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/uio.h>
  23
  24 #include <linux/sched/signal.h>
  25 #include <linux/fs.h>
  26 #include <linux/file.h>
  27 #include <linux/mm.h>
  28 #include <linux/mman.h>
  29 #include <linux/mmu_context.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
  45 #include <asm/kmap_types.h>
  46 #include <linux/uaccess.h>
  47
  48 #include "internal.h"
  49
  50 #define KIOCB_KEY               0
  51
  52 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
  53 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
  54 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
  55 struct aio_ring {
  56         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
  57         unsigned        nr;     /* number of io_events */
  58         unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
  59                                  * mutex by aio_read_events_ring(). */
  60         unsigned        tail;
  61
  62         unsigned        magic;
  63         unsigned        compat_features;
  64         unsigned        incompat_features;
  65         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
  66
  67
  68         struct io_event         io_events[0];
  69 }; /* 128 bytes + ring size */
  70
  71 #define AIO_RING_PAGES  8
  72
  73 struct kioctx_table {
  74         struct rcu_head         rcu;
  75         unsigned                nr;
  76         struct kioctx __rcu     *table[];
  77 };
  78
  79 struct kioctx_cpu {
  80         unsigned                reqs_available;
  81 };
  82
  83 struct ctx_rq_wait {
  84         struct completion comp;
  85         atomic_t count;
  86 };
  87
  88 struct kioctx {
  89         struct percpu_ref       users;
  90         atomic_t                dead;
  91
  92         struct percpu_ref       reqs;
  93
  94         unsigned long           user_id;
  95
  96         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
  97
  98         /*
  99          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
 100          * counter at a time:
 101          */
 102         unsigned                req_batch;
 103         /*
 104          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
 105          * anything but counting against the global max_reqs quota.
 106          *
 107          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
 108          * aio_setup_ring())
 109          */
 110         unsigned                max_reqs;
 111
 112         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
 113         unsigned                nr_events;
 114
 115         unsigned long           mmap_base;
 116         unsigned long           mmap_size;
 117
 118         struct page             **ring_pages;
 119         long                    nr_pages;
 120
 121         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
 122
 123         /*
 124          * signals when all in-flight requests are done
 125          */
 126         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
 127
 128         struct {
 129                 /*
 130                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
 131                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
 132                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
 133                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
 134                  *
 135                  * We batch accesses to it with a percpu version.
 136                  */
 137                 atomic_t        reqs_available;
 138         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 139
 140         struct {
 141                 spinlock_t      ctx_lock;
 142                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
 143         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 144
 145         struct {
 146                 struct mutex    ring_lock;
 147                 wait_queue_head_t wait;
 148         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 149
 150         struct {
 151                 unsigned        tail;
 152                 unsigned        completed_events;
 153                 spinlock_t      completion_lock;
 154         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 155
 156         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
 157         struct file             *aio_ring_file;
 158
 159         unsigned                id;
 160 };
 161
 162 struct fsync_iocb {
 163         struct work_struct      work;
 164         struct file             *file;
 165         bool                    datasync;
 166 };
 167
 168 struct poll_iocb {
 169         struct file             *file;
 170         __poll_t                events;
 171         struct wait_queue_head  *head;
 172
 173         union {
 174                 struct wait_queue_entry wait;
 175                 struct work_struct      work;
 176         };
 177 };
 178
 179 struct aio_kiocb {
 180         union {
 181                 struct kiocb            rw;
 182                 struct fsync_iocb       fsync;
 183                 struct poll_iocb        poll;
 184         };
 185
 186         struct kioctx           *ki_ctx;
 187         kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
 188
 189         struct iocb __user      *ki_user_iocb;  /* user's aiocb */
 190         __u64                   ki_user_data;   /* user's data for completion */
 191
 192         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
 193                                                  * for cancellation */
 194
 195         /*
 196          * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
 197          * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
 198          */
 199         struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
 200 };
 201
 202 /*------ sysctl variables----*/
 203 static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
 204 unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
 205 unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
 206 /*----end sysctl variables---*/
 207
 208 static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
 209 static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
 210
 211 static struct vfsmount *aio_mnt;
 212
 213 static const struct file_operations aio_ring_fops;
 214 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
 215
 216 static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
 217 {
 218         struct qstr this = QSTR_INIT("[aio]", 5);
 219         struct file *file;
 220         struct path path;
 221         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
 222         if (IS_ERR(inode))
 223                 return ERR_CAST(inode);
 224
 225         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
 226         inode->i_mapping->private_data = ctx;
 227         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
 228
 229         path.dentry = d_alloc_pseudo(aio_mnt->mnt_sb, &this);
 230         if (!path.dentry) {
 231                 iput(inode);
 232                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 233         }
 234         path.mnt = mntget(aio_mnt);
 235
 236         d_instantiate(path.dentry, inode);
 237         file = alloc_file(&path, FMODE_READ | FMODE_WRITE, &aio_ring_fops);
 238         if (IS_ERR(file)) {
 239                 path_put(&path);
 240                 return file;
 241         }
 242
 243         file->f_flags = O_RDWR;
 244         return file;
 245 }
 246
 247 static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
 248                                 int flags, const char *dev_name, void *data)
 249 {
 250         static const struct dentry_operations ops = {
 251                 .d_dname        = simple_dname,
 252         };
 253         struct dentry *root = mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, &ops,
 254                                            AIO_RING_MAGIC);
 255
 256         if (!IS_ERR(root))
 257                 root->d_sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
 258         return root;
 259 }
 260
 261 /* aio_setup
 262  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
 263  *      failure as this is done early during the boot sequence.
 264  */
 265 static int __init aio_setup(void)
 266 {
 267         static struct file_system_type aio_fs = {
 268                 .name           = "aio",
 269                 .mount          = aio_mount,
 270                 .kill_sb        = kill_anon_super,
 271         };
 272         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
 273         if (IS_ERR(aio_mnt))
 274                 panic("Failed to create aio fs mount.");
 275
 276         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 277         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 278         return 0;
 279 }
 280 __initcall(aio_setup);
 281
 282 static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
 283 {
 284         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
 285         struct address_space *i_mapping;
 286
 287         if (aio_ring_file) {
 288                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
 289
 290                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
 291                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
 292                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
 293                 i_mapping->private_data = NULL;
 294                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 295                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
 296
 297                 fput(aio_ring_file);
 298         }
 299 }
 300
 301 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 302 {
 303         int i;
 304
 305         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
 306          * accesses to the kioctx from page migration.
 307          */
 308         put_aio_ring_file(ctx);
 309
 310         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
 311                 struct page *page;
 312                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
 313                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
 314                 page = ctx->ring_pages[i];
 315                 if (!page)
 316                         continue;
 317                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
 318                 put_page(page);
 319         }
 320
 321         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
 322                 kfree(ctx->ring_pages);
 323                 ctx->ring_pages = NULL;
 324         }
 325 }
 326
 327 static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
 328 {
 329         struct file *file = vma->vm_file;
 330         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
 331         struct kioctx_table *table;
 332         int i, res = -EINVAL;
 333
 334         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 335         rcu_read_lock();
 336         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 337         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
 338                 struct kioctx *ctx;
 339
 340                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
 341                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
 342                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
 343                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
 344                                 res = 0;
 345                         }
 346                         break;
 347                 }
 348         }
 349
 350         rcu_read_unlock();
 351         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 352         return res;
 353 }
 354
 355 static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
 356         .mremap         = aio_ring_mremap,
 357 #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
 358         .fault          = filemap_fault,
 359         .map_pages      = filemap_map_pages,
 360         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
 361 #endif
 362 };
 363
 364 static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 365 {
 366         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
 367         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
 368         return 0;
 369 }
 370
 371 static const struct file_operations aio_ring_fops = {
 372         .mmap = aio_ring_mmap,
 373 };
 374
 375 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 376 static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
 377                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
 378 {
 379         struct kioctx *ctx;
 380         unsigned long flags;
 381         pgoff_t idx;
 382         int rc;
 383
 384         /*
 385          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
 386          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
 387          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
 388          */
 389         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
 390                 return -EINVAL;
 391
 392         rc = 0;
 393
 394         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
 395         spin_lock(&mapping->private_lock);
 396         ctx = mapping->private_data;
 397         if (!ctx) {
 398                 rc = -EINVAL;
 399                 goto out;
 400         }
 401
 402         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
 403          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
 404          * a partially initialized kiotx.
 405          */
 406         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
 407                 rc = -EAGAIN;
 408                 goto out;
 409         }
 410
 411         idx = old->index;
 412         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
 413                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
 414                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
 415                         rc = -EAGAIN;
 416         } else
 417                 rc = -EINVAL;
 418
 419         if (rc != 0)
 420                 goto out_unlock;
 421
 422         /* Writeback must be complete */
 423         BUG_ON(PageWriteback(old));
 424         get_page(new);
 425
 426         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode, 1);
 427         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
 428                 put_page(new);
 429                 goto out_unlock;
 430         }
 431
 432         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
 433          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
 434          * events from being lost.
 435          */
 436         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
 437         migrate_page_copy(new, old);
 438         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
 439         ctx->ring_pages[idx] = new;
 440         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 441
 442         /* The old page is no longer accessible. */
 443         put_page(old);
 444
 445 out_unlock:
 446         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 447 out:
 448         spin_unlock(&mapping->private_lock);
 449         return rc;
 450 }
 451 #endif
 452
 453 static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
 454         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
 455 #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
 456         .migratepage    = aio_migratepage,
 457 #endif
 458 };
 459
 460 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
 461 {
 462         struct aio_ring *ring;
 463         struct mm_struct *mm = current->mm;
 464         unsigned long size, unused;
 465         int nr_pages;
 466         int i;
 467         struct file *file;
 468
 469         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
 470         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 471
 472         size = sizeof(struct aio_ring);
 473         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
 474
 475         nr_pages = PFN_UP(size);
 476         if (nr_pages < 0)
 477                 return -EINVAL;
 478
 479         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
 480         if (IS_ERR(file)) {
 481                 ctx->aio_ring_file = NULL;
 482                 return -ENOMEM;
 483         }
 484
 485         ctx->aio_ring_file = file;
 486         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
 487                         / sizeof(struct io_event);
 488
 489         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
 490         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
 491                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
 492                                           GFP_KERNEL);
 493                 if (!ctx->ring_pages) {
 494                         put_aio_ring_file(ctx);
 495                         return -ENOMEM;
 496                 }
 497         }
 498
 499         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 500                 struct page *page;
 501                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
 502                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
 503                 if (!page)
 504                         break;
 505                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
 506                          current->pid, i, page_count(page));
 507                 SetPageUptodate(page);
 508                 unlock_page(page);
 509
 510                 ctx->ring_pages[i] = page;
 511         }
 512         ctx->nr_pages = i;
 513
 514         if (unlikely(i != nr_pages)) {
 515                 aio_free_ring(ctx);
 516                 return -ENOMEM;
 517         }
 518
 519         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
 520         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
 521
 522         if (down_write_killable(&mm->mmap_sem)) {
 523                 ctx->mmap_size = 0;
 524                 aio_free_ring(ctx);
 525                 return -EINTR;
 526         }
 527
 528         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
 529                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
 530                                        MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
 531         up_write(&mm->mmap_sem);
 532         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
 533                 ctx->mmap_size = 0;
 534                 aio_free_ring(ctx);
 535                 return -ENOMEM;
 536         }
 537
 538         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
 539
 540         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
 541         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 542
 543         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 544         ring->nr = nr_events;   /* user copy */
 545         ring->id = ~0U;
 546         ring->head = ring->tail = 0;
 547         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
 548         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
 549         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
 550         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
 551         kunmap_atomic(ring);
 552         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 553
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
 558 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 559 #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 560
 561 void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
 562 {
 563         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
 564         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
 565         unsigned long flags;
 566
 567         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
 568                 return;
 569
 570         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
 571         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
 572         req->ki_cancel = cancel;
 573         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
 574 }
 575 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 576
 577 /*
 578  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
 579  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
 580  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
 581  */
 582 static void free_ioctx(struct work_struct *work)
 583 {
 584         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
 585                                           free_rwork);
 586         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 587
 588         aio_free_ring(ctx);
 589         free_percpu(ctx->cpu);
 590         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 591         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 592         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 593 }
 594
 595 static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 596 {
 597         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
 598
 599         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
 600         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
 601                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
 602
 603         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
 604         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
 605         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
 606 }
 607
 608 /*
 609  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
 610  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
 611  * now it's safe to cancel any that need to be.
 612  */
 613 static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 614 {
 615         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
 616         struct aio_kiocb *req;
 617
 618         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 619
 620         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
 621                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
 622                                        struct aio_kiocb, ki_list);
 623                 req->ki_cancel(&req->rw);
 624                 list_del_init(&req->ki_list);
 625         }
 626
 627         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 628
 629         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
 630         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 631 }
 632
 633 static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
 634 {
 635         unsigned i, new_nr;
 636         struct kioctx_table *table, *old;
 637         struct aio_ring *ring;
 638
 639         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 640         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 641
 642         while (1) {
 643                 if (table)
 644                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
 645                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
 646                                         ctx->id = i;
 647                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
 648                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 649
 650                                         /* While kioctx setup is in progress,
 651                                          * we are protected from page migration
 652                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
 653                                          */
 654                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
 655                                         ring->id = ctx->id;
 656                                         kunmap_atomic(ring);
 657                                         return 0;
 658                                 }
 659
 660                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
 661                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 662
 663                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
 664                                 new_nr, GFP_KERNEL);
 665                 if (!table)
 666                         return -ENOMEM;
 667
 668                 table->nr = new_nr;
 669
 670                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 671                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 672
 673                 if (!old) {
 674                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 675                 } else if (table->nr > old->nr) {
 676                         memcpy(table->table, old->table,
 677                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 678
 679                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
 680                         kfree_rcu(old, rcu);
 681                 } else {
 682                         kfree(table);
 683                         table = old;
 684                 }
 685         }
 686 }
 687
 688 static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 689 {
 690         spin_lock(&aio_nr_lock);
 691         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
 692                 aio_nr = 0;
 693         else
 694                 aio_nr -= nr;
 695         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 696 }
 697
 698 /* ioctx_alloc
 699  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
 700  */
 701 static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 702 {
 703         struct mm_struct *mm = current->mm;
 704         struct kioctx *ctx;
 705         int err = -ENOMEM;
 706
 707         /*
 708          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
 709          * for counting against the global limit -- before it changes.
 710          */
 711         unsigned int max_reqs = nr_events;
 712
 713         /*
 714          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
 715          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
 716          *
 717          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
 718          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
 719          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
 720          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
 721          */
 722         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
 723         nr_events *= 2;
 724
 725         /* Prevent overflows */
 726         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
 727                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
 728                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 729         }
 730
 731         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
 732                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 733
 734         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
 735         if (!ctx)
 736                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 737
 738         ctx->max_reqs = max_reqs;
 739
 740         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
 741         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
 742         mutex_init(&ctx->ring_lock);
 743         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
 744          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
 745         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 746         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 747
 748         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 749
 750         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
 751                 goto err;
 752
 753         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
 754                 goto err;
 755
 756         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
 757         if (!ctx->cpu)
 758                 goto err;
 759
 760         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
 761         if (err < 0)
 762                 goto err;
 763
 764         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
 765         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
 766         if (ctx->req_batch < 1)
 767                 ctx->req_batch = 1;
 768
 769         /* limit the number of system wide aios */
 770         spin_lock(&aio_nr_lock);
 771         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
 772             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
 773                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
 774                 err = -EAGAIN;
 775                 goto err_ctx;
 776         }
 777         aio_nr += ctx->max_reqs;
 778         spin_unlock(&aio_nr_lock);
 779
 780         percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
 781         percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
 782
 783         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
 784         if (err)
 785                 goto err_cleanup;
 786
 787         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
 788         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 789
 790         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
 791                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
 792         return ctx;
 793
 794 err_cleanup:
 795         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 796 err_ctx:
 797         atomic_set(&ctx->dead, 1);
 798         if (ctx->mmap_size)
 799                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 800         aio_free_ring(ctx);
 801 err:
 802         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 803         free_percpu(ctx->cpu);
 804         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
 805         percpu_ref_exit(&ctx->users);
 806         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 807         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
 808         return ERR_PTR(err);
 809 }
 810
 811 /* kill_ioctx
 812  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
 813  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
 814  *      the rapid destruction of the kioctx.
 815  */
 816 static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
 817                       struct ctx_rq_wait *wait)
 818 {
 819         struct kioctx_table *table;
 820
 821         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
 822         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
 823                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 824                 return -EINVAL;
 825         }
 826
 827         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 828         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
 829         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
 830         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 831
 832         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
 833         wake_up_all(&ctx->wait);
 834
 835         /*
 836          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
 837          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
 838          * has already returned, so io_setup() could potentially return
 839          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
 840          *  could tell).
 841          */
 842         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
 843
 844         if (ctx->mmap_size)
 845                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
 846
 847         ctx->rq_wait = wait;
 848         percpu_ref_kill(&ctx->users);
 849         return 0;
 850 }
 851
 852 /*
 853  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
 854  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
 855  * called on the context.
 856  *
 857  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
 858  * them.
 859  */
 860 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 861 {
 862         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 863         struct ctx_rq_wait wait;
 864         int i, skipped;
 865
 866         if (!table)
 867                 return;
 868
 869         atomic_set(&wait.count, table->nr);
 870         init_completion(&wait.comp);
 871
 872         skipped = 0;
 873         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
 874                 struct kioctx *ctx =
 875                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
 876
 877                 if (!ctx) {
 878                         skipped++;
 879                         continue;
 880                 }
 881
 882                 /*
 883                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
 884                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
 885                  * this is not necessarily our ->mm.
 886                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
 887                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
 888                  */
 889                 ctx->mmap_size = 0;
 890                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
 891         }
 892
 893         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
 894                 /* Wait until all IO for the context are done. */
 895                 wait_for_completion(&wait.comp);
 896         }
 897
 898         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
 899         kfree(table);
 900 }
 901
 902 static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
 903 {
 904         struct kioctx_cpu *kcpu;
 905         unsigned long flags;
 906
 907         local_irq_save(flags);
 908         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 909         kcpu->reqs_available += nr;
 910
 911         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
 912                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
 913                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
 914         }
 915
 916         local_irq_restore(flags);
 917 }
 918
 919 static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 920 {
 921         struct kioctx_cpu *kcpu;
 922         bool ret = false;
 923         unsigned long flags;
 924
 925         local_irq_save(flags);
 926         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
 927         if (!kcpu->reqs_available) {
 928                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
 929
 930                 do {
 931                         if (avail < ctx->req_batch)
 932                                 goto out;
 933
 934                         old = avail;
 935                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
 936                                                avail, avail - ctx->req_batch);
 937                 } while (avail != old);
 938
 939                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
 940         }
 941
 942         ret = true;
 943         kcpu->reqs_available--;
 944 out:
 945         local_irq_restore(flags);
 946         return ret;
 947 }
 948
 949 /* refill_reqs_available
 950  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
 951  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
 952  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
 953  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
 954  *      called holding ctx->completion_lock.
 955  */
 956 static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
 957                                   unsigned tail)
 958 {
 959         unsigned events_in_ring, completed;
 960
 961         /* Clamp head since userland can write to it. */
 962         head %= ctx->nr_events;
 963         if (head <= tail)
 964                 events_in_ring = tail - head;
 965         else
 966                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
 967
 968         completed = ctx->completed_events;
 969         if (events_in_ring < completed)
 970                 completed -= events_in_ring;
 971         else
 972                 completed = 0;
 973
 974         if (!completed)
 975                 return;
 976
 977         ctx->completed_events -= completed;
 978         put_reqs_available(ctx, completed);
 979 }
 980
 981 /* user_refill_reqs_available
 982  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
 983  *      out of space in the completion ring.
 984  */
 985 static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
 986 {
 987         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
 988         if (ctx->completed_events) {
 989                 struct aio_ring *ring;
 990                 unsigned head;
 991
 992                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
 993                  * here, but that's okay since whether we read the old version
 994                  * or the new version, and either will be valid.  The important
 995                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
 996                  * aio_complete() from updating tail by holding
 997                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
 998                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
 999                  * safe/right thing.
1000                  */
1001                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1002                 head = ring->head;
1003                 kunmap_atomic(ring);
1004
1005                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
1006         }
1007
1008         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1009 }
1010
1011 /* aio_get_req
1012  *      Allocate a slot for an aio request.
1013  * Returns NULL if no requests are free.
1014  */
1015 static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
1016 {
1017         struct aio_kiocb *req;
1018
1019         if (!get_reqs_available(ctx)) {
1020                 user_refill_reqs_available(ctx);
1021                 if (!get_reqs_available(ctx))
1022                         return NULL;
1023         }
1024
1025         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
1026         if (unlikely(!req))
1027                 goto out_put;
1028
1029         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
1030         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
1031         req->ki_ctx = ctx;
1032         return req;
1033 out_put:
1034         put_reqs_available(ctx, 1);
1035         return NULL;
1036 }
1037
1038 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
1039 {
1040         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
1041         struct mm_struct *mm = current->mm;
1042         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
1043         struct kioctx_table *table;
1044         unsigned id;
1045
1046         if (get_user(id, &ring->id))
1047                 return NULL;
1048
1049         rcu_read_lock();
1050         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
1051
1052         if (!table || id >= table->nr)
1053                 goto out;
1054
1055         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
1056         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
1057                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
1058                         ret = ctx;
1059         }
1060 out:
1061         rcu_read_unlock();
1062         return ret;
1063 }
1064
1065 /* aio_complete
1066  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
1067  */
1068 static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb, long res, long res2)
1069 {
1070         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
1071         struct aio_ring *ring;
1072         struct io_event *ev_page, *event;
1073         unsigned tail, pos, head;
1074         unsigned long   flags;
1075
1076         /*
1077          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
1078          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
1079          * pointer since we might be called from irq context.
1080          */
1081         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1082
1083         tail = ctx->tail;
1084         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
1085
1086         if (++tail >= ctx->nr_events)
1087                 tail = 0;
1088
1089         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1090         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1091
1092         event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_user_iocb;
1093         event->data = iocb->ki_user_data;
1094         event->res = res;
1095         event->res2 = res2;
1096
1097         kunmap_atomic(ev_page);
1098         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
1099
1100         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
1101                  ctx, tail, iocb, iocb->ki_user_iocb, iocb->ki_user_data,
1102                  res, res2);
1103
1104         /* after flagging the request as done, we
1105          * must never even look at it again
1106          */
1107         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
1108
1109         ctx->tail = tail;
1110
1111         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1112         head = ring->head;
1113         ring->tail = tail;
1114         kunmap_atomic(ring);
1115         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1116
1117         ctx->completed_events++;
1118         if (ctx->completed_events > 1)
1119                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
1120         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1121
1122         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
1123
1124         /*
1125          * Check if the user asked us to deliver the result through an
1126          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
1127          * from IRQ context.
1128          */
1129         if (iocb->ki_eventfd) {
1130                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
1131                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
1132         }
1133
1134         kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
1135
1136         /*
1137          * We have to order our ring_info tail store above and test
1138          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
1139          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1140          * ordered with the unlocked test.
1141          */
1142         smp_mb();
1143
1144         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1145                 wake_up(&ctx->wait);
1146
1147         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
1148 }
1149
1150 /* aio_read_events_ring
1151  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
1152  *      events fetched
1153  */
1154 static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1155                                  struct io_event __user *event, long nr)
1156 {
1157         struct aio_ring *ring;
1158         unsigned head, tail, pos;
1159         long ret = 0;
1160         int copy_ret;
1161
1162         /*
1163          * The mutex can block and wake us up and that will cause
1164          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
1165          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
1166          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
1167          */
1168         sched_annotate_sleep();
1169         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1170
1171         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
1172         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1173         head = ring->head;
1174         tail = ring->tail;
1175         kunmap_atomic(ring);
1176
1177         /*
1178          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
1179          * we also see the events that were stored up to the tail.
1180          */
1181         smp_rmb();
1182
1183         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1184
1185         if (head == tail)
1186                 goto out;
1187
1188         head %= ctx->nr_events;
1189         tail %= ctx->nr_events;
1190
1191         while (ret < nr) {
1192                 long avail;
1193                 struct io_event *ev;
1194                 struct page *page;
1195
1196                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
1197                 if (head == tail)
1198                         break;
1199
1200                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1201                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1202                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1203
1204                 avail = min(avail, nr - ret);
1205                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
1206
1207                 ev = kmap(page);
1208                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1209                                         sizeof(*ev) * avail);
1210                 kunmap(page);
1211
1212                 if (unlikely(copy_ret)) {
1213                         ret = -EFAULT;
1214                         goto out;
1215                 }
1216
1217                 ret += avail;
1218                 head += avail;
1219                 head %= ctx->nr_events;
1220         }
1221
1222         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1223         ring->head = head;
1224         kunmap_atomic(ring);
1225         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1226
1227         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
1228 out:
1229         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1230
1231         return ret;
1232 }
1233
1234 static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1235                             struct io_event __user *event, long *i)
1236 {
1237         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1238
1239         if (ret > 0)
1240                 *i += ret;
1241
1242         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1243                 ret = -EINVAL;
1244
1245         if (!*i)
1246                 *i = ret;
1247
1248         return ret < 0 || *i >= min_nr;
1249 }
1250
1251 static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1252                         struct io_event __user *event,
1253                         ktime_t until)
1254 {
1255         long ret = 0;
1256
1257         /*
1258          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1259          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1260          * TASK_INTERRUPTIBLE.
1261          *
1262          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1263          * the task state back to TASK_RUNNING.
1264          *
1265          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1266          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1267          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1268          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1269          * something to be aware of when touching this code.
1270          */
1271         if (until == 0)
1272                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
1273         else
1274                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
1275                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
1276                                 until);
1277         return ret;
1278 }
1279
1280 /* sys_io_setup:
1281  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1282  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1283  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
1284  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1285  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1286  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail
1287  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1288  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1289  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
1290  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
1291  *      implemented.
1292  */
1293 SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1294 {
1295         struct kioctx *ioctx = NULL;
1296         unsigned long ctx;
1297         long ret;
1298
1299         ret = get_user(ctx, ctxp);
1300         if (unlikely(ret))
1301                 goto out;
1302
1303         ret = -EINVAL;
1304         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1305                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1306                          ctx, nr_events);
1307                 goto out;
1308         }
1309
1310         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1311         ret = PTR_ERR(ioctx);
1312         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1313                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1314                 if (ret)
1315                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1316                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1317         }
1318
1319 out:
1320         return ret;
1321 }
1322
1323 #ifdef CONFIG_COMPAT
1324 COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
1325 {
1326         struct kioctx *ioctx = NULL;
1327         unsigned long ctx;
1328         long ret;
1329
1330         ret = get_user(ctx, ctx32p);
1331         if (unlikely(ret))
1332                 goto out;
1333
1334         ret = -EINVAL;
1335         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1336                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
1337                          ctx, nr_events);
1338                 goto out;
1339         }
1340
1341         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1342         ret = PTR_ERR(ioctx);
1343         if (!IS_ERR(ioctx)) {
1344                 /* truncating is ok because it's a user address */
1345                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
1346                 if (ret)
1347                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
1348                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1349         }
1350
1351 out:
1352         return ret;
1353 }
1354 #endif
1355
1356 /* sys_io_destroy:
1357  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding
1358  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
1359  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
1360  *      is invalid.
1361  */
1362 SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1363 {
1364         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1365         if (likely(NULL != ioctx)) {
1366                 struct ctx_rq_wait wait;
1367                 int ret;
1368
1369                 init_completion(&wait.comp);
1370                 atomic_set(&wait.count, 1);
1371
1372                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
1373                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
1374                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
1375                  */
1376                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
1377                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1378
1379                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
1380                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
1381                  * is destroyed.
1382                  */
1383                 if (!ret)
1384                         wait_for_completion(&wait.comp);
1385
1386                 return ret;
1387         }
1388         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1389         return -EINVAL;
1390 }
1391
1392 static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
1393 {
1394         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
1395         unsigned long flags;
1396
1397         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
1398         list_del(&iocb->ki_list);
1399         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
1400 }
1401
1402 static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1403 {
1404         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
1405
1406         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1407                 aio_remove_iocb(iocb);
1408
1409         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
1410                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
1411
1412                 /*
1413                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1414                  * thread.
1415                  */
1416                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
1417                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1418                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
1419         }
1420
1421         fput(kiocb->ki_filp);
1422         aio_complete(iocb, res, res2);
1423 }
1424
1425 static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, struct iocb *iocb)
1426 {
1427         int ret;
1428
1429         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1430         if (unlikely(!req->ki_filp))
1431                 return -EBADF;
1432         req->ki_complete = aio_complete_rw;
1433         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1434         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
1435         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
1436                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
1437         req->ki_hint = file_write_hint(req->ki_filp);
1438         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
1439         if (unlikely(ret))
1440                 fput(req->ki_filp);
1441         return ret;
1442 }
1443
1444 static int aio_setup_rw(int rw, struct iocb *iocb, struct iovec **iovec,
1445                 bool vectored, bool compat, struct iov_iter *iter)
1446 {
1447         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
1448         size_t len = iocb->aio_nbytes;
1449
1450         if (!vectored) {
1451                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
1452                 *iovec = NULL;
1453                 return ret;
1454         }
1455 #ifdef CONFIG_COMPAT
1456         if (compat)
1457                 return compat_import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec,
1458                                 iter);
1459 #endif
1460         return import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
1461 }
1462
1463 static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
1464 {
1465         switch (ret) {
1466         case -EIOCBQUEUED:
1467                 break;
1468         case -ERESTARTSYS:
1469         case -ERESTARTNOINTR:
1470         case -ERESTARTNOHAND:
1471         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
1472                 /*
1473                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1474                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1475                  */
1476                 ret = -EINTR;
1477                 /*FALLTHRU*/
1478         default:
1479                 aio_complete_rw(req, ret, 0);
1480         }
1481 }
1482
1483 static ssize_t aio_read(struct kiocb *req, struct iocb *iocb, bool vectored,
1484                 bool compat)
1485 {
1486         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1487         struct iov_iter iter;
1488         struct file *file;
1489         ssize_t ret;
1490
1491         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1492         if (ret)
1493                 return ret;
1494         file = req->ki_filp;
1495
1496         ret = -EBADF;
1497         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
1498                 goto out_fput;
1499         ret = -EINVAL;
1500         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
1501                 goto out_fput;
1502
1503         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1504         if (ret)
1505                 goto out_fput;
1506         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1507         if (!ret)
1508                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
1509         kfree(iovec);
1510 out_fput:
1511         if (unlikely(ret))
1512                 fput(file);
1513         return ret;
1514 }
1515
1516 static ssize_t aio_write(struct kiocb *req, struct iocb *iocb, bool vectored,
1517                 bool compat)
1518 {
1519         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
1520         struct iov_iter iter;
1521         struct file *file;
1522         ssize_t ret;
1523
1524         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
1525         if (ret)
1526                 return ret;
1527         file = req->ki_filp;
1528
1529         ret = -EBADF;
1530         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
1531                 goto out_fput;
1532         ret = -EINVAL;
1533         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
1534                 goto out_fput;
1535
1536         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
1537         if (ret)
1538                 goto out_fput;
1539         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
1540         if (!ret) {
1541                 /*
1542                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
1543                  * which will be released by another thread in
1544                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
1545                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
1546                  * we return to userspace.
1547                  */
1548                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
1549                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE, true);
1550                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1551                 }
1552                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
1553                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
1554         }
1555         kfree(iovec);
1556 out_fput:
1557         if (unlikely(ret))
1558                 fput(file);
1559         return ret;
1560 }
1561
1562 static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
1563 {
1564         struct fsync_iocb *req = container_of(work, struct fsync_iocb, work);
1565         int ret;
1566
1567         ret = vfs_fsync(req->file, req->datasync);
1568         fput(req->file);
1569         aio_complete(container_of(req, struct aio_kiocb, fsync), ret, 0);
1570 }
1571
1572 static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, struct iocb *iocb, bool datasync)
1573 {
1574         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
1575                         iocb->aio_rw_flags))
1576                 return -EINVAL;
1577         req->file = fget(iocb->aio_fildes);
1578         if (unlikely(!req->file))
1579                 return -EBADF;
1580         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync)) {
1581                 fput(req->file);
1582                 return -EINVAL;
1583         }
1584
1585         req->datasync = datasync;
1586         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
1587         schedule_work(&req->work);
1588         return 0;
1589 }
1590
1591 /* need to use list_del_init so we can check if item was present */
1592 static inline bool __aio_poll_remove(struct poll_iocb *req)
1593 {
1594         if (list_empty(&req->wait.entry))
1595                 return false;
1596         list_del_init(&req->wait.entry);
1597         return true;
1598 }
1599
1600 static inline void __aio_poll_complete(struct aio_kiocb *iocb, __poll_t mask)
1601 {
1602         fput(iocb->poll.file);
1603         aio_complete(iocb, mangle_poll(mask), 0);
1604 }
1605
1606 static void aio_poll_work(struct work_struct *work)
1607 {
1608         struct aio_kiocb *iocb = container_of(work, struct aio_kiocb, poll.work);
1609
1610         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
1611                 aio_remove_iocb(iocb);
1612         __aio_poll_complete(iocb, iocb->poll.events);
1613 }
1614
1615 static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
1616 {
1617         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
1618         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1619         struct wait_queue_head *head = req->head;
1620         bool found = false;
1621
1622         spin_lock(&head->lock);
1623         found = __aio_poll_remove(req);
1624         spin_unlock(&head->lock);
1625
1626         if (found) {
1627                 req->events = 0;
1628                 INIT_WORK(&req->work, aio_poll_work);
1629                 schedule_work(&req->work);
1630         }
1631         return 0;
1632 }
1633
1634 static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
1635                 void *key)
1636 {
1637         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
1638         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
1639         struct file *file = req->file;
1640         __poll_t mask = key_to_poll(key);
1641
1642         assert_spin_locked(&req->head->lock);
1643
1644         /* for instances that support it check for an event match first: */
1645         if (mask && !(mask & req->events))
1646                 return 0;
1647
1648         mask = file->f_op->poll_mask(file, req->events);
1649         if (!mask)
1650                 return 0;
1651
1652         __aio_poll_remove(req);
1653
1654         /*
1655          * Try completing without a context switch if we can acquire ctx_lock
1656          * without spinning.  Otherwise we need to defer to a workqueue to
1657          * avoid a deadlock due to the lock order.
1658          */
1659         if (spin_trylock(&iocb->ki_ctx->ctx_lock)) {
1660                 list_del_init(&iocb->ki_list);
1661                 spin_unlock(&iocb->ki_ctx->ctx_lock);
1662
1663                 __aio_poll_complete(iocb, mask);
1664         } else {
1665                 req->events = mask;
1666                 INIT_WORK(&req->work, aio_poll_work);
1667                 schedule_work(&req->work);
1668         }
1669
1670         return 1;
1671 }
1672
1673 static ssize_t aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, struct iocb *iocb)
1674 {
1675         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
1676         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
1677         __poll_t mask;
1678
1679         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
1680         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
1681                 return -EINVAL;
1682         /* reject fields that are not defined for poll */
1683         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
1684                 return -EINVAL;
1685
1686         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
1687         req->file = fget(iocb->aio_fildes);
1688         if (unlikely(!req->file))
1689                 return -EBADF;
1690         if (!file_has_poll_mask(req->file))
1691                 goto out_fail;
1692
1693         req->head = req->file->f_op->get_poll_head(req->file, req->events);
1694         if (!req->head)
1695                 goto out_fail;
1696         if (IS_ERR(req->head)) {
1697                 mask = EPOLLERR;
1698                 goto done;
1699         }
1700
1701         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
1702         aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
1703
1704         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1705         spin_lock(&req->head->lock);
1706         mask = req->file->f_op->poll_mask(req->file, req->events);
1707         if (!mask) {
1708                 __add_wait_queue(req->head, &req->wait);
1709                 list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
1710         }
1711         spin_unlock(&req->head->lock);
1712         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1713 done:
1714         if (mask)
1715                 __aio_poll_complete(aiocb, mask);
1716         return 0;
1717 out_fail:
1718         fput(req->file);
1719         return -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
1720 }
1721
1722 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1723                          bool compat)
1724 {
1725         struct aio_kiocb *req;
1726         struct iocb iocb;
1727         ssize_t ret;
1728
1729         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
1730                 return -EFAULT;
1731
1732         /* enforce forwards compatibility on users */
1733         if (unlikely(iocb.aio_reserved2)) {
1734                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1735                 return -EINVAL;
1736         }
1737
1738         /* prevent overflows */
1739         if (unlikely(
1740             (iocb.aio_buf != (unsigned long)iocb.aio_buf) ||
1741             (iocb.aio_nbytes != (size_t)iocb.aio_nbytes) ||
1742             ((ssize_t)iocb.aio_nbytes < 0)
1743            )) {
1744                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
1745                 return -EINVAL;
1746         }
1747
1748         req = aio_get_req(ctx);
1749         if (unlikely(!req))
1750                 return -EAGAIN;
1751
1752         if (iocb.aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1753                 /*
1754                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1755                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
1756                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1757                  * event using the eventfd_signal() function.
1758                  */
1759                 req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb.aio_resfd);
1760                 if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1761                         ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1762                         req->ki_eventfd = NULL;
1763                         goto out_put_req;
1764                 }
1765         }
1766
1767         ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1768         if (unlikely(ret)) {
1769                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1770                 goto out_put_req;
1771         }
1772
1773         req->ki_user_iocb = user_iocb;
1774         req->ki_user_data = iocb.aio_data;
1775
1776         switch (iocb.aio_lio_opcode) {
1777         case IOCB_CMD_PREAD:
1778                 ret = aio_read(&req->rw, &iocb, false, compat);
1779                 break;
1780         case IOCB_CMD_PWRITE:
1781                 ret = aio_write(&req->rw, &iocb, false, compat);
1782                 break;
1783         case IOCB_CMD_PREADV:
1784                 ret = aio_read(&req->rw, &iocb, true, compat);
1785                 break;
1786         case IOCB_CMD_PWRITEV:
1787                 ret = aio_write(&req->rw, &iocb, true, compat);
1788                 break;
1789         case IOCB_CMD_FSYNC:
1790                 ret = aio_fsync(&req->fsync, &iocb, false);
1791                 break;
1792         case IOCB_CMD_FDSYNC:
1793                 ret = aio_fsync(&req->fsync, &iocb, true);
1794                 break;
1795         case IOCB_CMD_POLL:
1796                 ret = aio_poll(req, &iocb);
1797                 break;
1798         default:
1799                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb.aio_lio_opcode);
1800                 ret = -EINVAL;
1801                 break;
1802         }
1803
1804         /*
1805          * If ret is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
1806          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
1807          * means that we need to destroy req ourselves.
1808          */
1809         if (ret)
1810                 goto out_put_req;
1811         return 0;
1812 out_put_req:
1813         put_reqs_available(ctx, 1);
1814         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
1815         if (req->ki_eventfd)
1816                 eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
1817         kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
1818         return ret;
1819 }
1820
1821 /* sys_io_submit:
1822  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
1823  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
1824  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1825  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1826  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
1827  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
1828  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1829  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1830  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
1831  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
1832  */
1833 SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1834                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1835 {
1836         struct kioctx *ctx;
1837         long ret = 0;
1838         int i = 0;
1839         struct blk_plug plug;
1840
1841         if (unlikely(nr < 0))
1842                 return -EINVAL;
1843
1844         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1845         if (unlikely(!ctx)) {
1846                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1847                 return -EINVAL;
1848         }
1849
1850         if (nr > ctx->nr_events)
1851                 nr = ctx->nr_events;
1852
1853         blk_start_plug(&plug);
1854         for (i = 0; i < nr; i++) {
1855                 struct iocb __user *user_iocb;
1856
1857                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1858                         ret = -EFAULT;
1859                         break;
1860                 }
1861
1862                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
1863                 if (ret)
1864                         break;
1865         }
1866         blk_finish_plug(&plug);
1867
1868         percpu_ref_put(&ctx->users);
1869         return i ? i : ret;
1870 }
1871
1872 #ifdef CONFIG_COMPAT
1873 COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
1874                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
1875 {
1876         struct kioctx *ctx;
1877         long ret = 0;
1878         int i = 0;
1879         struct blk_plug plug;
1880
1881         if (unlikely(nr < 0))
1882                 return -EINVAL;
1883
1884         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1885         if (unlikely(!ctx)) {
1886                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1887                 return -EINVAL;
1888         }
1889
1890         if (nr > ctx->nr_events)
1891                 nr = ctx->nr_events;
1892
1893         blk_start_plug(&plug);
1894         for (i = 0; i < nr; i++) {
1895                 compat_uptr_t user_iocb;
1896
1897                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1898                         ret = -EFAULT;
1899                         break;
1900                 }
1901
1902                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
1903                 if (ret)
1904                         break;
1905         }
1906         blk_finish_plug(&plug);
1907
1908         percpu_ref_put(&ctx->users);
1909         return i ? i : ret;
1910 }
1911 #endif
1912
1913 /* lookup_kiocb
1914  *      Finds a given iocb for cancellation.
1915  */
1916 static struct aio_kiocb *
1917 lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb)
1918 {
1919         struct aio_kiocb *kiocb;
1920
1921         assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1922
1923         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1924         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
1925                 if (kiocb->ki_user_iocb == iocb)
1926                         return kiocb;
1927         }
1928         return NULL;
1929 }
1930
1931 /* sys_io_cancel:
1932  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
1933  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1934  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
1935  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
1936  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1937  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1938  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1939  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1940  */
1941 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1942                 struct io_event __user *, result)
1943 {
1944         struct kioctx *ctx;
1945         struct aio_kiocb *kiocb;
1946         int ret = -EINVAL;
1947         u32 key;
1948
1949         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
1950                 return -EFAULT;
1951         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
1952                 return -EINVAL;
1953
1954         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1955         if (unlikely(!ctx))
1956                 return -EINVAL;
1957
1958         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1959         kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb);
1960         if (kiocb) {
1961                 ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
1962                 list_del_init(&kiocb->ki_list);
1963         }
1964         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1965
1966         if (!ret) {
1967                 /*
1968                  * The result argument is no longer used - the io_event is
1969                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
1970                  * cancellation is progress:
1971                  */
1972                 ret = -EINPROGRESS;
1973         }
1974
1975         percpu_ref_put(&ctx->users);
1976
1977         return ret;
1978 }
1979
1980 static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
1981                 long min_nr,
1982                 long nr,
1983                 struct io_event __user *events,
1984                 struct timespec64 *ts)
1985 {
1986         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
1987         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1988         long ret = -EINVAL;
1989
1990         if (likely(ioctx)) {
1991                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1992                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
1993                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
1994         }
1995
1996         return ret;
1997 }
1998
1999 /* io_getevents:
2000  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
2001  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
2002  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
2003  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
2004  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
2005  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
2006  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
2007  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
2008  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
2009  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
2010  */
2011 SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
2012                 long, min_nr,
2013                 long, nr,
2014                 struct io_event __user *, events,
2015                 struct timespec __user *, timeout)
2016 {
2017         struct timespec64       ts;
2018         int                     ret;
2019
2020         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2021                 return -EFAULT;
2022
2023         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2024         if (!ret && signal_pending(current))
2025                 ret = -EINTR;
2026         return ret;
2027 }
2028
2029 SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2030                 aio_context_t, ctx_id,
2031                 long, min_nr,
2032                 long, nr,
2033                 struct io_event __user *, events,
2034                 struct timespec __user *, timeout,
2035                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
2036 {
2037         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
2038         sigset_t                ksigmask, sigsaved;
2039         struct timespec64       ts;
2040         int ret;
2041
2042         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
2043                 return -EFAULT;
2044
2045         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2046                 return -EFAULT;
2047
2048         if (ksig.sigmask) {
2049                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(sigset_t))
2050                         return -EINVAL;
2051                 if (copy_from_user(&ksigmask, ksig.sigmask, sizeof(ksigmask)))
2052                         return -EFAULT;
2053                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2054                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2055         }
2056
2057         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
2058         if (signal_pending(current)) {
2059                 if (ksig.sigmask) {
2060                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2061                         set_restore_sigmask();
2062                 }
2063
2064                 if (!ret)
2065                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2066         } else {
2067                 if (ksig.sigmask)
2068                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2069         }
2070
2071         return ret;
2072 }
2073
2074 #ifdef CONFIG_COMPAT
2075 COMPAT_SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, compat_aio_context_t, ctx_id,
2076                        compat_long_t, min_nr,
2077                        compat_long_t, nr,
2078                        struct io_event __user *, events,
2079                        struct compat_timespec __user *, timeout)
2080 {
2081         struct timespec64 t;
2082         int ret;
2083
2084         if (timeout && compat_get_timespec64(&t, timeout))
2085                 return -EFAULT;
2086
2087         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2088         if (!ret && signal_pending(current))
2089                 ret = -EINTR;
2090         return ret;
2091 }
2092
2093
2094 struct __compat_aio_sigset {
2095         compat_sigset_t __user  *sigmask;
2096         compat_size_t           sigsetsize;
2097 };
2098
2099 COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
2100                 compat_aio_context_t, ctx_id,
2101                 compat_long_t, min_nr,
2102                 compat_long_t, nr,
2103                 struct io_event __user *, events,
2104                 struct compat_timespec __user *, timeout,
2105                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
2106 {
2107         struct __compat_aio_sigset ksig = { NULL, };
2108         sigset_t ksigmask, sigsaved;
2109         struct timespec64 t;
2110         int ret;
2111
2112         if (timeout && compat_get_timespec64(&t, timeout))
2113                 return -EFAULT;
2114
2115         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
2116                 return -EFAULT;
2117
2118         if (ksig.sigmask) {
2119                 if (ksig.sigsetsize != sizeof(compat_sigset_t))
2120                         return -EINVAL;
2121                 if (get_compat_sigset(&ksigmask, ksig.sigmask))
2122                         return -EFAULT;
2123                 sigdelsetmask(&ksigmask, sigmask(SIGKILL) | sigmask(SIGSTOP));
2124                 sigprocmask(SIG_SETMASK, &ksigmask, &sigsaved);
2125         }
2126
2127         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
2128         if (signal_pending(current)) {
2129                 if (ksig.sigmask) {
2130                         current->saved_sigmask = sigsaved;
2131                         set_restore_sigmask();
2132                 }
2133                 if (!ret)
2134                         ret = -ERESTARTNOHAND;
2135         } else {
2136                 if (ksig.sigmask)
2137                         sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);
2138         }
2139
2140         return ret;
2141 }
2142 #endif