[PATCH] aio: ring wrapping simplification
[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
19 #define DEBUG 0
20
21 #include <linux/sched.h>
22 #include <linux/fs.h>
23 #include <linux/file.h>
24 #include <linux/mm.h>
25 #include <linux/mman.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/timer.h>
28 #include <linux/aio.h>
29 #include <linux/highmem.h>
30 #include <linux/workqueue.h>
31 #include <linux/security.h>
32
33 #include <asm/kmap_types.h>
34 #include <asm/uaccess.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36
37 #if DEBUG > 1
38 #define dprintk         printk
39 #else
40 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
41 #endif
42
43 static long aio_run = 0; /* for testing only */
44 static long aio_wakeups = 0; /* for testing only */
45
46 /*------ sysctl variables----*/
47 atomic_t aio_nr = ATOMIC_INIT(0);       /* current system wide number of aio requests */
48 unsigned aio_max_nr = 0x10000;  /* system wide maximum number of aio requests */
49 /*----end sysctl variables---*/
50
51 static kmem_cache_t     *kiocb_cachep;
52 static kmem_cache_t     *kioctx_cachep;
53
54 static struct workqueue_struct *aio_wq;
55
56 /* Used for rare fput completion. */
57 static void aio_fput_routine(void *);
58 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine, NULL);
59
60 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
61 static LIST_HEAD(fput_head);
62
63 static void aio_kick_handler(void *);
64
65 /* aio_setup
66  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
67  *      failure as this is done early during the boot sequence.
68  */
69 static int __init aio_setup(void)
70 {
71         kiocb_cachep = kmem_cache_create("kiocb", sizeof(struct kiocb),
72                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
73         kioctx_cachep = kmem_cache_create("kioctx", sizeof(struct kioctx),
74                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
75
76         aio_wq = create_workqueue("aio");
77
78         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
79
80         return 0;
81 }
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 = kmalloc(sizeof(struct page *) * nr_pages, GFP_KERNEL);
127                 if (!info->ring_pages)
128                         return -ENOMEM;
129                 memset(info->ring_pages, 0, sizeof(struct page *) * nr_pages);
130         }
131
132         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
133         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
134         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
135         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
136                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANON|MAP_PRIVATE,
137                                   0);
138         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
139                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
140                 printk("mmap err: %ld\n", -info->mmap_base);
141                 info->mmap_size = 0;
142                 aio_free_ring(ctx);
143                 return -EAGAIN;
144         }
145
146         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
147         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
148                                         info->mmap_base, nr_pages, 
149                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
150         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
151
152         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
153                 aio_free_ring(ctx);
154                 return -EAGAIN;
155         }
156
157         ctx->user_id = info->mmap_base;
158
159         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
160
161         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
162         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
163         ring->id = ctx->user_id;
164         ring->head = ring->tail = 0;
165         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
166         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
167         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
168         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
169         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
170
171         return 0;
172 }
173
174
175 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
176  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
177  */
178 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
179 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
180 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
181
182 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
183         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
184         struct io_event *__event;                                       \
185         __event = kmap_atomic(                                          \
186                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
187         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
188         __event;                                                        \
189 })
190
191 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
192         struct io_event *__event = (event);     \
193         (void)__event;                          \
194         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
195 } while(0)
196
197 /* ioctx_alloc
198  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
199  */
200 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
201 {
202         struct mm_struct *mm;
203         struct kioctx *ctx;
204
205         /* Prevent overflows */
206         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
207             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
208                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
209                 return ERR_PTR(-EINVAL);
210         }
211
212         if (nr_events > aio_max_nr)
213                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
214
215         ctx = kmem_cache_alloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
216         if (!ctx)
217                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
218
219         memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
220         ctx->max_reqs = nr_events;
221         mm = ctx->mm = current->mm;
222         atomic_inc(&mm->mm_count);
223
224         atomic_set(&ctx->users, 1);
225         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
226         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
227         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
228
229         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
230         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
231         INIT_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler, ctx);
232
233         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
234                 goto out_freectx;
235
236         /* limit the number of system wide aios */
237         atomic_add(ctx->max_reqs, &aio_nr);     /* undone by __put_ioctx */
238         if (unlikely(atomic_read(&aio_nr) > aio_max_nr))
239                 goto out_cleanup;
240
241         /* now link into global list.  kludge.  FIXME */
242         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
243         ctx->next = mm->ioctx_list;
244         mm->ioctx_list = ctx;
245         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
246
247         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
248                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
249         return ctx;
250
251 out_cleanup:
252         atomic_sub(ctx->max_reqs, &aio_nr);
253         ctx->max_reqs = 0;      /* prevent __put_ioctx from sub'ing aio_nr */
254         __put_ioctx(ctx);
255         return ERR_PTR(-EAGAIN);
256
257 out_freectx:
258         mmdrop(mm);
259         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
260         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
261
262         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
263         return ctx;
264 }
265
266 /* aio_cancel_all
267  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
268  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
269  *      the rapid destruction of the kioctx.
270  */
271 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
272 {
273         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
274         struct io_event res;
275         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
276         ctx->dead = 1;
277         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
278                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
279                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
280                 list_del_init(&iocb->ki_list);
281                 cancel = iocb->ki_cancel;
282                 kiocbSetCancelled(iocb);
283                 if (cancel) {
284                         iocb->ki_users++;
285                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
286                         cancel(iocb, &res);
287                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
288                 }
289         }
290         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
291 }
292
293 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
294 {
295         struct task_struct *tsk = current;
296         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
297
298         if (!ctx->reqs_active)
299                 return;
300
301         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
302         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
303         while (ctx->reqs_active) {
304                 schedule();
305                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
306         }
307         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
308         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
309 }
310
311 /* wait_on_sync_kiocb:
312  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
313  */
314 ssize_t fastcall wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
315 {
316         while (iocb->ki_users) {
317                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
318                 if (!iocb->ki_users)
319                         break;
320                 schedule();
321         }
322         __set_current_state(TASK_RUNNING);
323         return iocb->ki_user_data;
324 }
325
326 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
327  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
328  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
329  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
330  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
331  * associated with the request (held via struct page * references).
332  */
333 void fastcall exit_aio(struct mm_struct *mm)
334 {
335         struct kioctx *ctx = mm->ioctx_list;
336         mm->ioctx_list = NULL;
337         while (ctx) {
338                 struct kioctx *next = ctx->next;
339                 ctx->next = NULL;
340                 aio_cancel_all(ctx);
341
342                 wait_for_all_aios(ctx);
343                 /*
344                  * this is an overkill, but ensures we don't leave
345                  * the ctx on the aio_wq
346                  */
347                 flush_workqueue(aio_wq);
348
349                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
350                         printk(KERN_DEBUG
351                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
352                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
353                                 ctx->reqs_active);
354                 put_ioctx(ctx);
355                 ctx = next;
356         }
357 }
358
359 /* __put_ioctx
360  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
361  *      and the struct needs to be freed.
362  */
363 void fastcall __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
364 {
365         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
366
367         if (unlikely(ctx->reqs_active))
368                 BUG();
369
370         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
371         flush_workqueue(aio_wq);
372         aio_free_ring(ctx);
373         mmdrop(ctx->mm);
374         ctx->mm = NULL;
375         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
376         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
377
378         atomic_sub(nr_events, &aio_nr);
379 }
380
381 /* aio_get_req
382  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
383  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
384  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
385  *
386  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
387  * an extra reference while submitting the i/o.
388  * This prevents races between the aio code path referencing the
389  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
390  */
391 static struct kiocb *FASTCALL(__aio_get_req(struct kioctx *ctx));
392 static struct kiocb fastcall *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
393 {
394         struct kiocb *req = NULL;
395         struct aio_ring *ring;
396         int okay = 0;
397
398         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
399         if (unlikely(!req))
400                 return NULL;
401
402         req->ki_flags = 1 << KIF_LOCKED;
403         req->ki_users = 2;
404         req->ki_key = 0;
405         req->ki_ctx = ctx;
406         req->ki_cancel = NULL;
407         req->ki_retry = NULL;
408         req->ki_dtor = NULL;
409         req->private = NULL;
410         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
411
412         /* Check if the completion queue has enough free space to
413          * accept an event from this io.
414          */
415         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
416         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
417         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
418                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
419                 get_ioctx(ctx);
420                 ctx->reqs_active++;
421                 okay = 1;
422         }
423         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
424         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
425
426         if (!okay) {
427                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
428                 req = NULL;
429         }
430
431         return req;
432 }
433
434 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
435 {
436         struct kiocb *req;
437         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
438          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
439          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
440          */
441         req = __aio_get_req(ctx);
442         if (unlikely(NULL == req)) {
443                 aio_fput_routine(NULL);
444                 req = __aio_get_req(ctx);
445         }
446         return req;
447 }
448
449 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
450 {
451         if (req->ki_dtor)
452                 req->ki_dtor(req);
453         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
454         ctx->reqs_active--;
455
456         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
457                 wake_up(&ctx->wait);
458 }
459
460 static void aio_fput_routine(void *data)
461 {
462         spin_lock_irq(&fput_lock);
463         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
464                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
465                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
466
467                 list_del(&req->ki_list);
468                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
469
470                 /* Complete the fput */
471                 __fput(req->ki_filp);
472
473                 /* Link the iocb into the context's free list */
474                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
475                 really_put_req(ctx, req);
476                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
477
478                 put_ioctx(ctx);
479                 spin_lock_irq(&fput_lock);
480         }
481         spin_unlock_irq(&fput_lock);
482 }
483
484 /* __aio_put_req
485  *      Returns true if this put was the last user of the request.
486  */
487 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
488 {
489         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%d\n",
490                 req, atomic_read(&req->ki_filp->f_count));
491
492         req->ki_users --;
493         if (unlikely(req->ki_users < 0))
494                 BUG();
495         if (likely(req->ki_users))
496                 return 0;
497         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
498         req->ki_cancel = NULL;
499         req->ki_retry = NULL;
500
501         /* Must be done under the lock to serialise against cancellation.
502          * Call this aio_fput as it duplicates fput via the fput_work.
503          */
504         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count))) {
505                 get_ioctx(ctx);
506                 spin_lock(&fput_lock);
507                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
508                 spin_unlock(&fput_lock);
509                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
510         } else
511                 really_put_req(ctx, req);
512         return 1;
513 }
514
515 /* aio_put_req
516  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
517  *      false if the request is still in use.
518  */
519 int fastcall aio_put_req(struct kiocb *req)
520 {
521         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
522         int ret;
523         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
524         ret = __aio_put_req(ctx, req);
525         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
526         if (ret)
527                 put_ioctx(ctx);
528         return ret;
529 }
530
531 /*      Lookup an ioctx id.  ioctx_list is lockless for reads.
532  *      FIXME: this is O(n) and is only suitable for development.
533  */
534 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
535 {
536         struct kioctx *ioctx;
537         struct mm_struct *mm;
538
539         mm = current->mm;
540         read_lock(&mm->ioctx_list_lock);
541         for (ioctx = mm->ioctx_list; ioctx; ioctx = ioctx->next)
542                 if (likely(ioctx->user_id == ctx_id && !ioctx->dead)) {
543                         get_ioctx(ioctx);
544                         break;
545                 }
546         read_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
547
548         return ioctx;
549 }
550
551 /*
552  * use_mm
553  *      Makes the calling kernel thread take on the specified
554  *      mm context.
555  *      Called by the retry thread execute retries within the
556  *      iocb issuer's mm context, so that copy_from/to_user
557  *      operations work seamlessly for aio.
558  *      (Note: this routine is intended to be called only
559  *      from a kernel thread context)
560  */
561 static void use_mm(struct mm_struct *mm)
562 {
563         struct mm_struct *active_mm;
564         struct task_struct *tsk = current;
565
566         task_lock(tsk);
567         tsk->flags |= PF_BORROWED_MM;
568         active_mm = tsk->active_mm;
569         atomic_inc(&mm->mm_count);
570         tsk->mm = mm;
571         tsk->active_mm = mm;
572         activate_mm(active_mm, mm);
573         task_unlock(tsk);
574
575         mmdrop(active_mm);
576 }
577
578 /*
579  * unuse_mm
580  *      Reverses the effect of use_mm, i.e. releases the
581  *      specified mm context which was earlier taken on
582  *      by the calling kernel thread
583  *      (Note: this routine is intended to be called only
584  *      from a kernel thread context)
585  *
586  * Comments: Called with ctx->ctx_lock held. This nests
587  * task_lock instead ctx_lock.
588  */
589 static void unuse_mm(struct mm_struct *mm)
590 {
591         struct task_struct *tsk = current;
592
593         task_lock(tsk);
594         tsk->flags &= ~PF_BORROWED_MM;
595         tsk->mm = NULL;
596         /* active_mm is still 'mm' */
597         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
598         task_unlock(tsk);
599 }
600
601 /*
602  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
603  * has already been marked as kicked, and places it on
604  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
605  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
606  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
607  * queue to process it), or 0, if it found that it was
608  * already queued.
609  *
610  * Should be called with the spin lock iocb->ki_ctx->ctx_lock
611  * held
612  */
613 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
614 {
615         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
616
617         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
618                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
619                         &ctx->run_list);
620                 iocb->ki_queued++;
621                 return 1;
622         }
623         return 0;
624 }
625
626 /* aio_run_iocb
627  *      This is the core aio execution routine. It is
628  *      invoked both for initial i/o submission and
629  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
630  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
631  *      already held. The lock is released and reaquired
632  *      as needed during processing.
633  *
634  * Calls the iocb retry method (already setup for the
635  * iocb on initial submission) for operation specific
636  * handling, but takes care of most of common retry
637  * execution details for a given iocb. The retry method
638  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
639  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
640  * retry kernel thread.
641  *
642  * The trickier parts in this code have to do with
643  * ensuring that only one retry instance is in progress
644  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
645  * simplifies the coding of individual aio operations as
646  * it avoids various potential races.
647  */
648 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
649 {
650         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
651         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
652         ssize_t ret;
653
654         if (iocb->ki_retried++ > 1024*1024) {
655                 printk("Maximal retry count.  Bytes done %Zd\n",
656                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left);
657                 return -EAGAIN;
658         }
659
660         if (!(iocb->ki_retried & 0xff)) {
661                 pr_debug("%ld retry: %d of %d (kick %ld, Q %ld run %ld, wake %ld)\n",
662                         iocb->ki_retried,
663                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes,
664                         iocb->ki_kicked, iocb->ki_queued, aio_run, aio_wakeups);
665         }
666
667         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
668                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
669                 return 0;
670         }
671
672         /*
673          * We don't want the next retry iteration for this
674          * operation to start until this one has returned and
675          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
676          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
677          * meantime, indicating that data is available for the next
678          * iteration. We want to remember that and enable the
679          * next retry iteration _after_ we are through with
680          * this one.
681          *
682          * So, in order to be able to register a "kick", but
683          * prevent it from being queued now, we clear the kick
684          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
685          * still on the run list until we are actually done.
686          * When we are done with this iteration, we check if
687          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
688          * it up afresh.
689          */
690
691         kiocbClearKicked(iocb);
692
693         /*
694          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
695          * pull the iocb off the run list (We can't just call
696          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
697          * queue this on the run list yet)
698          */
699         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
700         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
701
702         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
703         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
704                 ret = -EINTR;
705                 aio_complete(iocb, ret, 0);
706                 /* must not access the iocb after this */
707                 goto out;
708         }
709
710         /*
711          * Now we are all set to call the retry method in async
712          * context. By setting this thread's io_wait context
713          * to point to the wait queue entry inside the currently
714          * running iocb for the duration of the retry, we ensure
715          * that async notification wakeups are queued by the
716          * operation instead of blocking waits, and when notified,
717          * cause the iocb to be kicked for continuation (through
718          * the aio_wake_function callback).
719          */
720         BUG_ON(current->io_wait != NULL);
721         current->io_wait = &iocb->ki_wait;
722         ret = retry(iocb);
723         current->io_wait = NULL;
724
725         if (-EIOCBRETRY != ret) {
726                 if (-EIOCBQUEUED != ret) {
727                         BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
728                         aio_complete(iocb, ret, 0);
729                         /* must not access the iocb after this */
730                 }
731         } else {
732                 /*
733                  * Issue an additional retry to avoid waiting forever if
734                  * no waits were queued (e.g. in case of a short read).
735                  */
736                 if (list_empty(&iocb->ki_wait.task_list))
737                         kiocbSetKicked(iocb);
738         }
739 out:
740         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
741
742         if (-EIOCBRETRY == ret) {
743                 /*
744                  * OK, now that we are done with this iteration
745                  * and know that there is more left to go,
746                  * this is where we let go so that a subsequent
747                  * "kick" can start the next iteration
748                  */
749
750                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
751                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
752                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
753                  * has already been kicked */
754                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
755                         __queue_kicked_iocb(iocb);
756                 }
757         }
758         return ret;
759 }
760
761 /*
762  * __aio_run_iocbs:
763  *      Process all pending retries queued on the ioctx
764  *      run list.
765  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
766  * context. Expects to be called with ctx->ctx_lock held
767  */
768 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
769 {
770         struct kiocb *iocb;
771         int count = 0;
772         LIST_HEAD(run_list);
773
774         list_splice_init(&ctx->run_list, &run_list);
775         while (!list_empty(&run_list)) {
776                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
777                         ki_run_list);
778                 list_del(&iocb->ki_run_list);
779                 /*
780                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
781                  */
782                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
783                 aio_run_iocb(iocb);
784                 if (__aio_put_req(ctx, iocb))  /* drop extra ref */
785                         put_ioctx(ctx);
786                 count++;
787         }
788         aio_run++;
789         if (!list_empty(&ctx->run_list))
790                 return 1;
791         return 0;
792 }
793
794 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
795 {
796         unsigned long timeout;
797         /*
798          * if someone is waiting, get the work started right
799          * away, otherwise, use a longer delay
800          */
801         smp_mb();
802         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
803                 timeout = 1;
804         else
805                 timeout = HZ/10;
806         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
807 }
808
809
810 /*
811  * aio_run_iocbs:
812  *      Process all pending retries queued on the ioctx
813  *      run list.
814  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
815  * context.
816  */
817 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
818 {
819         int requeue;
820
821         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
822
823         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
824         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
825         if (requeue)
826                 aio_queue_work(ctx);
827 }
828
829 /*
830  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
831  * the list stays empty
832  */
833 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
834 {
835         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
836         while (__aio_run_iocbs(ctx))
837                 ;
838         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
839 }
840
841 /*
842  * aio_kick_handler:
843  *      Work queue handler triggered to process pending
844  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
845  *      mm context before running the iocbs, so that
846  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
847  *      space.
848  * Run on aiod's context.
849  */
850 static void aio_kick_handler(void *data)
851 {
852         struct kioctx *ctx = data;
853         mm_segment_t oldfs = get_fs();
854         int requeue;
855
856         set_fs(USER_DS);
857         use_mm(ctx->mm);
858         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
859         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
860         unuse_mm(ctx->mm);
861         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
862         set_fs(oldfs);
863         /*
864          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
865          */
866         if (requeue)
867                 queue_work(aio_wq, &ctx->wq);
868 }
869
870
871 /*
872  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
873  * and if required activate the aio work queue to process
874  * it
875  */
876 static void queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
877 {
878         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
879         unsigned long flags;
880         int run = 0;
881
882         WARN_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
883
884         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
885         run = __queue_kicked_iocb(iocb);
886         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
887         if (run) {
888                 aio_queue_work(ctx);
889                 aio_wakeups++;
890         }
891 }
892
893 /*
894  * kick_iocb:
895  *      Called typically from a wait queue callback context
896  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
897  *      The retry is usually executed by aio workqueue
898  *      threads (See aio_kick_handler).
899  */
900 void fastcall kick_iocb(struct kiocb *iocb)
901 {
902         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
903          * single context. */
904         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
905                 kiocbSetKicked(iocb);
906                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
907                 return;
908         }
909
910         iocb->ki_kicked++;
911         /* If its already kicked we shouldn't queue it again */
912         if (!kiocbTryKick(iocb)) {
913                 queue_kicked_iocb(iocb);
914         }
915 }
916 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
917
918 /* aio_complete
919  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
920  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
921  *      only other user of the request can be the cancellation code.
922  */
923 int fastcall aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
924 {
925         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
926         struct aio_ring_info    *info;
927         struct aio_ring *ring;
928         struct io_event *event;
929         unsigned long   flags;
930         unsigned long   tail;
931         int             ret;
932
933         /* Special case handling for sync iocbs: events go directly
934          * into the iocb for fast handling.  Note that this will not 
935          * work if we allow sync kiocbs to be cancelled. in which
936          * case the usage count checks will have to move under ctx_lock
937          * for all cases.
938          */
939         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
940                 int ret;
941
942                 iocb->ki_user_data = res;
943                 if (iocb->ki_users == 1) {
944                         iocb->ki_users = 0;
945                         ret = 1;
946                 } else {
947                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
948                         iocb->ki_users--;
949                         ret = (0 == iocb->ki_users);
950                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
951                 }
952                 /* sync iocbs put the task here for us */
953                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
954                 return ret;
955         }
956
957         info = &ctx->ring_info;
958
959         /* add a completion event to the ring buffer.
960          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
961          * other code from messing with the tail
962          * pointer since we might be called from irq
963          * context.
964          */
965         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
966
967         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
968                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
969
970         /*
971          * cancelled requests don't get events, userland was given one
972          * when the event got cancelled.
973          */
974         if (kiocbIsCancelled(iocb))
975                 goto put_rq;
976
977         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
978
979         tail = info->tail;
980         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
981         if (++tail >= info->nr)
982                 tail = 0;
983
984         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
985         event->data = iocb->ki_user_data;
986         event->res = res;
987         event->res2 = res2;
988
989         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
990                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
991                 res, res2);
992
993         /* after flagging the request as done, we
994          * must never even look at it again
995          */
996         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
997
998         info->tail = tail;
999         ring->tail = tail;
1000
1001         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
1002         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
1003
1004         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
1005
1006         pr_debug("%ld retries: %d of %d (kicked %ld, Q %ld run %ld wake %ld)\n",
1007                 iocb->ki_retried,
1008                 iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes,
1009                 iocb->ki_kicked, iocb->ki_queued, aio_run, aio_wakeups);
1010 put_rq:
1011         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
1012         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
1013
1014         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1015
1016         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1017                 wake_up(&ctx->wait);
1018
1019         if (ret)
1020                 put_ioctx(ctx);
1021
1022         return ret;
1023 }
1024
1025 /* aio_read_evt
1026  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1027  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1028  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1029  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1030  */
1031 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1032 {
1033         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1034         struct aio_ring *ring;
1035         unsigned long head;
1036         int ret = 0;
1037
1038         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1039         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1040                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1041                  (unsigned long)ring->nr);
1042
1043         if (ring->head == ring->tail)
1044                 goto out;
1045
1046         spin_lock(&info->ring_lock);
1047
1048         head = ring->head % info->nr;
1049         if (head != ring->tail) {
1050                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1051                 *ent = *evp;
1052                 head = (head + 1) % info->nr;
1053                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1054                 ring->head = head;
1055                 ret = 1;
1056                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1057         }
1058         spin_unlock(&info->ring_lock);
1059
1060 out:
1061         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1062         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1063                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1064         return ret;
1065 }
1066
1067 struct aio_timeout {
1068         struct timer_list       timer;
1069         int                     timed_out;
1070         struct task_struct      *p;
1071 };
1072
1073 static void timeout_func(unsigned long data)
1074 {
1075         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1076
1077         to->timed_out = 1;
1078         wake_up_process(to->p);
1079 }
1080
1081 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1082 {
1083         init_timer(&to->timer);
1084         to->timer.data = (unsigned long)to;
1085         to->timer.function = timeout_func;
1086         to->timed_out = 0;
1087         to->p = current;
1088 }
1089
1090 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1091                                const struct timespec *ts)
1092 {
1093         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1094         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1095                 add_timer(&to->timer);
1096         else
1097                 to->timed_out = 1;
1098 }
1099
1100 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1101 {
1102         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1103 }
1104
1105 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1106                         long min_nr, long nr,
1107                         struct io_event __user *event,
1108                         struct timespec __user *timeout)
1109 {
1110         long                    start_jiffies = jiffies;
1111         struct task_struct      *tsk = current;
1112         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1113         int                     ret;
1114         int                     i = 0;
1115         struct io_event         ent;
1116         struct aio_timeout      to;
1117         int                     event_loop = 0; /* testing only */
1118         int                     retry = 0;
1119
1120         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1121          * any, but C is fun!
1122          */
1123         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1124 retry:
1125         ret = 0;
1126         while (likely(i < nr)) {
1127                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1128                 if (unlikely(ret <= 0))
1129                         break;
1130
1131                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1132                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1133
1134                 /* Could we split the check in two? */
1135                 ret = -EFAULT;
1136                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1137                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1138                         break;
1139                 }
1140                 ret = 0;
1141
1142                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1143                 event ++;
1144                 i ++;
1145         }
1146
1147         if (min_nr <= i)
1148                 return i;
1149         if (ret)
1150                 return ret;
1151
1152         /* End fast path */
1153
1154         /* racey check, but it gets redone */
1155         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1156                 retry = 1;
1157                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1158                 goto retry;
1159         }
1160
1161         init_timeout(&to);
1162         if (timeout) {
1163                 struct timespec ts;
1164                 ret = -EFAULT;
1165                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1166                         goto out;
1167
1168                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1169         }
1170
1171         while (likely(i < nr)) {
1172                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1173                 do {
1174                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1175                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1176                         if (ret)
1177                                 break;
1178                         if (min_nr <= i)
1179                                 break;
1180                         ret = 0;
1181                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1182                                 break;
1183                         schedule();
1184                         event_loop++;
1185                         if (signal_pending(tsk)) {
1186                                 ret = -EINTR;
1187                                 break;
1188                         }
1189                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1190                 } while (1) ;
1191
1192                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1193                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1194
1195                 if (unlikely(ret <= 0))
1196                         break;
1197
1198                 ret = -EFAULT;
1199                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1200                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1201                         break;
1202                 }
1203
1204                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1205                 event ++;
1206                 i ++;
1207         }
1208
1209         if (timeout)
1210                 clear_timeout(&to);
1211 out:
1212         pr_debug("event loop executed %d times\n", event_loop);
1213         pr_debug("aio_run %ld\n", aio_run);
1214         pr_debug("aio_wakeups %ld\n", aio_wakeups);
1215         return i ? i : ret;
1216 }
1217
1218 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1219  * against races with itself via ->dead.
1220  */
1221 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1222 {
1223         struct mm_struct *mm = current->mm;
1224         struct kioctx **tmp;
1225         int was_dead;
1226
1227         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1228         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
1229         was_dead = ioctx->dead;
1230         ioctx->dead = 1;
1231         for (tmp = &mm->ioctx_list; *tmp && *tmp != ioctx;
1232              tmp = &(*tmp)->next)
1233                 ;
1234         if (*tmp)
1235                 *tmp = ioctx->next;
1236         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
1237
1238         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1239         if (likely(!was_dead))
1240                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1241
1242         aio_cancel_all(ioctx);
1243         wait_for_all_aios(ioctx);
1244         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1245 }
1246
1247 /* sys_io_setup:
1248  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1249  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1250  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1251  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1252  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1253  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1254  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1255  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1256  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1257  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1258  *      implemented.
1259  */
1260 asmlinkage long sys_io_setup(unsigned nr_events, aio_context_t __user *ctxp)
1261 {
1262         struct kioctx *ioctx = NULL;
1263         unsigned long ctx;
1264         long ret;
1265
1266         ret = get_user(ctx, ctxp);
1267         if (unlikely(ret))
1268                 goto out;
1269
1270         ret = -EINVAL;
1271         if (unlikely(ctx || (int)nr_events <= 0)) {
1272                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx or nr_events > max\n");
1273                 goto out;
1274         }
1275
1276         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1277         ret = PTR_ERR(ioctx);
1278         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1279                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1280                 if (!ret)
1281                         return 0;
1282
1283                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1284                 io_destroy(ioctx);
1285         }
1286
1287 out:
1288         return ret;
1289 }
1290
1291 /* sys_io_destroy:
1292  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1293  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1294  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1295  *      is invalid.
1296  */
1297 asmlinkage long sys_io_destroy(aio_context_t ctx)
1298 {
1299         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1300         if (likely(NULL != ioctx)) {
1301                 io_destroy(ioctx);
1302                 return 0;
1303         }
1304         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1305         return -EINVAL;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Default retry method for aio_read (also used for first time submit)
1310  * Responsible for updating iocb state as retries progress
1311  */
1312 static ssize_t aio_pread(struct kiocb *iocb)
1313 {
1314         struct file *file = iocb->ki_filp;
1315         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1316         struct inode *inode = mapping->host;
1317         ssize_t ret = 0;
1318
1319         ret = file->f_op->aio_read(iocb, iocb->ki_buf,
1320                 iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1321
1322         /*
1323          * Can't just depend on iocb->ki_left to determine
1324          * whether we are done. This may have been a short read.
1325          */
1326         if (ret > 0) {
1327                 iocb->ki_buf += ret;
1328                 iocb->ki_left -= ret;
1329                 /*
1330                  * For pipes and sockets we return once we have
1331                  * some data; for regular files we retry till we
1332                  * complete the entire read or find that we can't
1333                  * read any more data (e.g short reads).
1334                  */
1335                 if (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))
1336                         ret = -EIOCBRETRY;
1337         }
1338
1339         /* This means we must have transferred all that we could */
1340         /* No need to retry anymore */
1341         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1342                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1343
1344         return ret;
1345 }
1346
1347 /*
1348  * Default retry method for aio_write (also used for first time submit)
1349  * Responsible for updating iocb state as retries progress
1350  */
1351 static ssize_t aio_pwrite(struct kiocb *iocb)
1352 {
1353         struct file *file = iocb->ki_filp;
1354         ssize_t ret = 0;
1355
1356         ret = file->f_op->aio_write(iocb, iocb->ki_buf,
1357                 iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1358
1359         if (ret > 0) {
1360                 iocb->ki_buf += ret;
1361                 iocb->ki_left -= ret;
1362
1363                 ret = -EIOCBRETRY;
1364         }
1365
1366         /* This means we must have transferred all that we could */
1367         /* No need to retry anymore */
1368         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1369                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1370
1371         return ret;
1372 }
1373
1374 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1375 {
1376         struct file *file = iocb->ki_filp;
1377         ssize_t ret = -EINVAL;
1378
1379         if (file->f_op->aio_fsync)
1380                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1381         return ret;
1382 }
1383
1384 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1385 {
1386         struct file *file = iocb->ki_filp;
1387         ssize_t ret = -EINVAL;
1388
1389         if (file->f_op->aio_fsync)
1390                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1391         return ret;
1392 }
1393
1394 /*
1395  * aio_setup_iocb:
1396  *      Performs the initial checks and aio retry method
1397  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1398  */
1399 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1400 {
1401         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1402         ssize_t ret = 0;
1403
1404         switch (kiocb->ki_opcode) {
1405         case IOCB_CMD_PREAD:
1406                 ret = -EBADF;
1407                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1408                         break;
1409                 ret = -EFAULT;
1410                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1411                         kiocb->ki_left)))
1412                         break;
1413                 ret = -EINVAL;
1414                 if (file->f_op->aio_read)
1415                         kiocb->ki_retry = aio_pread;
1416                 break;
1417         case IOCB_CMD_PWRITE:
1418                 ret = -EBADF;
1419                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1420                         break;
1421                 ret = -EFAULT;
1422                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1423                         kiocb->ki_left)))
1424                         break;
1425                 ret = -EINVAL;
1426                 if (file->f_op->aio_write)
1427                         kiocb->ki_retry = aio_pwrite;
1428                 break;
1429         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1430                 ret = -EINVAL;
1431                 if (file->f_op->aio_fsync)
1432                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1433                 break;
1434         case IOCB_CMD_FSYNC:
1435                 ret = -EINVAL;
1436                 if (file->f_op->aio_fsync)
1437                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1438                 break;
1439         default:
1440                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1441                 ret = -EINVAL;
1442         }
1443
1444         if (!kiocb->ki_retry)
1445                 return ret;
1446
1447         return 0;
1448 }
1449
1450 /*
1451  * aio_wake_function:
1452  *      wait queue callback function for aio notification,
1453  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1454  *
1455  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1456  *      a kiocb (current->io_wait points to this wait queue
1457  *      entry when an aio operation executes; it is used
1458  *      instead of a synchronous wait when an i/o blocking
1459  *      condition is encountered during aio).
1460  *
1461  * Note:
1462  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1463  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1464  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1465  * because this callback isn't used for wait queues which
1466  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1467  */
1468 static int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
1469                              int sync, void *key)
1470 {
1471         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1472
1473         list_del_init(&wait->task_list);
1474         kick_iocb(iocb);
1475         return 1;
1476 }
1477
1478 int fastcall io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1479                          struct iocb *iocb)
1480 {
1481         struct kiocb *req;
1482         struct file *file;
1483         ssize_t ret;
1484
1485         /* enforce forwards compatibility on users */
1486         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2 ||
1487                      iocb->aio_reserved3)) {
1488                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1489                 return -EINVAL;
1490         }
1491
1492         /* prevent overflows */
1493         if (unlikely(
1494             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1495             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1496             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1497            )) {
1498                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1499                 return -EINVAL;
1500         }
1501
1502         file = fget(iocb->aio_fildes);
1503         if (unlikely(!file))
1504                 return -EBADF;
1505
1506         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1507         if (unlikely(!req)) {
1508                 fput(file);
1509                 return -EAGAIN;
1510         }
1511
1512         req->ki_filp = file;
1513         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1514         if (unlikely(ret)) {
1515                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1516                 goto out_put_req;
1517         }
1518
1519         req->ki_obj.user = user_iocb;
1520         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1521         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1522
1523         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1524         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1525         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1526         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1527         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1528         req->ki_retried = 0;
1529         req->ki_kicked = 0;
1530         req->ki_queued = 0;
1531         aio_run = 0;
1532         aio_wakeups = 0;
1533
1534         ret = aio_setup_iocb(req);
1535
1536         if (ret)
1537                 goto out_put_req;
1538
1539         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1540         list_add_tail(&req->ki_run_list, &ctx->run_list);
1541         /* drain the run list */
1542         while (__aio_run_iocbs(ctx))
1543                 ;
1544         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1545         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1546         return 0;
1547
1548 out_put_req:
1549         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1550         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1551         return ret;
1552 }
1553
1554 /* sys_io_submit:
1555  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1556  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1557  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1558  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1559  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1560  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1561  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1562  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1563  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1564  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1565  */
1566 asmlinkage long sys_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1567                               struct iocb __user * __user *iocbpp)
1568 {
1569         struct kioctx *ctx;
1570         long ret = 0;
1571         int i;
1572
1573         if (unlikely(nr < 0))
1574                 return -EINVAL;
1575
1576         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1577                 return -EFAULT;
1578
1579         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1580         if (unlikely(!ctx)) {
1581                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1582                 return -EINVAL;
1583         }
1584
1585         /*
1586          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1587          * successfully submitted?
1588          */
1589         for (i=0; i<nr; i++) {
1590                 struct iocb __user *user_iocb;
1591                 struct iocb tmp;
1592
1593                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1594                         ret = -EFAULT;
1595                         break;
1596                 }
1597
1598                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1599                         ret = -EFAULT;
1600                         break;
1601                 }
1602
1603                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1604                 if (ret)
1605                         break;
1606         }
1607
1608         put_ioctx(ctx);
1609         return i ? i : ret;
1610 }
1611
1612 /* lookup_kiocb
1613  *      Finds a given iocb for cancellation.
1614  *      MUST be called with ctx->ctx_lock held.
1615  */
1616 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1617                                   u32 key)
1618 {
1619         struct list_head *pos;
1620         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1621         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1622                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1623                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1624                         return kiocb;
1625         }
1626         return NULL;
1627 }
1628
1629 /* sys_io_cancel:
1630  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1631  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1632  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1633  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1634  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1635  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1636  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1637  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1638  */
1639 asmlinkage long sys_io_cancel(aio_context_t ctx_id, struct iocb __user *iocb,
1640                               struct io_event __user *result)
1641 {
1642         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1643         struct kioctx *ctx;
1644         struct kiocb *kiocb;
1645         u32 key;
1646         int ret;
1647
1648         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1649         if (unlikely(ret))
1650                 return -EFAULT;
1651
1652         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1653         if (unlikely(!ctx))
1654                 return -EINVAL;
1655
1656         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1657         ret = -EAGAIN;
1658         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1659         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1660                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1661                 kiocb->ki_users ++;
1662                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1663         } else
1664                 cancel = NULL;
1665         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1666
1667         if (NULL != cancel) {
1668                 struct io_event tmp;
1669                 pr_debug("calling cancel\n");
1670                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1671                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1672                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1673                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1674                 if (!ret) {
1675                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1676                          * into the user's buffer.
1677                          */
1678                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1679                                 ret = -EFAULT;
1680                 }
1681         } else
1682                 printk(KERN_DEBUG "iocb has no cancel operation\n");
1683
1684         put_ioctx(ctx);
1685
1686         return ret;
1687 }
1688
1689 /* io_getevents:
1690  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1691  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1692  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1693  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1694  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1695  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1696  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1697  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1698  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1699  *      with -ENOSYS if not implemented.
1700  */
1701 asmlinkage long sys_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
1702                                  long min_nr,
1703                                  long nr,
1704                                  struct io_event __user *events,
1705                                  struct timespec __user *timeout)
1706 {
1707         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1708         long ret = -EINVAL;
1709
1710         if (likely(ioctx)) {
1711                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1712                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1713                 put_ioctx(ioctx);
1714         }
1715
1716         return ret;
1717 }
1718
1719 __initcall(aio_setup);
1720
1721 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1722 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
1723 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);