]> Git Repo - linux.git/blob - fs/aio.c
Merge tag 'printk-for-6.10' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/printk...
[linux.git] / 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 <linux/uaccess.h>
47 #include <linux/nospec.h>
48
49 #include "internal.h"
50
51 #define KIOCB_KEY               0
52
53 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
54 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
55 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
56 struct aio_ring {
57         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
58         unsigned        nr;     /* number of io_events */
59         unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
60                                  * mutex by aio_read_events_ring(). */
61         unsigned        tail;
62
63         unsigned        magic;
64         unsigned        compat_features;
65         unsigned        incompat_features;
66         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
67
68
69         struct io_event         io_events[];
70 }; /* 128 bytes + ring size */
71
72 /*
73  * Plugging is meant to work with larger batches of IOs. If we don't
74  * have more than the below, then don't bother setting up a plug.
75  */
76 #define AIO_PLUG_THRESHOLD      2
77
78 #define AIO_RING_PAGES  8
79
80 struct kioctx_table {
81         struct rcu_head         rcu;
82         unsigned                nr;
83         struct kioctx __rcu     *table[] __counted_by(nr);
84 };
85
86 struct kioctx_cpu {
87         unsigned                reqs_available;
88 };
89
90 struct ctx_rq_wait {
91         struct completion comp;
92         atomic_t count;
93 };
94
95 struct kioctx {
96         struct percpu_ref       users;
97         atomic_t                dead;
98
99         struct percpu_ref       reqs;
100
101         unsigned long           user_id;
102
103         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
104
105         /*
106          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
107          * counter at a time:
108          */
109         unsigned                req_batch;
110         /*
111          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
112          * anything but counting against the global max_reqs quota.
113          *
114          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
115          * aio_setup_ring())
116          */
117         unsigned                max_reqs;
118
119         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
120         unsigned                nr_events;
121
122         unsigned long           mmap_base;
123         unsigned long           mmap_size;
124
125         struct folio            **ring_folios;
126         long                    nr_pages;
127
128         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
129
130         /*
131          * signals when all in-flight requests are done
132          */
133         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
134
135         struct {
136                 /*
137                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
138                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
139                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
140                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
141                  *
142                  * We batch accesses to it with a percpu version.
143                  */
144                 atomic_t        reqs_available;
145         } ____cacheline_aligned_in_smp;
146
147         struct {
148                 spinlock_t      ctx_lock;
149                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
150         } ____cacheline_aligned_in_smp;
151
152         struct {
153                 struct mutex    ring_lock;
154                 wait_queue_head_t wait;
155         } ____cacheline_aligned_in_smp;
156
157         struct {
158                 unsigned        tail;
159                 unsigned        completed_events;
160                 spinlock_t      completion_lock;
161         } ____cacheline_aligned_in_smp;
162
163         struct folio            *internal_folios[AIO_RING_PAGES];
164         struct file             *aio_ring_file;
165
166         unsigned                id;
167 };
168
169 /*
170  * First field must be the file pointer in all the
171  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
172  */
173 struct fsync_iocb {
174         struct file             *file;
175         struct work_struct      work;
176         bool                    datasync;
177         struct cred             *creds;
178 };
179
180 struct poll_iocb {
181         struct file             *file;
182         struct wait_queue_head  *head;
183         __poll_t                events;
184         bool                    cancelled;
185         bool                    work_scheduled;
186         bool                    work_need_resched;
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 static unsigned long aio_nr;            /* current system wide number of aio requests */
224 static unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
225 /*----end sysctl variables---*/
226 #ifdef CONFIG_SYSCTL
227 static struct ctl_table aio_sysctls[] = {
228         {
229                 .procname       = "aio-nr",
230                 .data           = &aio_nr,
231                 .maxlen         = sizeof(aio_nr),
232                 .mode           = 0444,
233                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
234         },
235         {
236                 .procname       = "aio-max-nr",
237                 .data           = &aio_max_nr,
238                 .maxlen         = sizeof(aio_max_nr),
239                 .mode           = 0644,
240                 .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
241         },
242 };
243
244 static void __init aio_sysctl_init(void)
245 {
246         register_sysctl_init("fs", aio_sysctls);
247 }
248 #else
249 #define aio_sysctl_init() do { } while (0)
250 #endif
251
252 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
253 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
254
255 static struct vfsmount *aio_mnt;
256
257 static const struct file_operations aio_ring_fops;
258 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
259
260 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
261 {
262         struct file *file;
263         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
264         if (IS_ERR(inode))
265                 return ERR_CAST(inode);
266
267         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
268         inode->i_mapping->i_private_data = ctx;
269         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
270
271         file = alloc_file_pseudo(inode, aio_mnt, "[aio]",
272                                 O_RDWR, &aio_ring_fops);
273         if (IS_ERR(file))
274                 iput(inode);
275         return file;
276 }
277
278 static int aio_init_fs_context(struct fs_context *fc)
279 {
280         if (!init_pseudo(fc, AIO_RING_MAGIC))
281                 return -ENOMEM;
282         fc->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
283         return 0;
284 }
285
286 /* aio_setup
287  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
288  *      failure as this is done early during the boot sequence.
289  */
290 static int __init aio_setup(void)
291 {
292         static struct file_system_type aio_fs = {
293                 .name           = "aio",
294                 .init_fs_context = aio_init_fs_context,
295                 .kill_sb        = kill_anon_super,
296         };
297         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
298         if (IS_ERR(aio_mnt))
299                 panic("Failed to create aio fs mount.");
300
301         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
302         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
303         aio_sysctl_init();
304         return 0;
305 }
306 __initcall(aio_setup);
307
308 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
309 {
310         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
311         struct address_space *i_mapping;
312
313         if (aio_ring_file) {
314                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
315
316                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
317                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
318                 spin_lock(&i_mapping->i_private_lock);
319                 i_mapping->i_private_data = NULL;
320                 ctx->aio_ring_file = NULL;
321                 spin_unlock(&i_mapping->i_private_lock);
322
323                 fput(aio_ring_file);
324         }
325 }
326
327 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
328 {
329         int i;
330
331         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
332          * accesses to the kioctx from page migration.
333          */
334         put_aio_ring_file(ctx);
335
336         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
337                 struct folio *folio = ctx->ring_folios[i];
338
339                 if (!folio)
340                         continue;
341
342                 pr_debug("pid(%d) [%d] folio->count=%d\n", current->pid, i,
343                          folio_ref_count(folio));
344                 ctx->ring_folios[i] = NULL;
345                 folio_put(folio);
346         }
347
348         if (ctx->ring_folios && ctx->ring_folios != ctx->internal_folios) {
349                 kfree(ctx->ring_folios);
350                 ctx->ring_folios = NULL;
351         }
352 }
353
354 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
355 {
356         struct file *file = vma->vm_file;
357         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
358         struct kioctx_table *table;
359         int i, res = -EINVAL;
360
361         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
362         rcu_read_lock();
363         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
364         if (!table)
365                 goto out_unlock;
366
367         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
368                 struct kioctx *ctx;
369
370                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
371                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
372                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
373                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
374                                 res = 0;
375                         }
376                         break;
377                 }
378         }
379
380 out_unlock:
381         rcu_read_unlock();
382         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
383         return res;
384 }
385
386 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
387         .mremap         = aio_ring_mremap,
388 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
389         .fault          = filemap_fault,
390         .map_pages      = filemap_map_pages,
391         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
392 #endif
393 };
394
395 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
396 {
397         vm_flags_set(vma, VM_DONTEXPAND);
398         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
399         return 0;
400 }
401
402 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
403         .mmap = aio_ring_mmap,
404 };
405
406 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
407 static int aio_migrate_folio(struct address_space *mapping, struct folio *dst,
408                         struct folio *src, enum migrate_mode mode)
409 {
410         struct kioctx *ctx;
411         unsigned long flags;
412         pgoff_t idx;
413         int rc;
414
415         /*
416          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
417          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
418          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
419          */
420         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
421                 return -EINVAL;
422
423         rc = 0;
424
425         /* mapping->i_private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
426         spin_lock(&mapping->i_private_lock);
427         ctx = mapping->i_private_data;
428         if (!ctx) {
429                 rc = -EINVAL;
430                 goto out;
431         }
432
433         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
434          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
435          * a partially initialized kiotx.
436          */
437         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
438                 rc = -EAGAIN;
439                 goto out;
440         }
441
442         idx = src->index;
443         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
444                 /* Make sure the old folio hasn't already been changed */
445                 if (ctx->ring_folios[idx] != src)
446                         rc = -EAGAIN;
447         } else
448                 rc = -EINVAL;
449
450         if (rc != 0)
451                 goto out_unlock;
452
453         /* Writeback must be complete */
454         BUG_ON(folio_test_writeback(src));
455         folio_get(dst);
456
457         rc = folio_migrate_mapping(mapping, dst, src, 1);
458         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
459                 folio_put(dst);
460                 goto out_unlock;
461         }
462
463         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
464          * while the old folio is copied to the new.  This prevents new
465          * events from being lost.
466          */
467         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
468         folio_migrate_copy(dst, src);
469         BUG_ON(ctx->ring_folios[idx] != src);
470         ctx->ring_folios[idx] = dst;
471         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
472
473         /* The old folio is no longer accessible. */
474         folio_put(src);
475
476 out_unlock:
477         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
478 out:
479         spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
480         return rc;
481 }
482 #else
483 #define aio_migrate_folio NULL
484 #endif
485
486 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
487         .dirty_folio    = noop_dirty_folio,
488         .migrate_folio  = aio_migrate_folio,
489 };
490
491 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
492 {
493         struct aio_ring *ring;
494         struct mm_struct *mm = current->mm;
495         unsigned long size, unused;
496         int nr_pages;
497         int i;
498         struct file *file;
499
500         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
501         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
502
503         size = sizeof(struct aio_ring);
504         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
505
506         nr_pages = PFN_UP(size);
507         if (nr_pages < 0)
508                 return -EINVAL;
509
510         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
511         if (IS_ERR(file)) {
512                 ctx->aio_ring_file = NULL;
513                 return -ENOMEM;
514         }
515
516         ctx->aio_ring_file = file;
517         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
518                         / sizeof(struct io_event);
519
520         ctx->ring_folios = ctx->internal_folios;
521         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
522                 ctx->ring_folios = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct folio *),
523                                            GFP_KERNEL);
524                 if (!ctx->ring_folios) {
525                         put_aio_ring_file(ctx);
526                         return -ENOMEM;
527                 }
528         }
529
530         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
531                 struct folio *folio;
532
533                 folio = __filemap_get_folio(file->f_mapping, i,
534                                             FGP_LOCK | FGP_ACCESSED | FGP_CREAT,
535                                             GFP_USER | __GFP_ZERO);
536                 if (IS_ERR(folio))
537                         break;
538
539                 pr_debug("pid(%d) [%d] folio->count=%d\n", current->pid, i,
540                          folio_ref_count(folio));
541                 folio_end_read(folio, true);
542
543                 ctx->ring_folios[i] = folio;
544         }
545         ctx->nr_pages = i;
546
547         if (unlikely(i != nr_pages)) {
548                 aio_free_ring(ctx);
549                 return -ENOMEM;
550         }
551
552         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
553         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
554
555         if (mmap_write_lock_killable(mm)) {
556                 ctx->mmap_size = 0;
557                 aio_free_ring(ctx);
558                 return -EINTR;
559         }
560
561         ctx->mmap_base = do_mmap(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
562                                  PROT_READ | PROT_WRITE,
563                                  MAP_SHARED, 0, 0, &unused, NULL);
564         mmap_write_unlock(mm);
565         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
566                 ctx->mmap_size = 0;
567                 aio_free_ring(ctx);
568                 return -ENOMEM;
569         }
570
571         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
572
573         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
574         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
575
576         ring = folio_address(ctx->ring_folios[0]);
577         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
578         ring->id = ~0U;
579         ring->head = ring->tail = 0;
580         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
581         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
582         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
583         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
584         flush_dcache_folio(ctx->ring_folios[0]);
585
586         return 0;
587 }
588
589 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
590 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
591 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
592
593 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
594 {
595         struct aio_kiocb *req;
596         struct kioctx *ctx;
597         unsigned long flags;
598
599         /*
600          * kiocb didn't come from aio or is neither a read nor a write, hence
601          * ignore it.
602          */
603         if (!(iocb->ki_flags & IOCB_AIO_RW))
604                 return;
605
606         req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
607
608         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
609                 return;
610
611         ctx = req->ki_ctx;
612
613         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
614         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
615         req->ki_cancel = cancel;
616         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
617 }
618 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
619
620 /*
621  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
622  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
623  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
624  */
625 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
626 {
627         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
628                                           free_rwork);
629         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
630
631         aio_free_ring(ctx);
632         free_percpu(ctx->cpu);
633         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
634         percpu_ref_exit(&ctx->users);
635         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
636 }
637
638 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
639 {
640         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
641
642         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
643         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
644                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
645
646         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
647         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
648         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
649 }
650
651 /*
652  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
653  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
654  * now it's safe to cancel any that need to be.
655  */
656 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
657 {
658         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
659         struct aio_kiocb *req;
660
661         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
662
663         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
664                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
665                                        struct aio_kiocb, ki_list);
666                 req->ki_cancel(&req->rw);
667                 list_del_init(&req->ki_list);
668         }
669
670         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
671
672         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
673         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
674 }
675
676 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
677 {
678         unsigned i, new_nr;
679         struct kioctx_table *table, *old;
680         struct aio_ring *ring;
681
682         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
683         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
684
685         while (1) {
686                 if (table)
687                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
688                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
689                                         ctx->id = i;
690                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
691                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
692
693                                         /* While kioctx setup is in progress,
694                                          * we are protected from page migration
695                                          * changes ring_folios by ->ring_lock.
696                                          */
697                                         ring = folio_address(ctx->ring_folios[0]);
698                                         ring->id = ctx->id;
699                                         return 0;
700                                 }
701
702                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
703                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
704
705                 table = kzalloc(struct_size(table, table, new_nr), GFP_KERNEL);
706                 if (!table)
707                         return -ENOMEM;
708
709                 table->nr = new_nr;
710
711                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
712                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
713
714                 if (!old) {
715                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
716                 } else if (table->nr > old->nr) {
717                         memcpy(table->table, old->table,
718                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
719
720                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
721                         kfree_rcu(old, rcu);
722                 } else {
723                         kfree(table);
724                         table = old;
725                 }
726         }
727 }
728
729 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
730 {
731         spin_lock(&aio_nr_lock);
732         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
733                 aio_nr = 0;
734         else
735                 aio_nr -= nr;
736         spin_unlock(&aio_nr_lock);
737 }
738
739 /* ioctx_alloc
740  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
741  */
742 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
743 {
744         struct mm_struct *mm = current->mm;
745         struct kioctx *ctx;
746         int err = -ENOMEM;
747
748         /*
749          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
750          * for counting against the global limit -- before it changes.
751          */
752         unsigned int max_reqs = nr_events;
753
754         /*
755          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
756          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
757          *
758          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
759          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
760          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
761          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
762          */
763         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
764         nr_events *= 2;
765
766         /* Prevent overflows */
767         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
768                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
769                 return ERR_PTR(-EINVAL);
770         }
771
772         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
773                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
774
775         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
776         if (!ctx)
777                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
778
779         ctx->max_reqs = max_reqs;
780
781         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
782         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
783         mutex_init(&ctx->ring_lock);
784         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
785          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
786         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
787         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
788
789         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
790
791         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
792                 goto err;
793
794         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
795                 goto err;
796
797         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
798         if (!ctx->cpu)
799                 goto err;
800
801         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
802         if (err < 0)
803                 goto err;
804
805         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
806         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
807         if (ctx->req_batch < 1)
808                 ctx->req_batch = 1;
809
810         /* limit the number of system wide aios */
811         spin_lock(&aio_nr_lock);
812         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
813             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
814                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
815                 err = -EAGAIN;
816                 goto err_ctx;
817         }
818         aio_nr += ctx->max_reqs;
819         spin_unlock(&aio_nr_lock);
820
821         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
822         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
823
824         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
825         if (err)
826                 goto err_cleanup;
827
828         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
829         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
830
831         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
832                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
833         return ctx;
834
835 err_cleanup:
836         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
837 err_ctx:
838         atomic_set(&ctx->dead, 1);
839         if (ctx->mmap_size)
840                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
841         aio_free_ring(ctx);
842 err:
843         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
844         free_percpu(ctx->cpu);
845         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
846         percpu_ref_exit(&ctx->users);
847         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
848         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
849         return ERR_PTR(err);
850 }
851
852 /* kill_ioctx
853  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
854  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
855  *      the rapid destruction of the kioctx.
856  */
857 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
858                       struct ctx_rq_wait *wait)
859 {
860         struct kioctx_table *table;
861
862         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
863         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
864                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
865                 return -EINVAL;
866         }
867
868         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
869         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
870         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
871         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
872
873         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
874         wake_up_all(&ctx->wait);
875
876         /*
877          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
878          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
879          * has already returned, so io_setup() could potentially return
880          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
881          *  could tell).
882          */
883         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
884
885         if (ctx->mmap_size)
886                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
887
888         ctx->rq_wait = wait;
889         percpu_ref_kill(&ctx->users);
890         return 0;
891 }
892
893 /*
894  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
895  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
896  * called on the context.
897  *
898  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
899  * them.
900  */
901 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
902 {
903         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
904         struct ctx_rq_wait wait;
905         int i, skipped;
906
907         if (!table)
908                 return;
909
910         atomic_set(&wait.count, table->nr);
911         init_completion(&wait.comp);
912
913         skipped = 0;
914         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
915                 struct kioctx *ctx =
916                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
917
918                 if (!ctx) {
919                         skipped++;
920                         continue;
921                 }
922
923                 /*
924                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
925                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
926                  * this is not necessarily our ->mm.
927                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
928                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
929                  */
930                 ctx->mmap_size = 0;
931                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
932         }
933
934         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
935                 /* Wait until all IO for the context are done. */
936                 wait_for_completion(&wait.comp);
937         }
938
939         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
940         kfree(table);
941 }
942
943 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
944 {
945         struct kioctx_cpu *kcpu;
946         unsigned long flags;
947
948         local_irq_save(flags);
949         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
950         kcpu->reqs_available += nr;
951
952         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
953                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
954                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
955         }
956
957         local_irq_restore(flags);
958 }
959
960 static bool __get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
961 {
962         struct kioctx_cpu *kcpu;
963         bool ret = false;
964         unsigned long flags;
965
966         local_irq_save(flags);
967         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
968         if (!kcpu->reqs_available) {
969                 int avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
970
971                 do {
972                         if (avail < ctx->req_batch)
973                                 goto out;
974                 } while (!atomic_try_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
975                                              &avail, avail - ctx->req_batch));
976
977                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
978         }
979
980         ret = true;
981         kcpu->reqs_available--;
982 out:
983         local_irq_restore(flags);
984         return ret;
985 }
986
987 /* refill_reqs_available
988  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
989  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
990  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
991  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
992  *      called holding ctx->completion_lock.
993  */
994 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
995                                   unsigned tail)
996 {
997         unsigned events_in_ring, completed;
998
999         /* Clamp head since userland can write to it. */
1000         head %= ctx->nr_events;
1001         if (head <= tail)
1002                 events_in_ring = tail - head;
1003         else
1004                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
1005
1006         completed = ctx->completed_events;
1007         if (events_in_ring < completed)
1008                 completed -= events_in_ring;
1009         else
1010                 completed = 0;
1011
1012         if (!completed)
1013                 return;
1014
1015         ctx->completed_events -= completed;
1016         put_reqs_available(ctx, completed);
1017 }
1018
1019 /* user_refill_reqs_available
1020  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
1021  *      out of space in the completion ring.
1022  */
1023 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
1024 {
1025         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1026         if (ctx->completed_events) {
1027                 struct aio_ring *ring;
1028                 unsigned head;
1029
1030                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
1031                  * here, but that's okay since whether we read the old version
1032                  * or the new version, and either will be valid.  The important
1033                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
1034                  * aio_complete() from updating tail by holding
1035                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
1036                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
1037                  * safe/right thing.
1038                  */
1039                 ring = folio_address(ctx->ring_folios[0]);
1040                 head = ring->head;
1041
1042                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
1043         }
1044
1045         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1046 }
1047
1048 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
1049 {
1050         if (__get_reqs_available(ctx))
1051                 return true;
1052         user_refill_reqs_available(ctx);
1053         return __get_reqs_available(ctx);
1054 }
1055
1056 /* aio_get_req
1057  *      Allocate a slot for an aio request.
1058  * Returns NULL if no requests are free.
1059  *
1060  * The refcount is initialized to 2 - one for the async op completion,
1061  * one for the synchronous code that does this.
1062  */
1063 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1064 {
1065         struct aio_kiocb *req;
1066
1067         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
1068         if (unlikely(!req))
1069                 return NULL;
1070
1071         if (unlikely(!get_reqs_available(ctx))) {
1072                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
1073                 return NULL;
1074         }
1075
1076         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1077         req->ki_ctx = ctx;
1078         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1079         refcount_set(&req->ki_refcnt, 2);
1080         req->ki_eventfd = NULL;
1081         return req;
1082 }
1083
1084 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1085 {
1086         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1087         struct mm_struct *mm = current->mm;
1088         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1089         struct kioctx_table *table;
1090         unsigned id;
1091
1092         if (get_user(id, &ring->id))
1093                 return NULL;
1094
1095         rcu_read_lock();
1096         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1097
1098         if (!table || id >= table->nr)
1099                 goto out;
1100
1101         id = array_index_nospec(id, table->nr);
1102         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1103         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1104                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1105                         ret = ctx;
1106         }
1107 out:
1108         rcu_read_unlock();
1109         return ret;
1110 }
1111
1112 static inline void iocb_destroy(struct aio_kiocb *iocb)
1113 {
1114         if (iocb->ki_eventfd)
1115                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1116         if (iocb->ki_filp)
1117                 fput(iocb->ki_filp);
1118         percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
1119         kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1120 }
1121
1122 struct aio_waiter {
1123         struct wait_queue_entry w;
1124         size_t                  min_nr;
1125 };
1126
1127 /* aio_complete
1128  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1129  */
1130 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb)
1131 {
1132         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1133         struct aio_ring *ring;
1134         struct io_event *ev_page, *event;
1135         unsigned tail, pos, head, avail;
1136         unsigned long   flags;
1137
1138         /*
1139          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1140          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1141          * pointer since we might be called from irq context.
1142          */
1143         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1144
1145         tail = ctx->tail;
1146         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1147
1148         if (++tail >= ctx->nr_events)
1149                 tail = 0;
1150
1151         ev_page = folio_address(ctx->ring_folios[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1152         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1153
1154         *event = iocb->ki_res;
1155
1156         flush_dcache_folio(ctx->ring_folios[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1157
1158         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %Lx %Lx\n", ctx, tail, iocb,
1159                  (void __user *)(unsigned long)iocb->ki_res.obj,
1160                  iocb->ki_res.data, iocb->ki_res.res, iocb->ki_res.res2);
1161
1162         /* after flagging the request as done, we
1163          * must never even look at it again
1164          */
1165         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1166
1167         ctx->tail = tail;
1168
1169         ring = folio_address(ctx->ring_folios[0]);
1170         head = ring->head;
1171         ring->tail = tail;
1172         flush_dcache_folio(ctx->ring_folios[0]);
1173
1174         ctx->completed_events++;
1175         if (ctx->completed_events > 1)
1176                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1177
1178         avail = tail > head
1179                 ? tail - head
1180                 : tail + ctx->nr_events - head;
1181         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1182
1183         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1184
1185         /*
1186          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1187          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1188          * from IRQ context.
1189          */
1190         if (iocb->ki_eventfd)
1191                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd);
1192
1193         /*
1194          * We have to order our ring_info tail store above and test
1195          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1196          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1197          * ordered with the unlocked test.
1198          */
1199         smp_mb();
1200
1201         if (waitqueue_active(&ctx->wait)) {
1202                 struct aio_waiter *curr, *next;
1203                 unsigned long flags;
1204
1205                 spin_lock_irqsave(&ctx->wait.lock, flags);
1206                 list_for_each_entry_safe(curr, next, &ctx->wait.head, w.entry)
1207                         if (avail >= curr->min_nr) {
1208                                 wake_up_process(curr->w.private);
1209                                 list_del_init_careful(&curr->w.entry);
1210                         }
1211                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->wait.lock, flags);
1212         }
1213 }
1214
1215 static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
1216 {
1217         if (refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
1218                 aio_complete(iocb);
1219                 iocb_destroy(iocb);
1220         }
1221 }
1222
1223 /* aio_read_events_ring
1224  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1225  *      events fetched
1226  */
1227 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1228                                  struct io_event __user *event, long nr)
1229 {
1230         struct aio_ring *ring;
1231         unsigned head, tail, pos;
1232         long ret = 0;
1233         int copy_ret;
1234
1235         /*
1236          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1237          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1238          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1239          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1240          */
1241         sched_annotate_sleep();
1242         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1243
1244         /* Access to ->ring_folios here is protected by ctx->ring_lock. */
1245         ring = folio_address(ctx->ring_folios[0]);
1246         head = ring->head;
1247         tail = ring->tail;
1248
1249         /*
1250          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1251          * we also see the events that were stored up to the tail.
1252          */
1253         smp_rmb();
1254
1255         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1256
1257         if (head == tail)
1258                 goto out;
1259
1260         head %= ctx->nr_events;
1261         tail %= ctx->nr_events;
1262
1263         while (ret < nr) {
1264                 long avail;
1265                 struct io_event *ev;
1266                 struct folio *folio;
1267
1268                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1269                 if (head == tail)
1270                         break;
1271
1272                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1273                 folio = ctx->ring_folios[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1274                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1275
1276                 avail = min(avail, nr - ret);
1277                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1278
1279                 ev = folio_address(folio);
1280                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1281                                         sizeof(*ev) * avail);
1282
1283                 if (unlikely(copy_ret)) {
1284                         ret = -EFAULT;
1285                         goto out;
1286                 }
1287
1288                 ret += avail;
1289                 head += avail;
1290                 head %= ctx->nr_events;
1291         }
1292
1293         ring = folio_address(ctx->ring_folios[0]);
1294         ring->head = head;
1295         flush_dcache_folio(ctx->ring_folios[0]);
1296
1297         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1298 out:
1299         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1300
1301         return ret;
1302 }
1303
1304 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1305                             struct io_event __user *event, long *i)
1306 {
1307         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1308
1309         if (ret > 0)
1310                 *i += ret;
1311
1312         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1313                 ret = -EINVAL;
1314
1315         if (!*i)
1316                 *i = ret;
1317
1318         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1319 }
1320
1321 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1322                         struct io_event __user *event,
1323                         ktime_t until)
1324 {
1325         struct hrtimer_sleeper  t;
1326         struct aio_waiter       w;
1327         long ret = 0, ret2 = 0;
1328
1329         /*
1330          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1331          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1332          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1333          *
1334          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1335          * the task state back to TASK_RUNNING.
1336          *
1337          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1338          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1339          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1340          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1341          * something to be aware of when touching this code.
1342          */
1343         aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1344         if (until == 0 || ret < 0 || ret >= min_nr)
1345                 return ret;
1346
1347         hrtimer_init_sleeper_on_stack(&t, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1348         if (until != KTIME_MAX) {
1349                 hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, until, current->timer_slack_ns);
1350                 hrtimer_sleeper_start_expires(&t, HRTIMER_MODE_REL);
1351         }
1352
1353         init_wait(&w.w);
1354
1355         while (1) {
1356                 unsigned long nr_got = ret;
1357
1358                 w.min_nr = min_nr - ret;
1359
1360                 ret2 = prepare_to_wait_event(&ctx->wait, &w.w, TASK_INTERRUPTIBLE);
1361                 if (!ret2 && !t.task)
1362                         ret2 = -ETIME;
1363
1364                 if (aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret) || ret2)
1365                         break;
1366
1367                 if (nr_got == ret)
1368                         schedule();
1369         }
1370
1371         finish_wait(&ctx->wait, &w.w);
1372         hrtimer_cancel(&t.timer);
1373         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1374
1375         return ret;
1376 }
1377
1378 /* sys_io_setup:
1379  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1380  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1381  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1382  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
1383  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1384  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
1385  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
1386  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1387  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1388  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1389  *      implemented.
1390  */
1391 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1392 {
1393         struct kioctx *ioctx = NULL;
1394         unsigned long ctx;
1395         long ret;
1396
1397         ret = get_user(ctx, ctxp);
1398         if (unlikely(ret))
1399                 goto out;
1400
1401         ret = -EINVAL;
1402         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1403                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1404                          ctx, nr_events);
1405                 goto out;
1406         }
1407
1408         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1409         ret = PTR_ERR(ioctx);
1410         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1411                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1412                 if (ret)
1413                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1414                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1415         }
1416
1417 out:
1418         return ret;
1419 }
1420
1421 #ifdef CONFIG_COMPAT
1422 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1423 {
1424         struct kioctx *ioctx = NULL;
1425         unsigned long ctx;
1426         long ret;
1427
1428         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1429         if (unlikely(ret))
1430                 goto out;
1431
1432         ret = -EINVAL;
1433         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1434                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1435                          ctx, nr_events);
1436                 goto out;
1437         }
1438
1439         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1440         ret = PTR_ERR(ioctx);
1441         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1442                 /* truncating is ok because it's a user address */
1443                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1444                 if (ret)
1445                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1446                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1447         }
1448
1449 out:
1450         return ret;
1451 }
1452 #endif
1453
1454 /* sys_io_destroy:
1455  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
1456  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1457  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1458  *      is invalid.
1459  */
1460 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1461 {
1462         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1463         if (likely(NULL != ioctx)) {
1464                 struct ctx_rq_wait wait;
1465                 int ret;
1466
1467                 init_completion(&wait.comp);
1468                 atomic_set(&wait.count, 1);
1469
1470                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1471                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1472                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1473                  */
1474                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1475                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1476
1477                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1478                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1479                  * is destroyed.
1480                  */
1481                 if (!ret)
1482                         wait_for_completion(&wait.comp);
1483
1484                 return ret;
1485         }
1486         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1487         return -EINVAL;
1488 }
1489
1490 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1491 {
1492         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1493         unsigned long flags;
1494
1495         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1496         list_del(&iocb->ki_list);
1497         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1498 }
1499
1500 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
1501 {
1502         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1503
1504         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1505                 aio_remove_iocb(iocb);
1506
1507         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1508                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1509
1510                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1511                         kiocb_end_write(kiocb);
1512         }
1513
1514         iocb->ki_res.res = res;
1515         iocb->ki_res.res2 = 0;
1516         iocb_put(iocb);
1517 }
1518
1519 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb)
1520 {
1521         int ret;
1522
1523         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1524         req->private = NULL;
1525         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1526         req->ki_flags = req->ki_filp->f_iocb_flags | IOCB_AIO_RW;
1527         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1528                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1529         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
1530                 /*
1531                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
1532                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
1533                  * class and priority.
1534                  */
1535                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
1536                 if (ret) {
1537                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
1538                         return ret;
1539                 }
1540
1541                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
1542         } else
1543                 req->ki_ioprio = get_current_ioprio();
1544
1545         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1546         if (unlikely(ret))
1547                 return ret;
1548
1549         req->ki_flags &= ~IOCB_HIPRI; /* no one is going to poll for this I/O */
1550         return 0;
1551 }
1552
1553 static ssize_t aio_setup_rw(int rw, const struct iocb *iocb,
1554                 struct iovec **iovec, bool vectored, bool compat,
1555                 struct iov_iter *iter)
1556 {
1557         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1558         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1559
1560         if (!vectored) {
1561                 ssize_t ret = import_ubuf(rw, buf, len, iter);
1562                 *iovec = NULL;
1563                 return ret;
1564         }
1565
1566         return __import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter, compat);
1567 }
1568
1569 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1570 {
1571         switch (ret) {
1572         case -EIOCBQUEUED:
1573                 break;
1574         case -ERESTARTSYS:
1575         case -ERESTARTNOINTR:
1576         case -ERESTARTNOHAND:
1577         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1578                 /*
1579                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1580                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1581                  */
1582                 ret = -EINTR;
1583                 fallthrough;
1584         default:
1585                 req->ki_complete(req, ret);
1586         }
1587 }
1588
1589 static int aio_read(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1590                         bool vectored, bool compat)
1591 {
1592         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1593         struct iov_iter iter;
1594         struct file *file;
1595         int ret;
1596
1597         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1598         if (ret)
1599                 return ret;
1600         file = req->ki_filp;
1601         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1602                 return -EBADF;
1603         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1604                 return -EINVAL;
1605
1606         ret = aio_setup_rw(ITER_DEST, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1607         if (ret < 0)
1608                 return ret;
1609         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1610         if (!ret)
1611                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1612         kfree(iovec);
1613         return ret;
1614 }
1615
1616 static int aio_write(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
1617                          bool vectored, bool compat)
1618 {
1619         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1620         struct iov_iter iter;
1621         struct file *file;
1622         int ret;
1623
1624         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1625         if (ret)
1626                 return ret;
1627         file = req->ki_filp;
1628
1629         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1630                 return -EBADF;
1631         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1632                 return -EINVAL;
1633
1634         ret = aio_setup_rw(ITER_SOURCE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1635         if (ret < 0)
1636                 return ret;
1637         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1638         if (!ret) {
1639                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
1640                         kiocb_start_write(req);
1641                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1642                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1643         }
1644         kfree(iovec);
1645         return ret;
1646 }
1647
1648 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1649 {
1650         struct aio_kiocb *iocb = container_of(work, struct aio_kiocb, fsync.work);
1651         const struct cred *old_cred = override_creds(iocb->fsync.creds);
1652
1653         iocb->ki_res.res = vfs_fsync(iocb->fsync.file, iocb->fsync.datasync);
1654         revert_creds(old_cred);
1655         put_cred(iocb->fsync.creds);
1656         iocb_put(iocb);
1657 }
1658
1659 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, const struct iocb *iocb,
1660                      bool datasync)
1661 {
1662         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1663                         iocb->aio_rw_flags))
1664                 return -EINVAL;
1665
1666         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync))
1667                 return -EINVAL;
1668
1669         req->creds = prepare_creds();
1670         if (!req->creds)
1671                 return -ENOMEM;
1672
1673         req->datasync = datasync;
1674         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1675         schedule_work(&req->work);
1676         return 0;
1677 }
1678
1679 static void aio_poll_put_work(struct work_struct *work)
1680 {
1681         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1682         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1683
1684         iocb_put(iocb);
1685 }
1686
1687 /*
1688  * Safely lock the waitqueue which the request is on, synchronizing with the
1689  * case where the ->poll() provider decides to free its waitqueue early.
1690  *
1691  * Returns true on success, meaning that req->head->lock was locked, req->wait
1692  * is on req->head, and an RCU read lock was taken.  Returns false if the
1693  * request was already removed from its waitqueue (which might no longer exist).
1694  */
1695 static bool poll_iocb_lock_wq(struct poll_iocb *req)
1696 {
1697         wait_queue_head_t *head;
1698
1699         /*
1700          * While we hold the waitqueue lock and the waitqueue is nonempty,
1701          * wake_up_pollfree() will wait for us.  However, taking the waitqueue
1702          * lock in the first place can race with the waitqueue being freed.
1703          *
1704          * We solve this as eventpoll does: by taking advantage of the fact that
1705          * all users of wake_up_pollfree() will RCU-delay the actual free.  If
1706          * we enter rcu_read_lock() and see that the pointer to the queue is
1707          * non-NULL, we can then lock it without the memory being freed out from
1708          * under us, then check whether the request is still on the queue.
1709          *
1710          * Keep holding rcu_read_lock() as long as we hold the queue lock, in
1711          * case the caller deletes the entry from the queue, leaving it empty.
1712          * In that case, only RCU prevents the queue memory from being freed.
1713          */
1714         rcu_read_lock();
1715         head = smp_load_acquire(&req->head);
1716         if (head) {
1717                 spin_lock(&head->lock);
1718                 if (!list_empty(&req->wait.entry))
1719                         return true;
1720                 spin_unlock(&head->lock);
1721         }
1722         rcu_read_unlock();
1723         return false;
1724 }
1725
1726 static void poll_iocb_unlock_wq(struct poll_iocb *req)
1727 {
1728         spin_unlock(&req->head->lock);
1729         rcu_read_unlock();
1730 }
1731
1732 static void aio_poll_complete_work(struct work_struct *work)
1733 {
1734         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
1735         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1736         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
1737         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1738         __poll_t mask = 0;
1739
1740         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
1741                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
1742
1743         /*
1744          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
1745          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
1746          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
1747          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
1748          * avoid further branches in the fast path.
1749          */
1750         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1751         if (poll_iocb_lock_wq(req)) {
1752                 if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
1753                         /*
1754                          * The request isn't actually ready to be completed yet.
1755                          * Reschedule completion if another wakeup came in.
1756                          */
1757                         if (req->work_need_resched) {
1758                                 schedule_work(&req->work);
1759                                 req->work_need_resched = false;
1760                         } else {
1761                                 req->work_scheduled = false;
1762                         }
1763                         poll_iocb_unlock_wq(req);
1764                         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1765                         return;
1766                 }
1767                 list_del_init(&req->wait.entry);
1768                 poll_iocb_unlock_wq(req);
1769         } /* else, POLLFREE has freed the waitqueue, so we must complete */
1770         list_del_init(&iocb->ki_list);
1771         iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1772         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1773
1774         iocb_put(iocb);
1775 }
1776
1777 /* assumes we are called with irqs disabled */
1778 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1779 {
1780         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1781         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1782
1783         if (poll_iocb_lock_wq(req)) {
1784                 WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1785                 if (!req->work_scheduled) {
1786                         schedule_work(&aiocb->poll.work);
1787                         req->work_scheduled = true;
1788                 }
1789                 poll_iocb_unlock_wq(req);
1790         } /* else, the request was force-cancelled by POLLFREE already */
1791
1792         return 0;
1793 }
1794
1795 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1796                 void *key)
1797 {
1798         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1799         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1800         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1801         unsigned long flags;
1802
1803         /* for instances that support it check for an event match first: */
1804         if (mask && !(mask & req->events))
1805                 return 0;
1806
1807         /*
1808          * Complete the request inline if possible.  This requires that three
1809          * conditions be met:
1810          *   1. An event mask must have been passed.  If a plain wakeup was done
1811          *      instead, then mask == 0 and we have to call vfs_poll() to get
1812          *      the events, so inline completion isn't possible.
1813          *   2. The completion work must not have already been scheduled.
1814          *   3. ctx_lock must not be busy.  We have to use trylock because we
1815          *      already hold the waitqueue lock, so this inverts the normal
1816          *      locking order.  Use irqsave/irqrestore because not all
1817          *      filesystems (e.g. fuse) call this function with IRQs disabled,
1818          *      yet IRQs have to be disabled before ctx_lock is obtained.
1819          */
1820         if (mask && !req->work_scheduled &&
1821             spin_trylock_irqsave(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags)) {
1822                 struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1823
1824                 list_del_init(&req->wait.entry);
1825                 list_del(&iocb->ki_list);
1826                 iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1827                 if (iocb->ki_eventfd && !eventfd_signal_allowed()) {
1828                         iocb = NULL;
1829                         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_put_work);
1830                         schedule_work(&req->work);
1831                 }
1832                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1833                 if (iocb)
1834                         iocb_put(iocb);
1835         } else {
1836                 /*
1837                  * Schedule the completion work if needed.  If it was already
1838                  * scheduled, record that another wakeup came in.
1839                  *
1840                  * Don't remove the request from the waitqueue here, as it might
1841                  * not actually be complete yet (we won't know until vfs_poll()
1842                  * is called), and we must not miss any wakeups.  POLLFREE is an
1843                  * exception to this; see below.
1844                  */
1845                 if (req->work_scheduled) {
1846                         req->work_need_resched = true;
1847                 } else {
1848                         schedule_work(&req->work);
1849                         req->work_scheduled = true;
1850                 }
1851
1852                 /*
1853                  * If the waitqueue is being freed early but we can't complete
1854                  * the request inline, we have to tear down the request as best
1855                  * we can.  That means immediately removing the request from its
1856                  * waitqueue and preventing all further accesses to the
1857                  * waitqueue via the request.  We also need to schedule the
1858                  * completion work (done above).  Also mark the request as
1859                  * cancelled, to potentially skip an unneeded call to ->poll().
1860                  */
1861                 if (mask & POLLFREE) {
1862                         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1863                         list_del_init(&req->wait.entry);
1864
1865                         /*
1866                          * Careful: this *must* be the last step, since as soon
1867                          * as req->head is NULL'ed out, the request can be
1868                          * completed and freed, since aio_poll_complete_work()
1869                          * will no longer need to take the waitqueue lock.
1870                          */
1871                         smp_store_release(&req->head, NULL);
1872                 }
1873         }
1874         return 1;
1875 }
1876
1877 struct aio_poll_table {
1878         struct poll_table_struct        pt;
1879         struct aio_kiocb                *iocb;
1880         bool                            queued;
1881         int                             error;
1882 };
1883
1884 static void
1885 aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
1886                 struct poll_table_struct *p)
1887 {
1888         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
1889
1890         /* multiple wait queues per file are not supported */
1891         if (unlikely(pt->queued)) {
1892                 pt->error = -EINVAL;
1893                 return;
1894         }
1895
1896         pt->queued = true;
1897         pt->error = 0;
1898         pt->iocb->poll.head = head;
1899         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
1900 }
1901
1902 static int aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, const struct iocb *iocb)
1903 {
1904         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1905         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1906         struct aio_poll_table apt;
1907         bool cancel = false;
1908         __poll_t mask;
1909
1910         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1911         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1912                 return -EINVAL;
1913         /* reject fields that are not defined for poll */
1914         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1915                 return -EINVAL;
1916
1917         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
1918         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1919
1920         req->head = NULL;
1921         req->cancelled = false;
1922         req->work_scheduled = false;
1923         req->work_need_resched = false;
1924
1925         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
1926         apt.pt._key = req->events;
1927         apt.iocb = aiocb;
1928         apt.queued = false;
1929         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1930
1931         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
1932         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
1933         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1934
1935         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
1936         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1937         if (likely(apt.queued)) {
1938                 bool on_queue = poll_iocb_lock_wq(req);
1939
1940                 if (!on_queue || req->work_scheduled) {
1941                         /*
1942                          * aio_poll_wake() already either scheduled the async
1943                          * completion work, or completed the request inline.
1944                          */
1945                         if (apt.error) /* unsupported case: multiple queues */
1946                                 cancel = true;
1947                         apt.error = 0;
1948                         mask = 0;
1949                 }
1950                 if (mask || apt.error) {
1951                         /* Steal to complete synchronously. */
1952                         list_del_init(&req->wait.entry);
1953                 } else if (cancel) {
1954                         /* Cancel if possible (may be too late though). */
1955                         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
1956                 } else if (on_queue) {
1957                         /*
1958                          * Actually waiting for an event, so add the request to
1959                          * active_reqs so that it can be cancelled if needed.
1960                          */
1961                         list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1962                         aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1963                 }
1964                 if (on_queue)
1965                         poll_iocb_unlock_wq(req);
1966         }
1967         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
1968                 aiocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
1969                 apt.error = 0;
1970         }
1971         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1972         if (mask)
1973                 iocb_put(aiocb);
1974         return apt.error;
1975 }
1976
1977 static int __io_submit_one(struct kioctx *ctx, const struct iocb *iocb,
1978                            struct iocb __user *user_iocb, struct aio_kiocb *req,
1979                            bool compat)
1980 {
1981         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1982         if (unlikely(!req->ki_filp))
1983                 return -EBADF;
1984
1985         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1986                 struct eventfd_ctx *eventfd;
1987                 /*
1988                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1989                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1990                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1991                  * event using the eventfd_signal() function.
1992                  */
1993                 eventfd = eventfd_ctx_fdget(iocb->aio_resfd);
1994                 if (IS_ERR(eventfd))
1995                         return PTR_ERR(eventfd);
1996
1997                 req->ki_eventfd = eventfd;
1998         }
1999
2000         if (unlikely(put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key))) {
2001                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
2002                 return -EFAULT;
2003         }
2004
2005         req->ki_res.obj = (u64)(unsigned long)user_iocb;
2006         req->ki_res.data = iocb->aio_data;
2007         req->ki_res.res = 0;
2008         req->ki_res.res2 = 0;
2009
2010         switch (iocb->aio_lio_opcode) {
2011         case IOCB_CMD_PREAD:
2012                 return aio_read(&req->rw, iocb, false, compat);
2013         case IOCB_CMD_PWRITE:
2014                 return aio_write(&req->rw, iocb, false, compat);
2015         case IOCB_CMD_PREADV:
2016                 return aio_read(&req->rw, iocb, true, compat);
2017         case IOCB_CMD_PWRITEV:
2018                 return aio_write(&req->rw, iocb, true, compat);
2019         case IOCB_CMD_FSYNC:
2020                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, false);
2021         case IOCB_CMD_FDSYNC:
2022                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, true);
2023         case IOCB_CMD_POLL:
2024                 return aio_poll(req, iocb);
2025         default:
2026                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb->aio_lio_opcode);
2027                 return -EINVAL;
2028         }
2029 }
2030
2031 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
2032                          bool compat)
2033 {
2034         struct aio_kiocb *req;
2035         struct iocb iocb;
2036         int err;
2037
2038         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
2039                 return -EFAULT;
2040
2041         /* enforce forwards compatibility on users */
2042         if (unlikely(iocb.aio_reserved2)) {
2043                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
2044                 return -EINVAL;
2045         }
2046
2047         /* prevent overflows */
2048         if (unlikely(
2049             (iocb.aio_buf != (unsigned long)iocb.aio_buf) ||
2050             (iocb.aio_nbytes != (size_t)iocb.aio_nbytes) ||
2051             ((ssize_t)iocb.aio_nbytes < 0)
2052            )) {
2053                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
2054                 return -EINVAL;
2055         }
2056
2057         req = aio_get_req(ctx);
2058         if (unlikely(!req))
2059                 return -EAGAIN;
2060
2061         err = __io_submit_one(ctx, &iocb, user_iocb, req, compat);
2062
2063         /* Done with the synchronous reference */
2064         iocb_put(req);
2065
2066         /*
2067          * If err is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
2068          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
2069          * means that we need to destroy req ourselves.
2070          */
2071         if (unlikely(err)) {
2072                 iocb_destroy(req);
2073                 put_reqs_available(ctx, 1);
2074         }
2075         return err;
2076 }
2077
2078 /* sys_io_submit:
2079  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
2080  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
2081  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
2082  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
2083  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
2084  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
2085  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
2086  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
2087  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
2088  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
2089  */
2090 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
2091                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
2092 {
2093         struct kioctx *ctx;
2094         long ret = 0;
2095         int i = 0;
2096         struct blk_plug plug;
2097
2098         if (unlikely(nr < 0))
2099                 return -EINVAL;
2100
2101         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2102         if (unlikely(!ctx)) {
2103                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
2104                 return -EINVAL;
2105         }
2106
2107         if (nr > ctx->nr_events)
2108                 nr = ctx->nr_events;
2109
2110         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
2111                 blk_start_plug(&plug);
2112         for (i = 0; i < nr; i++) {
2113                 struct iocb __user *user_iocb;
2114
2115                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
2116                         ret = -EFAULT;
2117                         break;
2118                 }
2119
2120                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
2121                 if (ret)
2122                         break;
2123         }
2124         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
2125                 blk_finish_plug(&plug);
2126
2127         percpu_ref_put(&ctx->users);
2128         return i ? i : ret;
2129 }
2130
2131 #ifdef CONFIG_COMPAT
2132 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
2133                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
2134 {
2135         struct kioctx *ctx;
2136         long ret = 0;
2137         int i = 0;
2138         struct blk_plug plug;
2139
2140         if (unlikely(nr < 0))
2141                 return -EINVAL;
2142
2143         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2144         if (unlikely(!ctx)) {
2145                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
2146                 return -EINVAL;
2147         }
2148
2149         if (nr > ctx->nr_events)
2150                 nr = ctx->nr_events;
2151
2152         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
2153                 blk_start_plug(&plug);
2154         for (i = 0; i < nr; i++) {
2155                 compat_uptr_t user_iocb;
2156
2157                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
2158                         ret = -EFAULT;
2159                         break;
2160                 }
2161
2162                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
2163                 if (ret)
2164                         break;
2165         }
2166         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
2167                 blk_finish_plug(&plug);
2168
2169         percpu_ref_put(&ctx->users);
2170         return i ? i : ret;
2171 }
2172 #endif
2173
2174 /* sys_io_cancel:
2175  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
2176  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
2177  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
2178  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
2179  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
2180  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
2181  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
2182  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2183  */
2184 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
2185                 struct io_event __user *, result)
2186 {
2187         struct kioctx *ctx;
2188         struct aio_kiocb *kiocb;
2189         int ret = -EINVAL;
2190         u32 key;
2191         u64 obj = (u64)(unsigned long)iocb;
2192
2193         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
2194                 return -EFAULT;
2195         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
2196                 return -EINVAL;
2197
2198         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2199         if (unlikely(!ctx))
2200                 return -EINVAL;
2201
2202         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
2203         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
2204         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
2205                 if (kiocb->ki_res.obj == obj) {
2206                         ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
2207                         list_del_init(&kiocb->ki_list);
2208                         break;
2209                 }
2210         }
2211         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
2212
2213         if (!ret) {
2214                 /*
2215                  * The result argument is no longer used - the io_event is
2216                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
2217                  * cancellation is progress:
2218                  */
2219                 ret = -EINPROGRESS;
2220         }
2221
2222         percpu_ref_put(&ctx->users);
2223
2224         return ret;
2225 }
2226
2227 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
2228                 long min_nr,
2229                 long nr,
2230                 struct io_event __user *events,
2231                 struct timespec64 *ts)
2232 {
2233         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
2234         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
2235         long ret = -EINVAL;
2236
2237         if (likely(ioctx)) {
2238                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
2239                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
2240                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
2241         }
2242
2243         return ret;
2244 }
2245
2246 /* io_getevents:
2247  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2248  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2249  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2250  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2251  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2252  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2253  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2254  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2255  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2256  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2257  */
2258 #ifdef CONFIG_64BIT
2259
2260 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2261                 long, min_nr,
2262                 long, nr,
2263                 struct io_event __user *, events,
2264                 struct __kernel_timespec __user *, timeout)
2265 {
2266         struct timespec64       ts;
2267         int                     ret;
2268
2269         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2270                 return -EFAULT;
2271
2272         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2273         if (!ret && signal_pending(current))
2274                 ret = -EINTR;
2275         return ret;
2276 }
2277
2278 #endif
2279
2280 struct __aio_sigset {
2281         const sigset_t __user   *sigmask;
2282         size_t          sigsetsize;
2283 };
2284
2285 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2286                 aio_context_t, ctx_id,
2287                 long, min_nr,
2288                 long, nr,
2289                 struct io_event __user *, events,
2290                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2291                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2292 {
2293         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2294         struct timespec64       ts;
2295         bool interrupted;
2296         int ret;
2297
2298         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2299                 return -EFAULT;
2300
2301         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2302                 return -EFAULT;
2303
2304         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, ksig.sigsetsize);
2305         if (ret)
2306                 return ret;
2307
2308         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2309
2310         interrupted = signal_pending(current);
2311         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2312         if (interrupted && !ret)
2313                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2314
2315         return ret;
2316 }
2317
2318 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME) && !defined(CONFIG_64BIT)
2319
2320 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time32,
2321                 aio_context_t, ctx_id,
2322                 long, min_nr,
2323                 long, nr,
2324                 struct io_event __user *, events,
2325                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2326                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2327 {
2328         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2329         struct timespec64       ts;
2330         bool interrupted;
2331         int ret;
2332
2333         if (timeout && unlikely(get_old_timespec32(&ts, timeout)))
2334                 return -EFAULT;
2335
2336         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2337                 return -EFAULT;
2338
2339
2340         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, ksig.sigsetsize);
2341         if (ret)
2342                 return ret;
2343
2344         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2345
2346         interrupted = signal_pending(current);
2347         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2348         if (interrupted && !ret)
2349                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2350
2351         return ret;
2352 }
2353
2354 #endif
2355
2356 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2357
2358 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents_time32, __u32, ctx_id,
2359                 __s32, min_nr,
2360                 __s32, nr,
2361                 struct io_event __user *, events,
2362                 struct old_timespec32 __user *, timeout)
2363 {
2364         struct timespec64 t;
2365         int ret;
2366
2367         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2368                 return -EFAULT;
2369
2370         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2371         if (!ret && signal_pending(current))
2372                 ret = -EINTR;
2373         return ret;
2374 }
2375
2376 #endif
2377
2378 #ifdef CONFIG_COMPAT
2379
2380 struct __compat_aio_sigset {
2381         compat_uptr_t           sigmask;
2382         compat_size_t           sigsetsize;
2383 };
2384
2385 #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
2386
2387 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2388                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2389                 compat_long_t, min_nr,
2390                 compat_long_t, nr,
2391                 struct io_event __user *, events,
2392                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
2393                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2394 {
2395         struct __compat_aio_sigset ksig = { 0, };
2396         struct timespec64 t;
2397         bool interrupted;
2398         int ret;
2399
2400         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
2401                 return -EFAULT;
2402
2403         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2404                 return -EFAULT;
2405
2406         ret = set_compat_user_sigmask(compat_ptr(ksig.sigmask), ksig.sigsetsize);
2407         if (ret)
2408                 return ret;
2409
2410         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2411
2412         interrupted = signal_pending(current);
2413         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2414         if (interrupted && !ret)
2415                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2416
2417         return ret;
2418 }
2419
2420 #endif
2421
2422 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time64,
2423                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2424                 compat_long_t, min_nr,
2425                 compat_long_t, nr,
2426                 struct io_event __user *, events,
2427                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
2428                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2429 {
2430         struct __compat_aio_sigset ksig = { 0, };
2431         struct timespec64 t;
2432         bool interrupted;
2433         int ret;
2434
2435         if (timeout && get_timespec64(&t, timeout))
2436                 return -EFAULT;
2437
2438         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2439                 return -EFAULT;
2440
2441         ret = set_compat_user_sigmask(compat_ptr(ksig.sigmask), ksig.sigsetsize);
2442         if (ret)
2443                 return ret;
2444
2445         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2446
2447         interrupted = signal_pending(current);
2448         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
2449         if (interrupted && !ret)
2450                 ret = -ERESTARTNOHAND;
2451
2452         return ret;
2453 }
2454 #endif
This page took 0.18106 seconds and 4 git commands to generate.