fs/aio.c

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