nfsd: move most of nfsfh.h to fs/nfsd
[safe/jmp/linux-2.6] / fs / aio.c
1 /*
2  *      An async IO implementation for Linux
3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
4  *
5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
6  *
7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
8  *
9  *      See ../COPYING for licensing terms.
10  */
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/aio_abi.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/uio.h>
19
20 #define DEBUG 0
21
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/fs.h>
24 #include <linux/file.h>
25 #include <linux/mm.h>
26 #include <linux/mman.h>
27 #include <linux/mmu_context.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/timer.h>
30 #include <linux/aio.h>
31 #include <linux/highmem.h>
32 #include <linux/workqueue.h>
33 #include <linux/security.h>
34 #include <linux/eventfd.h>
35
36 #include <asm/kmap_types.h>
37 #include <asm/uaccess.h>
38
39 #if DEBUG > 1
40 #define dprintk         printk
41 #else
42 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
43 #endif
44
45 /*------ sysctl variables----*/
46 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
47 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
48 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
49 /*----end sysctl variables---*/
50
51 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
52 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
53
54 static struct workqueue_struct *aio_wq;
55
56 /* Used for rare fput completion. */
57 static void aio_fput_routine(struct work_struct *);
58 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine);
59
60 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
61 static LIST_HEAD(fput_head);
62
63 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
64 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
65
66 /* aio_setup
67  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
68  *      failure as this is done early during the boot sequence.
69  */
70 static int __init aio_setup(void)
71 {
72         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
73         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
74
75         aio_wq = create_workqueue("aio");
76
77         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
78
79         return 0;
80 }
81 __initcall(aio_setup);
82
83 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
84 {
85         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
86         long i;
87
88         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
89                 put_page(info->ring_pages[i]);
90
91         if (info->mmap_size) {
92                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
93                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
94                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
95         }
96
97         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
98                 kfree(info->ring_pages);
99         info->ring_pages = NULL;
100         info->nr = 0;
101 }
102
103 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
104 {
105         struct aio_ring *ring;
106         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
107         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
108         unsigned long size;
109         int nr_pages;
110
111         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
112         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
113
114         size = sizeof(struct aio_ring);
115         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
116         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
117
118         if (nr_pages < 0)
119                 return -EINVAL;
120
121         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
122
123         info->nr = 0;
124         info->ring_pages = info->internal_pages;
125         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
126                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
127                 if (!info->ring_pages)
128                         return -ENOMEM;
129         }
130
131         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
132         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
133         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
134         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
135                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,
136                                   0);
137         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
138                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
139                 info->mmap_size = 0;
140                 aio_free_ring(ctx);
141                 return -EAGAIN;
142         }
143
144         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
145         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
146                                         info->mmap_base, nr_pages, 
147                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
148         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
149
150         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
151                 aio_free_ring(ctx);
152                 return -EAGAIN;
153         }
154
155         ctx->user_id = info->mmap_base;
156
157         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
158
159         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
160         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
161         ring->id = ctx->user_id;
162         ring->head = ring->tail = 0;
163         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
164         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
165         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
166         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
167         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
168
169         return 0;
170 }
171
172
173 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
174  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
175  */
176 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
177 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
178 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
179
180 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
181         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
182         struct io_event *__event;                                       \
183         __event = kmap_atomic(                                          \
184                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
185         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
186         __event;                                                        \
187 })
188
189 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
190         struct io_event *__event = (event);     \
191         (void)__event;                          \
192         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
193 } while(0)
194
195 static void ctx_rcu_free(struct rcu_head *head)
196 {
197         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
198         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
199
200         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
201
202         if (nr_events) {
203                 spin_lock(&aio_nr_lock);
204                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
205                 aio_nr -= nr_events;
206                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
207         }
208 }
209
210 /* __put_ioctx
211  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
212  *      and the struct needs to be freed.
213  */
214 static void __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
215 {
216         BUG_ON(ctx->reqs_active);
217
218         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
219         cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
220         aio_free_ring(ctx);
221         mmdrop(ctx->mm);
222         ctx->mm = NULL;
223         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
224         call_rcu(&ctx->rcu_head, ctx_rcu_free);
225 }
226
227 #define get_ioctx(kioctx) do {                                          \
228         BUG_ON(atomic_read(&(kioctx)->users) <= 0);                     \
229         atomic_inc(&(kioctx)->users);                                   \
230 } while (0)
231 #define put_ioctx(kioctx) do {                                          \
232         BUG_ON(atomic_read(&(kioctx)->users) <= 0);                     \
233         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&(kioctx)->users)))            \
234                 __put_ioctx(kioctx);                                    \
235 } while (0)
236
237 /* ioctx_alloc
238  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
239  */
240 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
241 {
242         struct mm_struct *mm;
243         struct kioctx *ctx;
244         int did_sync = 0;
245
246         /* Prevent overflows */
247         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
248             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
249                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
250                 return ERR_PTR(-EINVAL);
251         }
252
253         if ((unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
254                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
255
256         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
257         if (!ctx)
258                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
259
260         ctx->max_reqs = nr_events;
261         mm = ctx->mm = current->mm;
262         atomic_inc(&mm->mm_count);
263
264         atomic_set(&ctx->users, 1);
265         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
266         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
267         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
268
269         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
270         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
271         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
272
273         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
274                 goto out_freectx;
275
276         /* limit the number of system wide aios */
277         do {
278                 spin_lock_bh(&aio_nr_lock);
279                 if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
280                     aio_nr + nr_events < aio_nr)
281                         ctx->max_reqs = 0;
282                 else
283                         aio_nr += ctx->max_reqs;
284                 spin_unlock_bh(&aio_nr_lock);
285                 if (ctx->max_reqs || did_sync)
286                         break;
287
288                 /* wait for rcu callbacks to have completed before giving up */
289                 synchronize_rcu();
290                 did_sync = 1;
291                 ctx->max_reqs = nr_events;
292         } while (1);
293
294         if (ctx->max_reqs == 0)
295                 goto out_cleanup;
296
297         /* now link into global list. */
298         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
299         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
300         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
301
302         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
303                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
304         return ctx;
305
306 out_cleanup:
307         __put_ioctx(ctx);
308         return ERR_PTR(-EAGAIN);
309
310 out_freectx:
311         mmdrop(mm);
312         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
313         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
314
315         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
316         return ctx;
317 }
318
319 /* aio_cancel_all
320  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
321  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
322  *      the rapid destruction of the kioctx.
323  */
324 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
325 {
326         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
327         struct io_event res;
328         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
329         ctx->dead = 1;
330         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
331                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
332                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
333                 list_del_init(&iocb->ki_list);
334                 cancel = iocb->ki_cancel;
335                 kiocbSetCancelled(iocb);
336                 if (cancel) {
337                         iocb->ki_users++;
338                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
339                         cancel(iocb, &res);
340                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
341                 }
342         }
343         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
344 }
345
346 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
347 {
348         struct task_struct *tsk = current;
349         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
350
351         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
352         if (!ctx->reqs_active)
353                 goto out;
354
355         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
356         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
357         while (ctx->reqs_active) {
358                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
359                 io_schedule();
360                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
361                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
362         }
363         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
364         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
365
366 out:
367         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
368 }
369
370 /* wait_on_sync_kiocb:
371  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
372  */
373 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
374 {
375         while (iocb->ki_users) {
376                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
377                 if (!iocb->ki_users)
378                         break;
379                 io_schedule();
380         }
381         __set_current_state(TASK_RUNNING);
382         return iocb->ki_user_data;
383 }
384 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
385
386 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
387  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
388  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
389  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
390  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
391  * associated with the request (held via struct page * references).
392  */
393 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
394 {
395         struct kioctx *ctx;
396
397         while (!hlist_empty(&mm->ioctx_list)) {
398                 ctx = hlist_entry(mm->ioctx_list.first, struct kioctx, list);
399                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
400
401                 aio_cancel_all(ctx);
402
403                 wait_for_all_aios(ctx);
404                 /*
405                  * Ensure we don't leave the ctx on the aio_wq
406                  */
407                 cancel_work_sync(&ctx->wq.work);
408
409                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
410                         printk(KERN_DEBUG
411                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
412                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
413                                 ctx->reqs_active);
414                 put_ioctx(ctx);
415         }
416 }
417
418 /* aio_get_req
419  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
420  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
421  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
422  *
423  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
424  * an extra reference while submitting the i/o.
425  * This prevents races between the aio code path referencing the
426  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
427  */
428 static struct kiocb *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
429 {
430         struct kiocb *req = NULL;
431         struct aio_ring *ring;
432         int okay = 0;
433
434         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
435         if (unlikely(!req))
436                 return NULL;
437
438         req->ki_flags = 0;
439         req->ki_users = 2;
440         req->ki_key = 0;
441         req->ki_ctx = ctx;
442         req->ki_cancel = NULL;
443         req->ki_retry = NULL;
444         req->ki_dtor = NULL;
445         req->private = NULL;
446         req->ki_iovec = NULL;
447         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
448         req->ki_eventfd = NULL;
449
450         /* Check if the completion queue has enough free space to
451          * accept an event from this io.
452          */
453         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
454         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
455         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
456                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
457                 ctx->reqs_active++;
458                 okay = 1;
459         }
460         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
461         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
462
463         if (!okay) {
464                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
465                 req = NULL;
466         }
467
468         return req;
469 }
470
471 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
472 {
473         struct kiocb *req;
474         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
475          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
476          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
477          */
478         req = __aio_get_req(ctx);
479         if (unlikely(NULL == req)) {
480                 aio_fput_routine(NULL);
481                 req = __aio_get_req(ctx);
482         }
483         return req;
484 }
485
486 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
487 {
488         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
489
490         if (req->ki_eventfd != NULL)
491                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
492         if (req->ki_dtor)
493                 req->ki_dtor(req);
494         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
495                 kfree(req->ki_iovec);
496         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
497         ctx->reqs_active--;
498
499         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
500                 wake_up(&ctx->wait);
501 }
502
503 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
504 {
505         spin_lock_irq(&fput_lock);
506         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
507                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
508                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
509
510                 list_del(&req->ki_list);
511                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
512
513                 /* Complete the fput(s) */
514                 if (req->ki_filp != NULL)
515                         __fput(req->ki_filp);
516
517                 /* Link the iocb into the context's free list */
518                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
519                 really_put_req(ctx, req);
520                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
521
522                 put_ioctx(ctx);
523                 spin_lock_irq(&fput_lock);
524         }
525         spin_unlock_irq(&fput_lock);
526 }
527
528 /* __aio_put_req
529  *      Returns true if this put was the last user of the request.
530  */
531 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
532 {
533         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%ld\n",
534                 req, atomic_long_read(&req->ki_filp->f_count));
535
536         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
537
538         req->ki_users--;
539         BUG_ON(req->ki_users < 0);
540         if (likely(req->ki_users))
541                 return 0;
542         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
543         req->ki_cancel = NULL;
544         req->ki_retry = NULL;
545
546         /*
547          * Try to optimize the aio and eventfd file* puts, by avoiding to
548          * schedule work in case it is not __fput() time. In normal cases,
549          * we would not be holding the last reference to the file*, so
550          * this function will be executed w/out any aio kthread wakeup.
551          */
552         if (unlikely(atomic_long_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count))) {
553                 get_ioctx(ctx);
554                 spin_lock(&fput_lock);
555                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
556                 spin_unlock(&fput_lock);
557                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
558         } else {
559                 req->ki_filp = NULL;
560                 really_put_req(ctx, req);
561         }
562         return 1;
563 }
564
565 /* aio_put_req
566  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
567  *      false if the request is still in use.
568  */
569 int aio_put_req(struct kiocb *req)
570 {
571         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
572         int ret;
573         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
574         ret = __aio_put_req(ctx, req);
575         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
576         return ret;
577 }
578 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
579
580 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
581 {
582         struct mm_struct *mm = current->mm;
583         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
584         struct hlist_node *n;
585
586         rcu_read_lock();
587
588         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
589                 if (ctx->user_id == ctx_id && !ctx->dead) {
590                         get_ioctx(ctx);
591                         ret = ctx;
592                         break;
593                 }
594         }
595
596         rcu_read_unlock();
597         return ret;
598 }
599
600 /*
601  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
602  * has already been marked as kicked, and places it on
603  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
604  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
605  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
606  * queue to process it), or 0, if it found that it was
607  * already queued.
608  */
609 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
610 {
611         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
612
613         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
614
615         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
616                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
617                         &ctx->run_list);
618                 return 1;
619         }
620         return 0;
621 }
622
623 /* aio_run_iocb
624  *      This is the core aio execution routine. It is
625  *      invoked both for initial i/o submission and
626  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
627  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
628  *      already held. The lock is released and reacquired
629  *      as needed during processing.
630  *
631  * Calls the iocb retry method (already setup for the
632  * iocb on initial submission) for operation specific
633  * handling, but takes care of most of common retry
634  * execution details for a given iocb. The retry method
635  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
636  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
637  * retry kernel thread.
638  *
639  * The trickier parts in this code have to do with
640  * ensuring that only one retry instance is in progress
641  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
642  * simplifies the coding of individual aio operations as
643  * it avoids various potential races.
644  */
645 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
646 {
647         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
648         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
649         ssize_t ret;
650
651         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
652                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
653                 return 0;
654         }
655
656         /*
657          * We don't want the next retry iteration for this
658          * operation to start until this one has returned and
659          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
660          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
661          * meantime, indicating that data is available for the next
662          * iteration. We want to remember that and enable the
663          * next retry iteration _after_ we are through with
664          * this one.
665          *
666          * So, in order to be able to register a "kick", but
667          * prevent it from being queued now, we clear the kick
668          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
669          * still on the run list until we are actually done.
670          * When we are done with this iteration, we check if
671          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
672          * it up afresh.
673          */
674
675         kiocbClearKicked(iocb);
676
677         /*
678          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
679          * pull the iocb off the run list (We can't just call
680          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
681          * queue this on the run list yet)
682          */
683         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
684         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
685
686         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
687         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
688                 ret = -EINTR;
689                 aio_complete(iocb, ret, 0);
690                 /* must not access the iocb after this */
691                 goto out;
692         }
693
694         /*
695          * Now we are all set to call the retry method in async
696          * context.
697          */
698         ret = retry(iocb);
699
700         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
701                 BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
702                 aio_complete(iocb, ret, 0);
703         }
704 out:
705         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
706
707         if (-EIOCBRETRY == ret) {
708                 /*
709                  * OK, now that we are done with this iteration
710                  * and know that there is more left to go,
711                  * this is where we let go so that a subsequent
712                  * "kick" can start the next iteration
713                  */
714
715                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
716                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
717                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
718                  * has already been kicked */
719                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
720                         __queue_kicked_iocb(iocb);
721
722                         /*
723                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
724                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
725                          * be safe to unconditionally queue the context into the
726                          * work queue.
727                          */
728                         aio_queue_work(ctx);
729                 }
730         }
731         return ret;
732 }
733
734 /*
735  * __aio_run_iocbs:
736  *      Process all pending retries queued on the ioctx
737  *      run list.
738  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
739  * context.
740  */
741 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
742 {
743         struct kiocb *iocb;
744         struct list_head run_list;
745
746         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
747
748         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
749         while (!list_empty(&run_list)) {
750                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
751                         ki_run_list);
752                 list_del(&iocb->ki_run_list);
753                 /*
754                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
755                  */
756                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
757                 aio_run_iocb(iocb);
758                 __aio_put_req(ctx, iocb);
759         }
760         if (!list_empty(&ctx->run_list))
761                 return 1;
762         return 0;
763 }
764
765 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
766 {
767         unsigned long timeout;
768         /*
769          * if someone is waiting, get the work started right
770          * away, otherwise, use a longer delay
771          */
772         smp_mb();
773         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
774                 timeout = 1;
775         else
776                 timeout = HZ/10;
777         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
778 }
779
780
781 /*
782  * aio_run_iocbs:
783  *      Process all pending retries queued on the ioctx
784  *      run list.
785  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
786  * context.
787  */
788 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
789 {
790         int requeue;
791
792         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
793
794         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
795         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
796         if (requeue)
797                 aio_queue_work(ctx);
798 }
799
800 /*
801  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
802  * the list stays empty
803  */
804 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
805 {
806         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
807         while (__aio_run_iocbs(ctx))
808                 ;
809         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
810 }
811
812 /*
813  * aio_kick_handler:
814  *      Work queue handler triggered to process pending
815  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
816  *      mm context before running the iocbs, so that
817  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
818  *      space.
819  * Run on aiod's context.
820  */
821 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
822 {
823         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
824         mm_segment_t oldfs = get_fs();
825         struct mm_struct *mm;
826         int requeue;
827
828         set_fs(USER_DS);
829         use_mm(ctx->mm);
830         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
831         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
832         mm = ctx->mm;
833         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
834         unuse_mm(mm);
835         set_fs(oldfs);
836         /*
837          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
838          */
839         if (requeue)
840                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
841 }
842
843
844 /*
845  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
846  * and if required activate the aio work queue to process
847  * it
848  */
849 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
850 {
851         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
852         unsigned long flags;
853         int run = 0;
854
855         /* We're supposed to be the only path putting the iocb back on the run
856          * list.  If we find that the iocb is *back* on a wait queue already
857          * than retry has happened before we could queue the iocb.  This also
858          * means that the retry could have completed and freed our iocb, no
859          * good. */
860         BUG_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
861
862         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
863         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
864          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
865         if (!kiocbTryKick(iocb))
866                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
867         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
868         if (run)
869                 aio_queue_work(ctx);
870 }
871
872 /*
873  * kick_iocb:
874  *      Called typically from a wait queue callback context
875  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
876  *      The retry is usually executed by aio workqueue
877  *      threads (See aio_kick_handler).
878  */
879 void kick_iocb(struct kiocb *iocb)
880 {
881         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
882          * single context. */
883         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
884                 kiocbSetKicked(iocb);
885                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
886                 return;
887         }
888
889         try_queue_kicked_iocb(iocb);
890 }
891 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
892
893 /* aio_complete
894  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
895  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
896  *      only other user of the request can be the cancellation code.
897  */
898 int aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
899 {
900         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
901         struct aio_ring_info    *info;
902         struct aio_ring *ring;
903         struct io_event *event;
904         unsigned long   flags;
905         unsigned long   tail;
906         int             ret;
907
908         /*
909          * Special case handling for sync iocbs:
910          *  - events go directly into the iocb for fast handling
911          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
912          *    ref, no other paths have a way to get another ref
913          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
914          */
915         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
916                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
917                 iocb->ki_user_data = res;
918                 iocb->ki_users = 0;
919                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
920                 return 1;
921         }
922
923         info = &ctx->ring_info;
924
925         /* add a completion event to the ring buffer.
926          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
927          * other code from messing with the tail
928          * pointer since we might be called from irq
929          * context.
930          */
931         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
932
933         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
934                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
935
936         /*
937          * cancelled requests don't get events, userland was given one
938          * when the event got cancelled.
939          */
940         if (kiocbIsCancelled(iocb))
941                 goto put_rq;
942
943         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
944
945         tail = info->tail;
946         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
947         if (++tail >= info->nr)
948                 tail = 0;
949
950         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
951         event->data = iocb->ki_user_data;
952         event->res = res;
953         event->res2 = res2;
954
955         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
956                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
957                 res, res2);
958
959         /* after flagging the request as done, we
960          * must never even look at it again
961          */
962         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
963
964         info->tail = tail;
965         ring->tail = tail;
966
967         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
968         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
969
970         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
971
972         /*
973          * Check if the user asked us to deliver the result through an
974          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
975          * from IRQ context.
976          */
977         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
978                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
979
980 put_rq:
981         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
982         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
983
984         /*
985          * We have to order our ring_info tail store above and test
986          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
987          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
988          * ordered with the unlocked test.
989          */
990         smp_mb();
991
992         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
993                 wake_up(&ctx->wait);
994
995         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
996         return ret;
997 }
998 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
999
1000 /* aio_read_evt
1001  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1002  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1003  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1004  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1005  */
1006 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1007 {
1008         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1009         struct aio_ring *ring;
1010         unsigned long head;
1011         int ret = 0;
1012
1013         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1014         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1015                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1016                  (unsigned long)ring->nr);
1017
1018         if (ring->head == ring->tail)
1019                 goto out;
1020
1021         spin_lock(&info->ring_lock);
1022
1023         head = ring->head % info->nr;
1024         if (head != ring->tail) {
1025                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1026                 *ent = *evp;
1027                 head = (head + 1) % info->nr;
1028                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1029                 ring->head = head;
1030                 ret = 1;
1031                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1032         }
1033         spin_unlock(&info->ring_lock);
1034
1035 out:
1036         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1037         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1038                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1039         return ret;
1040 }
1041
1042 struct aio_timeout {
1043         struct timer_list       timer;
1044         int                     timed_out;
1045         struct task_struct      *p;
1046 };
1047
1048 static void timeout_func(unsigned long data)
1049 {
1050         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1051
1052         to->timed_out = 1;
1053         wake_up_process(to->p);
1054 }
1055
1056 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1057 {
1058         setup_timer_on_stack(&to->timer, timeout_func, (unsigned long) to);
1059         to->timed_out = 0;
1060         to->p = current;
1061 }
1062
1063 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1064                                const struct timespec *ts)
1065 {
1066         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1067         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1068                 add_timer(&to->timer);
1069         else
1070                 to->timed_out = 1;
1071 }
1072
1073 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1074 {
1075         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1076 }
1077
1078 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1079                         long min_nr, long nr,
1080                         struct io_event __user *event,
1081                         struct timespec __user *timeout)
1082 {
1083         long                    start_jiffies = jiffies;
1084         struct task_struct      *tsk = current;
1085         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1086         int                     ret;
1087         int                     i = 0;
1088         struct io_event         ent;
1089         struct aio_timeout      to;
1090         int                     retry = 0;
1091
1092         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1093          * any, but C is fun!
1094          */
1095         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1096 retry:
1097         ret = 0;
1098         while (likely(i < nr)) {
1099                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1100                 if (unlikely(ret <= 0))
1101                         break;
1102
1103                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1104                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1105
1106                 /* Could we split the check in two? */
1107                 ret = -EFAULT;
1108                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1109                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1110                         break;
1111                 }
1112                 ret = 0;
1113
1114                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1115                 event ++;
1116                 i ++;
1117         }
1118
1119         if (min_nr <= i)
1120                 return i;
1121         if (ret)
1122                 return ret;
1123
1124         /* End fast path */
1125
1126         /* racey check, but it gets redone */
1127         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1128                 retry = 1;
1129                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1130                 goto retry;
1131         }
1132
1133         init_timeout(&to);
1134         if (timeout) {
1135                 struct timespec ts;
1136                 ret = -EFAULT;
1137                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1138                         goto out;
1139
1140                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1141         }
1142
1143         while (likely(i < nr)) {
1144                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1145                 do {
1146                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1147                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1148                         if (ret)
1149                                 break;
1150                         if (min_nr <= i)
1151                                 break;
1152                         if (unlikely(ctx->dead)) {
1153                                 ret = -EINVAL;
1154                                 break;
1155                         }
1156                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1157                                 break;
1158                         /* Try to only show up in io wait if there are ops
1159                          *  in flight */
1160                         if (ctx->reqs_active)
1161                                 io_schedule();
1162                         else
1163                                 schedule();
1164                         if (signal_pending(tsk)) {
1165                                 ret = -EINTR;
1166                                 break;
1167                         }
1168                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1169                 } while (1) ;
1170
1171                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1172                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1173
1174                 if (unlikely(ret <= 0))
1175                         break;
1176
1177                 ret = -EFAULT;
1178                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1179                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1180                         break;
1181                 }
1182
1183                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1184                 event ++;
1185                 i ++;
1186         }
1187
1188         if (timeout)
1189                 clear_timeout(&to);
1190 out:
1191         destroy_timer_on_stack(&to.timer);
1192         return i ? i : ret;
1193 }
1194
1195 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1196  * against races with itself via ->dead.
1197  */
1198 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1199 {
1200         struct mm_struct *mm = current->mm;
1201         int was_dead;
1202
1203         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1204         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
1205         was_dead = ioctx->dead;
1206         ioctx->dead = 1;
1207         hlist_del_rcu(&ioctx->list);
1208         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
1209
1210         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1211         if (likely(!was_dead))
1212                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1213
1214         aio_cancel_all(ioctx);
1215         wait_for_all_aios(ioctx);
1216
1217         /*
1218          * Wake up any waiters.  The setting of ctx->dead must be seen
1219          * by other CPUs at this point.  Right now, we rely on the
1220          * locking done by the above calls to ensure this consistency.
1221          */
1222         wake_up(&ioctx->wait);
1223         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1224 }
1225
1226 /* sys_io_setup:
1227  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1228  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1229  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1230  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1231  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1232  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1233  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1234  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1235  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1236  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1237  *      implemented.
1238  */
1239 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1240 {
1241         struct kioctx *ioctx = NULL;
1242         unsigned long ctx;
1243         long ret;
1244
1245         ret = get_user(ctx, ctxp);
1246         if (unlikely(ret))
1247                 goto out;
1248
1249         ret = -EINVAL;
1250         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1251                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1252                          ctx, nr_events);
1253                 goto out;
1254         }
1255
1256         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1257         ret = PTR_ERR(ioctx);
1258         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1259                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1260                 if (!ret)
1261                         return 0;
1262
1263                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1264                 io_destroy(ioctx);
1265         }
1266
1267 out:
1268         return ret;
1269 }
1270
1271 /* sys_io_destroy:
1272  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1273  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1274  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1275  *      is invalid.
1276  */
1277 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1278 {
1279         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1280         if (likely(NULL != ioctx)) {
1281                 io_destroy(ioctx);
1282                 return 0;
1283         }
1284         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1285         return -EINVAL;
1286 }
1287
1288 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1289 {
1290         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1291
1292         BUG_ON(ret <= 0);
1293
1294         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1295                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1296                 iov->iov_base += this;
1297                 iov->iov_len -= this;
1298                 iocb->ki_left -= this;
1299                 ret -= this;
1300                 if (iov->iov_len == 0) {
1301                         iocb->ki_cur_seg++;
1302                         iov++;
1303                 }
1304         }
1305
1306         /* the caller should not have done more io than what fit in
1307          * the remaining iovecs */
1308         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1309 }
1310
1311 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1312 {
1313         struct file *file = iocb->ki_filp;
1314         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1315         struct inode *inode = mapping->host;
1316         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1317                          unsigned long, loff_t);
1318         ssize_t ret = 0;
1319         unsigned short opcode;
1320
1321         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1322                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1323                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1324                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1325         } else {
1326                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1327                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1328         }
1329
1330         /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1331         if (iocb->ki_pos < 0)
1332                 return -EINVAL;
1333
1334         do {
1335                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1336                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1337                             iocb->ki_pos);
1338                 if (ret > 0)
1339                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1340
1341         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1342          * regular file. */
1343         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1344                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1345                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1346
1347         /* This means we must have transferred all that we could */
1348         /* No need to retry anymore */
1349         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1350                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1351
1352         /* If we managed to write some out we return that, rather than
1353          * the eventual error. */
1354         if (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV
1355             && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED && ret != -EIOCBRETRY
1356             && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
1357                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1358
1359         return ret;
1360 }
1361
1362 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1363 {
1364         struct file *file = iocb->ki_filp;
1365         ssize_t ret = -EINVAL;
1366
1367         if (file->f_op->aio_fsync)
1368                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1369         return ret;
1370 }
1371
1372 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1373 {
1374         struct file *file = iocb->ki_filp;
1375         ssize_t ret = -EINVAL;
1376
1377         if (file->f_op->aio_fsync)
1378                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1379         return ret;
1380 }
1381
1382 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb)
1383 {
1384         ssize_t ret;
1385
1386         ret = rw_copy_check_uvector(type, (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1387                                     kiocb->ki_nbytes, 1,
1388                                     &kiocb->ki_inline_vec, &kiocb->ki_iovec);
1389         if (ret < 0)
1390                 goto out;
1391
1392         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1393         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1394         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1395         kiocb->ki_nbytes = ret;
1396         kiocb->ki_left = ret;
1397
1398         ret = 0;
1399 out:
1400         return ret;
1401 }
1402
1403 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb)
1404 {
1405         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1406         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1407         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_left;
1408         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1409         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1410         return 0;
1411 }
1412
1413 /*
1414  * aio_setup_iocb:
1415  *      Performs the initial checks and aio retry method
1416  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1417  */
1418 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1419 {
1420         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1421         ssize_t ret = 0;
1422
1423         switch (kiocb->ki_opcode) {
1424         case IOCB_CMD_PREAD:
1425                 ret = -EBADF;
1426                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1427                         break;
1428                 ret = -EFAULT;
1429                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1430                         kiocb->ki_left)))
1431                         break;
1432                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1433                 if (unlikely(ret))
1434                         break;
1435                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1436                 if (ret)
1437                         break;
1438                 ret = -EINVAL;
1439                 if (file->f_op->aio_read)
1440                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1441                 break;
1442         case IOCB_CMD_PWRITE:
1443                 ret = -EBADF;
1444                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1445                         break;
1446                 ret = -EFAULT;
1447                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1448                         kiocb->ki_left)))
1449                         break;
1450                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1451                 if (unlikely(ret))
1452                         break;
1453                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1454                 if (ret)
1455                         break;
1456                 ret = -EINVAL;
1457                 if (file->f_op->aio_write)
1458                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1459                 break;
1460         case IOCB_CMD_PREADV:
1461                 ret = -EBADF;
1462                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1463                         break;
1464                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1465                 if (unlikely(ret))
1466                         break;
1467                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb);
1468                 if (ret)
1469                         break;
1470                 ret = -EINVAL;
1471                 if (file->f_op->aio_read)
1472                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1473                 break;
1474         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1475                 ret = -EBADF;
1476                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1477                         break;
1478                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1479                 if (unlikely(ret))
1480                         break;
1481                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb);
1482                 if (ret)
1483                         break;
1484                 ret = -EINVAL;
1485                 if (file->f_op->aio_write)
1486                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1487                 break;
1488         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1489                 ret = -EINVAL;
1490                 if (file->f_op->aio_fsync)
1491                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1492                 break;
1493         case IOCB_CMD_FSYNC:
1494                 ret = -EINVAL;
1495                 if (file->f_op->aio_fsync)
1496                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1497                 break;
1498         default:
1499                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1500                 ret = -EINVAL;
1501         }
1502
1503         if (!kiocb->ki_retry)
1504                 return ret;
1505
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * aio_wake_function:
1511  *      wait queue callback function for aio notification,
1512  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1513  *
1514  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1515  *      a kiocb.
1516  *
1517  * Note:
1518  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1519  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1520  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1521  * because this callback isn't used for wait queues which
1522  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1523  */
1524 static int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
1525                              int sync, void *key)
1526 {
1527         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1528
1529         list_del_init(&wait->task_list);
1530         kick_iocb(iocb);
1531         return 1;
1532 }
1533
1534 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1535                          struct iocb *iocb)
1536 {
1537         struct kiocb *req;
1538         struct file *file;
1539         ssize_t ret;
1540
1541         /* enforce forwards compatibility on users */
1542         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1543                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1544                 return -EINVAL;
1545         }
1546
1547         /* prevent overflows */
1548         if (unlikely(
1549             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1550             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1551             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1552            )) {
1553                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1554                 return -EINVAL;
1555         }
1556
1557         file = fget(iocb->aio_fildes);
1558         if (unlikely(!file))
1559                 return -EBADF;
1560
1561         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1562         if (unlikely(!req)) {
1563                 fput(file);
1564                 return -EAGAIN;
1565         }
1566         req->ki_filp = file;
1567         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1568                 /*
1569                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1570                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1571                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1572                  * event using the eventfd_signal() function.
1573                  */
1574                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1575                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1576                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1577                         req->ki_eventfd = NULL;
1578                         goto out_put_req;
1579                 }
1580         }
1581
1582         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1583         if (unlikely(ret)) {
1584                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1585                 goto out_put_req;
1586         }
1587
1588         req->ki_obj.user = user_iocb;
1589         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1590         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1591
1592         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1593         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1594         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1595         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1596         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1597
1598         ret = aio_setup_iocb(req);
1599
1600         if (ret)
1601                 goto out_put_req;
1602
1603         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1604         aio_run_iocb(req);
1605         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1606                 /* drain the run list */
1607                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1608                         ;
1609         }
1610         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1611         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1612         return 0;
1613
1614 out_put_req:
1615         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1616         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1617         return ret;
1618 }
1619
1620 /* sys_io_submit:
1621  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1622  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1623  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1624  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1625  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1626  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1627  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1628  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1629  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1630  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1631  */
1632 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1633                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1634 {
1635         struct kioctx *ctx;
1636         long ret = 0;
1637         int i;
1638
1639         if (unlikely(nr < 0))
1640                 return -EINVAL;
1641
1642         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1643                 return -EFAULT;
1644
1645         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1646         if (unlikely(!ctx)) {
1647                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1648                 return -EINVAL;
1649         }
1650
1651         /*
1652          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1653          * successfully submitted?
1654          */
1655         for (i=0; i<nr; i++) {
1656                 struct iocb __user *user_iocb;
1657                 struct iocb tmp;
1658
1659                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1660                         ret = -EFAULT;
1661                         break;
1662                 }
1663
1664                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1665                         ret = -EFAULT;
1666                         break;
1667                 }
1668
1669                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1670                 if (ret)
1671                         break;
1672         }
1673
1674         put_ioctx(ctx);
1675         return i ? i : ret;
1676 }
1677
1678 /* lookup_kiocb
1679  *      Finds a given iocb for cancellation.
1680  */
1681 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1682                                   u32 key)
1683 {
1684         struct list_head *pos;
1685
1686         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1687
1688         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1689         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1690                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1691                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1692                         return kiocb;
1693         }
1694         return NULL;
1695 }
1696
1697 /* sys_io_cancel:
1698  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1699  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1700  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1701  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1702  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1703  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1704  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1705  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1706  */
1707 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1708                 struct io_event __user *, result)
1709 {
1710         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1711         struct kioctx *ctx;
1712         struct kiocb *kiocb;
1713         u32 key;
1714         int ret;
1715
1716         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1717         if (unlikely(ret))
1718                 return -EFAULT;
1719
1720         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1721         if (unlikely(!ctx))
1722                 return -EINVAL;
1723
1724         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1725         ret = -EAGAIN;
1726         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1727         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1728                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1729                 kiocb->ki_users ++;
1730                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1731         } else
1732                 cancel = NULL;
1733         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1734
1735         if (NULL != cancel) {
1736                 struct io_event tmp;
1737                 pr_debug("calling cancel\n");
1738                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1739                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1740                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1741                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1742                 if (!ret) {
1743                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1744                          * into the user's buffer.
1745                          */
1746                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1747                                 ret = -EFAULT;
1748                 }
1749         } else
1750                 ret = -EINVAL;
1751
1752         put_ioctx(ctx);
1753
1754         return ret;
1755 }
1756
1757 /* io_getevents:
1758  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1759  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1760  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1761  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1762  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1763  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1764  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1765  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1766  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1767  *      with -ENOSYS if not implemented.
1768  */
1769 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1770                 long, min_nr,
1771                 long, nr,
1772                 struct io_event __user *, events,
1773                 struct timespec __user *, timeout)
1774 {
1775         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1776         long ret = -EINVAL;
1777
1778         if (likely(ioctx)) {
1779                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1780                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1781                 put_ioctx(ioctx);
1782         }
1783
1784         asmlinkage_protect(5, ret, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
1785         return ret;
1786 }