[NETFILTER]: Remove IPv4 only connection tracking/NAT
[linux-2.6] / fs / aio.c
1 /*
2  *      An async IO implementation for Linux
3  *      Written by Benjamin LaHaise <bcrl@kvack.org>
4  *
5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
6  *
7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
8  *
9  *      See ../COPYING for licensing terms.
10  */
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/errno.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/aio_abi.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/uio.h>
19
20 #define DEBUG 0
21
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/fs.h>
24 #include <linux/file.h>
25 #include <linux/mm.h>
26 #include <linux/mman.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/timer.h>
29 #include <linux/aio.h>
30 #include <linux/highmem.h>
31 #include <linux/workqueue.h>
32 #include <linux/security.h>
33
34 #include <asm/kmap_types.h>
35 #include <asm/uaccess.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37
38 #if DEBUG > 1
39 #define dprintk         printk
40 #else
41 #define dprintk(x...)   do { ; } while (0)
42 #endif
43
44 /*------ sysctl variables----*/
45 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
46 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
47 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
48 /*----end sysctl variables---*/
49
50 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
51 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
52
53 static struct workqueue_struct *aio_wq;
54
55 /* Used for rare fput completion. */
56 static void aio_fput_routine(struct work_struct *);
57 static DECLARE_WORK(fput_work, aio_fput_routine);
58
59 static DEFINE_SPINLOCK(fput_lock);
60 static LIST_HEAD(fput_head);
61
62 static void aio_kick_handler(struct work_struct *);
63 static void aio_queue_work(struct kioctx *);
64
65 /* aio_setup
66  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
67  *      failure as this is done early during the boot sequence.
68  */
69 static int __init aio_setup(void)
70 {
71         kiocb_cachep = kmem_cache_create("kiocb", sizeof(struct kiocb),
72                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
73         kioctx_cachep = kmem_cache_create("kioctx", sizeof(struct kioctx),
74                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
75
76         aio_wq = create_workqueue("aio");
77
78         pr_debug("aio_setup: sizeof(struct page) = %d\n", (int)sizeof(struct page));
79
80         return 0;
81 }
82
83 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
84 {
85         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
86         long i;
87
88         for (i=0; i<info->nr_pages; i++)
89                 put_page(info->ring_pages[i]);
90
91         if (info->mmap_size) {
92                 down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
93                 do_munmap(ctx->mm, info->mmap_base, info->mmap_size);
94                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
95         }
96
97         if (info->ring_pages && info->ring_pages != info->internal_pages)
98                 kfree(info->ring_pages);
99         info->ring_pages = NULL;
100         info->nr = 0;
101 }
102
103 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
104 {
105         struct aio_ring *ring;
106         struct aio_ring_info *info = &ctx->ring_info;
107         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
108         unsigned long size;
109         int nr_pages;
110
111         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
112         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
113
114         size = sizeof(struct aio_ring);
115         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
116         nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
117
118         if (nr_pages < 0)
119                 return -EINVAL;
120
121         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
122
123         info->nr = 0;
124         info->ring_pages = info->internal_pages;
125         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
126                 info->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
127                 if (!info->ring_pages)
128                         return -ENOMEM;
129         }
130
131         info->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
132         dprintk("attempting mmap of %lu bytes\n", info->mmap_size);
133         down_write(&ctx->mm->mmap_sem);
134         info->mmap_base = do_mmap(NULL, 0, info->mmap_size, 
135                                   PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,
136                                   0);
137         if (IS_ERR((void *)info->mmap_base)) {
138                 up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
139                 info->mmap_size = 0;
140                 aio_free_ring(ctx);
141                 return -EAGAIN;
142         }
143
144         dprintk("mmap address: 0x%08lx\n", info->mmap_base);
145         info->nr_pages = get_user_pages(current, ctx->mm,
146                                         info->mmap_base, nr_pages, 
147                                         1, 0, info->ring_pages, NULL);
148         up_write(&ctx->mm->mmap_sem);
149
150         if (unlikely(info->nr_pages != nr_pages)) {
151                 aio_free_ring(ctx);
152                 return -EAGAIN;
153         }
154
155         ctx->user_id = info->mmap_base;
156
157         info->nr = nr_events;           /* trusted copy */
158
159         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
160         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
161         ring->id = ctx->user_id;
162         ring->head = ring->tail = 0;
163         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
164         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
165         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
166         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
167         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
168
169         return 0;
170 }
171
172
173 /* aio_ring_event: returns a pointer to the event at the given index from
174  * kmap_atomic(, km).  Release the pointer with put_aio_ring_event();
175  */
176 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
177 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
178 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
179
180 #define aio_ring_event(info, nr, km) ({                                 \
181         unsigned pos = (nr) + AIO_EVENTS_OFFSET;                        \
182         struct io_event *__event;                                       \
183         __event = kmap_atomic(                                          \
184                         (info)->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE], km); \
185         __event += pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;                           \
186         __event;                                                        \
187 })
188
189 #define put_aio_ring_event(event, km) do {      \
190         struct io_event *__event = (event);     \
191         (void)__event;                          \
192         kunmap_atomic((void *)((unsigned long)__event & PAGE_MASK), km); \
193 } while(0)
194
195 /* ioctx_alloc
196  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
197  */
198 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
199 {
200         struct mm_struct *mm;
201         struct kioctx *ctx;
202
203         /* Prevent overflows */
204         if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
205             (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
206                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
207                 return ERR_PTR(-EINVAL);
208         }
209
210         if ((unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
211                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
212
213         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
214         if (!ctx)
215                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
216
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_DELAYED_WORK(&ctx->wq, aio_kick_handler);
229
230         if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
231                 goto out_freectx;
232
233         /* limit the number of system wide aios */
234         spin_lock(&aio_nr_lock);
235         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
236             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr)
237                 ctx->max_reqs = 0;
238         else
239                 aio_nr += ctx->max_reqs;
240         spin_unlock(&aio_nr_lock);
241         if (ctx->max_reqs == 0)
242                 goto out_cleanup;
243
244         /* now link into global list.  kludge.  FIXME */
245         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
246         ctx->next = mm->ioctx_list;
247         mm->ioctx_list = ctx;
248         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
249
250         dprintk("aio: allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
251                 ctx, ctx->user_id, current->mm, ctx->ring_info.nr);
252         return ctx;
253
254 out_cleanup:
255         __put_ioctx(ctx);
256         return ERR_PTR(-EAGAIN);
257
258 out_freectx:
259         mmdrop(mm);
260         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
261         ctx = ERR_PTR(-ENOMEM);
262
263         dprintk("aio: error allocating ioctx %p\n", ctx);
264         return ctx;
265 }
266
267 /* aio_cancel_all
268  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used 
269  *      when the processes owning a context have all exited to encourage 
270  *      the rapid destruction of the kioctx.
271  */
272 static void aio_cancel_all(struct kioctx *ctx)
273 {
274         int (*cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
275         struct io_event res;
276         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
277         ctx->dead = 1;
278         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
279                 struct list_head *pos = ctx->active_reqs.next;
280                 struct kiocb *iocb = list_kiocb(pos);
281                 list_del_init(&iocb->ki_list);
282                 cancel = iocb->ki_cancel;
283                 kiocbSetCancelled(iocb);
284                 if (cancel) {
285                         iocb->ki_users++;
286                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
287                         cancel(iocb, &res);
288                         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
289                 }
290         }
291         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
292 }
293
294 static void wait_for_all_aios(struct kioctx *ctx)
295 {
296         struct task_struct *tsk = current;
297         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
298
299         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
300         if (!ctx->reqs_active)
301                 goto out;
302
303         add_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
304         set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
305         while (ctx->reqs_active) {
306                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
307                 schedule();
308                 set_task_state(tsk, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
309                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
310         }
311         __set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
312         remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
313
314 out:
315         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
316 }
317
318 /* wait_on_sync_kiocb:
319  *      Waits on the given sync kiocb to complete.
320  */
321 ssize_t fastcall wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
322 {
323         while (iocb->ki_users) {
324                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
325                 if (!iocb->ki_users)
326                         break;
327                 schedule();
328         }
329         __set_current_state(TASK_RUNNING);
330         return iocb->ki_user_data;
331 }
332
333 /* exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, 
334  * there is no way for any new requests to be submited or any of the 
335  * io_* syscalls to be called on the context.  However, there may be 
336  * outstanding requests which hold references to the context; as they 
337  * go away, they will call put_ioctx and release any pinned memory
338  * associated with the request (held via struct page * references).
339  */
340 void fastcall exit_aio(struct mm_struct *mm)
341 {
342         struct kioctx *ctx = mm->ioctx_list;
343         mm->ioctx_list = NULL;
344         while (ctx) {
345                 struct kioctx *next = ctx->next;
346                 ctx->next = NULL;
347                 aio_cancel_all(ctx);
348
349                 wait_for_all_aios(ctx);
350                 /*
351                  * this is an overkill, but ensures we don't leave
352                  * the ctx on the aio_wq
353                  */
354                 flush_workqueue(aio_wq);
355
356                 if (1 != atomic_read(&ctx->users))
357                         printk(KERN_DEBUG
358                                 "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
359                                 atomic_read(&ctx->users), ctx->dead,
360                                 ctx->reqs_active);
361                 put_ioctx(ctx);
362                 ctx = next;
363         }
364 }
365
366 /* __put_ioctx
367  *      Called when the last user of an aio context has gone away,
368  *      and the struct needs to be freed.
369  */
370 void fastcall __put_ioctx(struct kioctx *ctx)
371 {
372         unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
373
374         BUG_ON(ctx->reqs_active);
375
376         cancel_delayed_work(&ctx->wq);
377         flush_workqueue(aio_wq);
378         aio_free_ring(ctx);
379         mmdrop(ctx->mm);
380         ctx->mm = NULL;
381         pr_debug("__put_ioctx: freeing %p\n", ctx);
382         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
383
384         if (nr_events) {
385                 spin_lock(&aio_nr_lock);
386                 BUG_ON(aio_nr - nr_events > aio_nr);
387                 aio_nr -= nr_events;
388                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
389         }
390 }
391
392 /* aio_get_req
393  *      Allocate a slot for an aio request.  Increments the users count
394  * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
395  * complete.  Returns NULL if no requests are free.
396  *
397  * Returns with kiocb->users set to 2.  The io submit code path holds
398  * an extra reference while submitting the i/o.
399  * This prevents races between the aio code path referencing the
400  * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
401  */
402 static struct kiocb *FASTCALL(__aio_get_req(struct kioctx *ctx));
403 static struct kiocb fastcall *__aio_get_req(struct kioctx *ctx)
404 {
405         struct kiocb *req = NULL;
406         struct aio_ring *ring;
407         int okay = 0;
408
409         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
410         if (unlikely(!req))
411                 return NULL;
412
413         req->ki_flags = 0;
414         req->ki_users = 2;
415         req->ki_key = 0;
416         req->ki_ctx = ctx;
417         req->ki_cancel = NULL;
418         req->ki_retry = NULL;
419         req->ki_dtor = NULL;
420         req->private = NULL;
421         req->ki_iovec = NULL;
422         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_run_list);
423
424         /* Check if the completion queue has enough free space to
425          * accept an event from this io.
426          */
427         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
428         ring = kmap_atomic(ctx->ring_info.ring_pages[0], KM_USER0);
429         if (ctx->reqs_active < aio_ring_avail(&ctx->ring_info, ring)) {
430                 list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
431                 ctx->reqs_active++;
432                 okay = 1;
433         }
434         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
435         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
436
437         if (!okay) {
438                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
439                 req = NULL;
440         }
441
442         return req;
443 }
444
445 static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
446 {
447         struct kiocb *req;
448         /* Handle a potential starvation case -- should be exceedingly rare as 
449          * requests will be stuck on fput_head only if the aio_fput_routine is 
450          * delayed and the requests were the last user of the struct file.
451          */
452         req = __aio_get_req(ctx);
453         if (unlikely(NULL == req)) {
454                 aio_fput_routine(NULL);
455                 req = __aio_get_req(ctx);
456         }
457         return req;
458 }
459
460 static inline void really_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
461 {
462         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
463
464         if (req->ki_dtor)
465                 req->ki_dtor(req);
466         if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
467                 kfree(req->ki_iovec);
468         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
469         ctx->reqs_active--;
470
471         if (unlikely(!ctx->reqs_active && ctx->dead))
472                 wake_up(&ctx->wait);
473 }
474
475 static void aio_fput_routine(struct work_struct *data)
476 {
477         spin_lock_irq(&fput_lock);
478         while (likely(!list_empty(&fput_head))) {
479                 struct kiocb *req = list_kiocb(fput_head.next);
480                 struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
481
482                 list_del(&req->ki_list);
483                 spin_unlock_irq(&fput_lock);
484
485                 /* Complete the fput */
486                 __fput(req->ki_filp);
487
488                 /* Link the iocb into the context's free list */
489                 spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
490                 really_put_req(ctx, req);
491                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
492
493                 put_ioctx(ctx);
494                 spin_lock_irq(&fput_lock);
495         }
496         spin_unlock_irq(&fput_lock);
497 }
498
499 /* __aio_put_req
500  *      Returns true if this put was the last user of the request.
501  */
502 static int __aio_put_req(struct kioctx *ctx, struct kiocb *req)
503 {
504         dprintk(KERN_DEBUG "aio_put(%p): f_count=%d\n",
505                 req, atomic_read(&req->ki_filp->f_count));
506
507         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
508
509         req->ki_users --;
510         BUG_ON(req->ki_users < 0);
511         if (likely(req->ki_users))
512                 return 0;
513         list_del(&req->ki_list);                /* remove from active_reqs */
514         req->ki_cancel = NULL;
515         req->ki_retry = NULL;
516
517         /* Must be done under the lock to serialise against cancellation.
518          * Call this aio_fput as it duplicates fput via the fput_work.
519          */
520         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&req->ki_filp->f_count))) {
521                 get_ioctx(ctx);
522                 spin_lock(&fput_lock);
523                 list_add(&req->ki_list, &fput_head);
524                 spin_unlock(&fput_lock);
525                 queue_work(aio_wq, &fput_work);
526         } else
527                 really_put_req(ctx, req);
528         return 1;
529 }
530
531 /* aio_put_req
532  *      Returns true if this put was the last user of the kiocb,
533  *      false if the request is still in use.
534  */
535 int fastcall aio_put_req(struct kiocb *req)
536 {
537         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
538         int ret;
539         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
540         ret = __aio_put_req(ctx, req);
541         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
542         return ret;
543 }
544
545 /*      Lookup an ioctx id.  ioctx_list is lockless for reads.
546  *      FIXME: this is O(n) and is only suitable for development.
547  */
548 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
549 {
550         struct kioctx *ioctx;
551         struct mm_struct *mm;
552
553         mm = current->mm;
554         read_lock(&mm->ioctx_list_lock);
555         for (ioctx = mm->ioctx_list; ioctx; ioctx = ioctx->next)
556                 if (likely(ioctx->user_id == ctx_id && !ioctx->dead)) {
557                         get_ioctx(ioctx);
558                         break;
559                 }
560         read_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
561
562         return ioctx;
563 }
564
565 /*
566  * use_mm
567  *      Makes the calling kernel thread take on the specified
568  *      mm context.
569  *      Called by the retry thread execute retries within the
570  *      iocb issuer's mm context, so that copy_from/to_user
571  *      operations work seamlessly for aio.
572  *      (Note: this routine is intended to be called only
573  *      from a kernel thread context)
574  */
575 static void use_mm(struct mm_struct *mm)
576 {
577         struct mm_struct *active_mm;
578         struct task_struct *tsk = current;
579
580         task_lock(tsk);
581         tsk->flags |= PF_BORROWED_MM;
582         active_mm = tsk->active_mm;
583         atomic_inc(&mm->mm_count);
584         tsk->mm = mm;
585         tsk->active_mm = mm;
586         /*
587          * Note that on UML this *requires* PF_BORROWED_MM to be set, otherwise
588          * it won't work. Update it accordingly if you change it here
589          */
590         switch_mm(active_mm, mm, tsk);
591         task_unlock(tsk);
592
593         mmdrop(active_mm);
594 }
595
596 /*
597  * unuse_mm
598  *      Reverses the effect of use_mm, i.e. releases the
599  *      specified mm context which was earlier taken on
600  *      by the calling kernel thread
601  *      (Note: this routine is intended to be called only
602  *      from a kernel thread context)
603  */
604 static void unuse_mm(struct mm_struct *mm)
605 {
606         struct task_struct *tsk = current;
607
608         task_lock(tsk);
609         tsk->flags &= ~PF_BORROWED_MM;
610         tsk->mm = NULL;
611         /* active_mm is still 'mm' */
612         enter_lazy_tlb(mm, tsk);
613         task_unlock(tsk);
614 }
615
616 /*
617  * Queue up a kiocb to be retried. Assumes that the kiocb
618  * has already been marked as kicked, and places it on
619  * the retry run list for the corresponding ioctx, if it
620  * isn't already queued. Returns 1 if it actually queued
621  * the kiocb (to tell the caller to activate the work
622  * queue to process it), or 0, if it found that it was
623  * already queued.
624  */
625 static inline int __queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
626 {
627         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
628
629         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
630
631         if (list_empty(&iocb->ki_run_list)) {
632                 list_add_tail(&iocb->ki_run_list,
633                         &ctx->run_list);
634                 return 1;
635         }
636         return 0;
637 }
638
639 /* aio_run_iocb
640  *      This is the core aio execution routine. It is
641  *      invoked both for initial i/o submission and
642  *      subsequent retries via the aio_kick_handler.
643  *      Expects to be invoked with iocb->ki_ctx->lock
644  *      already held. The lock is released and reacquired
645  *      as needed during processing.
646  *
647  * Calls the iocb retry method (already setup for the
648  * iocb on initial submission) for operation specific
649  * handling, but takes care of most of common retry
650  * execution details for a given iocb. The retry method
651  * needs to be non-blocking as far as possible, to avoid
652  * holding up other iocbs waiting to be serviced by the
653  * retry kernel thread.
654  *
655  * The trickier parts in this code have to do with
656  * ensuring that only one retry instance is in progress
657  * for a given iocb at any time. Providing that guarantee
658  * simplifies the coding of individual aio operations as
659  * it avoids various potential races.
660  */
661 static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *iocb)
662 {
663         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
664         ssize_t (*retry)(struct kiocb *);
665         ssize_t ret;
666
667         if (!(retry = iocb->ki_retry)) {
668                 printk("aio_run_iocb: iocb->ki_retry = NULL\n");
669                 return 0;
670         }
671
672         /*
673          * We don't want the next retry iteration for this
674          * operation to start until this one has returned and
675          * updated the iocb state. However, wait_queue functions
676          * can trigger a kick_iocb from interrupt context in the
677          * meantime, indicating that data is available for the next
678          * iteration. We want to remember that and enable the
679          * next retry iteration _after_ we are through with
680          * this one.
681          *
682          * So, in order to be able to register a "kick", but
683          * prevent it from being queued now, we clear the kick
684          * flag, but make the kick code *think* that the iocb is
685          * still on the run list until we are actually done.
686          * When we are done with this iteration, we check if
687          * the iocb was kicked in the meantime and if so, queue
688          * it up afresh.
689          */
690
691         kiocbClearKicked(iocb);
692
693         /*
694          * This is so that aio_complete knows it doesn't need to
695          * pull the iocb off the run list (We can't just call
696          * INIT_LIST_HEAD because we don't want a kick_iocb to
697          * queue this on the run list yet)
698          */
699         iocb->ki_run_list.next = iocb->ki_run_list.prev = NULL;
700         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
701
702         /* Quit retrying if the i/o has been cancelled */
703         if (kiocbIsCancelled(iocb)) {
704                 ret = -EINTR;
705                 aio_complete(iocb, ret, 0);
706                 /* must not access the iocb after this */
707                 goto out;
708         }
709
710         /*
711          * Now we are all set to call the retry method in async
712          * context. By setting this thread's io_wait context
713          * to point to the wait queue entry inside the currently
714          * running iocb for the duration of the retry, we ensure
715          * that async notification wakeups are queued by the
716          * operation instead of blocking waits, and when notified,
717          * cause the iocb to be kicked for continuation (through
718          * the aio_wake_function callback).
719          */
720         BUG_ON(current->io_wait != NULL);
721         current->io_wait = &iocb->ki_wait;
722         ret = retry(iocb);
723         current->io_wait = NULL;
724
725         if (ret != -EIOCBRETRY && ret != -EIOCBQUEUED) {
726                 BUG_ON(!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list));
727                 aio_complete(iocb, ret, 0);
728         }
729 out:
730         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
731
732         if (-EIOCBRETRY == ret) {
733                 /*
734                  * OK, now that we are done with this iteration
735                  * and know that there is more left to go,
736                  * this is where we let go so that a subsequent
737                  * "kick" can start the next iteration
738                  */
739
740                 /* will make __queue_kicked_iocb succeed from here on */
741                 INIT_LIST_HEAD(&iocb->ki_run_list);
742                 /* we must queue the next iteration ourselves, if it
743                  * has already been kicked */
744                 if (kiocbIsKicked(iocb)) {
745                         __queue_kicked_iocb(iocb);
746
747                         /*
748                          * __queue_kicked_iocb will always return 1 here, because
749                          * iocb->ki_run_list is empty at this point so it should
750                          * be safe to unconditionally queue the context into the
751                          * work queue.
752                          */
753                         aio_queue_work(ctx);
754                 }
755         }
756         return ret;
757 }
758
759 /*
760  * __aio_run_iocbs:
761  *      Process all pending retries queued on the ioctx
762  *      run list.
763  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
764  * context.
765  */
766 static int __aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
767 {
768         struct kiocb *iocb;
769         struct list_head run_list;
770
771         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
772
773         list_replace_init(&ctx->run_list, &run_list);
774         while (!list_empty(&run_list)) {
775                 iocb = list_entry(run_list.next, struct kiocb,
776                         ki_run_list);
777                 list_del(&iocb->ki_run_list);
778                 /*
779                  * Hold an extra reference while retrying i/o.
780                  */
781                 iocb->ki_users++;       /* grab extra reference */
782                 aio_run_iocb(iocb);
783                 __aio_put_req(ctx, iocb);
784         }
785         if (!list_empty(&ctx->run_list))
786                 return 1;
787         return 0;
788 }
789
790 static void aio_queue_work(struct kioctx * ctx)
791 {
792         unsigned long timeout;
793         /*
794          * if someone is waiting, get the work started right
795          * away, otherwise, use a longer delay
796          */
797         smp_mb();
798         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
799                 timeout = 1;
800         else
801                 timeout = HZ/10;
802         queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, timeout);
803 }
804
805
806 /*
807  * aio_run_iocbs:
808  *      Process all pending retries queued on the ioctx
809  *      run list.
810  * Assumes it is operating within the aio issuer's mm
811  * context.
812  */
813 static inline void aio_run_iocbs(struct kioctx *ctx)
814 {
815         int requeue;
816
817         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
818
819         requeue = __aio_run_iocbs(ctx);
820         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
821         if (requeue)
822                 aio_queue_work(ctx);
823 }
824
825 /*
826  * just like aio_run_iocbs, but keeps running them until
827  * the list stays empty
828  */
829 static inline void aio_run_all_iocbs(struct kioctx *ctx)
830 {
831         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
832         while (__aio_run_iocbs(ctx))
833                 ;
834         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
835 }
836
837 /*
838  * aio_kick_handler:
839  *      Work queue handler triggered to process pending
840  *      retries on an ioctx. Takes on the aio issuer's
841  *      mm context before running the iocbs, so that
842  *      copy_xxx_user operates on the issuer's address
843  *      space.
844  * Run on aiod's context.
845  */
846 static void aio_kick_handler(struct work_struct *work)
847 {
848         struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, wq.work);
849         mm_segment_t oldfs = get_fs();
850         struct mm_struct *mm;
851         int requeue;
852
853         set_fs(USER_DS);
854         use_mm(ctx->mm);
855         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
856         requeue =__aio_run_iocbs(ctx);
857         mm = ctx->mm;
858         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
859         unuse_mm(mm);
860         set_fs(oldfs);
861         /*
862          * we're in a worker thread already, don't use queue_delayed_work,
863          */
864         if (requeue)
865                 queue_delayed_work(aio_wq, &ctx->wq, 0);
866 }
867
868
869 /*
870  * Called by kick_iocb to queue the kiocb for retry
871  * and if required activate the aio work queue to process
872  * it
873  */
874 static void try_queue_kicked_iocb(struct kiocb *iocb)
875 {
876         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
877         unsigned long flags;
878         int run = 0;
879
880         /* We're supposed to be the only path putting the iocb back on the run
881          * list.  If we find that the iocb is *back* on a wait queue already
882          * than retry has happened before we could queue the iocb.  This also
883          * means that the retry could have completed and freed our iocb, no
884          * good. */
885         BUG_ON((!list_empty(&iocb->ki_wait.task_list)));
886
887         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
888         /* set this inside the lock so that we can't race with aio_run_iocb()
889          * testing it and putting the iocb on the run list under the lock */
890         if (!kiocbTryKick(iocb))
891                 run = __queue_kicked_iocb(iocb);
892         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
893         if (run)
894                 aio_queue_work(ctx);
895 }
896
897 /*
898  * kick_iocb:
899  *      Called typically from a wait queue callback context
900  *      (aio_wake_function) to trigger a retry of the iocb.
901  *      The retry is usually executed by aio workqueue
902  *      threads (See aio_kick_handler).
903  */
904 void fastcall kick_iocb(struct kiocb *iocb)
905 {
906         /* sync iocbs are easy: they can only ever be executing from a 
907          * single context. */
908         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
909                 kiocbSetKicked(iocb);
910                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
911                 return;
912         }
913
914         try_queue_kicked_iocb(iocb);
915 }
916 EXPORT_SYMBOL(kick_iocb);
917
918 /* aio_complete
919  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
920  *      Returns true if this is the last user of the request.  The 
921  *      only other user of the request can be the cancellation code.
922  */
923 int fastcall aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
924 {
925         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
926         struct aio_ring_info    *info;
927         struct aio_ring *ring;
928         struct io_event *event;
929         unsigned long   flags;
930         unsigned long   tail;
931         int             ret;
932
933         /*
934          * Special case handling for sync iocbs:
935          *  - events go directly into the iocb for fast handling
936          *  - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
937          *    ref, no other paths have a way to get another ref
938          *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
939          */
940         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
941                 BUG_ON(iocb->ki_users != 1);
942                 iocb->ki_user_data = res;
943                 iocb->ki_users = 0;
944                 wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
945                 return 1;
946         }
947
948         info = &ctx->ring_info;
949
950         /* add a completion event to the ring buffer.
951          * must be done holding ctx->ctx_lock to prevent
952          * other code from messing with the tail
953          * pointer since we might be called from irq
954          * context.
955          */
956         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
957
958         if (iocb->ki_run_list.prev && !list_empty(&iocb->ki_run_list))
959                 list_del_init(&iocb->ki_run_list);
960
961         /*
962          * cancelled requests don't get events, userland was given one
963          * when the event got cancelled.
964          */
965         if (kiocbIsCancelled(iocb))
966                 goto put_rq;
967
968         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_IRQ1);
969
970         tail = info->tail;
971         event = aio_ring_event(info, tail, KM_IRQ0);
972         if (++tail >= info->nr)
973                 tail = 0;
974
975         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
976         event->data = iocb->ki_user_data;
977         event->res = res;
978         event->res2 = res2;
979
980         dprintk("aio_complete: %p[%lu]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
981                 ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
982                 res, res2);
983
984         /* after flagging the request as done, we
985          * must never even look at it again
986          */
987         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
988
989         info->tail = tail;
990         ring->tail = tail;
991
992         put_aio_ring_event(event, KM_IRQ0);
993         kunmap_atomic(ring, KM_IRQ1);
994
995         pr_debug("added to ring %p at [%lu]\n", iocb, tail);
996 put_rq:
997         /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
998         ret = __aio_put_req(ctx, iocb);
999
1000         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1001                 wake_up(&ctx->wait);
1002
1003         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1004         return ret;
1005 }
1006
1007 /* aio_read_evt
1008  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of 
1009  *      events fetched (0 or 1 ;-)
1010  *      FIXME: make this use cmpxchg.
1011  *      TODO: make the ringbuffer user mmap()able (requires FIXME).
1012  */
1013 static int aio_read_evt(struct kioctx *ioctx, struct io_event *ent)
1014 {
1015         struct aio_ring_info *info = &ioctx->ring_info;
1016         struct aio_ring *ring;
1017         unsigned long head;
1018         int ret = 0;
1019
1020         ring = kmap_atomic(info->ring_pages[0], KM_USER0);
1021         dprintk("in aio_read_evt h%lu t%lu m%lu\n",
1022                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail,
1023                  (unsigned long)ring->nr);
1024
1025         if (ring->head == ring->tail)
1026                 goto out;
1027
1028         spin_lock(&info->ring_lock);
1029
1030         head = ring->head % info->nr;
1031         if (head != ring->tail) {
1032                 struct io_event *evp = aio_ring_event(info, head, KM_USER1);
1033                 *ent = *evp;
1034                 head = (head + 1) % info->nr;
1035                 smp_mb(); /* finish reading the event before updatng the head */
1036                 ring->head = head;
1037                 ret = 1;
1038                 put_aio_ring_event(evp, KM_USER1);
1039         }
1040         spin_unlock(&info->ring_lock);
1041
1042 out:
1043         kunmap_atomic(ring, KM_USER0);
1044         dprintk("leaving aio_read_evt: %d  h%lu t%lu\n", ret,
1045                  (unsigned long)ring->head, (unsigned long)ring->tail);
1046         return ret;
1047 }
1048
1049 struct aio_timeout {
1050         struct timer_list       timer;
1051         int                     timed_out;
1052         struct task_struct      *p;
1053 };
1054
1055 static void timeout_func(unsigned long data)
1056 {
1057         struct aio_timeout *to = (struct aio_timeout *)data;
1058
1059         to->timed_out = 1;
1060         wake_up_process(to->p);
1061 }
1062
1063 static inline void init_timeout(struct aio_timeout *to)
1064 {
1065         init_timer(&to->timer);
1066         to->timer.data = (unsigned long)to;
1067         to->timer.function = timeout_func;
1068         to->timed_out = 0;
1069         to->p = current;
1070 }
1071
1072 static inline void set_timeout(long start_jiffies, struct aio_timeout *to,
1073                                const struct timespec *ts)
1074 {
1075         to->timer.expires = start_jiffies + timespec_to_jiffies(ts);
1076         if (time_after(to->timer.expires, jiffies))
1077                 add_timer(&to->timer);
1078         else
1079                 to->timed_out = 1;
1080 }
1081
1082 static inline void clear_timeout(struct aio_timeout *to)
1083 {
1084         del_singleshot_timer_sync(&to->timer);
1085 }
1086
1087 static int read_events(struct kioctx *ctx,
1088                         long min_nr, long nr,
1089                         struct io_event __user *event,
1090                         struct timespec __user *timeout)
1091 {
1092         long                    start_jiffies = jiffies;
1093         struct task_struct      *tsk = current;
1094         DECLARE_WAITQUEUE(wait, tsk);
1095         int                     ret;
1096         int                     i = 0;
1097         struct io_event         ent;
1098         struct aio_timeout      to;
1099         int                     retry = 0;
1100
1101         /* needed to zero any padding within an entry (there shouldn't be 
1102          * any, but C is fun!
1103          */
1104         memset(&ent, 0, sizeof(ent));
1105 retry:
1106         ret = 0;
1107         while (likely(i < nr)) {
1108                 ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1109                 if (unlikely(ret <= 0))
1110                         break;
1111
1112                 dprintk("read event: %Lx %Lx %Lx %Lx\n",
1113                         ent.data, ent.obj, ent.res, ent.res2);
1114
1115                 /* Could we split the check in two? */
1116                 ret = -EFAULT;
1117                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1118                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1119                         break;
1120                 }
1121                 ret = 0;
1122
1123                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1124                 event ++;
1125                 i ++;
1126         }
1127
1128         if (min_nr <= i)
1129                 return i;
1130         if (ret)
1131                 return ret;
1132
1133         /* End fast path */
1134
1135         /* racey check, but it gets redone */
1136         if (!retry && unlikely(!list_empty(&ctx->run_list))) {
1137                 retry = 1;
1138                 aio_run_all_iocbs(ctx);
1139                 goto retry;
1140         }
1141
1142         init_timeout(&to);
1143         if (timeout) {
1144                 struct timespec ts;
1145                 ret = -EFAULT;
1146                 if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1147                         goto out;
1148
1149                 set_timeout(start_jiffies, &to, &ts);
1150         }
1151
1152         while (likely(i < nr)) {
1153                 add_wait_queue_exclusive(&ctx->wait, &wait);
1154                 do {
1155                         set_task_state(tsk, TASK_INTERRUPTIBLE);
1156                         ret = aio_read_evt(ctx, &ent);
1157                         if (ret)
1158                                 break;
1159                         if (min_nr <= i)
1160                                 break;
1161                         ret = 0;
1162                         if (to.timed_out)       /* Only check after read evt */
1163                                 break;
1164                         schedule();
1165                         if (signal_pending(tsk)) {
1166                                 ret = -EINTR;
1167                                 break;
1168                         }
1169                         /*ret = aio_read_evt(ctx, &ent);*/
1170                 } while (1) ;
1171
1172                 set_task_state(tsk, TASK_RUNNING);
1173                 remove_wait_queue(&ctx->wait, &wait);
1174
1175                 if (unlikely(ret <= 0))
1176                         break;
1177
1178                 ret = -EFAULT;
1179                 if (unlikely(copy_to_user(event, &ent, sizeof(ent)))) {
1180                         dprintk("aio: lost an event due to EFAULT.\n");
1181                         break;
1182                 }
1183
1184                 /* Good, event copied to userland, update counts. */
1185                 event ++;
1186                 i ++;
1187         }
1188
1189         if (timeout)
1190                 clear_timeout(&to);
1191 out:
1192         return i ? i : ret;
1193 }
1194
1195 /* Take an ioctx and remove it from the list of ioctx's.  Protects 
1196  * against races with itself via ->dead.
1197  */
1198 static void io_destroy(struct kioctx *ioctx)
1199 {
1200         struct mm_struct *mm = current->mm;
1201         struct kioctx **tmp;
1202         int was_dead;
1203
1204         /* delete the entry from the list is someone else hasn't already */
1205         write_lock(&mm->ioctx_list_lock);
1206         was_dead = ioctx->dead;
1207         ioctx->dead = 1;
1208         for (tmp = &mm->ioctx_list; *tmp && *tmp != ioctx;
1209              tmp = &(*tmp)->next)
1210                 ;
1211         if (*tmp)
1212                 *tmp = ioctx->next;
1213         write_unlock(&mm->ioctx_list_lock);
1214
1215         dprintk("aio_release(%p)\n", ioctx);
1216         if (likely(!was_dead))
1217                 put_ioctx(ioctx);       /* twice for the list */
1218
1219         aio_cancel_all(ioctx);
1220         wait_for_all_aios(ioctx);
1221         put_ioctx(ioctx);       /* once for the lookup */
1222 }
1223
1224 /* sys_io_setup:
1225  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1226  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1227  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1228  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1229  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1230  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1231  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1232  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1233  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1234  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1235  *      implemented.
1236  */
1237 asmlinkage long sys_io_setup(unsigned nr_events, aio_context_t __user *ctxp)
1238 {
1239         struct kioctx *ioctx = NULL;
1240         unsigned long ctx;
1241         long ret;
1242
1243         ret = get_user(ctx, ctxp);
1244         if (unlikely(ret))
1245                 goto out;
1246
1247         ret = -EINVAL;
1248         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1249                 pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1250                          ctx, nr_events);
1251                 goto out;
1252         }
1253
1254         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1255         ret = PTR_ERR(ioctx);
1256         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1257                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1258                 if (!ret)
1259                         return 0;
1260
1261                 get_ioctx(ioctx); /* io_destroy() expects us to hold a ref */
1262                 io_destroy(ioctx);
1263         }
1264
1265 out:
1266         return ret;
1267 }
1268
1269 /* sys_io_destroy:
1270  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1271  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1272  *      implemented.  May fail with -EFAULT if the context pointed to
1273  *      is invalid.
1274  */
1275 asmlinkage long sys_io_destroy(aio_context_t ctx)
1276 {
1277         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1278         if (likely(NULL != ioctx)) {
1279                 io_destroy(ioctx);
1280                 return 0;
1281         }
1282         pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1283         return -EINVAL;
1284 }
1285
1286 static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
1287 {
1288         struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
1289
1290         BUG_ON(ret <= 0);
1291
1292         while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
1293                 ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
1294                 iov->iov_base += this;
1295                 iov->iov_len -= this;
1296                 iocb->ki_left -= this;
1297                 ret -= this;
1298                 if (iov->iov_len == 0) {
1299                         iocb->ki_cur_seg++;
1300                         iov++;
1301                 }
1302         }
1303
1304         /* the caller should not have done more io than what fit in
1305          * the remaining iovecs */
1306         BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
1307 }
1308
1309 static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb)
1310 {
1311         struct file *file = iocb->ki_filp;
1312         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1313         struct inode *inode = mapping->host;
1314         ssize_t (*rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1315                          unsigned long, loff_t);
1316         ssize_t ret = 0;
1317         unsigned short opcode;
1318
1319         if ((iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV) ||
1320                 (iocb->ki_opcode == IOCB_CMD_PREAD)) {
1321                 rw_op = file->f_op->aio_read;
1322                 opcode = IOCB_CMD_PREADV;
1323         } else {
1324                 rw_op = file->f_op->aio_write;
1325                 opcode = IOCB_CMD_PWRITEV;
1326         }
1327
1328         do {
1329                 ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
1330                             iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
1331                             iocb->ki_pos);
1332                 if (ret > 0)
1333                         aio_advance_iovec(iocb, ret);
1334
1335         /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
1336          * regular file. */
1337         } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
1338                  (opcode == IOCB_CMD_PWRITEV ||
1339                   (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
1340
1341         /* This means we must have transferred all that we could */
1342         /* No need to retry anymore */
1343         if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
1344                 ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
1345
1346         return ret;
1347 }
1348
1349 static ssize_t aio_fdsync(struct kiocb *iocb)
1350 {
1351         struct file *file = iocb->ki_filp;
1352         ssize_t ret = -EINVAL;
1353
1354         if (file->f_op->aio_fsync)
1355                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 1);
1356         return ret;
1357 }
1358
1359 static ssize_t aio_fsync(struct kiocb *iocb)
1360 {
1361         struct file *file = iocb->ki_filp;
1362         ssize_t ret = -EINVAL;
1363
1364         if (file->f_op->aio_fsync)
1365                 ret = file->f_op->aio_fsync(iocb, 0);
1366         return ret;
1367 }
1368
1369 static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int type, struct kiocb *kiocb)
1370 {
1371         ssize_t ret;
1372
1373         ret = rw_copy_check_uvector(type, (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
1374                                     kiocb->ki_nbytes, 1,
1375                                     &kiocb->ki_inline_vec, &kiocb->ki_iovec);
1376         if (ret < 0)
1377                 goto out;
1378
1379         kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1380         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1381         /* ki_nbytes/left now reflect bytes instead of segs */
1382         kiocb->ki_nbytes = ret;
1383         kiocb->ki_left = ret;
1384
1385         ret = 0;
1386 out:
1387         return ret;
1388 }
1389
1390 static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb)
1391 {
1392         kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
1393         kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
1394         kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_left;
1395         kiocb->ki_nr_segs = 1;
1396         kiocb->ki_cur_seg = 0;
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * aio_setup_iocb:
1402  *      Performs the initial checks and aio retry method
1403  *      setup for the kiocb at the time of io submission.
1404  */
1405 static ssize_t aio_setup_iocb(struct kiocb *kiocb)
1406 {
1407         struct file *file = kiocb->ki_filp;
1408         ssize_t ret = 0;
1409
1410         switch (kiocb->ki_opcode) {
1411         case IOCB_CMD_PREAD:
1412                 ret = -EBADF;
1413                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1414                         break;
1415                 ret = -EFAULT;
1416                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_WRITE, kiocb->ki_buf,
1417                         kiocb->ki_left)))
1418                         break;
1419                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1420                 if (unlikely(ret))
1421                         break;
1422                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1423                 if (ret)
1424                         break;
1425                 ret = -EINVAL;
1426                 if (file->f_op->aio_read)
1427                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1428                 break;
1429         case IOCB_CMD_PWRITE:
1430                 ret = -EBADF;
1431                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1432                         break;
1433                 ret = -EFAULT;
1434                 if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, kiocb->ki_buf,
1435                         kiocb->ki_left)))
1436                         break;
1437                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1438                 if (unlikely(ret))
1439                         break;
1440                 ret = aio_setup_single_vector(kiocb);
1441                 if (ret)
1442                         break;
1443                 ret = -EINVAL;
1444                 if (file->f_op->aio_write)
1445                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1446                 break;
1447         case IOCB_CMD_PREADV:
1448                 ret = -EBADF;
1449                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1450                         break;
1451                 ret = security_file_permission(file, MAY_READ);
1452                 if (unlikely(ret))
1453                         break;
1454                 ret = aio_setup_vectored_rw(READ, kiocb);
1455                 if (ret)
1456                         break;
1457                 ret = -EINVAL;
1458                 if (file->f_op->aio_read)
1459                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1460                 break;
1461         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1462                 ret = -EBADF;
1463                 if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1464                         break;
1465                 ret = security_file_permission(file, MAY_WRITE);
1466                 if (unlikely(ret))
1467                         break;
1468                 ret = aio_setup_vectored_rw(WRITE, kiocb);
1469                 if (ret)
1470                         break;
1471                 ret = -EINVAL;
1472                 if (file->f_op->aio_write)
1473                         kiocb->ki_retry = aio_rw_vect_retry;
1474                 break;
1475         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1476                 ret = -EINVAL;
1477                 if (file->f_op->aio_fsync)
1478                         kiocb->ki_retry = aio_fdsync;
1479                 break;
1480         case IOCB_CMD_FSYNC:
1481                 ret = -EINVAL;
1482                 if (file->f_op->aio_fsync)
1483                         kiocb->ki_retry = aio_fsync;
1484                 break;
1485         default:
1486                 dprintk("EINVAL: io_submit: no operation provided\n");
1487                 ret = -EINVAL;
1488         }
1489
1490         if (!kiocb->ki_retry)
1491                 return ret;
1492
1493         return 0;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * aio_wake_function:
1498  *      wait queue callback function for aio notification,
1499  *      Simply triggers a retry of the operation via kick_iocb.
1500  *
1501  *      This callback is specified in the wait queue entry in
1502  *      a kiocb (current->io_wait points to this wait queue
1503  *      entry when an aio operation executes; it is used
1504  *      instead of a synchronous wait when an i/o blocking
1505  *      condition is encountered during aio).
1506  *
1507  * Note:
1508  * This routine is executed with the wait queue lock held.
1509  * Since kick_iocb acquires iocb->ctx->ctx_lock, it nests
1510  * the ioctx lock inside the wait queue lock. This is safe
1511  * because this callback isn't used for wait queues which
1512  * are nested inside ioctx lock (i.e. ctx->wait)
1513  */
1514 static int aio_wake_function(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
1515                              int sync, void *key)
1516 {
1517         struct kiocb *iocb = container_of(wait, struct kiocb, ki_wait);
1518
1519         list_del_init(&wait->task_list);
1520         kick_iocb(iocb);
1521         return 1;
1522 }
1523
1524 int fastcall io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1525                          struct iocb *iocb)
1526 {
1527         struct kiocb *req;
1528         struct file *file;
1529         ssize_t ret;
1530
1531         /* enforce forwards compatibility on users */
1532         if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2 ||
1533                      iocb->aio_reserved3)) {
1534                 pr_debug("EINVAL: io_submit: reserve field set\n");
1535                 return -EINVAL;
1536         }
1537
1538         /* prevent overflows */
1539         if (unlikely(
1540             (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1541             (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1542             ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1543            )) {
1544                 pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1545                 return -EINVAL;
1546         }
1547
1548         file = fget(iocb->aio_fildes);
1549         if (unlikely(!file))
1550                 return -EBADF;
1551
1552         req = aio_get_req(ctx);         /* returns with 2 references to req */
1553         if (unlikely(!req)) {
1554                 fput(file);
1555                 return -EAGAIN;
1556         }
1557
1558         req->ki_filp = file;
1559         ret = put_user(req->ki_key, &user_iocb->aio_key);
1560         if (unlikely(ret)) {
1561                 dprintk("EFAULT: aio_key\n");
1562                 goto out_put_req;
1563         }
1564
1565         req->ki_obj.user = user_iocb;
1566         req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1567         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1568
1569         req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
1570         req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1571         req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
1572         init_waitqueue_func_entry(&req->ki_wait, aio_wake_function);
1573         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_wait.task_list);
1574
1575         ret = aio_setup_iocb(req);
1576
1577         if (ret)
1578                 goto out_put_req;
1579
1580         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1581         aio_run_iocb(req);
1582         if (!list_empty(&ctx->run_list)) {
1583                 /* drain the run list */
1584                 while (__aio_run_iocbs(ctx))
1585                         ;
1586         }
1587         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1588         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1589         return 0;
1590
1591 out_put_req:
1592         aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
1593         aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
1594         return ret;
1595 }
1596
1597 /* sys_io_submit:
1598  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1599  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1600  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1601  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1602  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1603  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1604  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1605  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1606  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1607  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1608  */
1609 asmlinkage long sys_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1610                               struct iocb __user * __user *iocbpp)
1611 {
1612         struct kioctx *ctx;
1613         long ret = 0;
1614         int i;
1615
1616         if (unlikely(nr < 0))
1617                 return -EINVAL;
1618
1619         if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1620                 return -EFAULT;
1621
1622         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1623         if (unlikely(!ctx)) {
1624                 pr_debug("EINVAL: io_submit: invalid context id\n");
1625                 return -EINVAL;
1626         }
1627
1628         /*
1629          * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1630          * successfully submitted?
1631          */
1632         for (i=0; i<nr; i++) {
1633                 struct iocb __user *user_iocb;
1634                 struct iocb tmp;
1635
1636                 if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1637                         ret = -EFAULT;
1638                         break;
1639                 }
1640
1641                 if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1642                         ret = -EFAULT;
1643                         break;
1644                 }
1645
1646                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp);
1647                 if (ret)
1648                         break;
1649         }
1650
1651         put_ioctx(ctx);
1652         return i ? i : ret;
1653 }
1654
1655 /* lookup_kiocb
1656  *      Finds a given iocb for cancellation.
1657  */
1658 static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1659                                   u32 key)
1660 {
1661         struct list_head *pos;
1662
1663         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1664
1665         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1666         list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1667                 struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1668                 if (kiocb->ki_obj.user == iocb && kiocb->ki_key == key)
1669                         return kiocb;
1670         }
1671         return NULL;
1672 }
1673
1674 /* sys_io_cancel:
1675  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1676  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1677  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1678  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1679  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1680  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1681  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1682  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1683  */
1684 asmlinkage long sys_io_cancel(aio_context_t ctx_id, struct iocb __user *iocb,
1685                               struct io_event __user *result)
1686 {
1687         int (*cancel)(struct kiocb *iocb, struct io_event *res);
1688         struct kioctx *ctx;
1689         struct kiocb *kiocb;
1690         u32 key;
1691         int ret;
1692
1693         ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1694         if (unlikely(ret))
1695                 return -EFAULT;
1696
1697         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1698         if (unlikely(!ctx))
1699                 return -EINVAL;
1700
1701         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1702         ret = -EAGAIN;
1703         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1704         if (kiocb && kiocb->ki_cancel) {
1705                 cancel = kiocb->ki_cancel;
1706                 kiocb->ki_users ++;
1707                 kiocbSetCancelled(kiocb);
1708         } else
1709                 cancel = NULL;
1710         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1711
1712         if (NULL != cancel) {
1713                 struct io_event tmp;
1714                 pr_debug("calling cancel\n");
1715                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1716                 tmp.obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
1717                 tmp.data = kiocb->ki_user_data;
1718                 ret = cancel(kiocb, &tmp);
1719                 if (!ret) {
1720                         /* Cancellation succeeded -- copy the result
1721                          * into the user's buffer.
1722                          */
1723                         if (copy_to_user(result, &tmp, sizeof(tmp)))
1724                                 ret = -EFAULT;
1725                 }
1726         } else
1727                 ret = -EINVAL;
1728
1729         put_ioctx(ctx);
1730
1731         return ret;
1732 }
1733
1734 /* io_getevents:
1735  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1736  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id.  May
1737  *      fail with -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range,
1738  *      if nr is out of range, if when is out of range.  May fail with
1739  *      -EFAULT if any of the memory specified to is invalid.  May return
1740  *      0 or < min_nr if no events are available and the timeout specified
1741  *      by when has elapsed, where when == NULL specifies an infinite
1742  *      timeout.  Note that the timeout pointed to by when is relative and
1743  *      will be updated if not NULL and the operation blocks.  Will fail
1744  *      with -ENOSYS if not implemented.
1745  */
1746 asmlinkage long sys_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
1747                                  long min_nr,
1748                                  long nr,
1749                                  struct io_event __user *events,
1750                                  struct timespec __user *timeout)
1751 {
1752         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1753         long ret = -EINVAL;
1754
1755         if (likely(ioctx)) {
1756                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0 && nr >= 0))
1757                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1758                 put_ioctx(ioctx);
1759         }
1760
1761         return ret;
1762 }
1763
1764 __initcall(aio_setup);
1765
1766 EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1767 EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
1768 EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);