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 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/time.h>
  17 #include <linux/aio_abi.h>
  18 #include <linux/export.h>
  19 #include <linux/syscalls.h>
  20 #include <linux/backing-dev.h>
  21 #include <linux/uio.h>
  22
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/fs.h>
  25 #include <linux/file.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/mman.h>
  28 #include <linux/mmu_context.h>
  29 #include <linux/percpu.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/timer.h>
  32 #include <linux/aio.h>
  33 #include <linux/highmem.h>
  34 #include <linux/workqueue.h>
  35 #include <linux/security.h>
  36 #include <linux/eventfd.h>
  37 #include <linux/blkdev.h>
  38 #include <linux/compat.h>
  39 #include <linux/anon_inodes.h>
  40 #include <linux/migrate.h>
  41 #include <linux/ramfs.h>
  42 #include <linux/percpu-refcount.h>
  43
  44 #include <asm/kmap_types.h>
  45 #include <asm/uaccess.h>
  46
  47 #include "internal.h"
  48
  49 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  50 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  51 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  52 struct aio_ring {
  53         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  54         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  55         unsigned        head;
  56         unsigned        tail;
  57
  58         unsigned        magic;
  59         unsigned        compat_features;
  60         unsigned        incompat_features;
  61         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  62
  63
  64         struct io_event         io_events[0];
  65 }; /* 128 bytes + ring size */
  66
  67 #define AIO_RING_PAGES  8
  68
  69 struct kioctx_cpu {
  70         unsigned                reqs_available;
  71 };
  72
  73 struct kioctx {
  74         struct percpu_ref       users;
  75         atomic_t                dead;
  76
  77         /* This needs improving */
  78         unsigned long           user_id;
  79         struct hlist_node       list;
  80
  81         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  82
  83         /*
  84          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
  85          * counter at a time:
  86          */
  87         unsigned                req_batch;
  88         /*
  89          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
  90          * anything but counting against the global max_reqs quota.
  91          *
  92          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
  93          * aio_setup_ring())
  94          */
  95         unsigned                max_reqs;
  96
  97         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
  98         unsigned                nr_events;
  99
 100         unsigned long           mmap_base;
 101         unsigned long           mmap_size;
 102
 103         struct page             **ring_pages;
 104         long                    nr_pages;
 105
 106         struct rcu_head         rcu_head;
 107         struct work_struct      free_work;
 108
 109         struct {
 110                 /*
 111                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 112                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 113                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 114                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 115                  *
 116                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 117                  */
 118                 atomic_t        reqs_available;
 119         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 120
 121         struct {
 122                 spinlock_t      ctx_lock;
 123                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 124         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 125
 126         struct {
 127                 struct mutex    ring_lock;
 128                 wait_queue_head_t wait;
 129         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 130
 131         struct {
 132                 unsigned        tail;
 133                 spinlock_t      completion_lock;
 134         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 135
 136         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 137         struct file             *aio_ring_file;
 138 };
 139
 140 /*------ sysctl variables----*/
 141 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 142 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 143 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 144 /*----end sysctl variables---*/
 145
 146 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 147 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 148
 149 /* aio_setup
 150  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 151  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 152  */
 153 static int __init aio_setup(void)
 154 {
 155         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 156         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 157
 158         pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
 159
 160         return 0;
 161 }
 162 __initcall(aio_setup);
 163
 164 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 165 {
 166         int i;
 167         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 168
 169         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 170                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 171                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 172                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 173         }
 174
 175         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages)
 176                 kfree(ctx->ring_pages);
 177
 178         if (aio_ring_file) {
 179                 truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
 180                 pr_debug("pid(%d) i_nlink=%u d_count=%d d_unhashed=%d i_count=%d\n",
 181                         current->pid, aio_ring_file->f_inode->i_nlink,
 182                         aio_ring_file->f_path.dentry->d_count,
 183                         d_unhashed(aio_ring_file->f_path.dentry),
 184                         atomic_read(&aio_ring_file->f_inode->i_count));
 185                 fput(aio_ring_file);
 186                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 187         }
 188 }
 189
 190 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 191 {
 192         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
 193         return 0;
 194 }
 195
 196 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 197         .mmap = aio_ring_mmap,
 198 };
 199
 200 static int aio_set_page_dirty(struct page *page)
 201 {
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 206 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 207                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 208 {
 209         struct kioctx *ctx = mapping->private_data;
 210         unsigned long flags;
 211         unsigned idx = old->index;
 212         int rc;
 213
 214         /* Writeback must be complete */
 215         BUG_ON(PageWriteback(old));
 216         put_page(old);
 217
 218         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode);
 219         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 220                 get_page(old);
 221                 return rc;
 222         }
 223
 224         get_page(new);
 225
 226         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 227         migrate_page_copy(new, old);
 228         ctx->ring_pages[idx] = new;
 229         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 230
 231         return rc;
 232 }
 233 #endif
 234
 235 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 236         .set_page_dirty = aio_set_page_dirty,
 237 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 238         .migratepage    = aio_migratepage,
 239 #endif
 240 };
 241
 242 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 243 {
 244         struct aio_ring *ring;
 245         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
 246         struct mm_struct *mm = current->mm;
 247         unsigned long size, populate;
 248         int nr_pages;
 249         int i;
 250         struct file *file;
 251
 252         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 253         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 254
 255         size = sizeof(struct aio_ring);
 256         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 257
 258         nr_pages = PFN_UP(size);
 259         if (nr_pages < 0)
 260                 return -EINVAL;
 261
 262         file = anon_inode_getfile_private("[aio]", &aio_ring_fops, ctx, O_RDWR);
 263         if (IS_ERR(file)) {
 264                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 265                 return -EAGAIN;
 266         }
 267
 268         file->f_inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 269         file->f_inode->i_mapping->private_data = ctx;
 270         file->f_inode->i_size = PAGE_SIZE * (loff_t)nr_pages;
 271
 272         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 273                 struct page *page;
 274                 page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
 275                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 276                 if (!page)
 277                         break;
 278                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 279                          current->pid, i, page_count(page));
 280                 SetPageUptodate(page);
 281                 SetPageDirty(page);
 282                 unlock_page(page);
 283         }
 284         ctx->aio_ring_file = file;
 285         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 286                         / sizeof(struct io_event);
 287
 288         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 289         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 290                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 291                                           GFP_KERNEL);
 292                 if (!ctx->ring_pages)
 293                         return -ENOMEM;
 294         }
 295
 296         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 297         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 298
 299         down_write(&mm->mmap_sem);
 300         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 301                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 302                                        MAP_SHARED | MAP_POPULATE, 0, &populate);
 303         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 304                 up_write(&mm->mmap_sem);
 305                 ctx->mmap_size = 0;
 306                 aio_free_ring(ctx);
 307                 return -EAGAIN;
 308         }
 309         up_write(&mm->mmap_sem);
 310
 311         mm_populate(ctx->mmap_base, populate);
 312
 313         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 314         ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
 315                                        1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
 316         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
 317                 put_page(ctx->ring_pages[i]);
 318
 319         if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
 320                 aio_free_ring(ctx);
 321                 return -EAGAIN;
 322         }
 323
 324         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 325         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 326
 327         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 328         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 329         ring->id = ctx->user_id;
 330         ring->head = ring->tail = 0;
 331         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 332         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 333         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 334         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 335         kunmap_atomic(ring);
 336         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 337
 338         return 0;
 339 }
 340
 341 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 342 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 343 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 344
 345 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 346 {
 347         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 348         unsigned long flags;
 349
 350         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 351
 352         if (!req->ki_list.next)
 353                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 354
 355         req->ki_cancel = cancel;
 356
 357         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 358 }
 359 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 360
 361 static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb)
 362 {
 363         kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
 364
 365         /*
 366          * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
 367          * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
 368          */
 369
 370         cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
 371         do {
 372                 if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
 373                         return -EINVAL;
 374
 375                 old = cancel;
 376                 cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
 377         } while (cancel != old);
 378
 379         return cancel(kiocb);
 380 }
 381
 382 static void free_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
 383 {
 384         struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
 385
 386         free_percpu(ctx->cpu);
 387         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 388 }
 389
 390 /*
 391  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 392  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 393  * now it's safe to cancel any that need to be.
 394  */
 395 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 396 {
 397         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, free_work);
 398         struct aio_ring *ring;
 399         struct kiocb *req;
 400         unsigned cpu, avail;
 401         DEFINE_WAIT(wait);
 402
 403         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 404
 405         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 406                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 407                                        struct kiocb, ki_list);
 408
 409                 list_del_init(&req->ki_list);
 410                 kiocb_cancel(ctx, req);
 411         }
 412
 413         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 414
 415         for_each_possible_cpu(cpu) {
 416                 struct kioctx_cpu *kcpu = per_cpu_ptr(ctx->cpu, cpu);
 417
 418                 atomic_add(kcpu->reqs_available, &ctx->reqs_available);
 419                 kcpu->reqs_available = 0;
 420         }
 421
 422         while (1) {
 423                 prepare_to_wait(&ctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 424
 425                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 426                 avail = (ring->head <= ring->tail)
 427                          ? ring->tail - ring->head
 428                          : ctx->nr_events - ring->head + ring->tail;
 429
 430                 atomic_add(avail, &ctx->reqs_available);
 431                 ring->head = ring->tail;
 432                 kunmap_atomic(ring);
 433
 434                 if (atomic_read(&ctx->reqs_available) >= ctx->nr_events - 1)
 435                         break;
 436
 437                 schedule();
 438         }
 439         finish_wait(&ctx->wait, &wait);
 440
 441         WARN_ON(atomic_read(&ctx->reqs_available) > ctx->nr_events - 1);
 442
 443         aio_free_ring(ctx);
 444
 445         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 446
 447         /*
 448          * Here the call_rcu() is between the wait_event() for reqs_active to
 449          * hit 0, and freeing the ioctx.
 450          *
 451          * aio_complete() decrements reqs_active, but it has to touch the ioctx
 452          * after to issue a wakeup so we use rcu.
 453          */
 454         call_rcu(&ctx->rcu_head, free_ioctx_rcu);
 455 }
 456
 457 static void free_ioctx_ref(struct percpu_ref *ref)
 458 {
 459         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 460
 461         INIT_WORK(&ctx->free_work, free_ioctx);
 462         schedule_work(&ctx->free_work);
 463 }
 464
 465 /* ioctx_alloc
 466  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 467  */
 468 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 469 {
 470         struct mm_struct *mm = current->mm;
 471         struct kioctx *ctx;
 472         int err = -ENOMEM;
 473
 474         /*
 475          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 476          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 477          *
 478          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 479          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 480          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 481          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 482          */
 483         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 484         nr_events *= 2;
 485
 486         /* Prevent overflows */
 487         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
 488             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
 489                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 490                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 491         }
 492
 493         if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > (aio_max_nr * 2UL))
 494                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 495
 496         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 497         if (!ctx)
 498                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 499
 500         ctx->max_reqs = nr_events;
 501
 502         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_ref))
 503                 goto out_freectx;
 504
 505         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 506         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 507         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 508         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 509
 510         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 511
 512         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 513         if (!ctx->cpu)
 514                 goto out_freeref;
 515
 516         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
 517                 goto out_freepcpu;
 518
 519         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 520         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 521         BUG_ON(!ctx->req_batch);
 522
 523         /* limit the number of system wide aios */
 524         spin_lock(&aio_nr_lock);
 525         if (aio_nr + nr_events > (aio_max_nr * 2UL) ||
 526             aio_nr + nr_events < aio_nr) {
 527                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 528                 goto out_cleanup;
 529         }
 530         aio_nr += ctx->max_reqs;
 531         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 532
 533         percpu_ref_get(&ctx->users); /* io_setup() will drop this ref */
 534
 535         /* now link into global list. */
 536         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 537         hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
 538         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 539
 540         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 541                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 542         return ctx;
 543
 544 out_cleanup:
 545         err = -EAGAIN;
 546         aio_free_ring(ctx);
 547 out_freepcpu:
 548         free_percpu(ctx->cpu);
 549 out_freeref:
 550         free_percpu(ctx->users.pcpu_count);
 551 out_freectx:
 552         if (ctx->aio_ring_file)
 553                 fput(ctx->aio_ring_file);
 554         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 555         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 556         return ERR_PTR(err);
 557 }
 558
 559 /* kill_ioctx
 560  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 561  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 562  *      the rapid destruction of the kioctx.
 563  */
 564 static void kill_ioctx(struct kioctx *ctx)
 565 {
 566         if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 567                 hlist_del_rcu(&ctx->list);
 568                 /* percpu_ref_kill() will do the necessary call_rcu() */
 569                 wake_up_all(&ctx->wait);
 570
 571                 /*
 572                  * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 573                  * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 574                  * has already returned, so io_setup() could potentially return
 575                  * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 576                  *  could tell).
 577                  */
 578                 spin_lock(&aio_nr_lock);
 579                 BUG_ON(aio_nr - ctx->max_reqs > aio_nr);
 580                 aio_nr -= ctx->max_reqs;
 581                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 582
 583                 if (ctx->mmap_size)
 584                         vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 585
 586                 percpu_ref_kill(&ctx->users);
 587         }
 588 }
 589
 590 /* wait_on_sync_kiocb:
 591  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
 592  */
 593 ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *req)
 594 {
 595         while (!req->ki_ctx) {
 596                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 597                 if (req->ki_ctx)
 598                         break;
 599                 io_schedule();
 600         }
 601         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 602         return req->ki_user_data;
 603 }
 604 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 605
 606 /*
 607  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 608  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 609  * called on the context.
 610  *
 611  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 612  * them.
 613  */
 614 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 615 {
 616         struct kioctx *ctx;
 617         struct hlist_node *n;
 618
 619         hlist_for_each_entry_safe(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
 620                 /*
 621                  * We don't need to bother with munmap() here -
 622                  * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
 623                  * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
 624                  * as indicator that it needs to unmap the area,
 625                  * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
 626                  * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
 627                  */
 628                 ctx->mmap_size = 0;
 629
 630                 kill_ioctx(ctx);
 631         }
 632 }
 633
 634 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 635 {
 636         struct kioctx_cpu *kcpu;
 637
 638         preempt_disable();
 639         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 640
 641         kcpu->reqs_available += nr;
 642         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 643                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 644                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 645         }
 646
 647         preempt_enable();
 648 }
 649
 650 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 651 {
 652         struct kioctx_cpu *kcpu;
 653         bool ret = false;
 654
 655         preempt_disable();
 656         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 657
 658         if (!kcpu->reqs_available) {
 659                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 660
 661                 do {
 662                         if (avail < ctx->req_batch)
 663                                 goto out;
 664
 665                         old = avail;
 666                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 667                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 668                 } while (avail != old);
 669
 670                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 671         }
 672
 673         ret = true;
 674         kcpu->reqs_available--;
 675 out:
 676         preempt_enable();
 677         return ret;
 678 }
 679
 680 /* aio_get_req
 681  *      Allocate a slot for an aio request.
 682  * Returns NULL if no requests are free.
 683  */
 684 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
 685 {
 686         struct kiocb *req;
 687
 688         if (!get_reqs_available(ctx))
 689                 return NULL;
 690
 691         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
 692         if (unlikely(!req))
 693                 goto out_put;
 694
 695         req->ki_ctx = ctx;
 696         return req;
 697 out_put:
 698         put_reqs_available(ctx, 1);
 699         return NULL;
 700 }
 701
 702 static void kiocb_free(struct kiocb *req)
 703 {
 704         if (req->ki_filp)
 705                 fput(req->ki_filp);
 706         if (req->ki_eventfd != NULL)
 707                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
 708         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 709 }
 710
 711 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 712 {
 713         struct mm_struct *mm = current->mm;
 714         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
 715
 716         rcu_read_lock();
 717
 718         hlist_for_each_entry_rcu(ctx, &mm->ioctx_list, list) {
 719                 if (ctx->user_id == ctx_id) {
 720                         percpu_ref_get(&ctx->users);
 721                         ret = ctx;
 722                         break;
 723                 }
 724         }
 725
 726         rcu_read_unlock();
 727         return ret;
 728 }
 729
 730 /* aio_complete
 731  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
 732  */
 733 void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
 734 {
 735         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
 736         struct aio_ring *ring;
 737         struct io_event *ev_page, *event;
 738         unsigned long   flags;
 739         unsigned tail, pos;
 740
 741         /*
 742          * Special case handling for sync iocbs:
 743          *  - events go directly into the iocb for fast handling
 744          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
 745          *    ref, no other paths have a way to get another ref
 746          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
 747          */
 748         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
 749                 iocb->ki_user_data = res;
 750                 smp_wmb();
 751                 iocb->ki_ctx = ERR_PTR(-EXDEV);
 752                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
 753                 return;
 754         }
 755
 756         /*
 757          * Take rcu_read_lock() in case the kioctx is being destroyed, as we
 758          * need to issue a wakeup after incrementing reqs_available.
 759          */
 760         rcu_read_lock();
 761
 762         if (iocb->ki_list.next) {
 763                 unsigned long flags;
 764
 765                 spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 766                 list_del(&iocb->ki_list);
 767                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 768         }
 769
 770         /*
 771          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
 772          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
 773          * pointer since we might be called from irq context.
 774          */
 775         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 776
 777         tail = ctx->tail;
 778         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
 779
 780         if (++tail >= ctx->nr_events)
 781                 tail = 0;
 782
 783         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 784         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 785
 786         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
 787         event->data = iocb->ki_user_data;
 788         event->res = res;
 789         event->res2 = res2;
 790
 791         kunmap_atomic(ev_page);
 792         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 793
 794         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
 795                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
 796                  res, res2);
 797
 798         /* after flagging the request as done, we
 799          * must never even look at it again
 800          */
 801         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
 802
 803         ctx->tail = tail;
 804
 805         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 806         ring->tail = tail;
 807         kunmap_atomic(ring);
 808         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 809
 810         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 811
 812         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
 813
 814         /*
 815          * Check if the user asked us to deliver the result through an
 816          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
 817          * from IRQ context.
 818          */
 819         if (iocb->ki_eventfd != NULL)
 820                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 821
 822         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
 823         kiocb_free(iocb);
 824
 825         /*
 826          * We have to order our ring_info tail store above and test
 827          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
 828          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
 829          * ordered with the unlocked test.
 830          */
 831         smp_mb();
 832
 833         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
 834                 wake_up(&ctx->wait);
 835
 836         rcu_read_unlock();
 837 }
 838 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 839
 840 /* aio_read_events
 841  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
 842  *      events fetched
 843  */
 844 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
 845                                  struct io_event __user *event, long nr)
 846 {
 847         struct aio_ring *ring;
 848         unsigned head, tail, pos;
 849         long ret = 0;
 850         int copy_ret;
 851
 852         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 853
 854         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 855         head = ring->head;
 856         tail = ring->tail;
 857         kunmap_atomic(ring);
 858
 859         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
 860
 861         if (head == tail)
 862                 goto out;
 863
 864         while (ret < nr) {
 865                 long avail;
 866                 struct io_event *ev;
 867                 struct page *page;
 868
 869                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
 870                 if (head == tail)
 871                         break;
 872
 873                 avail = min(avail, nr - ret);
 874                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
 875                             ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
 876
 877                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
 878                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
 879                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 880
 881                 ev = kmap(page);
 882                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
 883                                         sizeof(*ev) * avail);
 884                 kunmap(page);
 885
 886                 if (unlikely(copy_ret)) {
 887                         ret = -EFAULT;
 888                         goto out;
 889                 }
 890
 891                 ret += avail;
 892                 head += avail;
 893                 head %= ctx->nr_events;
 894         }
 895
 896         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 897         ring->head = head;
 898         kunmap_atomic(ring);
 899         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 900
 901         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
 902
 903         put_reqs_available(ctx, ret);
 904 out:
 905         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 906
 907         return ret;
 908 }
 909
 910 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
 911                             struct io_event __user *event, long *i)
 912 {
 913         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
 914
 915         if (ret > 0)
 916                 *i += ret;
 917
 918         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
 919                 ret = -EINVAL;
 920
 921         if (!*i)
 922                 *i = ret;
 923
 924         return ret < 0 || *i >= min_nr;
 925 }
 926
 927 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
 928                         struct io_event __user *event,
 929                         struct timespec __user *timeout)
 930 {
 931         ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
 932         long ret = 0;
 933
 934         if (timeout) {
 935                 struct timespec ts;
 936
 937                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
 938                         return -EFAULT;
 939
 940                 until = timespec_to_ktime(ts);
 941         }
 942
 943         /*
 944          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
 945          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
 946          * TASK_INTERRUPTIBLE.
 947          *
 948          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
 949          * the task state back to TASK_RUNNING.
 950          *
 951          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
 952          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
 953          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
 954          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
 955          * something to be aware of when touching this code.
 956          */
 957         wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
 958                         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
 959
 960         if (!ret && signal_pending(current))
 961                 ret = -EINTR;
 962
 963         return ret;
 964 }
 965
 966 /* sys_io_setup:
 967  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
 968  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
 969  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
 970  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
 971  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
 972  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
 973  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
 974  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
 975  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
 976  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
 977  *      implemented.
 978  */
 979 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
 980 {
 981         struct kioctx *ioctx = NULL;
 982         unsigned long ctx;
 983         long ret;
 984
 985         ret = get_user(ctx, ctxp);
 986         if (unlikely(ret))
 987                 goto out;
 988
 989         ret = -EINVAL;
 990         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
 991                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
 992                          ctx, nr_events);
 993                 goto out;
 994         }
 995
 996         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
 997         ret = PTR_ERR(ioctx);
 998         if (!IS_ERR(ioctx)) {
 999                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1000                 if (ret)
1001                         kill_ioctx(ioctx);
1002                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1003         }
1004
1005 out:
1006         return ret;
1007 }
1008
1009 /* sys_io_destroy:
1010  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1011  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1012  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1013  *      is invalid.
1014  */
1015 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1016 {
1017         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1018         if (likely(NULL != ioctx)) {
1019                 kill_ioctx(ioctx);
1020                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1021                 return 0;
1022         }
1023         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1024         return -EINVAL;
1025 }
1026
1027 typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1028                             unsigned long, loff_t);
1029
1030 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(struct kiocb *kiocb,
1031                                      int rw, char __user *buf,
1032                                      unsigned long *nr_segs,
1033                                      struct iovec **iovec,
1034                                      bool compat)
1035 {
1036         ssize_t ret;
1037
1038         *nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1039
1040 #ifdef CONFIG_COMPAT
1041         if (compat)
1042                 ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1043                                 (struct compat_iovec __user *)buf,
1044                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1045         else
1046 #endif
1047                 ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1048                                 (struct iovec __user *)buf,
1049                                 *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1050         if (ret < 0)
1051                 return ret;
1052
1053         /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1054         kiocb->ki_nbytes = ret;
1055         return 0;
1056 }
1057
1058 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb,
1059                                        int rw, char __user *buf,
1060                                        unsigned long *nr_segs,
1061                                        struct iovec *iovec)
1062 {
1063         if (unlikely(!access_ok(!rw, buf, kiocb->ki_nbytes)))
1064                 return -EFAULT;
1065
1066         iovec->iov_base = buf;
1067         iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1068         *nr_segs = 1;
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 /*
1073  * aio_setup_iocb:
1074  *      Performs the initial checks and aio retry method
1075  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1076  */
1077 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, unsigned opcode,
1078                             char __user *buf, bool compat)
1079 {
1080         struct file *file = req->ki_filp;
1081         ssize_t ret;
1082         unsigned long nr_segs;
1083         int rw;
1084         fmode_t mode;
1085         aio_rw_op *rw_op;
1086         struct iovec inline_vec, *iovec = &inline_vec;
1087
1088         switch (opcode) {
1089         case IOCB_CMD_PREAD:
1090         case IOCB_CMD_PREADV:
1091                 mode    = FMODE_READ;
1092                 rw      = READ;
1093                 rw_op   = file->f_op->aio_read;
1094                 goto rw_common;
1095
1096         case IOCB_CMD_PWRITE:
1097         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1098                 mode    = FMODE_WRITE;
1099                 rw      = WRITE;
1100                 rw_op   = file->f_op->aio_write;
1101                 goto rw_common;
1102 rw_common:
1103                 if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1104                         return -EBADF;
1105
1106                 if (!rw_op)
1107                         return -EINVAL;
1108
1109                 ret = (opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1110                        opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1111                         ? aio_setup_vectored_rw(req, rw, buf, &nr_segs,
1112                                                 &iovec, compat)
1113                         : aio_setup_single_vector(req, rw, buf, &nr_segs,
1114                                                   iovec);
1115                 if (ret)
1116                         return ret;
1117
1118                 ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1119                 if (ret < 0) {
1120                         if (iovec != &inline_vec)
1121                                 kfree(iovec);
1122                         return ret;
1123                 }
1124
1125                 req->ki_nbytes = ret;
1126
1127                 /* XXX: move/kill - rw_verify_area()? */
1128                 /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1129                 if (req->ki_pos < 0) {
1130                         ret = -EINVAL;
1131                         break;
1132                 }
1133
1134                 if (rw == WRITE)
1135                         file_start_write(file);
1136
1137                 ret = rw_op(req, iovec, nr_segs, req->ki_pos);
1138
1139                 if (rw == WRITE)
1140                         file_end_write(file);
1141                 break;
1142
1143         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1144                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1145                         return -EINVAL;
1146
1147                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 1);
1148                 break;
1149
1150         case IOCB_CMD_FSYNC:
1151                 if (!file->f_op->aio_fsync)
1152                         return -EINVAL;
1153
1154                 ret = file->f_op->aio_fsync(req, 0);
1155                 break;
1156
1157         default:
1158                 pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1159                 return -EINVAL;
1160         }
1161
1162         if (iovec != &inline_vec)
1163                 kfree(iovec);
1164
1165         if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1166                 /*
1167                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1168                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1169                  */
1170                 if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1171                              ret == -ERESTARTNOHAND ||
1172                              ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1173                         ret = -EINTR;
1174                 aio_complete(req, ret, 0);
1175         }
1176
1177         return 0;
1178 }
1179
1180 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1181                          struct iocb *iocb, bool compat)
1182 {
1183         struct kiocb *req;
1184         ssize_t ret;
1185
1186         /* enforce forwards compatibility on users */
1187         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1188                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1189                 return -EINVAL;
1190         }
1191
1192         /* prevent overflows */
1193         if (unlikely(
1194             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1195             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1196             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1197            )) {
1198                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1199                 return -EINVAL;
1200         }
1201
1202         req = aio_get_req(ctx);
1203         if (unlikely(!req))
1204                 return -EAGAIN;
1205
1206         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1207         if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1208                 ret = -EBADF;
1209                 goto out_put_req;
1210         }
1211
1212         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1213                 /*
1214                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1215                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1216                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1217                  * event using the eventfd_signal() function.
1218                  */
1219                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1220                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1221                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1222                         req->ki_eventfd = NULL;
1223                         goto out_put_req;
1224                 }
1225         }
1226
1227         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1228         if (unlikely(ret)) {
1229                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1230                 goto out_put_req;
1231         }
1232
1233         req->ki_obj.user = user_iocb;
1234         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1235         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1236         req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1237
1238         ret = aio_run_iocb(req, iocb->aio_lio_opcode,
1239                            (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf,
1240                            compat);
1241         if (ret)
1242                 goto out_put_req;
1243
1244         return 0;
1245 out_put_req:
1246         put_reqs_available(ctx, 1);
1247         kiocb_free(req);
1248         return ret;
1249 }
1250
1251 long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1252                   struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1253 {
1254         struct kioctx *ctx;
1255         long ret = 0;
1256         int i = 0;
1257         struct blk_plug plug;
1258
1259         if (unlikely(nr < 0))
1260                 return -EINVAL;
1261
1262         if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1263                 nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1264
1265         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1266                 return -EFAULT;
1267
1268         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1269         if (unlikely(!ctx)) {
1270                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1271                 return -EINVAL;
1272         }
1273
1274         blk_start_plug(&plug);
1275
1276         /*
1277          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1278          * successfully submitted?
1279          */
1280         for (i=0; i<nr; i++) {
1281                 struct iocb __user *user_iocb;
1282                 struct iocb tmp;
1283
1284                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1285                         ret = -EFAULT;
1286                         break;
1287                 }
1288
1289                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1290                         ret = -EFAULT;
1291                         break;
1292                 }
1293
1294                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1295                 if (ret)
1296                         break;
1297         }
1298         blk_finish_plug(&plug);
1299
1300         percpu_ref_put(&ctx->users);
1301         return i ? i : ret;
1302 }
1303
1304 /* sys_io_submit:
1305  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1306  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1307  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1308  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1309  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1310  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1311  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1312  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1313  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1314  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1315  */
1316 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1317                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1318 {
1319         return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1320 }
1321
1322 /* lookup_kiocb
1323  *      Finds a given iocb for cancellation.
1324  */
1325 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1326                                   u32 key)
1327 {
1328         struct list_head *pos;
1329
1330         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1331
1332         if (key != KIOCB_KEY)
1333                 return NULL;
1334
1335         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1336         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1337                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1338                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1339                         return kiocb;
1340         }
1341         return NULL;
1342 }
1343
1344 /* sys_io_cancel:
1345  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1346  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1347  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1348  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1349  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1350  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1351  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1352  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1353  */
1354 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1355                 struct io_event __user *, result)
1356 {
1357         struct kioctx *ctx;
1358         struct kiocb *kiocb;
1359         u32 key;
1360         int ret;
1361
1362         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1363         if (unlikely(ret))
1364                 return -EFAULT;
1365
1366         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1367         if (unlikely(!ctx))
1368                 return -EINVAL;
1369
1370         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1371
1372         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1373         if (kiocb)
1374                 ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb);
1375         else
1376                 ret = -EINVAL;
1377
1378         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1379
1380         if (!ret) {
1381                 /*
1382                  * The result argument is no longer used - the io_event is
1383                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
1384                  * cancellation is progress:
1385                  */
1386                 ret = -EINPROGRESS;
1387         }
1388
1389         percpu_ref_put(&ctx->users);
1390
1391         return ret;
1392 }
1393
1394 /* io_getevents:
1395  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1396  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1397  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1398  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1399  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
1400  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
1401  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1402  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
1403  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1404  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1405  */
1406 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1407                 long, min_nr,
1408                 long, nr,
1409                 struct io_event __user *, events,
1410                 struct timespec __user *, timeout)
1411 {
1412         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1413         long ret = -EINVAL;
1414
1415         if (likely(ioctx)) {
1416                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1417                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1418                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1419         }
1420         return ret;
1421 }