fs/aio.c

   1 /*
   2  *      An async IO implementation for Linux
   3  *      Written by Benjamin LaHaise <[email protected]>
   4  *
   5  *      Implements an efficient asynchronous io interface.
   6  *
   7  *      Copyright 2000, 2001, 2002 Red Hat, Inc.  All Rights Reserved.
   8  *      Copyright 2018 Christoph Hellwig.
   9  *
  10  *      See ../COPYING for licensing terms.
  11  */
  12 #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
  13
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17 #include <linux/time.h>
  18 #include <linux/aio_abi.h>
  19 #include <linux/export.h>
  20 #include <linux/syscalls.h>
  21 #include <linux/backing-dev.h>
  22 #include <linux/refcount.h>
  23 #include <linux/uio.h>
  24
  25 #include <linux/sched/signal.h>
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/file.h>
  28 #include <linux/mm.h>
  29 #include <linux/mman.h>
  30 #include <linux/percpu.h>
  31 #include <linux/slab.h>
  32 #include <linux/timer.h>
  33 #include <linux/aio.h>
  34 #include <linux/highmem.h>
  35 #include <linux/workqueue.h>
  36 #include <linux/security.h>
  37 #include <linux/eventfd.h>
  38 #include <linux/blkdev.h>
  39 #include <linux/compat.h>
  40 #include <linux/migrate.h>
  41 #include <linux/ramfs.h>
  42 #include <linux/percpu-refcount.h>
  43 #include <linux/mount.h>
  44 #include <linux/pseudo_fs.h>
  45
  46 #include <asm/kmap_types.h>
  47 #include <linux/uaccess.h>
  48 #include <linux/nospec.h>
  49
  50 #include "internal.h"
  51
  52 #define KIOCB_KEY               0
  53
  54 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  55 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  56 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  57 struct aio_ring {
  58         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  59         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  60         unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
  61                                  * mutex by aio_read_events_ring(). */
  62         unsigned        tail;
  63
  64         unsigned        magic;
  65         unsigned        compat_features;
  66         unsigned        incompat_features;
  67         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  68
  69
  70         struct io_event         io_events[];
  71 }; /* 128 bytes + ring size */
  72
  73 /*
  74  * Plugging is meant to work with larger batches of IOs. If we don't
  75  * have more than the below, then don't bother setting up a plug.
  76  */
  77 #define AIO_PLUG_THRESHOLD      2
  78
  79 #define AIO_RING_PAGES  8
  80
  81 struct kioctx_table {
  82         struct rcu_head         rcu;
  83         unsigned                nr;
  84         struct kioctx __rcu     *table[];
  85 };
  86
  87 struct kioctx_cpu {
  88         unsigned                reqs_available;
  89 };
  90
  91 struct ctx_rq_wait {
  92         struct completion comp;
  93         atomic_t count;
  94 };
  95
  96 struct kioctx {
  97         struct percpu_ref       users;
  98         atomic_t                dead;
  99
 100         struct percpu_ref       reqs;
 101
 102         unsigned long           user_id;
 103
 104         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
 105
 106         /*
 107          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
 108          * counter at a time:
 109          */
 110         unsigned                req_batch;
 111         /*
 112          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
 113          * anything but counting against the global max_reqs quota.
 114          *
 115          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
 116          * aio_setup_ring())
 117          */
 118         unsigned                max_reqs;
 119
 120         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 121         unsigned                nr_events;
 122
 123         unsigned long           mmap_base;
 124         unsigned long           mmap_size;
 125
 126         struct page             **ring_pages;
 127         long                    nr_pages;
 128
 129         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
 130
 131         /*
 132          * signals when all in-flight requests are done
 133          */
 134         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
 135
 136         struct {
 137                 /*
 138                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 139                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 140                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 141                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 142                  *
 143                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 144                  */
 145                 atomic_t        reqs_available;
 146         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 147
 148         struct {
 149                 spinlock_t      ctx_lock;
 150                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 151         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 152
 153         struct {
 154                 struct mutex    ring_lock;
 155                 wait_queue_head_t wait;
 156         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 157
 158         struct {
 159                 unsigned        tail;
 160                 unsigned        completed_events;
 161                 spinlock_t      completion_lock;
 162         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 163
 164         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 165         struct file             *aio_ring_file;
 166
 167         unsigned                id;
 168 };
 169
 170 /*
 171  * First field must be the file pointer in all the
 172  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 173  */
 174 struct fsync_iocb {
 175         struct file             *file;
 176         struct work_struct      work;
 177         bool                    datasync;
 178         struct cred             *creds;
 179 };
 180
 181 struct poll_iocb {
 182         struct file             *file;
 183         struct wait_queue_head  *head;
 184         __poll_t                events;
 185         bool                    done;
 186         bool                    cancelled;
 187         struct wait_queue_entry wait;
 188         struct work_struct      work;
 189 };
 190
 191 /*
 192  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 193  * as the first entry in their struct definition. So you can
 194  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 195  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 196  */
 197 struct aio_kiocb {
 198         union {
 199                 struct file             *ki_filp;
 200                 struct kiocb            rw;
 201                 struct fsync_iocb       fsync;
 202                 struct poll_iocb        poll;
 203         };
 204
 205         struct kioctx           *ki_ctx;
 206         kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
 207
 208         struct io_event         ki_res;
 209
 210         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
 211                                                  * for cancellation */
 212         refcount_t              ki_refcnt;
 213
 214         /*
 215          * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
 216          * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
 217          */
 218         struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
 219 };
 220
 221 /*------ sysctl variables----*/
 222 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 223 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 224 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 225 /*----end sysctl variables---*/
 226
 227 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 228 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 229
 230 static struct vfsmount *aio_mnt;
 231
 232 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 233 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 234
 235 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 236 {
 237         struct file *file;
 238         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 239         if (IS_ERR(inode))
 240                 return ERR_CAST(inode);
 241
 242         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 243         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 244         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 245
 246         file = alloc_file_pseudo(inode, aio_mnt, "[aio]",
 247                                 O_RDWR, &aio_ring_fops);
 248         if (IS_ERR(file))
 249                 iput(inode);
 250         return file;
 251 }
 252
 253 static int aio_init_fs_context(struct fs_context *fc)
 254 {
 255         if (!init_pseudo(fc, AIO_RING_MAGIC))
 256                 return -ENOMEM;
 257         fc->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
 258         return 0;
 259 }
 260
 261 /* aio_setup
 262  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 263  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 264  */
 265 static int __init aio_setup(void)
 266 {
 267         static struct file_system_type aio_fs = {
 268                 .name           = "aio",
 269                 .init_fs_context = aio_init_fs_context,
 270                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 271         };
 272         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 273         if (IS_ERR(aio_mnt))
 274                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 275
 276         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 277         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 278         return 0;
 279 }
 280 __initcall(aio_setup);
 281
 282 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 283 {
 284         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 285         struct address_space *i_mapping;
 286
 287         if (aio_ring_file) {
 288                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
 289
 290                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 291                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
 292                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
 293                 i_mapping->private_data = NULL;
 294                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 295                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
 296
 297                 fput(aio_ring_file);
 298         }
 299 }
 300
 301 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 302 {
 303         int i;
 304
 305         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
 306          * accesses to the kioctx from page migration.
 307          */
 308         put_aio_ring_file(ctx);
 309
 310         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 311                 struct page *page;
 312                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 313                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 314                 page = ctx->ring_pages[i];
 315                 if (!page)
 316                         continue;
 317                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
 318                 put_page(page);
 319         }
 320
 321         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 322                 kfree(ctx->ring_pages);
 323                 ctx->ring_pages = NULL;
 324         }
 325 }
 326
 327 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long flags)
 328 {
 329         struct file *file = vma->vm_file;
 330         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 331         struct kioctx_table *table;
 332         int i, res = -EINVAL;
 333
 334         if (flags & MREMAP_DONTUNMAP)
 335                 return -EINVAL;
 336
 337         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 338         rcu_read_lock();
 339         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 340         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
 341                 struct kioctx *ctx;
 342
 343                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
 344                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
 345                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
 346                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
 347                                 res = 0;
 348                         }
 349                         break;
 350                 }
 351         }
 352
 353         rcu_read_unlock();
 354         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 355         return res;
 356 }
 357
 358 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
 359         .mremap         = aio_ring_mremap,
 360 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
 361         .fault          = filemap_fault,
 362         .map_pages      = filemap_map_pages,
 363         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
 364 #endif
 365 };
 366
 367 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 368 {
 369         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
 370         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 375         .mmap = aio_ring_mmap,
 376 };
 377
 378 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 379 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 380                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 381 {
 382         struct kioctx *ctx;
 383         unsigned long flags;
 384         pgoff_t idx;
 385         int rc;
 386
 387         /*
 388          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
 389          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
 390          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
 391          */
 392         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 393                 return -EINVAL;
 394
 395         rc = 0;
 396
 397         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
 398         spin_lock(&mapping->private_lock);
 399         ctx = mapping->private_data;
 400         if (!ctx) {
 401                 rc = -EINVAL;
 402                 goto out;
 403         }
 404
 405         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
 406          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
 407          * a partially initialized kiotx.
 408          */
 409         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
 410                 rc = -EAGAIN;
 411                 goto out;
 412         }
 413
 414         idx = old->index;
 415         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
 416                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
 417                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
 418                         rc = -EAGAIN;
 419         } else
 420                 rc = -EINVAL;
 421
 422         if (rc != 0)
 423                 goto out_unlock;
 424
 425         /* Writeback must be complete */
 426         BUG_ON(PageWriteback(old));
 427         get_page(new);
 428
 429         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, 1);
 430         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 431                 put_page(new);
 432                 goto out_unlock;
 433         }
 434
 435         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
 436          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
 437          * events from being lost.
 438          */
 439         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 440         migrate_page_copy(new, old);
 441         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
 442         ctx->ring_pages[idx] = new;
 443         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 444
 445         /* The old page is no longer accessible. */
 446         put_page(old);
 447
 448 out_unlock:
 449         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 450 out:
 451         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 452         return rc;
 453 }
 454 #endif
 455
 456 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 457         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
 458 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 459         .migratepage    = aio_migratepage,
 460 #endif
 461 };
 462
 463 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
 464 {
 465         struct aio_ring *ring;
 466         struct mm_struct *mm = current->mm;
 467         unsigned long size, unused;
 468         int nr_pages;
 469         int i;
 470         struct file *file;
 471
 472         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 473         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 474
 475         size = sizeof(struct aio_ring);
 476         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 477
 478         nr_pages = PFN_UP(size);
 479         if (nr_pages < 0)
 480                 return -EINVAL;
 481
 482         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 483         if (IS_ERR(file)) {
 484                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 485                 return -ENOMEM;
 486         }
 487
 488         ctx->aio_ring_file = file;
 489         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 490                         / sizeof(struct io_event);
 491
 492         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 493         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 494                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 495                                           GFP_KERNEL);
 496                 if (!ctx->ring_pages) {
 497                         put_aio_ring_file(ctx);
 498                         return -ENOMEM;
 499                 }
 500         }
 501
 502         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 503                 struct page *page;
 504                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
 505                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 506                 if (!page)
 507                         break;
 508                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 509                          current->pid, i, page_count(page));
 510                 SetPageUptodate(page);
 511                 unlock_page(page);
 512
 513                 ctx->ring_pages[i] = page;
 514         }
 515         ctx->nr_pages = i;
 516
 517         if (unlikely(i != nr_pages)) {
 518                 aio_free_ring(ctx);
 519                 return -ENOMEM;
 520         }
 521
 522         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 523         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 524
 525         if (mmap_write_lock_killable(mm)) {
 526                 ctx->mmap_size = 0;
 527                 aio_free_ring(ctx);
 528                 return -EINTR;
 529         }
 530
 531         ctx->mmap_base = do_mmap(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 532                                  PROT_READ | PROT_WRITE,
 533                                  MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
 534         mmap_write_unlock(mm);
 535         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 536                 ctx->mmap_size = 0;
 537                 aio_free_ring(ctx);
 538                 return -ENOMEM;
 539         }
 540
 541         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 542
 543         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 544         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 545
 546         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 547         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 548         ring->id = ~0U;
 549         ring->head = ring->tail = 0;
 550         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 551         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 552         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 553         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 554         kunmap_atomic(ring);
 555         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 556
 557         return 0;
 558 }
 559
 560 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 561 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 562 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 563
 564 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
 565 {
 566         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
 567         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 568         unsigned long flags;
 569
 570         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
 571                 return;
 572
 573         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 574         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 575         req->ki_cancel = cancel;
 576         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 577 }
 578 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 579
 580 /*
 581  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
 582  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
 583  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
 584  */
 585 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 586 {
 587         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
 588                                           free_rwork);
 589         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 590
 591         aio_free_ring(ctx);
 592         free_percpu(ctx->cpu);
 593         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 594         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 595         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 596 }
 597
 598 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 599 {
 600         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 601
 602         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
 603         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
 604                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
 605
 606         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
 607         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
 608         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
 609 }
 610
 611 /*
 612  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 613  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 614  * now it's safe to cancel any that need to be.
 615  */
 616 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 617 {
 618         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 619         struct aio_kiocb *req;
 620
 621         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 622
 623         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 624                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 625                                        struct aio_kiocb, ki_list);
 626                 req->ki_cancel(&req->rw);
 627                 list_del_init(&req->ki_list);
 628         }
 629
 630         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 631
 632         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 633         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 634 }
 635
 636 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 637 {
 638         unsigned i, new_nr;
 639         struct kioctx_table *table, *old;
 640         struct aio_ring *ring;
 641
 642         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 643         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 644
 645         while (1) {
 646                 if (table)
 647                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 648                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
 649                                         ctx->id = i;
 650                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
 651                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 652
 653                                         /* While kioctx setup is in progress,
 654                                          * we are protected from page migration
 655                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
 656                                          */
 657                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 658                                         ring->id = ctx->id;
 659                                         kunmap_atomic(ring);
 660                                         return 0;
 661                                 }
 662
 663                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 664                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 665
 666                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 667                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 668                 if (!table)
 669                         return -ENOMEM;
 670
 671                 table->nr = new_nr;
 672
 673                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 674                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 675
 676                 if (!old) {
 677                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 678                 } else if (table->nr > old->nr) {
 679                         memcpy(table->table, old->table,
 680                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 681
 682                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 683                         kfree_rcu(old, rcu);
 684                 } else {
 685                         kfree(table);
 686                         table = old;
 687                 }
 688         }
 689 }
 690
 691 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 692 {
 693         spin_lock(&aio_nr_lock);
 694         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 695                 aio_nr = 0;
 696         else
 697                 aio_nr -= nr;
 698         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 699 }
 700
 701 /* ioctx_alloc
 702  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 703  */
 704 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 705 {
 706         struct mm_struct *mm = current->mm;
 707         struct kioctx *ctx;
 708         int err = -ENOMEM;
 709
 710         /*
 711          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
 712          * for counting against the global limit -- before it changes.
 713          */
 714         unsigned int max_reqs = nr_events;
 715
 716         /*
 717          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 718          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 719          *
 720          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 721          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 722          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 723          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 724          */
 725         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 726         nr_events *= 2;
 727
 728         /* Prevent overflows */
 729         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
 730                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 731                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 732         }
 733
 734         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
 735                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 736
 737         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 738         if (!ctx)
 739                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 740
 741         ctx->max_reqs = max_reqs;
 742
 743         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 744         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 745         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 746         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
 747          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
 748         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 749         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 750
 751         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 752
 753         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
 754                 goto err;
 755
 756         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
 757                 goto err;
 758
 759         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 760         if (!ctx->cpu)
 761                 goto err;
 762
 763         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
 764         if (err < 0)
 765                 goto err;
 766
 767         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 768         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 769         if (ctx->req_batch < 1)
 770                 ctx->req_batch = 1;
 771
 772         /* limit the number of system wide aios */
 773         spin_lock(&aio_nr_lock);
 774         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
 775             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
 776                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 777                 err = -EAGAIN;
 778                 goto err_ctx;
 779         }
 780         aio_nr += ctx->max_reqs;
 781         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 782
 783         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
 784         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
 785
 786         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 787         if (err)
 788                 goto err_cleanup;
 789
 790         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
 791         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 792
 793         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 794                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 795         return ctx;
 796
 797 err_cleanup:
 798         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 799 err_ctx:
 800         atomic_set(&ctx->dead, 1);
 801         if (ctx->mmap_size)
 802                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 803         aio_free_ring(ctx);
 804 err:
 805         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 806         free_percpu(ctx->cpu);
 807         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 808         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 809         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 810         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 811         return ERR_PTR(err);
 812 }
 813
 814 /* kill_ioctx
 815  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 816  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 817  *      the rapid destruction of the kioctx.
 818  */
 819 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
 820                       struct ctx_rq_wait *wait)
 821 {
 822         struct kioctx_table *table;
 823
 824         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 825         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 826                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 827                 return -EINVAL;
 828         }
 829
 830         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 831         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
 832         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
 833         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 834
 835         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
 836         wake_up_all(&ctx->wait);
 837
 838         /*
 839          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 840          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 841          * has already returned, so io_setup() could potentially return
 842          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 843          *  could tell).
 844          */
 845         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 846
 847         if (ctx->mmap_size)
 848                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 849
 850         ctx->rq_wait = wait;
 851         percpu_ref_kill(&ctx->users);
 852         return 0;
 853 }
 854
 855 /*
 856  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 857  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 858  * called on the context.
 859  *
 860  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 861  * them.
 862  */
 863 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 864 {
 865         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 866         struct ctx_rq_wait wait;
 867         int i, skipped;
 868
 869         if (!table)
 870                 return;
 871
 872         atomic_set(&wait.count, table->nr);
 873         init_completion(&wait.comp);
 874
 875         skipped = 0;
 876         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
 877                 struct kioctx *ctx =
 878                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
 879
 880                 if (!ctx) {
 881                         skipped++;
 882                         continue;
 883                 }
 884
 885                 /*
 886                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
 887                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
 888                  * this is not necessarily our ->mm.
 889                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
 890                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
 891                  */
 892                 ctx->mmap_size = 0;
 893                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
 894         }
 895
 896         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
 897                 /* Wait until all IO for the context are done. */
 898                 wait_for_completion(&wait.comp);
 899         }
 900
 901         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
 902         kfree(table);
 903 }
 904
 905 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 906 {
 907         struct kioctx_cpu *kcpu;
 908         unsigned long flags;
 909
 910         local_irq_save(flags);
 911         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 912         kcpu->reqs_available += nr;
 913
 914         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 915                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 916                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 917         }
 918
 919         local_irq_restore(flags);
 920 }
 921
 922 static bool __get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 923 {
 924         struct kioctx_cpu *kcpu;
 925         bool ret = false;
 926         unsigned long flags;
 927
 928         local_irq_save(flags);
 929         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 930         if (!kcpu->reqs_available) {
 931                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 932
 933                 do {
 934                         if (avail < ctx->req_batch)
 935                                 goto out;
 936
 937                         old = avail;
 938                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 939                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 940                 } while (avail != old);
 941
 942                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 943         }
 944
 945         ret = true;
 946         kcpu->reqs_available--;
 947 out:
 948         local_irq_restore(flags);
 949         return ret;
 950 }
 951
 952 /* refill_reqs_available
 953  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
 954  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
 955  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
 956  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
 957  *      called holding ctx->completion_lock.
 958  */
 959 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
 960                                   unsigned tail)
 961 {
 962         unsigned events_in_ring, completed;
 963
 964         /* Clamp head since userland can write to it. */
 965         head %= ctx->nr_events;
 966         if (head <= tail)
 967                 events_in_ring = tail - head;
 968         else
 969                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
 970
 971         completed = ctx->completed_events;
 972         if (events_in_ring < completed)
 973                 completed -= events_in_ring;
 974         else
 975                 completed = 0;
 976
 977         if (!completed)
 978                 return;
 979
 980         ctx->completed_events -= completed;
 981         put_reqs_available(ctx, completed);
 982 }
 983
 984 /* user_refill_reqs_available
 985  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
 986  *      out of space in the completion ring.
 987  */
 988 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 989 {
 990         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 991         if (ctx->completed_events) {
 992                 struct aio_ring *ring;
 993                 unsigned head;
 994
 995                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
 996                  * here, but that's okay since whether we read the old version
 997                  * or the new version, and either will be valid.  The important
 998                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
 999                  * aio_complete() from updating tail by holding
1000                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
1001                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
1002                  * safe/right thing.
1003                  */
1004                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1005                 head = ring->head;
1006                 kunmap_atomic(ring);
1007
1008                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
1009         }
1010
1011         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1012 }
1013
1014 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
1015 {
1016         if (__get_reqs_available(ctx))
1017                 return true;
1018         user_refill_reqs_available(ctx);
1019         return __get_reqs_available(ctx);
1020 }
1021
1022 /* aio_get_req
1023  *      Allocate a slot for an aio request.
1024  * Returns NULL if no requests are free.
1025  *
1026  * The refcount is initialized to 2 - one for the async op completion,
1027  * one for the synchronous code that does this.
1028  */
1029 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1030 {
1031         struct aio_kiocb *req;
1032
1033         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
1034         if (unlikely(!req))
1035                 return NULL;
1036
1037         if (unlikely(!get_reqs_available(ctx))) {
1038                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
1039                 return NULL;
1040         }
1041
1042         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1043         req->ki_ctx = ctx;
1044         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1045         refcount_set(&req->ki_refcnt, 2);
1046         req->ki_eventfd = NULL;
1047         return req;
1048 }
1049
1050 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1051 {
1052         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1053         struct mm_struct *mm = current->mm;
1054         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1055         struct kioctx_table *table;
1056         unsigned id;
1057
1058         if (get_user(id, &ring->id))
1059                 return NULL;
1060
1061         rcu_read_lock();
1062         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1063
1064         if (!table || id >= table->nr)
1065                 goto out;
1066
1067         id = array_index_nospec(id, table->nr);
1068         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1069         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1070                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1071                         ret = ctx;
1072         }
1073 out:
1074         rcu_read_unlock();
1075         return ret;
1076 }
1077
1078 static inline void iocb_destroy(struct aio_kiocb *iocb)
1079 {
1080         if (iocb->ki_eventfd)
1081                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1082         if (iocb->ki_filp)
1083                 fput(iocb->ki_filp);
1084         percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1085         kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1086 }
1087
1088 /* aio_complete
1089  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1090  */
1091 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb)
1092 {
1093         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1094         struct aio_ring *ring;
1095         struct io_event *ev_page, *event;
1096         unsigned tail, pos, head;
1097         unsigned long   flags;
1098
1099         /*
1100          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1101          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1102          * pointer since we might be called from irq context.
1103          */
1104         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1105
1106         tail = ctx->tail;
1107         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1108
1109         if (++tail >= ctx->nr_events)
1110                 tail = 0;
1111
1112         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1113         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1114
1115         *event = iocb->ki_res;
1116
1117         kunmap_atomic(ev_page);
1118         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1119
1120         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %Lx %Lx\n", ctx, tail, iocb,
1121                  (void __user *)(unsigned long)iocb->ki_res.obj,
1122                  iocb->ki_res.data, iocb->ki_res.res, iocb->ki_res.res2);
1123
1124         /* after flagging the request as done, we
1125          * must never even look at it again
1126          */
1127         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1128
1129         ctx->tail = tail;
1130
1131         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1132         head = ring->head;
1133         ring->tail = tail;
1134         kunmap_atomic(ring);
1135         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1136
1137         ctx->completed_events++;
1138         if (ctx->completed_events > 1)
1139                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1140         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1141
1142         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1143
1144         /*
1145          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1146          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1147          * from IRQ context.
1148          */
1149         if (iocb->ki_eventfd)
1150                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1151
1152         /*
1153          * We have to order our ring_info tail store above and test
1154          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1155          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1156          * ordered with the unlocked test.
1157          */
1158         smp_mb();
1159
1160         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1161                 wake_up(&ctx->wait);
1162 }
1163
1164 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1165 {
1166         if (refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
1167                 aio_complete(iocb);
1168                 iocb_destroy(iocb);
1169         }
1170 }
1171
1172 /* aio_read_events_ring
1173  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1174  *      events fetched
1175  */
1176 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1177                                  struct io_event __user *event, long nr)
1178 {
1179         struct aio_ring *ring;
1180         unsigned head, tail, pos;
1181         long ret = 0;
1182         int copy_ret;
1183
1184         /*
1185          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1186          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1187          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1188          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1189          */
1190         sched_annotate_sleep();
1191         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1192
1193         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1194         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1195         head = ring->head;
1196         tail = ring->tail;
1197         kunmap_atomic(ring);
1198
1199         /*
1200          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1201          * we also see the events that were stored up to the tail.
1202          */
1203         smp_rmb();
1204
1205         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1206
1207         if (head == tail)
1208                 goto out;
1209
1210         head %= ctx->nr_events;
1211         tail %= ctx->nr_events;
1212
1213         while (ret < nr) {
1214                 long avail;
1215                 struct io_event *ev;
1216                 struct page *page;
1217
1218                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1219                 if (head == tail)
1220                         break;
1221
1222                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1223                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1224                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1225
1226                 avail = min(avail, nr - ret);
1227                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1228
1229                 ev = kmap(page);
1230                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1231                                         sizeof(*ev) * avail);
1232                 kunmap(page);
1233
1234                 if (unlikely(copy_ret)) {
1235                         ret = -EFAULT;
1236                         goto out;
1237                 }
1238
1239                 ret += avail;
1240                 head += avail;
1241                 head %= ctx->nr_events;
1242         }
1243
1244         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1245         ring->head = head;
1246         kunmap_atomic(ring);
1247         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1248
1249         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1250 out:
1251         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1252
1253         return ret;
1254 }
1255
1256 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1257                             struct io_event __user *event, long *i)
1258 {
1259         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1260
1261         if (ret > 0)
1262                 *i += ret;
1263
1264         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1265                 ret = -EINVAL;
1266
1267         if (!*i)
1268                 *i = ret;
1269
1270         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1271 }
1272
1273 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1274                         struct io_event __user *event,
1275                         ktime_t until)
1276 {
1277         long ret = 0;
1278
1279         /*
1280          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1281          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1282          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1283          *
1284          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1285          * the task state back to TASK_RUNNING.
1286          *
1287          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1288          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1289          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1290          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1291          * something to be aware of when touching this code.
1292          */
1293         if (until == 0)
1294                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1295         else
1296                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1297                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1298                                 until);
1299         return ret;
1300 }
1301
1302 /* sys_io_setup:
1303  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1304  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1305  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1306  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1307  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1308  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1309  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1310  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1311  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1312  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1313  *      implemented.
1314  */
1315 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1316 {
1317         struct kioctx *ioctx = NULL;
1318         unsigned long ctx;
1319         long ret;
1320
1321         ret = get_user(ctx, ctxp);
1322         if (unlikely(ret))
1323                 goto out;
1324
1325         ret = -EINVAL;
1326         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1327                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1328                          ctx, nr_events);
1329                 goto out;
1330         }
1331
1332         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1333         ret = PTR_ERR(ioctx);
1334         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1335                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1336                 if (ret)
1337                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1338                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1339         }
1340
1341 out:
1342         return ret;
1343 }
1344
1345 #ifdef CONFIG_COMPAT
1346 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1347 {
1348         struct kioctx *ioctx = NULL;
1349         unsigned long ctx;
1350         long ret;
1351
1352         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1353         if (unlikely(ret))
1354                 goto out;
1355
1356         ret = -EINVAL;
1357         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1358                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1359                          ctx, nr_events);
1360                 goto out;
1361         }
1362
1363         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1364         ret = PTR_ERR(ioctx);
1365         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1366                 /* truncating is ok because it's a user address */
1367                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1368                 if (ret)
1369                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1370                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1371         }
1372
1373 out:
1374         return ret;
1375 }
1376 #endif
1377
1378 /* sys_io_destroy:
1379  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1380  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1381  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1382  *      is invalid.
1383  */
1384 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1385 {
1386         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1387         if (likely(NULL != ioctx)) {
1388                 struct ctx_rq_wait wait;
1389                 int ret;
1390
1391                 init_completion(&wait.comp);
1392                 atomic_set(&wait.count, 1);
1393
1394                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1395                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1396                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1397                  */
1398                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1399                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1400
1401                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1402                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1403                  * is destroyed.
1404                  */
1405                 if (!ret)
1406                         wait_for_completion(&wait.comp);
1407
1408                 return ret;
1409         }
1410         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1411         return -EINVAL;
1412 }
1413
1414 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1415 {
1416         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1417         unsigned long flags;
1418
1419         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1420         list_del(&iocb->ki_list);
1421         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1422 }
1423
1424 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1425 {
1426         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1427
1428         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1429                 aio_remove_iocb(iocb);
1430
1431         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1432                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1433
1434                 /*
1435                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1436                  * thread.
1437                  */
1438                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1439                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1440                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1441         }
1442
1443         iocb->ki_res.res = res;
1444         iocb->ki_res.res2 = res2;
1445         iocb_put(iocb);
1446 }
1447
1448 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb)
1449 {
1450         int ret;
1451
1452         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1453         req->private = NULL;
1454         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1455         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1456         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1457                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1458         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
1459         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1460                 /*
1461                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1462                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1463                  * class and priority.
1464                  */
1465                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1466                 if (ret) {
1467                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1468                         return ret;
1469                 }
1470
1471                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1472         } else
1473                 req->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1474
1475         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1476         if (unlikely(ret))
1477                 return ret;
1478
1479         req->ki_flags &= ~IOCB_HIPRI; /* no one is going to poll for this I/O */
1480         return 0;
1481 }
1482
1483 static ssize_t aio_setup_rw(int rw, const struct iocb *iocb,
1484                 struct iovec **iovec, bool vectored, bool compat,
1485                 struct iov_iter *iter)
1486 {
1487         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1488         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1489
1490         if (!vectored) {
1491                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1492                 *iovec = NULL;
1493                 return ret;
1494         }
1495
1496         return __import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter, compat);
1497 }
1498
1499 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1500 {
1501         switch (ret) {
1502         case -EIOCBQUEUED:
1503                 break;
1504         case -ERESTARTSYS:
1505         case -ERESTARTNOINTR:
1506         case -ERESTARTNOHAND:
1507         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1508                 /*
1509                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1510                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1511                  */
1512                 ret = -EINTR;
1513                 fallthrough;
1514         default:
1515                 req->ki_complete(req, ret, 0);
1516         }
1517 }
1518
1519 static int aio_read(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1520                         bool vectored, bool compat)
1521 {
1522         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1523         struct iov_iter iter;
1524         struct file *file;
1525         int ret;
1526
1527         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1528         if (ret)
1529                 return ret;
1530         file = req->ki_filp;
1531         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1532                 return -EBADF;
1533         ret = -EINVAL;
1534         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1535                 return -EINVAL;
1536
1537         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1538         if (ret < 0)
1539                 return ret;
1540         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1541         if (!ret)
1542                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1543         kfree(iovec);
1544         return ret;
1545 }
1546
1547 static int aio_write(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1548                          bool vectored, bool compat)
1549 {
1550         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1551         struct iov_iter iter;
1552         struct file *file;
1553         int ret;
1554
1555         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1556         if (ret)
1557                 return ret;
1558         file = req->ki_filp;
1559
1560         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1561                 return -EBADF;
1562         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1563                 return -EINVAL;
1564
1565         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1566         if (ret < 0)
1567                 return ret;
1568         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1569         if (!ret) {
1570                 /*
1571                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1572                  * which will be released by another thread in
1573                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1574                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1575                  * we return to userspace.
1576                  */
1577                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1578                         sb_start_write(file_inode(file)->i_sb);
1579                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1580                 }
1581                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1582                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1583         }
1584         kfree(iovec);
1585         return ret;
1586 }
1587
1588 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1589 {
1590         struct aio_kiocb *iocb = container_of(work, struct aio_kiocb, fsync.work);
1591         const struct cred *old_cred = override_creds(iocb->fsync.creds);
1592
1593         iocb->ki_res.res = vfs_fsync(iocb->fsync.file, iocb->fsync.datasync);
1594         revert_creds(old_cred);
1595         put_cred(iocb->fsync.creds);
1596         iocb_put(iocb);
1597 }
1598
1599 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, const struct iocb *iocb,
1600                      bool datasync)
1601 {
1602         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1603                         iocb->aio_rw_flags))
1604                 return -EINVAL;
1605
1606         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync))
1607                 return -EINVAL;
1608
1609         req->creds = prepare_creds();
1610         if (!req->creds)
1611                 return -ENOMEM;
1612
1613         req->datasync = datasync;
1614         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1615         schedule_work(&req->work);
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 static void aio_poll_put_work(struct work_struct *work)
1620 {
1621         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1622         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1623
1624         iocb_put(iocb);
1625 }
1626
1627 static void aio_poll_complete_work(struct work_struct *work)
1628 {
1629         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1630         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1631         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
1632         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1633         __poll_t mask = 0;
1634
1635         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
1636                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
1637
1638         /*
1639          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
1640          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
1641          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
1642          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
1643          * avoid further branches in the fast path.
1644          */
1645         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1646         if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
1647                 add_wait_queue(req->head, &req->wait);
1648                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1649                 return;
1650         }
1651         list_del_init(&iocb->ki_list);
1652         iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1653         req->done = true;
1654         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1655
1656         iocb_put(iocb);
1657 }
1658
1659 /* assumes we are called with irqs disabled */
1660 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1661 {
1662         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1663         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1664
1665         spin_lock(&req->head->lock);
1666         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1667         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
1668                 list_del_init(&req->wait.entry);
1669                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
1670         }
1671         spin_unlock(&req->head->lock);
1672
1673         return 0;
1674 }
1675
1676 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1677                 void *key)
1678 {
1679         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1680         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1681         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1682         unsigned long flags;
1683
1684         /* for instances that support it check for an event match first: */
1685         if (mask && !(mask & req->events))
1686                 return 0;
1687
1688         list_del_init(&req->wait.entry);
1689
1690         if (mask && spin_trylock_irqsave(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags)) {
1691                 struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1692
1693                 /*
1694                  * Try to complete the iocb inline if we can. Use
1695                  * irqsave/irqrestore because not all filesystems (e.g. fuse)
1696                  * call this function with IRQs disabled and because IRQs
1697                  * have to be disabled before ctx_lock is obtained.
1698                  */
1699                 list_del(&iocb->ki_list);
1700                 iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1701                 req->done = true;
1702                 if (iocb->ki_eventfd && eventfd_signal_count()) {
1703                         iocb = NULL;
1704                         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_put_work);
1705                         schedule_work(&req->work);
1706                 }
1707                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1708                 if (iocb)
1709                         iocb_put(iocb);
1710         } else {
1711                 schedule_work(&req->work);
1712         }
1713         return 1;
1714 }
1715
1716 struct aio_poll_table {
1717         struct poll_table_struct        pt;
1718         struct aio_kiocb                *iocb;
1719         int                             error;
1720 };
1721
1722 static void
1723 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1724                 struct poll_table_struct *p)
1725 {
1726         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1727
1728         /* multiple wait queues per file are not supported */
1729         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
1730                 pt->error = -EINVAL;
1731                 return;
1732         }
1733
1734         pt->error = 0;
1735         pt->iocb->poll.head = head;
1736         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1737 }
1738
1739 static int aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, const struct iocb *iocb)
1740 {
1741         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1742         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1743         struct aio_poll_table apt;
1744         bool cancel = false;
1745         __poll_t mask;
1746
1747         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1748         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1749                 return -EINVAL;
1750         /* reject fields that are not defined for poll */
1751         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1752                 return -EINVAL;
1753
1754         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1755         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1756
1757         req->head = NULL;
1758         req->done = false;
1759         req->cancelled = false;
1760
1761         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1762         apt.pt._key = req->events;
1763         apt.iocb = aiocb;
1764         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1765
1766         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1767         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1768         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1769
1770         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1771         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1772         if (likely(req->head)) {
1773                 spin_lock(&req->head->lock);
1774                 if (unlikely(list_empty(&req->wait.entry))) {
1775                         if (apt.error)
1776                                 cancel = true;
1777                         apt.error = 0;
1778                         mask = 0;
1779                 }
1780                 if (mask || apt.error) {
1781                         list_del_init(&req->wait.entry);
1782                 } else if (cancel) {
1783                         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1784                 } else if (!req->done) { /* actually waiting for an event */
1785                         list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1786                         aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1787                 }
1788                 spin_unlock(&req->head->lock);
1789         }
1790         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
1791                 aiocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1792                 apt.error = 0;
1793         }
1794         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1795         if (mask)
1796                 iocb_put(aiocb);
1797         return apt.error;
1798 }
1799
1800 static int __io_submit_one(struct kioctx *ctx, const struct iocb *iocb,
1801                            struct iocb __user *user_iocb, struct aio_kiocb *req,
1802                            bool compat)
1803 {
1804         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1805         if (unlikely(!req->ki_filp))
1806                 return -EBADF;
1807
1808         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1809                 struct eventfd_ctx *eventfd;
1810                 /*
1811                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1812                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1813                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1814                  * event using the eventfd_signal() function.
1815                  */
1816                 eventfd = eventfd_ctx_fdget(iocb->aio_resfd);
1817                 if (IS_ERR(eventfd))
1818                         return PTR_ERR(eventfd);
1819
1820                 req->ki_eventfd = eventfd;
1821         }
1822
1823         if (unlikely(put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key))) {
1824                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1825                 return -EFAULT;
1826         }
1827
1828         req->ki_res.obj = (u64)(unsigned long)user_iocb;
1829         req->ki_res.data = iocb->aio_data;
1830         req->ki_res.res = 0;
1831         req->ki_res.res2 = 0;
1832
1833         switch (iocb->aio_lio_opcode) {
1834         case IOCB_CMD_PREAD:
1835                 return aio_read(&req->rw, iocb, false, compat);
1836         case IOCB_CMD_PWRITE:
1837                 return aio_write(&req->rw, iocb, false, compat);
1838         case IOCB_CMD_PREADV:
1839                 return aio_read(&req->rw, iocb, true, compat);
1840         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1841                 return aio_write(&req->rw, iocb, true, compat);
1842         case IOCB_CMD_FSYNC:
1843                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, false);
1844         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1845                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, true);
1846         case IOCB_CMD_POLL:
1847                 return aio_poll(req, iocb);
1848         default:
1849                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb->aio_lio_opcode);
1850                 return -EINVAL;
1851         }
1852 }
1853
1854 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1855                          bool compat)
1856 {
1857         struct aio_kiocb *req;
1858         struct iocb iocb;
1859         int err;
1860
1861         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1862                 return -EFAULT;
1863
1864         /* enforce forwards compatibility on users */
1865         if (unlikely(iocb.aio_reserved2)) {
1866                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1867                 return -EINVAL;
1868         }
1869
1870         /* prevent overflows */
1871         if (unlikely(
1872             (iocb.aio_buf != (unsigned long)iocb.aio_buf) ||
1873             (iocb.aio_nbytes != (size_t)iocb.aio_nbytes) ||
1874             ((ssize_t)iocb.aio_nbytes < 0)
1875            )) {
1876                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1877                 return -EINVAL;
1878         }
1879
1880         req = aio_get_req(ctx);
1881         if (unlikely(!req))
1882                 return -EAGAIN;
1883
1884         err = __io_submit_one(ctx, &iocb, user_iocb, req, compat);
1885
1886         /* Done with the synchronous reference */
1887         iocb_put(req);
1888
1889         /*
1890          * If err is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
1891          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
1892          * means that we need to destroy req ourselves.
1893          */
1894         if (unlikely(err)) {
1895                 iocb_destroy(req);
1896                 put_reqs_available(ctx, 1);
1897         }
1898         return err;
1899 }
1900
1901 /* sys_io_submit:
1902  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1903  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1904  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1905  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1906  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1907  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1908  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1909  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1910  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1911  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1912  */
1913 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1914                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1915 {
1916         struct kioctx *ctx;
1917         long ret = 0;
1918         int i = 0;
1919         struct blk_plug plug;
1920
1921         if (unlikely(nr < 0))
1922                 return -EINVAL;
1923
1924         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1925         if (unlikely(!ctx)) {
1926                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1927                 return -EINVAL;
1928         }
1929
1930         if (nr > ctx->nr_events)
1931                 nr = ctx->nr_events;
1932
1933         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1934                 blk_start_plug(&plug);
1935         for (i = 0; i < nr; i++) {
1936                 struct iocb __user *user_iocb;
1937
1938                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1939                         ret = -EFAULT;
1940                         break;
1941                 }
1942
1943                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1944                 if (ret)
1945                         break;
1946         }
1947         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1948                 blk_finish_plug(&plug);
1949
1950         percpu_ref_put(&ctx->users);
1951         return i ? i : ret;
1952 }
1953
1954 #ifdef CONFIG_COMPAT
1955 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1956                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1957 {
1958         struct kioctx *ctx;
1959         long ret = 0;
1960         int i = 0;
1961         struct blk_plug plug;
1962
1963         if (unlikely(nr < 0))
1964                 return -EINVAL;
1965
1966         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1967         if (unlikely(!ctx)) {
1968                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1969                 return -EINVAL;
1970         }
1971
1972         if (nr > ctx->nr_events)
1973                 nr = ctx->nr_events;
1974
1975         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1976                 blk_start_plug(&plug);
1977         for (i = 0; i < nr; i++) {
1978                 compat_uptr_t user_iocb;
1979
1980                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1981                         ret = -EFAULT;
1982                         break;
1983                 }
1984
1985                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1986                 if (ret)
1987                         break;
1988         }
1989         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
1990                 blk_finish_plug(&plug);
1991
1992         percpu_ref_put(&ctx->users);
1993         return i ? i : ret;
1994 }
1995 #endif
1996
1997 /* sys_io_cancel:
1998  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1999  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
2000  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
2001  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
2002  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
2003  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
2004  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
2005  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2006  */
2007 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
2008                 struct io_event __user *, result)
2009 {
2010         struct kioctx *ctx;
2011         struct aio_kiocb *kiocb;
2012         int ret = -EINVAL;
2013         u32 key;
2014         u64 obj = (u64)(unsigned long)iocb;
2015
2016         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
2017                 return -EFAULT;
2018         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
2019                 return -EINVAL;
2020
2021         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2022         if (unlikely(!ctx))
2023                 return -EINVAL;
2024
2025         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2026         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
2027         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
2028                 if (kiocb->ki_res.obj == obj) {
2029                         ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2030                         list_del_init(&kiocb->ki_list);
2031                         break;
2032                 }
2033         }
2034         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2035
2036         if (!ret) {
2037                 /*
2038                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2039                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2040                  * cancellation is progress:
2041                  */
2042                 ret = -EINPROGRESS;
2043         }
2044
2045         percpu_ref_put(&ctx->users);
2046
2047         return ret;
2048 }
2049
2050 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2051                 long min_nr,
2052                 long nr,
2053                 struct io_event __user *events,
2054                 struct timespec64 *ts)
2055 {
2056         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2057         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2058         long ret = -EINVAL;
2059
2060         if (likely(ioctx)) {
2061                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2062                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2063                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2064         }
2065
2066         return ret;
2067 }
2068
2069 /* io_getevents:
2070  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2071  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2072  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2073  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2074  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2075  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2076  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2077  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2078  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2079  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2080  */
2081 #ifdef CONFIG_64BIT
2082
2083 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2084                 long, min_nr,
2085                 long, nr,
2086                 struct io_event __user *, events,
2087                 struct __kernel_timespec __user *, timeout)
2088 {
2089         struct timespec64       ts;
2090         int                     ret;
2091
2092         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2093                 return -EFAULT;
2094
2095         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2096         if (!ret && signal_pending(current))
2097                 ret = -EINTR;
2098         return ret;
2099 }
2100
2101 #endif
2102
2103 struct __aio_sigset {
2104         const sigset_t __user   *sigmask;
2105         size_t          sigsetsize;
2106 };
2107
2108 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2109                 aio_context_t, ctx_id,
2110                 long, min_nr,
2111                 long, nr,
2112                 struct io_event __user *, events,
2113                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2114                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2115 {
2116         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2117         struct timespec64       ts;
2118         bool interrupted;
2119         int ret;
2120
2121         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2122                 return -EFAULT;
2123
2124         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2125                 return -EFAULT;
2126
2127         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, ksig.sigsetsize);
2128         if (ret)
2129                 return ret;
2130
2131         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2132
2133         interrupted = signal_pending(current);
2134         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2135         if (interrupted && !ret)
2136                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2137
2138         return ret;
2139 }
2140
2141 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME) && !defined(CONFIG_64BIT)
2142
2143 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time32,
2144                 aio_context_t, ctx_id,
2145                 long, min_nr,
2146                 long, nr,
2147                 struct io_event __user *, events,
2148                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2149                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2150 {
2151         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2152         struct timespec64       ts;
2153         bool interrupted;
2154         int ret;
2155
2156         if (timeout && unlikely(get_old_timespec32(&ts, timeout)))
2157                 return -EFAULT;
2158
2159         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2160                 return -EFAULT;
2161
2162
2163         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, ksig.sigsetsize);
2164         if (ret)
2165                 return ret;
2166
2167         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2168
2169         interrupted = signal_pending(current);
2170         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2171         if (interrupted && !ret)
2172                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2173
2174         return ret;
2175 }
2176
2177 #endif
2178
2179 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2180
2181 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents_time32, __u32, ctx_id,
2182                 __s32, min_nr,
2183                 __s32, nr,
2184                 struct io_event __user *, events,
2185                 struct old_timespec32 __user *, timeout)
2186 {
2187         struct timespec64 t;
2188         int ret;
2189
2190         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2191                 return -EFAULT;
2192
2193         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2194         if (!ret && signal_pending(current))
2195                 ret = -EINTR;
2196         return ret;
2197 }
2198
2199 #endif
2200
2201 #ifdef CONFIG_COMPAT
2202
2203 struct __compat_aio_sigset {
2204         compat_uptr_t           sigmask;
2205         compat_size_t           sigsetsize;
2206 };
2207
2208 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2209
2210 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2211                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2212                 compat_long_t, min_nr,
2213                 compat_long_t, nr,
2214                 struct io_event __user *, events,
2215                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2216                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2217 {
2218         struct __compat_aio_sigset ksig = { 0, };
2219         struct timespec64 t;
2220         bool interrupted;
2221         int ret;
2222
2223         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2224                 return -EFAULT;
2225
2226         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2227                 return -EFAULT;
2228
2229         ret = set_compat_user_sigmask(compat_ptr(ksig.sigmask), ksig.sigsetsize);
2230         if (ret)
2231                 return ret;
2232
2233         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2234
2235         interrupted = signal_pending(current);
2236         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2237         if (interrupted && !ret)
2238                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2239
2240         return ret;
2241 }
2242
2243 #endif
2244
2245 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time64,
2246                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2247                 compat_long_t, min_nr,
2248                 compat_long_t, nr,
2249                 struct io_event __user *, events,
2250                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2251                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2252 {
2253         struct __compat_aio_sigset ksig = { 0, };
2254         struct timespec64 t;
2255         bool interrupted;
2256         int ret;
2257
2258         if (timeout && get_timespec64(&t, timeout))
2259                 return -EFAULT;
2260
2261         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2262                 return -EFAULT;
2263
2264         ret = set_compat_user_sigmask(compat_ptr(ksig.sigmask), ksig.sigsetsize);
2265         if (ret)
2266                 return ret;
2267
2268         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2269
2270         interrupted = signal_pending(current);
2271         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2272         if (interrupted && !ret)
2273                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2274
2275         return ret;
2276 }
2277 #endif