b0a8aa544e34cb2a56ca99582d49d460cec65731
[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                    woken;
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         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1037         req->ki_ctx = ctx;
1038         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1039         refcount_set(&req->ki_refcnt, 2);
1040         req->ki_eventfd = NULL;
1041         return req;
1042 }
1043
1044 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1045 {
1046         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1047         struct mm_struct *mm = current->mm;
1048         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1049         struct kioctx_table *table;
1050         unsigned id;
1051
1052         if (get_user(id, &ring->id))
1053                 return NULL;
1054
1055         rcu_read_lock();
1056         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1057
1058         if (!table || id >= table->nr)
1059                 goto out;
1060
1061         id = array_index_nospec(id, table->nr);
1062         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1063         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1064                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1065                         ret = ctx;
1066         }
1067 out:
1068         rcu_read_unlock();
1069         return ret;
1070 }
1071
1072 static inline void iocb_destroy(struct aio_kiocb *iocb)
1073 {
1074         if (iocb->ki_filp)
1075                 fput(iocb->ki_filp);
1076         percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1077         kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1078 }
1079
1080 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1081 {
1082         if (refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt))
1083                 iocb_destroy(iocb);
1084 }
1085
1086 /* aio_complete
1087  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1088  */
1089 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb, long res, long res2)
1090 {
1091         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1092         struct aio_ring *ring;
1093         struct io_event *ev_page, *event;
1094         unsigned tail, pos, head;
1095         unsigned long   flags;
1096
1097         iocb->ki_res.res = res;
1098         iocb->ki_res.res2 = res2;
1099         /*
1100          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1101          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1102          * pointer since we might be called from irq context.
1103          */
1104         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1105
1106         tail = ctx->tail;
1107         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1108
1109         if (++tail >= ctx->nr_events)
1110                 tail = 0;
1111
1112         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1113         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1114
1115         *event = iocb->ki_res;
1116
1117         kunmap_atomic(ev_page);
1118         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1119
1120         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %Lx %Lx\n", ctx, tail, iocb,
1121                  (void __user *)(unsigned long)iocb->ki_res.obj,
1122                  iocb->ki_res.data, iocb->ki_res.res, iocb->ki_res.res2);
1123
1124         /* after flagging the request as done, we
1125          * must never even look at it again
1126          */
1127         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1128
1129         ctx->tail = tail;
1130
1131         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1132         head = ring->head;
1133         ring->tail = tail;
1134         kunmap_atomic(ring);
1135         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1136
1137         ctx->completed_events++;
1138         if (ctx->completed_events > 1)
1139                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1140         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1141
1142         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1143
1144         /*
1145          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1146          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1147          * from IRQ context.
1148          */
1149         if (iocb->ki_eventfd) {
1150                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1151                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1152         }
1153
1154         /*
1155          * We have to order our ring_info tail store above and test
1156          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1157          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1158          * ordered with the unlocked test.
1159          */
1160         smp_mb();
1161
1162         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1163                 wake_up(&ctx->wait);
1164         iocb_put(iocb);
1165 }
1166
1167 /* aio_read_events_ring
1168  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1169  *      events fetched
1170  */
1171 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1172                                  struct io_event __user *event, long nr)
1173 {
1174         struct aio_ring *ring;
1175         unsigned head, tail, pos;
1176         long ret = 0;
1177         int copy_ret;
1178
1179         /*
1180          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1181          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1182          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1183          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1184          */
1185         sched_annotate_sleep();
1186         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1187
1188         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1189         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1190         head = ring->head;
1191         tail = ring->tail;
1192         kunmap_atomic(ring);
1193
1194         /*
1195          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1196          * we also see the events that were stored up to the tail.
1197          */
1198         smp_rmb();
1199
1200         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1201
1202         if (head == tail)
1203                 goto out;
1204
1205         head %= ctx->nr_events;
1206         tail %= ctx->nr_events;
1207
1208         while (ret < nr) {
1209                 long avail;
1210                 struct io_event *ev;
1211                 struct page *page;
1212
1213                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1214                 if (head == tail)
1215                         break;
1216
1217                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1218                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1219                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1220
1221                 avail = min(avail, nr - ret);
1222                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1223
1224                 ev = kmap(page);
1225                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1226                                         sizeof(*ev) * avail);
1227                 kunmap(page);
1228
1229                 if (unlikely(copy_ret)) {
1230                         ret = -EFAULT;
1231                         goto out;
1232                 }
1233
1234                 ret += avail;
1235                 head += avail;
1236                 head %= ctx->nr_events;
1237         }
1238
1239         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1240         ring->head = head;
1241         kunmap_atomic(ring);
1242         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1243
1244         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1245 out:
1246         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1247
1248         return ret;
1249 }
1250
1251 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1252                             struct io_event __user *event, long *i)
1253 {
1254         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1255
1256         if (ret > 0)
1257                 *i += ret;
1258
1259         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1260                 ret = -EINVAL;
1261
1262         if (!*i)
1263                 *i = ret;
1264
1265         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1266 }
1267
1268 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1269                         struct io_event __user *event,
1270                         ktime_t until)
1271 {
1272         long ret = 0;
1273
1274         /*
1275          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1276          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1277          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1278          *
1279          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1280          * the task state back to TASK_RUNNING.
1281          *
1282          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1283          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1284          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1285          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1286          * something to be aware of when touching this code.
1287          */
1288         if (until == 0)
1289                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1290         else
1291                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1292                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1293                                 until);
1294         return ret;
1295 }
1296
1297 /* sys_io_setup:
1298  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1299  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1300  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1301  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1302  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1303  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1304  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1305  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1306  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1307  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1308  *      implemented.
1309  */
1310 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1311 {
1312         struct kioctx *ioctx = NULL;
1313         unsigned long ctx;
1314         long ret;
1315
1316         ret = get_user(ctx, ctxp);
1317         if (unlikely(ret))
1318                 goto out;
1319
1320         ret = -EINVAL;
1321         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1322                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1323                          ctx, nr_events);
1324                 goto out;
1325         }
1326
1327         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1328         ret = PTR_ERR(ioctx);
1329         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1330                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1331                 if (ret)
1332                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1333                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1334         }
1335
1336 out:
1337         return ret;
1338 }
1339
1340 #ifdef CONFIG_COMPAT
1341 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1342 {
1343         struct kioctx *ioctx = NULL;
1344         unsigned long ctx;
1345         long ret;
1346
1347         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1348         if (unlikely(ret))
1349                 goto out;
1350
1351         ret = -EINVAL;
1352         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1353                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1354                          ctx, nr_events);
1355                 goto out;
1356         }
1357
1358         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1359         ret = PTR_ERR(ioctx);
1360         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1361                 /* truncating is ok because it's a user address */
1362                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1363                 if (ret)
1364                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1365                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1366         }
1367
1368 out:
1369         return ret;
1370 }
1371 #endif
1372
1373 /* sys_io_destroy:
1374  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1375  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1376  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1377  *      is invalid.
1378  */
1379 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1380 {
1381         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1382         if (likely(NULL != ioctx)) {
1383                 struct ctx_rq_wait wait;
1384                 int ret;
1385
1386                 init_completion(&wait.comp);
1387                 atomic_set(&wait.count, 1);
1388
1389                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1390                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1391                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1392                  */
1393                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1394                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1395
1396                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1397                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1398                  * is destroyed.
1399                  */
1400                 if (!ret)
1401                         wait_for_completion(&wait.comp);
1402
1403                 return ret;
1404         }
1405         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1406         return -EINVAL;
1407 }
1408
1409 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1410 {
1411         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1412         unsigned long flags;
1413
1414         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1415         list_del(&iocb->ki_list);
1416         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1417 }
1418
1419 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1420 {
1421         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1422
1423         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1424                 aio_remove_iocb(iocb);
1425
1426         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1427                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1428
1429                 /*
1430                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1431                  * thread.
1432                  */
1433                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1434                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1435                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1436         }
1437
1438         aio_complete(iocb, res, res2);
1439 }
1440
1441 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb)
1442 {
1443         int ret;
1444
1445         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1446         req->private = NULL;
1447         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1448         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1449         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1450                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1451         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
1452         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1453                 /*
1454                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1455                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1456                  * class and priority.
1457                  */
1458                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1459                 if (ret) {
1460                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1461                         return ret;
1462                 }
1463
1464                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1465         } else
1466                 req->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1467
1468         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1469         if (unlikely(ret))
1470                 return ret;
1471
1472         req->ki_flags &= ~IOCB_HIPRI; /* no one is going to poll for this I/O */
1473         return 0;
1474 }
1475
1476 static int aio_setup_rw(int rw, const struct iocb *iocb, struct iovec **iovec,
1477                 bool vectored, bool compat, struct iov_iter *iter)
1478 {
1479         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1480         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1481
1482         if (!vectored) {
1483                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1484                 *iovec = NULL;
1485                 return ret;
1486         }
1487 #ifdef CONFIG_COMPAT
1488         if (compat)
1489                 return compat_import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec,
1490                                 iter);
1491 #endif
1492         return import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1493 }
1494
1495 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1496 {
1497         switch (ret) {
1498         case -EIOCBQUEUED:
1499                 break;
1500         case -ERESTARTSYS:
1501         case -ERESTARTNOINTR:
1502         case -ERESTARTNOHAND:
1503         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1504                 /*
1505                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1506                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1507                  */
1508                 ret = -EINTR;
1509                 /*FALLTHRU*/
1510         default:
1511                 req->ki_complete(req, ret, 0);
1512         }
1513 }
1514
1515 static ssize_t aio_read(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1516                         bool vectored, bool compat)
1517 {
1518         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1519         struct iov_iter iter;
1520         struct file *file;
1521         ssize_t ret;
1522
1523         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1524         if (ret)
1525                 return ret;
1526         file = req->ki_filp;
1527         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1528                 return -EBADF;
1529         ret = -EINVAL;
1530         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1531                 return -EINVAL;
1532
1533         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1534         if (ret)
1535                 return ret;
1536         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1537         if (!ret)
1538                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1539         kfree(iovec);
1540         return ret;
1541 }
1542
1543 static ssize_t aio_write(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1544                          bool vectored, bool compat)
1545 {
1546         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1547         struct iov_iter iter;
1548         struct file *file;
1549         ssize_t ret;
1550
1551         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1552         if (ret)
1553                 return ret;
1554         file = req->ki_filp;
1555
1556         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1557                 return -EBADF;
1558         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1559                 return -EINVAL;
1560
1561         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1562         if (ret)
1563                 return ret;
1564         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1565         if (!ret) {
1566                 /*
1567                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1568                  * which will be released by another thread in
1569                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1570                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1571                  * we return to userspace.
1572                  */
1573                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1574                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE, true);
1575                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1576                 }
1577                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1578                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1579         }
1580         kfree(iovec);
1581         return ret;
1582 }
1583
1584 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1585 {
1586         struct fsync_iocb *req = container_of(work, struct fsync_iocb, work);
1587         int ret;
1588
1589         ret = vfs_fsync(req->file, req->datasync);
1590         aio_complete(container_of(req, struct aio_kiocb, fsync), ret, 0);
1591 }
1592
1593 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, const struct iocb *iocb,
1594                      bool datasync)
1595 {
1596         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1597                         iocb->aio_rw_flags))
1598                 return -EINVAL;
1599
1600         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync))
1601                 return -EINVAL;
1602
1603         req->datasync = datasync;
1604         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1605         schedule_work(&req->work);
1606         return 0;
1607 }
1608
1609 static inline void aio_poll_complete(struct aio_kiocb *iocb, __poll_t mask)
1610 {
1611         aio_complete(iocb, mangle_poll(mask), 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         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1640
1641         aio_poll_complete(iocb, mask);
1642 }
1643
1644 /* assumes we are called with irqs disabled */
1645 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1646 {
1647         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1648         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1649
1650         spin_lock(&req->head->lock);
1651         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1652         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
1653                 list_del_init(&req->wait.entry);
1654                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
1655         }
1656         spin_unlock(&req->head->lock);
1657
1658         return 0;
1659 }
1660
1661 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1662                 void *key)
1663 {
1664         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1665         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1666         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1667         unsigned long flags;
1668
1669         req->woken = true;
1670
1671         /* for instances that support it check for an event match first: */
1672         if (mask) {
1673                 if (!(mask & req->events))
1674                         return 0;
1675
1676                 /*
1677                  * Try to complete the iocb inline if we can. Use
1678                  * irqsave/irqrestore because not all filesystems (e.g. fuse)
1679                  * call this function with IRQs disabled and because IRQs
1680                  * have to be disabled before ctx_lock is obtained.
1681                  */
1682                 if (spin_trylock_irqsave(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags)) {
1683                         list_del(&iocb->ki_list);
1684                         spin_unlock_irqrestore(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags);
1685
1686                         list_del_init(&req->wait.entry);
1687                         aio_poll_complete(iocb, mask);
1688                         return 1;
1689                 }
1690         }
1691
1692         list_del_init(&req->wait.entry);
1693         schedule_work(&req->work);
1694         return 1;
1695 }
1696
1697 struct aio_poll_table {
1698         struct poll_table_struct        pt;
1699         struct aio_kiocb                *iocb;
1700         int                             error;
1701 };
1702
1703 static void
1704 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1705                 struct poll_table_struct *p)
1706 {
1707         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1708
1709         /* multiple wait queues per file are not supported */
1710         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
1711                 pt->error = -EINVAL;
1712                 return;
1713         }
1714
1715         pt->error = 0;
1716         pt->iocb->poll.head = head;
1717         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1718 }
1719
1720 static ssize_t aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, const struct iocb *iocb)
1721 {
1722         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1723         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1724         struct aio_poll_table apt;
1725         __poll_t mask;
1726
1727         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1728         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1729                 return -EINVAL;
1730         /* reject fields that are not defined for poll */
1731         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1732                 return -EINVAL;
1733
1734         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1735         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1736
1737         req->head = NULL;
1738         req->woken = false;
1739         req->cancelled = false;
1740
1741         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1742         apt.pt._key = req->events;
1743         apt.iocb = aiocb;
1744         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1745
1746         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1747         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1748         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1749
1750         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1751         if (unlikely(!req->head)) {
1752                 /* we did not manage to set up a waitqueue, done */
1753                 goto out;
1754         }
1755
1756         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1757         spin_lock(&req->head->lock);
1758         if (req->woken) {
1759                 /* wake_up context handles the rest */
1760                 mask = 0;
1761                 apt.error = 0;
1762         } else if (mask || apt.error) {
1763                 /* if we get an error or a mask we are done */
1764                 WARN_ON_ONCE(list_empty(&req->wait.entry));
1765                 list_del_init(&req->wait.entry);
1766         } else {
1767                 /* actually waiting for an event */
1768                 list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1769                 aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1770         }
1771         spin_unlock(&req->head->lock);
1772         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1773
1774 out:
1775         if (unlikely(apt.error))
1776                 return apt.error;
1777
1778         if (mask)
1779                 aio_poll_complete(aiocb, mask);
1780         return 0;
1781 }
1782
1783 static int __io_submit_one(struct kioctx *ctx, const struct iocb *iocb,
1784                            struct iocb __user *user_iocb, bool compat)
1785 {
1786         struct aio_kiocb *req;
1787         ssize_t ret;
1788
1789         /* enforce forwards compatibility on users */
1790         if (unlikely(iocb->aio_reserved2)) {
1791                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1792                 return -EINVAL;
1793         }
1794
1795         /* prevent overflows */
1796         if (unlikely(
1797             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1798             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1799             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1800            )) {
1801                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1802                 return -EINVAL;
1803         }
1804
1805         if (!get_reqs_available(ctx))
1806                 return -EAGAIN;
1807
1808         ret = -EAGAIN;
1809         req = aio_get_req(ctx);
1810         if (unlikely(!req))
1811                 goto out_put_reqs_available;
1812
1813         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1814         ret = -EBADF;
1815         if (unlikely(!req->ki_filp))
1816                 goto out_put_req;
1817
1818         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1819                 /*
1820                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1821                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1822                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1823                  * event using the eventfd_signal() function.
1824                  */
1825                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1826                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1827                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1828                         req->ki_eventfd = NULL;
1829                         goto out_put_req;
1830                 }
1831         }
1832
1833         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1834         if (unlikely(ret)) {
1835                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1836                 goto out_put_req;
1837         }
1838
1839         req->ki_res.obj = (u64)(unsigned long)user_iocb;
1840         req->ki_res.data = iocb->aio_data;
1841         req->ki_res.res = 0;
1842         req->ki_res.res2 = 0;
1843
1844         switch (iocb->aio_lio_opcode) {
1845         case IOCB_CMD_PREAD:
1846                 ret = aio_read(&req->rw, iocb, false, compat);
1847                 break;
1848         case IOCB_CMD_PWRITE:
1849                 ret = aio_write(&req->rw, iocb, false, compat);
1850                 break;
1851         case IOCB_CMD_PREADV:
1852                 ret = aio_read(&req->rw, iocb, true, compat);
1853                 break;
1854         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1855                 ret = aio_write(&req->rw, iocb, true, compat);
1856                 break;
1857         case IOCB_CMD_FSYNC:
1858                 ret = aio_fsync(&req->fsync, iocb, false);
1859                 break;
1860         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1861                 ret = aio_fsync(&req->fsync, iocb, true);
1862                 break;
1863         case IOCB_CMD_POLL:
1864                 ret = aio_poll(req, iocb);
1865                 break;
1866         default:
1867                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb->aio_lio_opcode);
1868                 ret = -EINVAL;
1869                 break;
1870         }
1871
1872         /* Done with the synchronous reference */
1873         iocb_put(req);
1874
1875         /*
1876          * If ret is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
1877          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
1878          * means that we need to destroy req ourselves.
1879          */
1880         if (!ret)
1881                 return 0;
1882
1883 out_put_req:
1884         if (req->ki_eventfd)
1885                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
1886         iocb_destroy(req);
1887 out_put_reqs_available:
1888         put_reqs_available(ctx, 1);
1889         return ret;
1890 }
1891
1892 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1893                          bool compat)
1894 {
1895         struct iocb iocb;
1896
1897         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1898                 return -EFAULT;
1899
1900         return __io_submit_one(ctx, &iocb, user_iocb, compat);
1901 }
1902
1903 /* sys_io_submit:
1904  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1905  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1906  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1907  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1908  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1909  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1910  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1911  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1912  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1913  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1914  */
1915 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1916                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1917 {
1918         struct kioctx *ctx;
1919         long ret = 0;
1920         int i = 0;
1921         struct blk_plug plug;
1922
1923         if (unlikely(nr < 0))
1924                 return -EINVAL;
1925
1926         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1927         if (unlikely(!ctx)) {
1928                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1929                 return -EINVAL;
1930         }
1931
1932         if (nr > ctx->nr_events)
1933                 nr = ctx->nr_events;
1934
1935         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1936                 blk_start_plug(&plug);
1937         for (i = 0; i < nr; i++) {
1938                 struct iocb __user *user_iocb;
1939
1940                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1941                         ret = -EFAULT;
1942                         break;
1943                 }
1944
1945                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1946                 if (ret)
1947                         break;
1948         }
1949         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1950                 blk_finish_plug(&plug);
1951
1952         percpu_ref_put(&ctx->users);
1953         return i ? i : ret;
1954 }
1955
1956 #ifdef CONFIG_COMPAT
1957 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1958                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1959 {
1960         struct kioctx *ctx;
1961         long ret = 0;
1962         int i = 0;
1963         struct blk_plug plug;
1964
1965         if (unlikely(nr < 0))
1966                 return -EINVAL;
1967
1968         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1969         if (unlikely(!ctx)) {
1970                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1971                 return -EINVAL;
1972         }
1973
1974         if (nr > ctx->nr_events)
1975                 nr = ctx->nr_events;
1976
1977         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1978                 blk_start_plug(&plug);
1979         for (i = 0; i < nr; i++) {
1980                 compat_uptr_t user_iocb;
1981
1982                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1983                         ret = -EFAULT;
1984                         break;
1985                 }
1986
1987                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1988                 if (ret)
1989                         break;
1990         }
1991         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1992                 blk_finish_plug(&plug);
1993
1994         percpu_ref_put(&ctx->users);
1995         return i ? i : ret;
1996 }
1997 #endif
1998
1999 /* sys_io_cancel:
2000  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
2001  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
2002  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
2003  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
2004  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
2005  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
2006  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
2007  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2008  */
2009 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
2010                 struct io_event __user *, result)
2011 {
2012         struct kioctx *ctx;
2013         struct aio_kiocb *kiocb;
2014         int ret = -EINVAL;
2015         u32 key;
2016         u64 obj = (u64)(unsigned long)iocb;
2017
2018         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
2019                 return -EFAULT;
2020         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
2021                 return -EINVAL;
2022
2023         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2024         if (unlikely(!ctx))
2025                 return -EINVAL;
2026
2027         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2028         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
2029         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
2030                 if (kiocb->ki_res.obj == obj) {
2031                         ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2032                         list_del_init(&kiocb->ki_list);
2033                         break;
2034                 }
2035         }
2036         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2037
2038         if (!ret) {
2039                 /*
2040                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2041                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2042                  * cancellation is progress:
2043                  */
2044                 ret = -EINPROGRESS;
2045         }
2046
2047         percpu_ref_put(&ctx->users);
2048
2049         return ret;
2050 }
2051
2052 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2053                 long min_nr,
2054                 long nr,
2055                 struct io_event __user *events,
2056                 struct timespec64 *ts)
2057 {
2058         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2059         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2060         long ret = -EINVAL;
2061
2062         if (likely(ioctx)) {
2063                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2064                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2065                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2066         }
2067
2068         return ret;
2069 }
2070
2071 /* io_getevents:
2072  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2073  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2074  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2075  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2076  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2077  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2078  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2079  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2080  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2081  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2082  */
2083 #if !defined(CONFIG_64BIT_TIME) || defined(CONFIG_64BIT)
2084
2085 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2086                 long, min_nr,
2087                 long, nr,
2088                 struct io_event __user *, events,
2089                 struct __kernel_timespec __user *, timeout)
2090 {
2091         struct timespec64       ts;
2092         int                     ret;
2093
2094         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2095                 return -EFAULT;
2096
2097         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2098         if (!ret && signal_pending(current))
2099                 ret = -EINTR;
2100         return ret;
2101 }
2102
2103 #endif
2104
2105 struct __aio_sigset {
2106         const sigset_t __user   *sigmask;
2107         size_t          sigsetsize;
2108 };
2109
2110 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2111                 aio_context_t, ctx_id,
2112                 long, min_nr,
2113                 long, nr,
2114                 struct io_event __user *, events,
2115                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2116                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2117 {
2118         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2119         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2120         struct timespec64       ts;
2121         int ret;
2122
2123         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2124                 return -EFAULT;
2125
2126         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2127                 return -EFAULT;
2128
2129         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2130         if (ret)
2131                 return ret;
2132
2133         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2134         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2135         if (signal_pending(current) && !ret)
2136                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2137
2138         return ret;
2139 }
2140
2141 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME) && !defined(CONFIG_64BIT)
2142
2143 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time32,
2144                 aio_context_t, ctx_id,
2145                 long, min_nr,
2146                 long, nr,
2147                 struct io_event __user *, events,
2148                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2149                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2150 {
2151         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2152         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2153         struct timespec64       ts;
2154         int ret;
2155
2156         if (timeout && unlikely(get_old_timespec32(&ts, timeout)))
2157                 return -EFAULT;
2158
2159         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2160                 return -EFAULT;
2161
2162
2163         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2164         if (ret)
2165                 return ret;
2166
2167         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2168         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2169         if (signal_pending(current) && !ret)
2170                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2171
2172         return ret;
2173 }
2174
2175 #endif
2176
2177 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2178
2179 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents_time32, __u32, ctx_id,
2180                 __s32, min_nr,
2181                 __s32, nr,
2182                 struct io_event __user *, events,
2183                 struct old_timespec32 __user *, timeout)
2184 {
2185         struct timespec64 t;
2186         int ret;
2187
2188         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2189                 return -EFAULT;
2190
2191         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2192         if (!ret && signal_pending(current))
2193                 ret = -EINTR;
2194         return ret;
2195 }
2196
2197 #endif
2198
2199 #ifdef CONFIG_COMPAT
2200
2201 struct __compat_aio_sigset {
2202         compat_sigset_t __user  *sigmask;
2203         compat_size_t           sigsetsize;
2204 };
2205
2206 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2207
2208 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2209                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2210                 compat_long_t, min_nr,
2211                 compat_long_t, nr,
2212                 struct io_event __user *, events,
2213                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2214                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2215 {
2216         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2217         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2218         struct timespec64 t;
2219         int ret;
2220
2221         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2222                 return -EFAULT;
2223
2224         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2225                 return -EFAULT;
2226
2227         ret = set_compat_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2228         if (ret)
2229                 return ret;
2230
2231         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2232         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2233         if (signal_pending(current) && !ret)
2234                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2235
2236         return ret;
2237 }
2238
2239 #endif
2240
2241 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time64,
2242                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2243                 compat_long_t, min_nr,
2244                 compat_long_t, nr,
2245                 struct io_event __user *, events,
2246                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2247                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2248 {
2249         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2250         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2251         struct timespec64 t;
2252         int ret;
2253
2254         if (timeout && get_timespec64(&t, timeout))
2255                 return -EFAULT;
2256
2257         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2258                 return -EFAULT;
2259
2260         ret = set_compat_user_sigmask(ksig.sigmask, &ksigmask, &sigsaved, ksig.sigsetsize);
2261         if (ret)
2262                 return ret;
2263
2264         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2265         restore_user_sigmask(ksig.sigmask, &sigsaved);
2266         if (signal_pending(current) && !ret)
2267                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2268
2269         return ret;
2270 }
2271 #endif