(copy_ret)) {
1234                         ret = -EFAULT;
1235                         goto out;
1236                 }
1237
1238                 ret += avail;
1239                 head += avail;
1240                 head %= ctx->nr_events;
1241         }
1242
1243         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1244         ring->head = head;
1245         kunmap_atomic(ring);
1246         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1247
1248         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1249 out:
1250         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1251
1252         return ret;
1253 }
1254
1255 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1256                             struct io_event __user *event, long *i)
1257 {
1258         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1259
1260         if (ret > 0)
1261                 *i += ret;
1262
1263         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1264                 ret = -EINVAL;
1265
1266         if (!*i)
1267                 *i = ret;
1268
1269         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1270 }
1271
1272 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1273                         struct io_event __user *event,
1274                         ktime_t until)
1275 {
1276         long ret = 0;
1277
1278         /*
1279          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1280          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1281          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1282          *
1283          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1284          * the task state back to TASK_RUNNING.
1285          *
1286          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1287          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1288          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1289          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1290          * something to be aware of when touching this code.
1291          */
1292         if (until == 0)
1293                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1294         else
1295                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1296                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1297                                 until);
1298         return ret;
1299 }
1300
1301 /* sys_io_setup:
1302  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1303  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1304  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1305  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1306  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1307  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1308  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1309  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1310  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1311  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1312  *      implemented.
1313  */
1314 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1315 {
1316         struct kioctx *ioctx = NULL;
1317         unsigned long ctx;
1318         long ret;
1319
1320         ret = get_user(ctx, ctxp);
1321         if (unlikely(ret))
1322                 goto out;
1323
1324         ret = -EINVAL;
1325         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1326                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1327                          ctx, nr_events);
1328                 goto out;
1329         }
1330
1331         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1332         ret = PTR_ERR(ioctx);
1333         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1334                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1335                 if (ret)
1336                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1337                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1338         }
1339
1340 out:
1341         return ret;
1342 }
1343
1344 #ifdef CONFIG_COMPAT
1345 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1346 {
1347         struct kioctx *ioctx = NULL;
1348         unsigned long ctx;
1349         long ret;
1350
1351         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1352         if (unlikely(ret))
1353                 goto out;
1354
1355         ret = -EINVAL;
1356         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1357                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1358                          ctx, nr_events);
1359                 goto out;
1360         }
1361
1362         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1363         ret = PTR_ERR(ioctx);
1364         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1365                 /* truncating is ok because it's a user address */
1366                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1367                 if (ret)
1368                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1369                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1370         }
1371
1372 out:
1373         return ret;
1374 }
1375 #endif
1376
1377 /* sys_io_destroy:
1378  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1379  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1380  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1381  *      is invalid.
1382  */
1383 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1384 {
1385         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1386         if (likely(NULL != ioctx)) {
1387                 struct ctx_rq_wait wait;
1388                 int ret;
1389
1390                 init_completion(&wait.comp);
1391                 atomic_set(&wait.count, 1);
1392
1393                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1394                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1395                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1396                  */
1397                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1398                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1399
1400                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1401                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1402                  * is destroyed.
1403                  */
1404                 if (!ret)
1405                         wait_for_completion(&wait.comp);
1406
1407                 return ret;
1408         }
1409         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1410         return -EINVAL;
1411 }
1412
1413 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1414 {
1415         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1416         unsigned long flags;
1417
1418         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1419         list_del(&iocb->ki_list);
1420         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1421 }
1422
1423 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1424 {
1425         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1426
1427         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1428                 aio_remove_iocb(iocb);
1429
1430         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1431                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1432
1433                 /*
1434                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1435                  * thread.
1436                  */
1437                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1438                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1439                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1440         }
1441
1442         iocb->ki_res.res = res;
1443         iocb->ki_res.res2 = res2;
1444         iocb_put(iocb);
1445 }
1446
1447 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb)
1448 {
1449         int ret;
1450
1451         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1452         req->private = NULL;
1453         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1454         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1455         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1456                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1457         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
1458         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1459                 /*
1460                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1461                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1462                  * class and priority.
1463                  */
1464                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1465                 if (ret) {
1466                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1467                         return ret;
1468                 }
1469
1470                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1471         } else
1472                 req->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1473
1474         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1475         if (unlikely(ret))
1476                 return ret;
1477
1478         req->ki_flags &= ~IOCB_HIPRI; /* no one is going to poll for this I/O */
1479         return 0;
1480 }
1481
1482 static int aio_setup_rw(int rw, const struct iocb *iocb, struct iovec **iovec,
1483                 bool vectored, bool compat, struct iov_iter *iter)
1484 {
1485         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1486         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1487
1488         if (!vectored) {
1489                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1490                 *iovec = NULL;
1491                 return ret;
1492         }
1493 #ifdef CONFIG_COMPAT
1494         if (compat)
1495                 return compat_import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec,
1496                                 iter);
1497 #endif
1498         return import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1499 }
1500
1501 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1502 {
1503         switch (ret) {
1504         case -EIOCBQUEUED:
1505                 break;
1506         case -ERESTARTSYS:
1507         case -ERESTARTNOINTR:
1508         case -ERESTARTNOHAND:
1509         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1510                 /*
1511                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1512                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1513                  */
1514                 ret = -EINTR;
1515                 /*FALLTHRU*/
1516         default:
1517                 req->ki_complete(req, ret, 0);
1518         }
1519 }
1520
1521 static int aio_read(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1522                         bool vectored, bool compat)
1523 {
1524         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1525         struct iov_iter iter;
1526         struct file *file;
1527         int ret;
1528
1529         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1530         if (ret)
1531                 return ret;
1532         file = req->ki_filp;
1533         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1534                 return -EBADF;
1535         ret = -EINVAL;
1536         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1537                 return -EINVAL;
1538
1539         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1540         if (ret)
1541                 return ret;
1542         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1543         if (!ret)
1544                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1545         kfree(iovec);
1546         return ret;
1547 }
1548
1549 static int aio_write(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1550                          bool vectored, bool compat)
1551 {
1552         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1553         struct iov_iter iter;
1554         struct file *file;
1555         int ret;
1556
1557         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1558         if (ret)
1559                 return ret;
1560         file = req->ki_filp;
1561
1562         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1563                 return -EBADF;
1564         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1565                 return -EINVAL;
1566
1567         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1568         if (ret)
1569                 return ret;
1570         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1571         if (!ret) {
1572                 /*
1573                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1574                  * which will be released by another thread in
1575                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1576                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1577                  * we return to userspace.
1578                  */
1579                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1580                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE, true);
1581                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1582                 }
1583                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1584                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1585         }
1586         kfree(iovec);
1587         return ret;
1588 }
1589
1590 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1591 {
1592         struct aio_kiocb *iocb = container_of(work, struct aio_kiocb, fsync.work);
1593
1594         iocb->ki_res.res = vfs_fsync(iocb->fsync.file, iocb->fsync.datasync);
1595         iocb_put(iocb);
1596 }
1597
1598 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, const struct iocb *iocb,
1599                      bool datasync)
1600 {
1601         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1602                         iocb->aio_rw_flags))
1603                 return -EINVAL;
1604
1605         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync))
1606                 return -EINVAL;
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_complete_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         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
1619         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1620         __poll_t mask = 0;
1621
1622         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
1623                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
1624
1625         /*
1626          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
1627          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
1628          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
1629          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
1630          * avoid further branches in the fast path.
1631          */
1632         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1633         if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
1634                 add_wait_queue(req->head, &req->wait);
1635                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1636                 return;
1637         }
1638         list_del_init(&iocb->ki_list);
1639         iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1640         req->done = true;
1641         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1642
1643         iocb_put(iocb);
1644 }
1645
1646 /* assumes we are called with irqs disabled */
1647 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1648 {
1649         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1650         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1651
1652         spin_lock(&req->head->lock);
1653         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1654         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
1655                 list_del_init(&req->wait.entry);
1656                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
1657         }
1658         spin_unlock(&req->head->lock);
1659
1660         return 0;
1661 }
1662
1663 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1664                 void *key)
1665 {
1666         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1667         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1668         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1669         unsigned long flags;
1670
1671         /* for instances that support it check for an event match first: */
1672         if (mask && !(mask & req->events))
1673                 return 0;
1674
1675         list_del_init(&req->wait.entry);
1676
1677         if (mask && spin_trylock_irqsave(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags)) {
1678                 /*
1679                  * Try to complete the iocb inline if we can. Use
1680                  * irqsave/irqrestore because not all filesystems (e.g. fuse)
1681                  * call this function with IRQs disabled and because IRQs
1682                  * have to be disabled before ctx_lock is obtained.
1683                  */
1684                 list_del(&iocb->ki_list);
1685                 iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1686                 req->done = true;
1687                 spin_unlock_irqrestore(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags);
1688                 iocb_put(iocb);
1689         } else {
1690                 schedule_work(&req->work);
1691         }
1692         return 1;
1693 }
1694
1695 struct aio_poll_table {
1696         struct poll_table_struct        pt;
1697         struct aio_kiocb                *iocb;
1698         int                             error;
1699 };
1700
1701 static void
1702 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1703                 struct poll_table_struct *p)
1704 {
1705         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1706
1707         /* multiple wait queues per file are not supported */
1708         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
1709                 pt->error = -EINVAL;
1710                 return;
1711         }
1712
1713         pt->error = 0;
1714         pt->iocb->poll.head = head;
1715         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1716 }
1717
1718 static int aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, const struct iocb *iocb)
1719 {
1720         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1721         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1722         struct aio_poll_table apt;
1723         bool cancel = false;
1724         __poll_t mask;
1725
1726         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1727         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1728                 return -EINVAL;
1729         /* reject fields that are not defined for poll */
1730         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1731                 return -EINVAL;
1732
1733         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1734         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1735
1736         req->head = NULL;
1737         req->done = false;
1738         req->cancelled = false;
1739
1740         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1741         apt.pt._key = req->events;
1742         apt.iocb = aiocb;
1743         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1744
1745         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1746         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1747         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1748
1749         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1750         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1751         if (likely(req->head)) {
1752                 spin_lock(&req->head->lock);
1753                 if (unlikely(list_empty(&req->wait.entry))) {
1754                         if (apt.error)
1755                                 cancel = true;
1756                         apt.error = 0;
1757                         mask = 0;
1758                 }
1759                 if (mask || apt.error) {
1760                         list_del_init(&req->wait.entry);
1761                 } else if (cancel) {
1762                         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1763                 } else if (!req->done) { /* actually waiting for an event */
1764                         list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1765                         aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1766                 }
1767                 spin_unlock(&req->head->lock);
1768         }
1769         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
1770                 aiocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1771                 apt.error = 0;
1772         }
1773         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1774         if (mask)
1775                 iocb_put(aiocb);
1776         return apt.error;
1777 }
1778
1779 static int __io_submit_one(struct kioctx *ctx, const struct iocb *iocb,
1780                            struct iocb __user *user_iocb, struct aio_kiocb *req,
1781                            bool compat)
1782 {
1783         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1784         if (unlikely(!req->ki_filp))
1785                 return -EBADF;
1786
1787         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1788                 struct eventfd_ctx *eventfd;
1789                 /*
1790                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1791                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1792                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1793                  * event using the eventfd_signal() function.
1794                  */
1795                 eventfd = eventfd_ctx_fdget(iocb->aio_resfd);
1796                 if (IS_ERR(eventfd))
1797                         return PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1798
1799                 req->ki_eventfd = eventfd;
1800         }
1801
1802         if (unlikely(put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key))) {
1803                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1804                 return -EFAULT;
1805         }
1806
1807         req->ki_res.obj = (u64)(unsigned long)user_iocb;
1808         req->ki_res.data = iocb->aio_data;
1809         req->ki_res.res = 0;
1810         req->ki_res.res2 = 0;
1811
1812         switch (iocb->aio_lio_opcode) {
1813         case IOCB_CMD_PREAD:
1814                 return aio_read(&req->rw, iocb, false, compat);
1815         case IOCB_CMD_PWRITE:
1816                 return aio_write(&req->rw, iocb, false, compat);
1817         case IOCB_CMD_PREADV:
1818                 return aio_read(&req->rw, iocb, true, compat);
1819         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1820                 return aio_write(&req->rw, iocb, true, compat);
1821         case IOCB_CMD_FSYNC:
1822                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, false);
1823         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1824                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, true);
1825         case IOCB_CMD_POLL:
1826                 return aio_poll(req, iocb);
1827         default:
1828                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb->aio_lio_opcode);
1829                 return -EINVAL;
1830         }
1831 }
1832
1833 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1834                          bool compat)
1835 {
1836         struct aio_kiocb *req;
1837         struct iocb iocb;
1838         int err;
1839
1840         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1841                 return -EFAULT;
1842
1843         /* enforce forwards compatibility on users */
1844         if (unlikely(iocb.aio_reserved2)) {
1845                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1846                 return -EINVAL;
1847         }
1848
1849         /* prevent overflows */
1850         if (unlikely(
1851             (iocb.aio_buf != (unsigned long)iocb.aio_buf) ||
1852             (iocb.aio_nbytes != (size_t)iocb.aio_nbytes) ||
1853             ((ssize_t)iocb.aio_nbytes < 0)
1854            )) {
1855                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1856                 return -EINVAL;
1857         }
1858
1859         req = aio_get_req(ctx);
1860         if (unlikely(!req))
1861                 return -EAGAIN;
1862
1863         err = __io_submit_one(ctx, &iocb, user_iocb, req, compat);
1864
1865         /* Done with the synchronous reference */
1866         iocb_put(req);
1867
1868         /*
1869          * If err is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
1870          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
1871          * means that we need to destroy req ourselves.
1872          */
1873         if (unlikely(err)) {
1874                 iocb_destroy(req);
1875                 put_reqs_available(ctx, 1);
1876         }
1877         return err;
1878 }
1879
1880 /* sys_io_submit:
1881  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1882  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1883  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1884  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1885  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1886  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1887  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1888  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1889  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1890  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1891  */
1892 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1893                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1894 {
1895         struct kioctx *ctx;
1896         long ret = 0;
1897         int i = 0;
1898         struct blk_plug plug;
1899
1900         if (unlikely(nr < 0))
1901                 return -EINVAL;
1902
1903         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1904         if (unlikely(!ctx)) {
1905                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1906                 return -EINVAL;
1907         }
1908
1909         if (nr > ctx->nr_events)
1910                 nr = ctx->nr_events;
1911
1912         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1913                 blk_start_plug(&plug);
1914         for (i = 0; i < nr; i++) {
1915                 struct iocb __user *user_iocb;
1916
1917                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1918                         ret = -EFAULT;
1919                         break;
1920                 }
1921
1922                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1923                 if (ret)
1924                         break;
1925         }
1926         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1927                 blk_finish_plug(&plug);
1928
1929         percpu_ref_put(&ctx->users);
1930         return i ? i : ret;
1931 }
1932
1933 #ifdef CONFIG_COMPAT
1934 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1935                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1936 {
1937         struct kioctx *ctx;
1938         long ret = 0;
1939         int i = 0;
1940         struct blk_plug plug;
1941
1942         if (unlikely(nr < 0))
1943                 return -EINVAL;
1944
1945         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1946         if (unlikely(!ctx)) {
1947                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1948                 return -EINVAL;
1949         }
1950
1951         if (nr > ctx->nr_events)
1952                 nr = ctx->nr_events;
1953
1954         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1955                 blk_start_plug(&plug);
1956         for (i = 0; i < nr; i++) {
1957                 compat_uptr_t user_iocb;
1958
1959                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1960                         ret = -EFAULT;
1961                         break;
1962                 }
1963
1964                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1965                 if (ret)
1966                         break;
1967         }
1968         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1969                 blk_finish_plug(&plug);
1970
1971         percpu_ref_put(&ctx->users);
1972         return i ? i : ret;
1973 }
1974 #endif
1975
1976 /* sys_io_cancel:
1977  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1978  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1979  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1980  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1981  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1982  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1983  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1984  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1985  */
1986 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1987                 struct io_event __user *, result)
1988 {
1989         struct kioctx *ctx;
1990         struct aio_kiocb *kiocb;
1991         int ret = -EINVAL;
1992         u32 key;
1993         u64 obj = (u64)(unsigned long)iocb;
1994
1995         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
1996                 return -EFAULT;
1997         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
1998                 return -EINVAL;
1999
2000         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2001         if (unlikely(!ctx))
2002                 return -EINVAL;
2003
2004         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2005         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
2006         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
2007                 if (kiocb->ki_res.obj == obj) {
2008                         ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2009                         list_del_init(&kiocb->ki_list);
2010                         break;
2011                 }
2012         }
2013         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2014
2015         if (!ret) {
2016                 /*
2017                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2018                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2019                  * cancellation is progress:
2020                  */
2021                 ret = -EINPROGRESS;
2022         }
2023
2024         percpu_ref_put(&ctx->users);
2025
2026         return ret;
2027 }
2028
2029 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2030                 long min_nr,
2031                 long nr,
2032                 struct io_event __user *events,
2033                 struct timespec64 *ts)
2034 {
2035         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2036         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2037         long ret = -EINVAL;
2038
2039         if (likely(ioctx)) {
2040                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2041                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2042                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2043         }
2044
2045         return ret;
2046 }
2047
2048 /* io_getevents:
2049  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2050  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2051  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2052  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2053  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2054  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2055  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2056  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2057  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2058  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2059  */
2060 #if !defined(CONFIG_64BIT_TIME) || defined(CONFIG_64BIT)
2061
2062 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2063                 long, min_nr,
2064                 long, nr,
2065                 struct io_event __user *, events,
2066                 struct __kernel_timespec __user *, timeout)
2067 {
2068         struct timespec64       ts;
2069         int                     ret;
2070
2071         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2072                 return -EFAULT;
2073
2074         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2075         if (!ret && signal_pending(current))
2076                 ret = -EINTR;
2077         return ret;
2078 }
2079
2080 #endif
2081
2082 struct __aio_sigset {
2083         const sigset_t __user   *sigmask;
2084         size_t          sigsetsize;
2085 };
2086
2087 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2088                 aio_context_t, ctx_id,
2089                 long, min_nr,
2090                 long, nr,
2091                 struct io_event __user *, events,
2092                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2093                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2094 {
2095         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2096         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2097         struct timespec64       ts;
2098         int ret;
2099
2100         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2101                 return -EFAULT;
2102
2103         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2104                 return -EFAULT;
2105
2106         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2107         if (ret)
2108                 return ret;
2109
2110         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2111         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2112         if (signal_pending(current) && !ret)
2113                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2114
2115         return ret;
2116 }
2117
2118 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME) && !defined(CONFIG_64BIT)
2119
2120 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time32,
2121                 aio_context_t, ctx_id,
2122                 long, min_nr,
2123                 long, nr,
2124                 struct io_event __user *, events,
2125                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2126                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2127 {
2128         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2129         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2130         struct timespec64       ts;
2131         int ret;
2132
2133         if (timeout && unlikely(get_old_timespec32(&ts, timeout)))
2134                 return -EFAULT;
2135
2136         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2137                 return -EFAULT;
2138
2139
2140         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2141         if (ret)
2142                 return ret;
2143
2144         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2145         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2146         if (signal_pending(current) && !ret)
2147                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2148
2149         return ret;
2150 }
2151
2152 #endif
2153
2154 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2155
2156 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents_time32, __u32, ctx_id,
2157                 __s32, min_nr,
2158                 __s32, nr,
2159                 struct io_event __user *, events,
2160                 struct old_timespec32 __user *, timeout)
2161 {
2162         struct timespec64 t;
2163         int ret;
2164
2165         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2166                 return -EFAULT;
2167
2168         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2169         if (!ret && signal_pending(current))
2170                 ret = -EINTR;
2171         return ret;
2172 }
2173
2174 #endif
2175
2176 #ifdef CONFIG_COMPAT
2177
2178 struct __compat_aio_sigset {
2179         compat_sigset_t __user  *sigmask;
2180         compat_size_t           sigsetsize;
2181 };
2182
2183 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2184
2185 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2186                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2187                 compat_long_t, min_nr,
2188                 compat_long_t, nr,
2189                 struct io_event __user *, events,
2190                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2191                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2192 {
2193         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2194         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2195         struct timespec64 t;
2196         int ret;
2197
2198         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2199                 return -EFAULT;
2200
2201         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2202                 return -EFAULT;
2203
2204         ret = set_compat_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2205         if (ret)
2206                 return ret;
2207
2208         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2209         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2210         if (signal_pending(current) && !ret)
2211                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2212
2213         return ret;
2214 }
2215
2216 #endif
2217
2218 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time64,
2219                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2220                 compat_long_t, min_nr,
2221                 compat_long_t, nr,
2222                 struct io_event __user *, events,
2223                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2224                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2225 {
2226         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2227         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2228         struct timespec64 t;
2229         int ret;
2230
2231         if (timeout && get_timespec64(&t, timeout))
2232                 return -EFAULT;
2233
2234         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2235                 return -EFAULT;
2236
2237         ret = set_compat_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2238         if (ret)
2239                 return ret;
2240
2241         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2242         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2243         if (signal_pending(current) && !ret)
2244                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2245
2246         return ret;
2247 }
2248 #endif