[PATCH] aio: optimize io_submit_one()
[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 /*------ sysctl variables----*/
44 atomic_t aio_nr = ATOMIC_INIT(0);       /* current system wide number of aio requests */
45 unsigned aio_max_nr = 0x10000;  /* system wide maximum number of aio requests */
46 /*----end sysctl variables---*/
47
48 static kmem_cache_t     *kiocb_cachep;
49 static kmem_cache_t     *kioctx_cachep;
50
51 static struct workqueue_struct *aio_wq;
52
53 /* Used for rare fput completion. */
54 static void aio_fput_routine(void *);
55 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine, NULL);
56
57 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
58 static LIST_HEAD(fput_head);
59
60 static void aio_kick_handler(void *);
61
62 /* aio_setup
63  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
64  *      failure as this is done early during the boot sequence.
65  */
66 static int __init aio_setup(void)
67 {
68         kiocb_cachep = kmem_cache_create("kiocb", sizeof(struct kiocb),
69                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
70         kioctx_cachep = kmem_cache_create("kioctx", sizeof(struct kioctx),
71                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
72
73         aio_wq = create_workqueue("aio");
74
75         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
76
77         return 0;
78 }
79
80 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
81 {
82         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
83         long i;
84
85         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
86                 put_page(info->ring_pages[i]);
87
88         if (info->mmap_size) {
89                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
90                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
91                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
92         }
93
94         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
95                 kfree(info->ring_pages);
96         info->ring_pages = NULL;
97         info->nr = 0;
98 }
99
100 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
101 {
102         struct aio_ring *ring;
103         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
104         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
105         unsigned long size;
106         int nr_pages;
107
108         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
109         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
110
111         size = sizeof(struct aio_ring);
112         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
113         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
114
115         if (nr_pages < 0)
116                 return -EINVAL;
117
118         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
119
120         info->nr = 0;
121         info->ring_pages = info->internal_pages;
122         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
123                 info->ring_pages = kmalloc(sizeof(struct page *) * nr_pages, GFP_KERNEL);
124                 if (!info->ring_pages)
125                         return -ENOMEM;
126                 memset(info->ring_pages, 0, sizeof(struct page *) * nr_pages);
127         }
128
129         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
130         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
131         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
132         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
133                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANON|MAP_PRIVATE,
134                                   0);
135         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
136                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
137                 printk("mmap err: %ld\n", -info->mmap_base);
138                 info->mmap_size = 0;
139                 aio_free_ring(ctx);
140                 return -EAGAIN;
141         }
142
143         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
144         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
145                                         info->mmap_base, nr_pages, 
146                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
147         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
148
149         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
150                 aio_free_ring(ctx);
151                 return -EAGAIN;
152         }
153
154         ctx->user_id = info->mmap_base;
155
156         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
157
158         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
159         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
160         ring->id = ctx->user_id;
161         ring->head = ring->tail = 0;
162         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
163         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
164         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
165         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
166         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
167
168         return 0;
169 }
170
171
172 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
173  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
174  */
175 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
176 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
177 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
178
179 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
180         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
181         struct io_event *__event;                                       \
182         __event = kmap_atomic(                                          \
183                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
184         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
185         __event;                                                        \
186 })
187
188 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
189         struct io_event *__event = (event);     \
190         (void)__event;                          \
191         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
192 } while(0)
193
194 /* ioctx_alloc
195  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
196  */
197 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
198 {
199         struct mm_struct *mm;
200         struct kioctx *ctx;
201
202         /* Prevent overflows */
203         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
204             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
205                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
206                 return ERR_PTR(-EINVAL);
207         }
208
209         if (nr_events > aio_max_nr)
210                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
211
212         ctx = kmem_cache_alloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
213         if (!ctx)
214                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
215
216         memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
217         ctx->max_reqs = nr_events;
218         mm = ctx->mm = current->mm;
219         atomic_inc(&mm->mm_count);
220
221         atomic_set(&ctx->users, 1);
222         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
223         spin_lock_init(&ctx->ring_info.ring_lock);
224         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
225
226         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
227         INIT_LIST_HEAD(&ctx->run_list);
228         INIT_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler, ctx);
229
230         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
231                 goto out_freectx;
232
233         /* limit the number of system wide aios */
234         atomic_add(ctx->max_reqs, &aio_nr);     /* undone by __put_ioctx */
235         if (unlikely(atomic_read(&aio_nr) > aio_max_nr))
236                 goto out_cleanup;
237
238         /* now link into global list.  kludge.  FIXME */
239         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
240         ctx->next = mm->ioctx_list;
241         mm->ioctx_list = ctx;
242         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
243
244         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
245                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
246         return ctx;
247
248 out_cleanup:
249         atomic_sub(ctx->max_reqs, &aio_nr);
250         ctx->max_reqs = 0;      /* prevent __put_ioctx from sub'ing aio_nr */
251         __put_ioctx(ctx);
252         return ERR_PTR(-EAGAIN);
253
254 out_freectx:
255         mmdrop(mm);
256         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
257         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
258
259         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
260         return ctx;
261 }
262
263 /* aio_cancel_all
264  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
265  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
266  *      the rapid destruction of the kioctx.
267  */
268 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
269 {
270         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
271         struct io_event res;
272         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
273         ctx->dead = 1;
274         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
275                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
276                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
277                 list_del_init(&iocb->ki_list);
278                 cancel = iocb->ki_cancel;
279                 kiocbSetCancelled(iocb);
280                 if (cancel) {
281                         iocb->ki_users++;
282                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
283                         cancel(iocb, &res);
284                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
285                 }
286         }
287         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
288 }
289
290 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
291 {
292         struct task_struct *tsk = current;
293         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
294
295         if (!ctx->reqs_active)
296                 return;
297
298         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
299         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
300         while (ctx->reqs_active) {
301                 schedule();
302                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
303         }
304         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
305         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
306 }
307
308 /* wait_on_sync_kiocb:
309  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
310  */
311 ssize_t fastcall wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
312 {
313         while (iocb->ki_users) {
314                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
315                 if (!iocb->ki_users)
316                         break;
317                 schedule();
318         }
319         __set_current_state(TASK_RUNNING);
320         return iocb->ki_user_data;
321 }
322
323 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
324  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
325  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
326  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
327  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
328  * associated with the request (held via struct page * references).
329  */
330 void fastcall exit_aio(struct mm_struct *mm)
331 {
332         struct kioctx *ctx = mm->ioctx_list;
333         mm->ioctx_list = NULL;
334         while (ctx) {
335                 struct kioctx *next = ctx->next;
336                 ctx->next = NULL;
337                 aio_cancel_all(ctx);
338
339                 wait_for_all_aios(ctx);
340                 /*
341                  * this is an overkill, but ensures we don't leave
342                  * the ctx on the aio_wq
343                  */
344                 flush_workqueue(aio_wq);
345
346                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
347                         printk(KERN_DEBUG
348                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
349                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
350                                 ctx->reqs_active);
351                 put_ioctx(ctx);
352                 ctx = next;
353         }
354 }
355
356 /* __put_ioctx
357  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
358  *      and the struct needs to be freed.
359  */
360 void fastcall __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
361 {
362         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
363
364         if (unlikely(ctx->reqs_active))
365                 BUG();
366
367         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
368         flush_workqueue(aio_wq);
369         aio_free_ring(ctx);
370         mmdrop(ctx->mm);
371         ctx->mm = NULL;
372         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
373         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
374
375         atomic_sub(nr_events, &aio_nr);
376 }
377
378 /* aio_get_req
379  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
380  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
381  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
382  *
383  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
384  * an extra reference while submitting the i/o.
385  * This prevents races between the aio code path referencing the
386  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
387  */
388 static struct kiocb *FASTCALL(__aio_get_req(struct kioctx *ctx));
389 static struct kiocb fastcall *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
390 {
391         struct kiocb *req = NULL;
392         struct aio_ring *ring;
393         int okay = 0;
394
395         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
396         if (unlikely(!req))
397                 return NULL;
398
399         req->ki_flags = 1 << KIF_LOCKED;
400         req->ki_users = 2;
401         req->ki_key = 0;
402         req->ki_ctx = ctx;
403         req->ki_cancel = NULL;
404         req->ki_retry = NULL;
405         req->ki_dtor = NULL;
406         req->private = NULL;
407         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
408
409         /* Check if the completion queue has enough free space to
410          * accept an event from this io.
411          */
412         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
413         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
414         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
415                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
416                 get_ioctx(ctx);
417                 ctx->reqs_active++;
418                 okay = 1;
419         }
420         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
421         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
422
423         if (!okay) {
424                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
425                 req = NULL;
426         }
427
428         return req;
429 }
430
431 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
432 {
433         struct kiocb *req;
434         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
435          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
436          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
437          */
438         req = __aio_get_req(ctx);
439         if (unlikely(NULL == req)) {
440                 aio_fput_routine(NULL);
441                 req = __aio_get_req(ctx);
442         }
443         return req;
444 }
445
446 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
447 {
448         if (req->ki_dtor)
449                 req->ki_dtor(req);
450         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
451         ctx->reqs_active--;
452
453         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
454                 wake_up(&ctx->wait);
455 }
456
457 static void aio_fput_routine(void *data)
458 {
459         spin_lock_irq(&fput_lock);
460         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
461                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
462                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
463
464                 list_del(&req->ki_list);
465                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
466
467                 /* Complete the fput */
468                 __fput(req->ki_filp);
469
470                 /* Link the iocb into the context's free list */
471                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
472                 really_put_req(ctx, req);
473                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
474
475                 put_ioctx(ctx);
476                 spin_lock_irq(&fput_lock);
477         }
478         spin_unlock_irq(&fput_lock);
479 }
480
481 /* __aio_put_req
482  *      Returns true if this put was the last user of the request.
483  */
484 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
485 {
486         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%d\n",
487                 req, atomic_read(&req->ki_filp->f_count));
488
489         req->ki_users --;
490         if (unlikely(req->ki_users < 0))
491                 BUG();
492         if (likely(req->ki_users))
493                 return 0;
494         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
495         req->ki_cancel = NULL;
496         req->ki_retry = NULL;
497
498         /* Must be done under the lock to serialise against cancellation.
499          * Call this aio_fput as it duplicates fput via the fput_work.
500          */
501         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count))) {
502                 get_ioctx(ctx);
503                 spin_lock(&fput_lock);
504                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
505                 spin_unlock(&fput_lock);
506                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
507         } else
508                 really_put_req(ctx, req);
509         return 1;
510 }
511
512 /* aio_put_req
513  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
514  *      false if the request is still in use.
515  */
516 int fastcall aio_put_req(struct kiocb *req)
517 {
518         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
519         int ret;
520         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
521         ret = __aio_put_req(ctx, req);
522         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
523         if (ret)
524                 put_ioctx(ctx);
525         return ret;
526 }
527
528 /*      Lookup an ioctx id.  ioctx_list is lockless for reads.
529  *      FIXME: this is O(n) and is only suitable for development.
530  */
531 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
532 {
533         struct kioctx *ioctx;
534         struct mm_struct *mm;
535
536         mm = current->mm;
537         read_lock(&mm->ioctx_list_lock);
538         for (ioctx = mm->ioctx_list; ioctx; ioctx = ioctx->next)
539                 if (likely(ioctx->user_id == ctx_id && !ioctx->dead)) {
540                         get_ioctx(ioctx);
541                         break;
542                 }
543         read_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
544
545         return ioctx;
546 }
547
548 /*
549  * use_mm
550  *      Makes the calling kernel thread take on the specified
551  *      mm context.
552  *      Called by the retry thread execute retries within the
553  *      iocb issuer's mm context, so that copy_from/to_user
554  *      operations work seamlessly for aio.
555  *      (Note: this routine is intended to be called only
556  *      from a kernel thread context)
557  */
558 static void use_mm(struct mm_struct *mm)
559 {
560         struct mm_struct *active_mm;
561         struct task_struct *tsk = current;
562
563         task_lock(tsk);
564         tsk->flags |= PF_BORROWED_MM;
565         active_mm = tsk->active_mm;
566         atomic_inc(&mm->mm_count);
567         tsk->mm = mm;
568         tsk->active_mm = mm;
569         activate_mm(active_mm, mm);
570         task_unlock(tsk);
571
572         mmdrop(active_mm);
573 }
574
575 /*
576  * unuse_mm
577  *      Reverses the effect of use_mm, i.e. releases the
578  *      specified mm context which was earlier taken on
579  *      by the calling kernel thread
580  *      (Note: this routine is intended to be called only
581  *      from a kernel thread context)
582  *
583  * Comments: Called with ctx->ctx_lock held. This nests
584  * task_lock instead ctx_lock.
585  */
586 static void unuse_mm(struct mm_struct *mm)
587 {
588         struct task_struct *tsk = current;
589
590         task_lock(tsk);
591         tsk->flags &= ~PF_BORROWED_MM;
592         tsk->mm = NULL;
593         /* active_mm is still 'mm' */
594         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
595         task_unlock(tsk);
596 }
597
598 /*
599  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
600  * has already been marked as kicked, and places it on
601  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
602  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
603  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
604  * queue to process it), or 0, if it found that it was
605  * already queued.
606  *
607  * Should be called with the spin lock iocb->ki_ctx->ctx_lock
608  * held
609  */
610 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
611 {
612         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
613
614         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
615                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
616                         &ctx->run_list);
617                 return 1;
618         }
619         return 0;
620 }
621
622 /* aio_run_iocb
623  *      This is the core aio execution routine. It is
624  *      invoked both for initial i/o submission and
625  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
626  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
627  *      already held. The lock is released and reaquired
628  *      as needed during processing.
629  *
630  * Calls the iocb retry method (already setup for the
631  * iocb on initial submission) for operation specific
632  * handling, but takes care of most of common retry
633  * execution details for a given iocb. The retry method
634  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
635  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
636  * retry kernel thread.
637  *
638  * The trickier parts in this code have to do with
639  * ensuring that only one retry instance is in progress
640  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
641  * simplifies the coding of individual aio operations as
642  * it avoids various potential races.
643  */
644 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
645 {
646         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
647         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
648         ssize_t ret;
649
650         if (iocb->ki_retried++ > 1024*1024) {
651                 printk("Maximal retry count.  Bytes done %Zd\n",
652                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left);
653                 return -EAGAIN;
654         }
655
656         if (!(iocb->ki_retried & 0xff)) {
657                 pr_debug("%ld retry: %d of %d\n", iocb->ki_retried,
658                         iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes);
659         }
660
661         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
662                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
663                 return 0;
664         }
665
666         /*
667          * We don't want the next retry iteration for this
668          * operation to start until this one has returned and
669          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
670          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
671          * meantime, indicating that data is available for the next
672          * iteration. We want to remember that and enable the
673          * next retry iteration _after_ we are through with
674          * this one.
675          *
676          * So, in order to be able to register a "kick", but
677          * prevent it from being queued now, we clear the kick
678          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
679          * still on the run list until we are actually done.
680          * When we are done with this iteration, we check if
681          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
682          * it up afresh.
683          */
684
685         kiocbClearKicked(iocb);
686
687         /*
688          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
689          * pull the iocb off the run list (We can't just call
690          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
691          * queue this on the run list yet)
692          */
693         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
694         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
695
696         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
697         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
698                 ret = -EINTR;
699                 aio_complete(iocb, ret, 0);
700                 /* must not access the iocb after this */
701                 goto out;
702         }
703
704         /*
705          * Now we are all set to call the retry method in async
706          * context. By setting this thread's io_wait context
707          * to point to the wait queue entry inside the currently
708          * running iocb for the duration of the retry, we ensure
709          * that async notification wakeups are queued by the
710          * operation instead of blocking waits, and when notified,
711          * cause the iocb to be kicked for continuation (through
712          * the aio_wake_function callback).
713          */
714         BUG_ON(current->io_wait != NULL);
715         current->io_wait = &iocb->ki_wait;
716         ret = retry(iocb);
717         current->io_wait = NULL;
718
719         if (-EIOCBRETRY != ret) {
720                 if (-EIOCBQUEUED != ret) {
721                         BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
722                         aio_complete(iocb, ret, 0);
723                         /* must not access the iocb after this */
724                 }
725         } else {
726                 /*
727                  * Issue an additional retry to avoid waiting forever if
728                  * no waits were queued (e.g. in case of a short read).
729                  */
730                 if (list_empty(&iocb->ki_wait.task_list))
731                         kiocbSetKicked(iocb);
732         }
733 out:
734         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
735
736         if (-EIOCBRETRY == ret) {
737                 /*
738                  * OK, now that we are done with this iteration
739                  * and know that there is more left to go,
740                  * this is where we let go so that a subsequent
741                  * "kick" can start the next iteration
742                  */
743
744                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
745                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
746                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
747                  * has already been kicked */
748                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
749                         __queue_kicked_iocb(iocb);
750                 }
751         }
752         return ret;
753 }
754
755 /*
756  * __aio_run_iocbs:
757  *      Process all pending retries queued on the ioctx
758  *      run list.
759  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
760  * context. Expects to be called with ctx->ctx_lock held
761  */
762 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
763 {
764         struct kiocb *iocb;
765         LIST_HEAD(run_list);
766
767         list_splice_init(&ctx->run_list, &run_list);
768         while (!list_empty(&run_list)) {
769                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
770                         ki_run_list);
771                 list_del(&iocb->ki_run_list);
772                 /*
773                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
774                  */
775                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
776                 aio_run_iocb(iocb);
777                 if (__aio_put_req(ctx, iocb))  /* drop extra ref */
778                         put_ioctx(ctx);
779         }
780         if (!list_empty(&ctx->run_list))
781                 return 1;
782         return 0;
783 }
784
785 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
786 {
787         unsigned long timeout;
788         /*
789          * if someone is waiting, get the work started right
790          * away, otherwise, use a longer delay
791          */
792         smp_mb();
793         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
794                 timeout = 1;
795         else
796                 timeout = HZ/10;
797         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
798 }
799
800
801 /*
802  * aio_run_iocbs:
803  *      Process all pending retries queued on the ioctx
804  *      run list.
805  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
806  * context.
807  */
808 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
809 {
810         int requeue;
811
812         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
813
814         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
815         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
816         if (requeue)
817                 aio_queue_work(ctx);
818 }
819
820 /*
821  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
822  * the list stays empty
823  */
824 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
825 {
826         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
827         while (__aio_run_iocbs(ctx))
828                 ;
829         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
830 }
831
832 /*
833  * aio_kick_handler:
834  *      Work queue handler triggered to process pending
835  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
836  *      mm context before running the iocbs, so that
837  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
838  *      space.
839  * Run on aiod's context.
840  */
841 static void aio_kick_handler(void *data)
842 {
843         struct kioctx *ctx = data;
844         mm_segment_t oldfs = get_fs();
845         int requeue;
846
847         set_fs(USER_DS);
848         use_mm(ctx->mm);
849         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
850         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
851         unuse_mm(ctx->mm);
852         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
853         set_fs(oldfs);
854         /*
855          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
856          */
857         if (requeue)
858                 queue_work(aio_wq, &ctx->wq);
859 }
860
861
862 /*
863  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
864  * and if required activate the aio work queue to process
865  * it
866  */
867 static void queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
868 {
869         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
870         unsigned long flags;
871         int run = 0;
872
873         WARN_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
874
875         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
876         run = __queue_kicked_iocb(iocb);
877         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
878         if (run)
879                 aio_queue_work(ctx);
880 }
881
882 /*
883  * kick_iocb:
884  *      Called typically from a wait queue callback context
885  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
886  *      The retry is usually executed by aio workqueue
887  *      threads (See aio_kick_handler).
888  */
889 void fastcall kick_iocb(struct kiocb *iocb)
890 {
891         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
892          * single context. */
893         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
894                 kiocbSetKicked(iocb);
895                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
896                 return;
897         }
898
899         /* If its already kicked we shouldn't queue it again */
900         if (!kiocbTryKick(iocb)) {
901                 queue_kicked_iocb(iocb);
902         }
903 }
904 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
905
906 /* aio_complete
907  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
908  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
909  *      only other user of the request can be the cancellation code.
910  */
911 int fastcall aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
912 {
913         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
914         struct aio_ring_info    *info;
915         struct aio_ring *ring;
916         struct io_event *event;
917         unsigned long   flags;
918         unsigned long   tail;
919         int             ret;
920
921         /* Special case handling for sync iocbs: events go directly
922          * into the iocb for fast handling.  Note that this will not 
923          * work if we allow sync kiocbs to be cancelled. in which
924          * case the usage count checks will have to move under ctx_lock
925          * for all cases.
926          */
927         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
928                 int ret;
929
930                 iocb->ki_user_data = res;
931                 if (iocb->ki_users == 1) {
932                         iocb->ki_users = 0;
933                         ret = 1;
934                 } else {
935                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
936                         iocb->ki_users--;
937                         ret = (0 == iocb->ki_users);
938                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
939                 }
940                 /* sync iocbs put the task here for us */
941                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
942                 return ret;
943         }
944
945         info = &ctx->ring_info;
946
947         /* add a completion event to the ring buffer.
948          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
949          * other code from messing with the tail
950          * pointer since we might be called from irq
951          * context.
952          */
953         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
954
955         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
956                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
957
958         /*
959          * cancelled requests don't get events, userland was given one
960          * when the event got cancelled.
961          */
962         if (kiocbIsCancelled(iocb))
963                 goto put_rq;
964
965         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
966
967         tail = info->tail;
968         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
969         if (++tail >= info->nr)
970                 tail = 0;
971
972         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
973         event->data = iocb->ki_user_data;
974         event->res = res;
975         event->res2 = res2;
976
977         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
978                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
979                 res, res2);
980
981         /* after flagging the request as done, we
982          * must never even look at it again
983          */
984         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
985
986         info->tail = tail;
987         ring->tail = tail;
988
989         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
990         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
991
992         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
993
994         pr_debug("%ld retries: %d of %d\n", iocb->ki_retried,
995                 iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left, iocb->ki_nbytes);
996 put_rq:
997         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
998         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
999
1000         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1001
1002         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1003                 wake_up(&ctx->wait);
1004
1005         if (ret)
1006                 put_ioctx(ctx);
1007
1008         return ret;
1009 }
1010
1011 /* aio_read_evt
1012  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1013  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1014  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1015  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1016  */
1017 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1018 {
1019         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1020         struct aio_ring *ring;
1021         unsigned long head;
1022         int ret = 0;
1023
1024         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1025         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1026                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1027                  (unsigned long)ring->nr);
1028
1029         if (ring->head == ring->tail)
1030                 goto out;
1031
1032         spin_lock(&info->ring_lock);
1033
1034         head = ring->head % info->nr;
1035         if (head != ring->tail) {
1036                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1037                 *ent = *evp;
1038                 head = (head + 1) % info->nr;
1039                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1040                 ring->head = head;
1041                 ret = 1;
1042                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1043         }
1044         spin_unlock(&info->ring_lock);
1045
1046 out:
1047         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1048         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1049                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1050         return ret;
1051 }
1052
1053 struct aio_timeout {
1054         struct timer_list       timer;
1055         int                     timed_out;
1056         struct task_struct      *p;
1057 };
1058
1059 static void timeout_func(unsigned long data)
1060 {
1061         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1062
1063         to->timed_out = 1;
1064         wake_up_process(to->p);
1065 }
1066
1067 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1068 {
1069         init_timer(&to->timer);
1070         to->timer.data = (unsigned long)to;
1071         to->timer.function = timeout_func;
1072         to->timed_out = 0;
1073         to->p = current;
1074 }
1075
1076 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1077                                const struct timespec *ts)
1078 {
1079         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1080         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1081                 add_timer(&to->timer);
1082         else
1083                 to->timed_out = 1;
1084 }
1085
1086 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1087 {
1088         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1089 }
1090
1091 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1092                         long min_nr, long nr,
1093                         struct io_event __user *event,
1094                         struct timespec __user *timeout)
1095 {
1096         long                    start_jiffies = jiffies;
1097         struct task_struct      *tsk = current;
1098         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1099         int                     ret;
1100         int                     i = 0;
1101         struct io_event         ent;
1102         struct aio_timeout      to;
1103         int                     retry = 0;
1104
1105         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1106          * any, but C is fun!
1107          */
1108         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1109 retry:
1110         ret = 0;
1111         while (likely(i < nr)) {
1112                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1113                 if (unlikely(ret <= 0))
1114                         break;
1115
1116                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1117                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1118
1119                 /* Could we split the check in two? */
1120                 ret = -EFAULT;
1121                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1122                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1123                         break;
1124                 }
1125                 ret = 0;
1126
1127                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1128                 event ++;
1129                 i ++;
1130         }
1131
1132         if (min_nr <= i)
1133                 return i;
1134         if (ret)
1135                 return ret;
1136
1137         /* End fast path */
1138
1139         /* racey check, but it gets redone */
1140         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1141                 retry = 1;
1142                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1143                 goto retry;
1144         }
1145
1146         init_timeout(&to);
1147         if (timeout) {
1148                 struct timespec ts;
1149                 ret = -EFAULT;
1150                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1151                         goto out;
1152
1153                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1154         }
1155
1156         while (likely(i < nr)) {
1157                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1158                 do {
1159                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1160                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1161                         if (ret)
1162                                 break;
1163                         if (min_nr <= i)
1164                                 break;
1165                         ret = 0;
1166                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1167                                 break;
1168                         schedule();
1169                         if (signal_pending(tsk)) {
1170                                 ret = -EINTR;
1171                                 break;
1172                         }
1173                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1174                 } while (1) ;
1175
1176                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1177                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1178
1179                 if (unlikely(ret <= 0))
1180                         break;
1181
1182                 ret = -EFAULT;
1183                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1184                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1185                         break;
1186                 }
1187
1188                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1189                 event ++;
1190                 i ++;
1191         }
1192
1193         if (timeout)
1194                 clear_timeout(&to);
1195 out:
1196         return i ? i : ret;
1197 }
1198
1199 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1200  * against races with itself via ->dead.
1201  */
1202 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1203 {
1204         struct mm_struct *mm = current->mm;
1205         struct kioctx **tmp;
1206         int was_dead;
1207
1208         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1209         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
1210         was_dead = ioctx->dead;
1211         ioctx->dead = 1;
1212         for (tmp = &mm->ioctx_list; *tmp && *tmp != ioctx;
1213              tmp = &(*tmp)->next)
1214                 ;
1215         if (*tmp)
1216                 *tmp = ioctx->next;
1217         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
1218
1219         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1220         if (likely(!was_dead))
1221                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1222
1223         aio_cancel_all(ioctx);
1224         wait_for_all_aios(ioctx);
1225         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1226 }
1227
1228 /* sys_io_setup:
1229  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1230  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1231  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1232  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1233  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1234  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1235  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1236  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1237  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1238  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1239  *      implemented.
1240  */
1241 asmlinkage long sys_io_setup(unsigned nr_events, aio_context_t __user *ctxp)
1242 {
1243         struct kioctx *ioctx = NULL;
1244         unsigned long ctx;
1245         long ret;
1246
1247         ret = get_user(ctx, ctxp);
1248         if (unlikely(ret))
1249                 goto out;
1250
1251         ret = -EINVAL;
1252         if (unlikely(ctx || (int)nr_events <= 0)) {
1253                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx or nr_events > max\n");
1254                 goto out;
1255         }
1256
1257         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1258         ret = PTR_ERR(ioctx);
1259         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1260                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1261                 if (!ret)
1262                         return 0;
1263
1264                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1265                 io_destroy(ioctx);
1266         }
1267
1268 out:
1269         return ret;
1270 }
1271
1272 /* sys_io_destroy:
1273  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1274  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1275  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1276  *      is invalid.
1277  */
1278 asmlinkage long sys_io_destroy(aio_context_t ctx)
1279 {
1280         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1281         if (likely(NULL != ioctx)) {
1282                 io_destroy(ioctx);
1283                 return 0;
1284         }
1285         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1286         return -EINVAL;
1287 }
1288
1289 /*
1290  * Default retry method for aio_read (also used for first time submit)
1291  * Responsible for updating iocb state as retries progress
1292  */
1293 static ssize_t aio_pread(struct kiocb *iocb)
1294 {
1295         struct file *file = iocb->ki_filp;
1296         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1297         struct inode *inode = mapping->host;
1298         ssize_t ret = 0;
1299
1300         ret = file->f_op->aio_read(iocb, iocb->ki_buf,
1301                 iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1302
1303         /*
1304          * Can't just depend on iocb->ki_left to determine
1305          * whether we are done. This may have been a short read.
1306          */
1307         if (ret > 0) {
1308                 iocb->ki_buf += ret;
1309                 iocb->ki_left -= ret;
1310                 /*
1311                  * For pipes and sockets we return once we have
1312                  * some data; for regular files we retry till we
1313                  * complete the entire read or find that we can't
1314                  * read any more data (e.g short reads).
1315                  */
1316                 if (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))
1317                         ret = -EIOCBRETRY;
1318         }
1319
1320         /* This means we must have transferred all that we could */
1321         /* No need to retry anymore */
1322         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1323                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1324
1325         return ret;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Default retry method for aio_write (also used for first time submit)
1330  * Responsible for updating iocb state as retries progress
1331  */
1332 static ssize_t aio_pwrite(struct kiocb *iocb)
1333 {
1334         struct file *file = iocb->ki_filp;
1335         ssize_t ret = 0;
1336
1337         ret = file->f_op->aio_write(iocb, iocb->ki_buf,
1338                 iocb->ki_left, iocb->ki_pos);
1339
1340         if (ret > 0) {
1341                 iocb->ki_buf += ret;
1342                 iocb->ki_left -= ret;
1343
1344                 ret = -EIOCBRETRY;
1345         }
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         return ret;
1353 }
1354
1355 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1356 {
1357         struct file *file = iocb->ki_filp;
1358         ssize_t ret = -EINVAL;
1359
1360         if (file->f_op->aio_fsync)
1361                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1362         return ret;
1363 }
1364
1365 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1366 {
1367         struct file *file = iocb->ki_filp;
1368         ssize_t ret = -EINVAL;
1369
1370         if (file->f_op->aio_fsync)
1371                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1372         return ret;
1373 }
1374
1375 /*
1376  * aio_setup_iocb:
1377  *      Performs the initial checks and aio retry method
1378  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1379  */
1380 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1381 {
1382         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1383         ssize_t ret = 0;
1384
1385         switch (kiocb->ki_opcode) {
1386         case IOCB_CMD_PREAD:
1387                 ret = -EBADF;
1388                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1389                         break;
1390                 ret = -EFAULT;
1391                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1392                         kiocb->ki_left)))
1393                         break;
1394                 ret = -EINVAL;
1395                 if (file->f_op->aio_read)
1396                         kiocb->ki_retry = aio_pread;
1397                 break;
1398         case IOCB_CMD_PWRITE:
1399                 ret = -EBADF;
1400                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1401                         break;
1402                 ret = -EFAULT;
1403                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1404                         kiocb->ki_left)))
1405                         break;
1406                 ret = -EINVAL;
1407                 if (file->f_op->aio_write)
1408                         kiocb->ki_retry = aio_pwrite;
1409                 break;
1410         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1411                 ret = -EINVAL;
1412                 if (file->f_op->aio_fsync)
1413                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1414                 break;
1415         case IOCB_CMD_FSYNC:
1416                 ret = -EINVAL;
1417                 if (file->f_op->aio_fsync)
1418                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1419                 break;
1420         default:
1421                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1422                 ret = -EINVAL;
1423         }
1424
1425         if (!kiocb->ki_retry)
1426                 return ret;
1427
1428         return 0;
1429 }
1430
1431 /*
1432  * aio_wake_function:
1433  *      wait queue callback function for aio notification,
1434  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1435  *
1436  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1437  *      a kiocb (current->io_wait points to this wait queue
1438  *      entry when an aio operation executes; it is used
1439  *      instead of a synchronous wait when an i/o blocking
1440  *      condition is encountered during aio).
1441  *
1442  * Note:
1443  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1444  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1445  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1446  * because this callback isn't used for wait queues which
1447  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1448  */
1449 static int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
1450                              int sync, void *key)
1451 {
1452         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1453
1454         list_del_init(&wait->task_list);
1455         kick_iocb(iocb);
1456         return 1;
1457 }
1458
1459 int fastcall io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1460                          struct iocb *iocb)
1461 {
1462         struct kiocb *req;
1463         struct file *file;
1464         ssize_t ret;
1465
1466         /* enforce forwards compatibility on users */
1467         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2 ||
1468                      iocb->aio_reserved3)) {
1469                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1470                 return -EINVAL;
1471         }
1472
1473         /* prevent overflows */
1474         if (unlikely(
1475             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1476             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1477             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1478            )) {
1479                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1480                 return -EINVAL;
1481         }
1482
1483         file = fget(iocb->aio_fildes);
1484         if (unlikely(!file))
1485                 return -EBADF;
1486
1487         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1488         if (unlikely(!req)) {
1489                 fput(file);
1490                 return -EAGAIN;
1491         }
1492
1493         req->ki_filp = file;
1494         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1495         if (unlikely(ret)) {
1496                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1497                 goto out_put_req;
1498         }
1499
1500         req->ki_obj.user = user_iocb;
1501         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1502         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1503
1504         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1505         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1506         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1507         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1508         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1509         req->ki_retried = 0;
1510
1511         ret = aio_setup_iocb(req);
1512
1513         if (ret)
1514                 goto out_put_req;
1515
1516         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1517         if (likely(list_empty(&ctx->run_list))) {
1518                 aio_run_iocb(req);
1519         } else {
1520                 list_add_tail(&req->ki_run_list, &ctx->run_list);
1521                 /* drain the run list */
1522                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1523                         ;
1524         }
1525         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1526         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1527         return 0;
1528
1529 out_put_req:
1530         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1531         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1532         return ret;
1533 }
1534
1535 /* sys_io_submit:
1536  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1537  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1538  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1539  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1540  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1541  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1542  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1543  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1544  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1545  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1546  */
1547 asmlinkage long sys_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1548                               struct iocb __user * __user *iocbpp)
1549 {
1550         struct kioctx *ctx;
1551         long ret = 0;
1552         int i;
1553
1554         if (unlikely(nr < 0))
1555                 return -EINVAL;
1556
1557         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1558                 return -EFAULT;
1559
1560         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1561         if (unlikely(!ctx)) {
1562                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1563                 return -EINVAL;
1564         }
1565
1566         /*
1567          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1568          * successfully submitted?
1569          */
1570         for (i=0; i<nr; i++) {
1571                 struct iocb __user *user_iocb;
1572                 struct iocb tmp;
1573
1574                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1575                         ret = -EFAULT;
1576                         break;
1577                 }
1578
1579                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1580                         ret = -EFAULT;
1581                         break;
1582                 }
1583
1584                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1585                 if (ret)
1586                         break;
1587         }
1588
1589         put_ioctx(ctx);
1590         return i ? i : ret;
1591 }
1592
1593 /* lookup_kiocb
1594  *      Finds a given iocb for cancellation.
1595  *      MUST be called with ctx->ctx_lock held.
1596  */
1597 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1598                                   u32 key)
1599 {
1600         struct list_head *pos;
1601         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1602         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1603                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1604                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1605                         return kiocb;
1606         }
1607         return NULL;
1608 }
1609
1610 /* sys_io_cancel:
1611  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1612  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1613  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1614  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1615  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1616  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1617  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1618  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1619  */
1620 asmlinkage long sys_io_cancel(aio_context_t ctx_id, struct iocb __user *iocb,
1621                               struct io_event __user *result)
1622 {
1623         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1624         struct kioctx *ctx;
1625         struct kiocb *kiocb;
1626         u32 key;
1627         int ret;
1628
1629         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1630         if (unlikely(ret))
1631                 return -EFAULT;
1632
1633         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1634         if (unlikely(!ctx))
1635                 return -EINVAL;
1636
1637         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1638         ret = -EAGAIN;
1639         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1640         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1641                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1642                 kiocb->ki_users ++;
1643                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1644         } else
1645                 cancel = NULL;
1646         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1647
1648         if (NULL != cancel) {
1649                 struct io_event tmp;
1650                 pr_debug("calling cancel\n");
1651                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1652                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1653                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1654                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1655                 if (!ret) {
1656                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1657                          * into the user's buffer.
1658                          */
1659                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1660                                 ret = -EFAULT;
1661                 }
1662         } else
1663                 printk(KERN_DEBUG "iocb has no cancel operation\n");
1664
1665         put_ioctx(ctx);
1666
1667         return ret;
1668 }
1669
1670 /* io_getevents:
1671  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1672  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1673  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1674  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1675  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1676  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1677  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1678  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1679  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1680  *      with -ENOSYS if not implemented.
1681  */
1682 asmlinkage long sys_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
1683                                  long min_nr,
1684                                  long nr,
1685                                  struct io_event __user *events,
1686                                  struct timespec __user *timeout)
1687 {
1688         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1689         long ret = -EINVAL;
1690
1691         if (likely(ioctx)) {
1692                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1693                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1694                 put_ioctx(ioctx);
1695         }
1696
1697         return ret;
1698 }
1699
1700 __initcall(aio_setup);
1701
1702 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1703 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
1704 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);