LCOV - code coverage report
Current view: top level - fs - aio.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: Real Lines: 14 681 2.1 %
Date: 2020-10-17 15:46:43 Functions: 0 63 0.0 %
Legend: Neither, QEMU, Real, Both Branches: 0 0 -

           Branch data     Line data    Source code
       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/mmu_context.h>
      31                 :            : #include <linux/percpu.h>
      32                 :            : #include <linux/slab.h>
      33                 :            : #include <linux/timer.h>
      34                 :            : #include <linux/aio.h>
      35                 :            : #include <linux/highmem.h>
      36                 :            : #include <linux/workqueue.h>
      37                 :            : #include <linux/security.h>
      38                 :            : #include <linux/eventfd.h>
      39                 :            : #include <linux/blkdev.h>
      40                 :            : #include <linux/compat.h>
      41                 :            : #include <linux/migrate.h>
      42                 :            : #include <linux/ramfs.h>
      43                 :            : #include <linux/percpu-refcount.h>
      44                 :            : #include <linux/mount.h>
      45                 :            : #include <linux/pseudo_fs.h>
      46                 :            : 
      47                 :            : #include <asm/kmap_types.h>
      48                 :            : #include <linux/uaccess.h>
      49                 :            : #include <linux/nospec.h>
      50                 :            : 
      51                 :            : #include "internal.h"
      52                 :            : 
      53                 :            : #define KIOCB_KEY               0
      54                 :            : 
      55                 :            : #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
      56                 :            : #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
      57                 :            : #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
      58                 :            : struct aio_ring {
      59                 :            :         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
      60                 :            :         unsigned        nr;     /* number of io_events */
      61                 :            :         unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
      62                 :            :                                  * mutex by aio_read_events_ring(). */
      63                 :            :         unsigned        tail;
      64                 :            : 
      65                 :            :         unsigned        magic;
      66                 :            :         unsigned        compat_features;
      67                 :            :         unsigned        incompat_features;
      68                 :            :         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
      69                 :            : 
      70                 :            : 
      71                 :            :         struct io_event         io_events[0];
      72                 :            : }; /* 128 bytes + ring size */
      73                 :            : 
      74                 :            : /*
      75                 :            :  * Plugging is meant to work with larger batches of IOs. If we don't
      76                 :            :  * have more than the below, then don't bother setting up a plug.
      77                 :            :  */
      78                 :            : #define AIO_PLUG_THRESHOLD      2
      79                 :            : 
      80                 :            : #define AIO_RING_PAGES  8
      81                 :            : 
      82                 :            : struct kioctx_table {
      83                 :            :         struct rcu_head         rcu;
      84                 :            :         unsigned                nr;
      85                 :            :         struct kioctx __rcu     *table[];
      86                 :            : };
      87                 :            : 
      88                 :            : struct kioctx_cpu {
      89                 :            :         unsigned                reqs_available;
      90                 :            : };
      91                 :            : 
      92                 :            : struct ctx_rq_wait {
      93                 :            :         struct completion comp;
      94                 :            :         atomic_t count;
      95                 :            : };
      96                 :            : 
      97                 :            : struct kioctx {
      98                 :            :         struct percpu_ref       users;
      99                 :            :         atomic_t                dead;
     100                 :            : 
     101                 :            :         struct percpu_ref       reqs;
     102                 :            : 
     103                 :            :         unsigned long           user_id;
     104                 :            : 
     105                 :            :         struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
     106                 :            : 
     107                 :            :         /*
     108                 :            :          * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
     109                 :            :          * counter at a time:
     110                 :            :          */
     111                 :            :         unsigned                req_batch;
     112                 :            :         /*
     113                 :            :          * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
     114                 :            :          * anything but counting against the global max_reqs quota.
     115                 :            :          *
     116                 :            :          * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
     117                 :            :          * aio_setup_ring())
     118                 :            :          */
     119                 :            :         unsigned                max_reqs;
     120                 :            : 
     121                 :            :         /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
     122                 :            :         unsigned                nr_events;
     123                 :            : 
     124                 :            :         unsigned long           mmap_base;
     125                 :            :         unsigned long           mmap_size;
     126                 :            : 
     127                 :            :         struct page             **ring_pages;
     128                 :            :         long                    nr_pages;
     129                 :            : 
     130                 :            :         struct rcu_work         free_rwork;     /* see free_ioctx() */
     131                 :            : 
     132                 :            :         /*
     133                 :            :          * signals when all in-flight requests are done
     134                 :            :          */
     135                 :            :         struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
     136                 :            : 
     137                 :            :         struct {
     138                 :            :                 /*
     139                 :            :                  * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
     140                 :            :                  * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
     141                 :            :                  * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
     142                 :            :                  * io_event is pulled off the ringbuffer.
     143                 :            :                  *
     144                 :            :                  * We batch accesses to it with a percpu version.
     145                 :            :                  */
     146                 :            :                 atomic_t        reqs_available;
     147                 :            :         } ____cacheline_aligned_in_smp;
     148                 :            : 
     149                 :            :         struct {
     150                 :            :                 spinlock_t      ctx_lock;
     151                 :            :                 struct list_head active_reqs;   /* used for cancellation */
     152                 :            :         } ____cacheline_aligned_in_smp;
     153                 :            : 
     154                 :            :         struct {
     155                 :            :                 struct mutex    ring_lock;
     156                 :            :                 wait_queue_head_t wait;
     157                 :            :         } ____cacheline_aligned_in_smp;
     158                 :            : 
     159                 :            :         struct {
     160                 :            :                 unsigned        tail;
     161                 :            :                 unsigned        completed_events;
     162                 :            :                 spinlock_t      completion_lock;
     163                 :            :         } ____cacheline_aligned_in_smp;
     164                 :            : 
     165                 :            :         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
     166                 :            :         struct file             *aio_ring_file;
     167                 :            : 
     168                 :            :         unsigned                id;
     169                 :            : };
     170                 :            : 
     171                 :            : /*
     172                 :            :  * First field must be the file pointer in all the
     173                 :            :  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
     174                 :            :  */
     175                 :            : struct fsync_iocb {
     176                 :            :         struct file             *file;
     177                 :            :         struct work_struct      work;
     178                 :            :         bool                    datasync;
     179                 :            :         struct cred             *creds;
     180                 :            : };
     181                 :            : 
     182                 :            : struct poll_iocb {
     183                 :            :         struct file             *file;
     184                 :            :         struct wait_queue_head  *head;
     185                 :            :         __poll_t                events;
     186                 :            :         bool                    done;
     187                 :            :         bool                    cancelled;
     188                 :            :         struct wait_queue_entry wait;
     189                 :            :         struct work_struct      work;
     190                 :            : };
     191                 :            : 
     192                 :            : /*
     193                 :            :  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
     194                 :            :  * as the first entry in their struct definition. So you can
     195                 :            :  * access the file pointer through any of the sub-structs,
     196                 :            :  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
     197                 :            :  */
     198                 :            : struct aio_kiocb {
     199                 :            :         union {
     200                 :            :                 struct file             *ki_filp;
     201                 :            :                 struct kiocb            rw;
     202                 :            :                 struct fsync_iocb       fsync;
     203                 :            :                 struct poll_iocb        poll;
     204                 :            :         };
     205                 :            : 
     206                 :            :         struct kioctx           *ki_ctx;
     207                 :            :         kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
     208                 :            : 
     209                 :            :         struct io_event         ki_res;
     210                 :            : 
     211                 :            :         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
     212                 :            :                                                  * for cancellation */
     213                 :            :         refcount_t              ki_refcnt;
     214                 :            : 
     215                 :            :         /*
     216                 :            :          * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
     217                 :            :          * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
     218                 :            :          */
     219                 :            :         struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
     220                 :            : };
     221                 :            : 
     222                 :            : /*------ sysctl variables----*/
     223                 :            : static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
     224                 :            : unsigned long aio_nr;           /* current system wide number of aio requests */
     225                 :            : unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
     226                 :            : /*----end sysctl variables---*/
     227                 :            : 
     228                 :            : static struct kmem_cache        *kiocb_cachep;
     229                 :            : static struct kmem_cache        *kioctx_cachep;
     230                 :            : 
     231                 :            : static struct vfsmount *aio_mnt;
     232                 :            : 
     233                 :            : static const struct file_operations aio_ring_fops;
     234                 :            : static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
     235                 :            : 
     236                 :          0 : static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
     237                 :            : {
     238                 :            :         struct file *file;
     239                 :          0 :         struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
     240                 :          0 :         if (IS_ERR(inode))
     241                 :            :                 return ERR_CAST(inode);
     242                 :            : 
     243                 :          0 :         inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
     244                 :          0 :         inode->i_mapping->private_data = ctx;
     245                 :          0 :         inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
     246                 :            : 
     247                 :          0 :         file = alloc_file_pseudo(inode, aio_mnt, "[aio]",
     248                 :            :                                 O_RDWR, &aio_ring_fops);
     249                 :          0 :         if (IS_ERR(file))
     250                 :          0 :                 iput(inode);
     251                 :          0 :         return file;
     252                 :            : }
     253                 :            : 
     254                 :          3 : static int aio_init_fs_context(struct fs_context *fc)
     255                 :            : {
     256                 :          3 :         if (!init_pseudo(fc, AIO_RING_MAGIC))
     257                 :            :                 return -ENOMEM;
     258                 :          3 :         fc->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
     259                 :          3 :         return 0;
     260                 :            : }
     261                 :            : 
     262                 :            : /* aio_setup
     263                 :            :  *      Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
     264                 :            :  *      failure as this is done early during the boot sequence.
     265                 :            :  */
     266                 :          3 : static int __init aio_setup(void)
     267                 :            : {
     268                 :            :         static struct file_system_type aio_fs = {
     269                 :            :                 .name           = "aio",
     270                 :            :                 .init_fs_context = aio_init_fs_context,
     271                 :            :                 .kill_sb        = kill_anon_super,
     272                 :            :         };
     273                 :          3 :         aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
     274                 :          3 :         if (IS_ERR(aio_mnt))
     275                 :          0 :                 panic("Failed to create aio fs mount.");
     276                 :            : 
     277                 :          3 :         kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
     278                 :          3 :         kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
     279                 :          3 :         return 0;
     280                 :            : }
     281                 :            : __initcall(aio_setup);
     282                 :            : 
     283                 :          0 : static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
     284                 :            : {
     285                 :          0 :         struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
     286                 :            :         struct address_space *i_mapping;
     287                 :            : 
     288                 :          0 :         if (aio_ring_file) {
     289                 :          0 :                 truncate_setsize(file_inode(aio_ring_file), 0);
     290                 :            : 
     291                 :            :                 /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
     292                 :          0 :                 i_mapping = aio_ring_file->f_mapping;
     293                 :            :                 spin_lock(&i_mapping->private_lock);
     294                 :          0 :                 i_mapping->private_data = NULL;
     295                 :          0 :                 ctx->aio_ring_file = NULL;
     296                 :            :                 spin_unlock(&i_mapping->private_lock);
     297                 :            : 
     298                 :          0 :                 fput(aio_ring_file);
     299                 :            :         }
     300                 :          0 : }
     301                 :            : 
     302                 :          0 : static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
     303                 :            : {
     304                 :            :         int i;
     305                 :            : 
     306                 :            :         /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
     307                 :            :          * accesses to the kioctx from page migration.
     308                 :            :          */
     309                 :          0 :         put_aio_ring_file(ctx);
     310                 :            : 
     311                 :          0 :         for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
     312                 :            :                 struct page *page;
     313                 :            :                 pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
     314                 :            :                                 page_count(ctx->ring_pages[i]));
     315                 :          0 :                 page = ctx->ring_pages[i];
     316                 :          0 :                 if (!page)
     317                 :          0 :                         continue;
     318                 :          0 :                 ctx->ring_pages[i] = NULL;
     319                 :          0 :                 put_page(page);
     320                 :            :         }
     321                 :            : 
     322                 :          0 :         if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
     323                 :          0 :                 kfree(ctx->ring_pages);
     324                 :          0 :                 ctx->ring_pages = NULL;
     325                 :            :         }
     326                 :          0 : }
     327                 :            : 
     328                 :          0 : static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
     329                 :            : {
     330                 :          0 :         struct file *file = vma->vm_file;
     331                 :          0 :         struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
     332                 :            :         struct kioctx_table *table;
     333                 :            :         int i, res = -EINVAL;
     334                 :            : 
     335                 :            :         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
     336                 :            :         rcu_read_lock();
     337                 :          0 :         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
     338                 :          0 :         for (i = 0; i < table->nr; i++) {
     339                 :            :                 struct kioctx *ctx;
     340                 :            : 
     341                 :          0 :                 ctx = rcu_dereference(table->table[i]);
     342                 :          0 :                 if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
     343                 :          0 :                         if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
     344                 :          0 :                                 ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
     345                 :            :                                 res = 0;
     346                 :            :                         }
     347                 :            :                         break;
     348                 :            :                 }
     349                 :            :         }
     350                 :            : 
     351                 :            :         rcu_read_unlock();
     352                 :            :         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
     353                 :          0 :         return res;
     354                 :            : }
     355                 :            : 
     356                 :            : static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
     357                 :            :         .mremap         = aio_ring_mremap,
     358                 :            : #if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
     359                 :            :         .fault          = filemap_fault,
     360                 :            :         .map_pages      = filemap_map_pages,
     361                 :            :         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
     362                 :            : #endif
     363                 :            : };
     364                 :            : 
     365                 :          0 : static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
     366                 :            : {
     367                 :          0 :         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
     368                 :          0 :         vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
     369                 :          0 :         return 0;
     370                 :            : }
     371                 :            : 
     372                 :            : static const struct file_operations aio_ring_fops = {
     373                 :            :         .mmap = aio_ring_mmap,
     374                 :            : };
     375                 :            : 
     376                 :            : #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
     377                 :          0 : static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
     378                 :            :                         struct page *old, enum migrate_mode mode)
     379                 :            : {
     380                 :            :         struct kioctx *ctx;
     381                 :            :         unsigned long flags;
     382                 :            :         pgoff_t idx;
     383                 :            :         int rc;
     384                 :            : 
     385                 :            :         /*
     386                 :            :          * We cannot support the _NO_COPY case here, because copy needs to
     387                 :            :          * happen under the ctx->completion_lock. That does not work with the
     388                 :            :          * migration workflow of MIGRATE_SYNC_NO_COPY.
     389                 :            :          */
     390                 :          0 :         if (mode == MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
     391                 :            :                 return -EINVAL;
     392                 :            : 
     393                 :            :         rc = 0;
     394                 :            : 
     395                 :            :         /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
     396                 :            :         spin_lock(&mapping->private_lock);
     397                 :          0 :         ctx = mapping->private_data;
     398                 :          0 :         if (!ctx) {
     399                 :            :                 rc = -EINVAL;
     400                 :            :                 goto out;
     401                 :            :         }
     402                 :            : 
     403                 :            :         /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
     404                 :            :          * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
     405                 :            :          * a partially initialized kiotx.
     406                 :            :          */
     407                 :          0 :         if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
     408                 :            :                 rc = -EAGAIN;
     409                 :            :                 goto out;
     410                 :            :         }
     411                 :            : 
     412                 :          0 :         idx = old->index;
     413                 :          0 :         if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
     414                 :            :                 /* Make sure the old page hasn't already been changed */
     415                 :          0 :                 if (ctx->ring_pages[idx] != old)
     416                 :            :                         rc = -EAGAIN;
     417                 :            :         } else
     418                 :            :                 rc = -EINVAL;
     419                 :            : 
     420                 :          0 :         if (rc != 0)
     421                 :            :                 goto out_unlock;
     422                 :            : 
     423                 :            :         /* Writeback must be complete */
     424                 :          0 :         BUG_ON(PageWriteback(old));
     425                 :          0 :         get_page(new);
     426                 :            : 
     427                 :          0 :         rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, 1);
     428                 :          0 :         if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
     429                 :          0 :                 put_page(new);
     430                 :          0 :                 goto out_unlock;
     431                 :            :         }
     432                 :            : 
     433                 :            :         /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
     434                 :            :          * while the old page is copied to the new.  This prevents new
     435                 :            :          * events from being lost.
     436                 :            :          */
     437                 :          0 :         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
     438                 :          0 :         migrate_page_copy(new, old);
     439                 :          0 :         BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
     440                 :          0 :         ctx->ring_pages[idx] = new;
     441                 :            :         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
     442                 :            : 
     443                 :            :         /* The old page is no longer accessible. */
     444                 :          0 :         put_page(old);
     445                 :            : 
     446                 :            : out_unlock:
     447                 :          0 :         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
     448                 :            : out:
     449                 :            :         spin_unlock(&mapping->private_lock);
     450                 :          0 :         return rc;
     451                 :            : }
     452                 :            : #endif
     453                 :            : 
     454                 :            : static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
     455                 :            :         .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
     456                 :            : #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
     457                 :            :         .migratepage    = aio_migratepage,
     458                 :            : #endif
     459                 :            : };
     460                 :            : 
     461                 :          0 : static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx, unsigned int nr_events)
     462                 :            : {
     463                 :            :         struct aio_ring *ring;
     464                 :          0 :         struct mm_struct *mm = current->mm;
     465                 :            :         unsigned long size, unused;
     466                 :            :         int nr_pages;
     467                 :            :         int i;
     468                 :            :         struct file *file;
     469                 :            : 
     470                 :            :         /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
     471                 :          0 :         nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
     472                 :            : 
     473                 :            :         size = sizeof(struct aio_ring);
     474                 :          0 :         size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
     475                 :            : 
     476                 :          0 :         nr_pages = PFN_UP(size);
     477                 :          0 :         if (nr_pages < 0)
     478                 :            :                 return -EINVAL;
     479                 :            : 
     480                 :          0 :         file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
     481                 :          0 :         if (IS_ERR(file)) {
     482                 :          0 :                 ctx->aio_ring_file = NULL;
     483                 :          0 :                 return -ENOMEM;
     484                 :            :         }
     485                 :            : 
     486                 :          0 :         ctx->aio_ring_file = file;
     487                 :          0 :         nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
     488                 :            :                         / sizeof(struct io_event);
     489                 :            : 
     490                 :          0 :         ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
     491                 :          0 :         if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
     492                 :          0 :                 ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
     493                 :            :                                           GFP_KERNEL);
     494                 :          0 :                 if (!ctx->ring_pages) {
     495                 :          0 :                         put_aio_ring_file(ctx);
     496                 :          0 :                         return -ENOMEM;
     497                 :            :                 }
     498                 :            :         }
     499                 :            : 
     500                 :          0 :         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
     501                 :            :                 struct page *page;
     502                 :          0 :                 page = find_or_create_page(file->f_mapping,
     503                 :            :                                            i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
     504                 :          0 :                 if (!page)
     505                 :            :                         break;
     506                 :            :                 pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
     507                 :            :                          current->pid, i, page_count(page));
     508                 :            :                 SetPageUptodate(page);
     509                 :          0 :                 unlock_page(page);
     510                 :            : 
     511                 :          0 :                 ctx->ring_pages[i] = page;
     512                 :            :         }
     513                 :          0 :         ctx->nr_pages = i;
     514                 :            : 
     515                 :          0 :         if (unlikely(i != nr_pages)) {
     516                 :          0 :                 aio_free_ring(ctx);
     517                 :          0 :                 return -ENOMEM;
     518                 :            :         }
     519                 :            : 
     520                 :          0 :         ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
     521                 :            :         pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
     522                 :            : 
     523                 :          0 :         if (down_write_killable(&mm->mmap_sem)) {
     524                 :          0 :                 ctx->mmap_size = 0;
     525                 :          0 :                 aio_free_ring(ctx);
     526                 :          0 :                 return -EINTR;
     527                 :            :         }
     528                 :            : 
     529                 :          0 :         ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
     530                 :            :                                        PROT_READ | PROT_WRITE,
     531                 :            :                                        MAP_SHARED, 0, &unused, NULL);
     532                 :          0 :         up_write(&mm->mmap_sem);
     533                 :          0 :         if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
     534                 :          0 :                 ctx->mmap_size = 0;
     535                 :          0 :                 aio_free_ring(ctx);
     536                 :          0 :                 return -ENOMEM;
     537                 :            :         }
     538                 :            : 
     539                 :            :         pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
     540                 :            : 
     541                 :          0 :         ctx->user_id = ctx->mmap_base;
     542                 :          0 :         ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
     543                 :            : 
     544                 :          0 :         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
     545                 :          0 :         ring->nr = nr_events;        /* user copy */
     546                 :          0 :         ring->id = ~0U;
     547                 :          0 :         ring->head = ring->tail = 0;
     548                 :          0 :         ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
     549                 :          0 :         ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
     550                 :          0 :         ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
     551                 :          0 :         ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
     552                 :            :         kunmap_atomic(ring);
     553                 :          0 :         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
     554                 :            : 
     555                 :          0 :         return 0;
     556                 :            : }
     557                 :            : 
     558                 :            : #define AIO_EVENTS_PER_PAGE     (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
     559                 :            : #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE   ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
     560                 :            : #define AIO_EVENTS_OFFSET       (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
     561                 :            : 
     562                 :          0 : void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
     563                 :            : {
     564                 :            :         struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
     565                 :          0 :         struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
     566                 :            :         unsigned long flags;
     567                 :            : 
     568                 :          0 :         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&req->ki_list)))
     569                 :          0 :                 return;
     570                 :            : 
     571                 :          0 :         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
     572                 :          0 :         list_add_tail(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
     573                 :          0 :         req->ki_cancel = cancel;
     574                 :            :         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
     575                 :            : }
     576                 :            : EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
     577                 :            : 
     578                 :            : /*
     579                 :            :  * free_ioctx() should be RCU delayed to synchronize against the RCU
     580                 :            :  * protected lookup_ioctx() and also needs process context to call
     581                 :            :  * aio_free_ring().  Use rcu_work.
     582                 :            :  */
     583                 :          0 : static void free_ioctx(struct work_struct *work)
     584                 :            : {
     585                 :          0 :         struct kioctx *ctx = container_of(to_rcu_work(work), struct kioctx,
     586                 :            :                                           free_rwork);
     587                 :            :         pr_debug("freeing %p\n", ctx);
     588                 :            : 
     589                 :          0 :         aio_free_ring(ctx);
     590                 :          0 :         free_percpu(ctx->cpu);
     591                 :          0 :         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
     592                 :          0 :         percpu_ref_exit(&ctx->users);
     593                 :          0 :         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
     594                 :          0 : }
     595                 :            : 
     596                 :          0 : static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
     597                 :            : {
     598                 :            :         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
     599                 :            : 
     600                 :            :         /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
     601                 :          0 :         if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
     602                 :          0 :                 complete(&ctx->rq_wait->comp);
     603                 :            : 
     604                 :            :         /* Synchronize against RCU protected table->table[] dereferences */
     605                 :          0 :         INIT_RCU_WORK(&ctx->free_rwork, free_ioctx);
     606                 :          0 :         queue_rcu_work(system_wq, &ctx->free_rwork);
     607                 :          0 : }
     608                 :            : 
     609                 :            : /*
     610                 :            :  * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
     611                 :            :  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
     612                 :            :  * now it's safe to cancel any that need to be.
     613                 :            :  */
     614                 :          0 : static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
     615                 :            : {
     616                 :            :         struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
     617                 :            :         struct aio_kiocb *req;
     618                 :            : 
     619                 :            :         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
     620                 :            : 
     621                 :          0 :         while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
     622                 :          0 :                 req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
     623                 :            :                                        struct aio_kiocb, ki_list);
     624                 :          0 :                 req->ki_cancel(&req->rw);
     625                 :          0 :                 list_del_init(&req->ki_list);
     626                 :            :         }
     627                 :            : 
     628                 :            :         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
     629                 :            : 
     630                 :          0 :         percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
     631                 :            :         percpu_ref_put(&ctx->reqs);
     632                 :          0 : }
     633                 :            : 
     634                 :          0 : static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
     635                 :            : {
     636                 :            :         unsigned i, new_nr;
     637                 :            :         struct kioctx_table *table, *old;
     638                 :            :         struct aio_ring *ring;
     639                 :            : 
     640                 :            :         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
     641                 :          0 :         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
     642                 :            : 
     643                 :            :         while (1) {
     644                 :          0 :                 if (table)
     645                 :          0 :                         for (i = 0; i < table->nr; i++)
     646                 :          0 :                                 if (!rcu_access_pointer(table->table[i])) {
     647                 :          0 :                                         ctx->id = i;
     648                 :          0 :                                         rcu_assign_pointer(table->table[i], ctx);
     649                 :            :                                         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
     650                 :            : 
     651                 :            :                                         /* While kioctx setup is in progress,
     652                 :            :                                          * we are protected from page migration
     653                 :            :                                          * changes ring_pages by ->ring_lock.
     654                 :            :                                          */
     655                 :          0 :                                         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
     656                 :          0 :                                         ring->id = ctx->id;
     657                 :            :                                         kunmap_atomic(ring);
     658                 :          0 :                                         return 0;
     659                 :            :                                 }
     660                 :            : 
     661                 :          0 :                 new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
     662                 :            :                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
     663                 :            : 
     664                 :          0 :                 table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
     665                 :            :                                 new_nr, GFP_KERNEL);
     666                 :          0 :                 if (!table)
     667                 :            :                         return -ENOMEM;
     668                 :            : 
     669                 :          0 :                 table->nr = new_nr;
     670                 :            : 
     671                 :            :                 spin_lock(&mm->ioctx_lock);
     672                 :          0 :                 old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
     673                 :            : 
     674                 :          0 :                 if (!old) {
     675                 :          0 :                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
     676                 :          0 :                 } else if (table->nr > old->nr) {
     677                 :          0 :                         memcpy(table->table, old->table,
     678                 :            :                                old->nr * sizeof(struct kioctx *));
     679                 :            : 
     680                 :          0 :                         rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
     681                 :          0 :                         kfree_rcu(old, rcu);
     682                 :            :                 } else {
     683                 :          0 :                         kfree(table);
     684                 :            :                         table = old;
     685                 :            :                 }
     686                 :            :         }
     687                 :            : }
     688                 :            : 
     689                 :          0 : static void aio_nr_sub(unsigned nr)
     690                 :            : {
     691                 :            :         spin_lock(&aio_nr_lock);
     692                 :          0 :         if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
     693                 :          0 :                 aio_nr = 0;
     694                 :            :         else
     695                 :          0 :                 aio_nr -= nr;
     696                 :            :         spin_unlock(&aio_nr_lock);
     697                 :          0 : }
     698                 :            : 
     699                 :            : /* ioctx_alloc
     700                 :            :  *      Allocates and initializes an ioctx.  Returns an ERR_PTR if it failed.
     701                 :            :  */
     702                 :          0 : static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
     703                 :            : {
     704                 :          0 :         struct mm_struct *mm = current->mm;
     705                 :            :         struct kioctx *ctx;
     706                 :            :         int err = -ENOMEM;
     707                 :            : 
     708                 :            :         /*
     709                 :            :          * Store the original nr_events -- what userspace passed to io_setup(),
     710                 :            :          * for counting against the global limit -- before it changes.
     711                 :            :          */
     712                 :            :         unsigned int max_reqs = nr_events;
     713                 :            : 
     714                 :            :         /*
     715                 :            :          * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
     716                 :            :          * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
     717                 :            :          *
     718                 :            :          * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
     719                 :            :          * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
     720                 :            :          * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
     721                 :            :          * counters at a time, so make sure that isn't 0:
     722                 :            :          */
     723                 :          0 :         nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
     724                 :          0 :         nr_events *= 2;
     725                 :            : 
     726                 :            :         /* Prevent overflows */
     727                 :          0 :         if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
     728                 :            :                 pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
     729                 :            :                 return ERR_PTR(-EINVAL);
     730                 :            :         }
     731                 :            : 
     732                 :          0 :         if (!nr_events || (unsigned long)max_reqs > aio_max_nr)
     733                 :            :                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
     734                 :            : 
     735                 :          0 :         ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
     736                 :          0 :         if (!ctx)
     737                 :            :                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
     738                 :            : 
     739                 :          0 :         ctx->max_reqs = max_reqs;
     740                 :            : 
     741                 :          0 :         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
     742                 :          0 :         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
     743                 :          0 :         mutex_init(&ctx->ring_lock);
     744                 :            :         /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
     745                 :            :          * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
     746                 :          0 :         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
     747                 :          0 :         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
     748                 :            : 
     749                 :          0 :         INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
     750                 :            : 
     751                 :          0 :         if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
     752                 :            :                 goto err;
     753                 :            : 
     754                 :          0 :         if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
     755                 :            :                 goto err;
     756                 :            : 
     757                 :          0 :         ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
     758                 :          0 :         if (!ctx->cpu)
     759                 :            :                 goto err;
     760                 :            : 
     761                 :          0 :         err = aio_setup_ring(ctx, nr_events);
     762                 :          0 :         if (err < 0)
     763                 :            :                 goto err;
     764                 :            : 
     765                 :          0 :         atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
     766                 :          0 :         ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
     767                 :          0 :         if (ctx->req_batch < 1)
     768                 :          0 :                 ctx->req_batch = 1;
     769                 :            : 
     770                 :            :         /* limit the number of system wide aios */
     771                 :            :         spin_lock(&aio_nr_lock);
     772                 :          0 :         if (aio_nr + ctx->max_reqs > aio_max_nr ||
     773                 :            :             aio_nr + ctx->max_reqs < aio_nr) {
     774                 :            :                 spin_unlock(&aio_nr_lock);
     775                 :            :                 err = -EAGAIN;
     776                 :          0 :                 goto err_ctx;
     777                 :            :         }
     778                 :          0 :         aio_nr += ctx->max_reqs;
     779                 :            :         spin_unlock(&aio_nr_lock);
     780                 :            : 
     781                 :            :         percpu_ref_get(&ctx->users);     /* io_setup() will drop this ref */
     782                 :            :         percpu_ref_get(&ctx->reqs);      /* free_ioctx_users() will drop this */
     783                 :            : 
     784                 :          0 :         err = ioctx_add_table(ctx, mm);
     785                 :          0 :         if (err)
     786                 :            :                 goto err_cleanup;
     787                 :            : 
     788                 :            :         /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
     789                 :          0 :         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
     790                 :            : 
     791                 :            :         pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
     792                 :            :                  ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
     793                 :          0 :         return ctx;
     794                 :            : 
     795                 :            : err_cleanup:
     796                 :          0 :         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
     797                 :            : err_ctx:
     798                 :            :         atomic_set(&ctx->dead, 1);
     799                 :          0 :         if (ctx->mmap_size)
     800                 :          0 :                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
     801                 :          0 :         aio_free_ring(ctx);
     802                 :            : err:
     803                 :          0 :         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
     804                 :          0 :         free_percpu(ctx->cpu);
     805                 :          0 :         percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
     806                 :          0 :         percpu_ref_exit(&ctx->users);
     807                 :          0 :         kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
     808                 :            :         pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
     809                 :          0 :         return ERR_PTR(err);
     810                 :            : }
     811                 :            : 
     812                 :            : /* kill_ioctx
     813                 :            :  *      Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
     814                 :            :  *      when the processes owning a context have all exited to encourage
     815                 :            :  *      the rapid destruction of the kioctx.
     816                 :            :  */
     817                 :          0 : static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
     818                 :            :                       struct ctx_rq_wait *wait)
     819                 :            : {
     820                 :            :         struct kioctx_table *table;
     821                 :            : 
     822                 :            :         spin_lock(&mm->ioctx_lock);
     823                 :          0 :         if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
     824                 :            :                 spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
     825                 :          0 :                 return -EINVAL;
     826                 :            :         }
     827                 :            : 
     828                 :          0 :         table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
     829                 :          0 :         WARN_ON(ctx != rcu_access_pointer(table->table[ctx->id]));
     830                 :          0 :         RCU_INIT_POINTER(table->table[ctx->id], NULL);
     831                 :            :         spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
     832                 :            : 
     833                 :            :         /* free_ioctx_reqs() will do the necessary RCU synchronization */
     834                 :          0 :         wake_up_all(&ctx->wait);
     835                 :            : 
     836                 :            :         /*
     837                 :            :          * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
     838                 :            :          * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
     839                 :            :          * has already returned, so io_setup() could potentially return
     840                 :            :          * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
     841                 :            :          *  could tell).
     842                 :            :          */
     843                 :          0 :         aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
     844                 :            : 
     845                 :          0 :         if (ctx->mmap_size)
     846                 :          0 :                 vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
     847                 :            : 
     848                 :          0 :         ctx->rq_wait = wait;
     849                 :          0 :         percpu_ref_kill(&ctx->users);
     850                 :          0 :         return 0;
     851                 :            : }
     852                 :            : 
     853                 :            : /*
     854                 :            :  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
     855                 :            :  * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
     856                 :            :  * called on the context.
     857                 :            :  *
     858                 :            :  * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
     859                 :            :  * them.
     860                 :            :  */
     861                 :          3 : void exit_aio(struct mm_struct *mm)
     862                 :            : {
     863                 :          3 :         struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
     864                 :            :         struct ctx_rq_wait wait;
     865                 :            :         int i, skipped;
     866                 :            : 
     867                 :          3 :         if (!table)
     868                 :          3 :                 return;
     869                 :            : 
     870                 :          0 :         atomic_set(&wait.count, table->nr);
     871                 :            :         init_completion(&wait.comp);
     872                 :            : 
     873                 :            :         skipped = 0;
     874                 :          0 :         for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
     875                 :            :                 struct kioctx *ctx =
     876                 :          0 :                         rcu_dereference_protected(table->table[i], true);
     877                 :            : 
     878                 :          0 :                 if (!ctx) {
     879                 :          0 :                         skipped++;
     880                 :          0 :                         continue;
     881                 :            :                 }
     882                 :            : 
     883                 :            :                 /*
     884                 :            :                  * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
     885                 :            :                  * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
     886                 :            :                  * this is not necessarily our ->mm.
     887                 :            :                  * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
     888                 :            :                  * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
     889                 :            :                  */
     890                 :          0 :                 ctx->mmap_size = 0;
     891                 :          0 :                 kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
     892                 :            :         }
     893                 :            : 
     894                 :          0 :         if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
     895                 :            :                 /* Wait until all IO for the context are done. */
     896                 :          0 :                 wait_for_completion(&wait.comp);
     897                 :            :         }
     898                 :            : 
     899                 :            :         RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
     900                 :          0 :         kfree(table);
     901                 :            : }
     902                 :            : 
     903                 :          0 : static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
     904                 :            : {
     905                 :            :         struct kioctx_cpu *kcpu;
     906                 :            :         unsigned long flags;
     907                 :            : 
     908                 :          0 :         local_irq_save(flags);
     909                 :          0 :         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
     910                 :          0 :         kcpu->reqs_available += nr;
     911                 :            : 
     912                 :          0 :         while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
     913                 :          0 :                 kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
     914                 :          0 :                 atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
     915                 :            :         }
     916                 :            : 
     917                 :          0 :         local_irq_restore(flags);
     918                 :          0 : }
     919                 :            : 
     920                 :          0 : static bool __get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
     921                 :            : {
     922                 :            :         struct kioctx_cpu *kcpu;
     923                 :            :         bool ret = false;
     924                 :            :         unsigned long flags;
     925                 :            : 
     926                 :          0 :         local_irq_save(flags);
     927                 :          0 :         kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
     928                 :          0 :         if (!kcpu->reqs_available) {
     929                 :          0 :                 int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
     930                 :            : 
     931                 :            :                 do {
     932                 :          0 :                         if (avail < ctx->req_batch)
     933                 :            :                                 goto out;
     934                 :            : 
     935                 :            :                         old = avail;
     936                 :          0 :                         avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
     937                 :          0 :                                                avail, avail - ctx->req_batch);
     938                 :          0 :                 } while (avail != old);
     939                 :            : 
     940                 :          0 :                 kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
     941                 :            :         }
     942                 :            : 
     943                 :            :         ret = true;
     944                 :          0 :         kcpu->reqs_available--;
     945                 :            : out:
     946                 :          0 :         local_irq_restore(flags);
     947                 :          0 :         return ret;
     948                 :            : }
     949                 :            : 
     950                 :            : /* refill_reqs_available
     951                 :            :  *      Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
     952                 :            :  *      number of free slots in the completion ring.  This can be called
     953                 :            :  *      from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
     954                 :            :  *      from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
     955                 :            :  *      called holding ctx->completion_lock.
     956                 :            :  */
     957                 :          0 : static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
     958                 :            :                                   unsigned tail)
     959                 :            : {
     960                 :            :         unsigned events_in_ring, completed;
     961                 :            : 
     962                 :            :         /* Clamp head since userland can write to it. */
     963                 :          0 :         head %= ctx->nr_events;
     964                 :          0 :         if (head <= tail)
     965                 :          0 :                 events_in_ring = tail - head;
     966                 :            :         else
     967                 :          0 :                 events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
     968                 :            : 
     969                 :          0 :         completed = ctx->completed_events;
     970                 :          0 :         if (events_in_ring < completed)
     971                 :          0 :                 completed -= events_in_ring;
     972                 :            :         else
     973                 :            :                 completed = 0;
     974                 :            : 
     975                 :          0 :         if (!completed)
     976                 :          0 :                 return;
     977                 :            : 
     978                 :          0 :         ctx->completed_events -= completed;
     979                 :          0 :         put_reqs_available(ctx, completed);
     980                 :            : }
     981                 :            : 
     982                 :            : /* user_refill_reqs_available
     983                 :            :  *      Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
     984                 :            :  *      out of space in the completion ring.
     985                 :            :  */
     986                 :          0 : static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
     987                 :            : {
     988                 :            :         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
     989                 :          0 :         if (ctx->completed_events) {
     990                 :            :                 struct aio_ring *ring;
     991                 :            :                 unsigned head;
     992                 :            : 
     993                 :            :                 /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
     994                 :            :                  * here, but that's okay since whether we read the old version
     995                 :            :                  * or the new version, and either will be valid.  The important
     996                 :            :                  * part is that head cannot pass tail since we prevent
     997                 :            :                  * aio_complete() from updating tail by holding
     998                 :            :                  * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
     999                 :            :                  * against ctx->completed_events below will make sure we do the
    1000                 :            :                  * safe/right thing.
    1001                 :            :                  */
    1002                 :          0 :                 ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
    1003                 :          0 :                 head = ring->head;
    1004                 :            :                 kunmap_atomic(ring);
    1005                 :            : 
    1006                 :          0 :                 refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
    1007                 :            :         }
    1008                 :            : 
    1009                 :            :         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
    1010                 :          0 : }
    1011                 :            : 
    1012                 :          0 : static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
    1013                 :            : {
    1014                 :          0 :         if (__get_reqs_available(ctx))
    1015                 :            :                 return true;
    1016                 :          0 :         user_refill_reqs_available(ctx);
    1017                 :          0 :         return __get_reqs_available(ctx);
    1018                 :            : }
    1019                 :            : 
    1020                 :            : /* aio_get_req
    1021                 :            :  *      Allocate a slot for an aio request.
    1022                 :            :  * Returns NULL if no requests are free.
    1023                 :            :  *
    1024                 :            :  * The refcount is initialized to 2 - one for the async op completion,
    1025                 :            :  * one for the synchronous code that does this.
    1026                 :            :  */
    1027                 :          0 : static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
    1028                 :            : {
    1029                 :            :         struct aio_kiocb *req;
    1030                 :            : 
    1031                 :          0 :         req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL);
    1032                 :          0 :         if (unlikely(!req))
    1033                 :            :                 return NULL;
    1034                 :            : 
    1035                 :          0 :         if (unlikely(!get_reqs_available(ctx))) {
    1036                 :          0 :                 kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
    1037                 :          0 :                 return NULL;
    1038                 :            :         }
    1039                 :            : 
    1040                 :          0 :         percpu_ref_get(&ctx->reqs);
    1041                 :          0 :         req->ki_ctx = ctx;
    1042                 :          0 :         INIT_LIST_HEAD(&req->ki_list);
    1043                 :            :         refcount_set(&req->ki_refcnt, 2);
    1044                 :          0 :         req->ki_eventfd = NULL;
    1045                 :          0 :         return req;
    1046                 :            : }
    1047                 :            : 
    1048                 :          0 : static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
    1049                 :            : {
    1050                 :          0 :         struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
    1051                 :          0 :         struct mm_struct *mm = current->mm;
    1052                 :            :         struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
    1053                 :            :         struct kioctx_table *table;
    1054                 :            :         unsigned id;
    1055                 :            : 
    1056                 :          0 :         if (get_user(id, &ring->id))
    1057                 :            :                 return NULL;
    1058                 :            : 
    1059                 :            :         rcu_read_lock();
    1060                 :          0 :         table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
    1061                 :            : 
    1062                 :          0 :         if (!table || id >= table->nr)
    1063                 :            :                 goto out;
    1064                 :            : 
    1065                 :          0 :         id = array_index_nospec(id, table->nr);
    1066                 :          0 :         ctx = rcu_dereference(table->table[id]);
    1067                 :          0 :         if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
    1068                 :          0 :                 if (percpu_ref_tryget_live(&ctx->users))
    1069                 :            :                         ret = ctx;
    1070                 :            :         }
    1071                 :            : out:
    1072                 :            :         rcu_read_unlock();
    1073                 :          0 :         return ret;
    1074                 :            : }
    1075                 :            : 
    1076                 :          0 : static inline void iocb_destroy(struct aio_kiocb *iocb)
    1077                 :            : {
    1078                 :          0 :         if (iocb->ki_eventfd)
    1079                 :          0 :                 eventfd_ctx_put(iocb->ki_eventfd);
    1080                 :          0 :         if (iocb->ki_filp)
    1081                 :          0 :                 fput(iocb->ki_filp);
    1082                 :          0 :         percpu_ref_put(&iocb->ki_ctx->reqs);
    1083                 :          0 :         kmem_cache_free(kiocb_cachep, iocb);
    1084                 :          0 : }
    1085                 :            : 
    1086                 :            : /* aio_complete
    1087                 :            :  *      Called when the io request on the given iocb is complete.
    1088                 :            :  */
    1089                 :          0 : static void aio_complete(struct aio_kiocb *iocb)
    1090                 :            : {
    1091                 :          0 :         struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
    1092                 :            :         struct aio_ring *ring;
    1093                 :            :         struct io_event *ev_page, *event;
    1094                 :            :         unsigned tail, pos, head;
    1095                 :            :         unsigned long   flags;
    1096                 :            : 
    1097                 :            :         /*
    1098                 :            :          * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
    1099                 :            :          * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
    1100                 :            :          * pointer since we might be called from irq context.
    1101                 :            :          */
    1102                 :          0 :         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
    1103                 :            : 
    1104                 :          0 :         tail = ctx->tail;
    1105                 :          0 :         pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
    1106                 :            : 
    1107                 :          0 :         if (++tail >= ctx->nr_events)
    1108                 :            :                 tail = 0;
    1109                 :            : 
    1110                 :          0 :         ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
    1111                 :          0 :         event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
    1112                 :            : 
    1113                 :          0 :         *event = iocb->ki_res;
    1114                 :            : 
    1115                 :            :         kunmap_atomic(ev_page);
    1116                 :          0 :         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
    1117                 :            : 
    1118                 :            :         pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %Lx %Lx\n", ctx, tail, iocb,
    1119                 :            :                  (void __user *)(unsigned long)iocb->ki_res.obj,
    1120                 :            :                  iocb->ki_res.data, iocb->ki_res.res, iocb->ki_res.res2);
    1121                 :            : 
    1122                 :            :         /* after flagging the request as done, we
    1123                 :            :          * must never even look at it again
    1124                 :            :          */
    1125                 :          0 :         smp_wmb();      /* make event visible before updating tail */
    1126                 :            : 
    1127                 :          0 :         ctx->tail = tail;
    1128                 :            : 
    1129                 :          0 :         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
    1130                 :          0 :         head = ring->head;
    1131                 :          0 :         ring->tail = tail;
    1132                 :            :         kunmap_atomic(ring);
    1133                 :          0 :         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
    1134                 :            : 
    1135                 :          0 :         ctx->completed_events++;
    1136                 :          0 :         if (ctx->completed_events > 1)
    1137                 :          0 :                 refill_reqs_available(ctx, head, tail);
    1138                 :            :         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
    1139                 :            : 
    1140                 :            :         pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
    1141                 :            : 
    1142                 :            :         /*
    1143                 :            :          * Check if the user asked us to deliver the result through an
    1144                 :            :          * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
    1145                 :            :          * from IRQ context.
    1146                 :            :          */
    1147                 :          0 :         if (iocb->ki_eventfd)
    1148                 :          0 :                 eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
    1149                 :            : 
    1150                 :            :         /*
    1151                 :            :          * We have to order our ring_info tail store above and test
    1152                 :            :          * of the wait list below outside the wait lock.  This is
    1153                 :            :          * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
    1154                 :            :          * ordered with the unlocked test.
    1155                 :            :          */
    1156                 :          0 :         smp_mb();
    1157                 :            : 
    1158                 :          0 :         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
    1159                 :          0 :                 wake_up(&ctx->wait);
    1160                 :          0 : }
    1161                 :            : 
    1162                 :          0 : static inline void iocb_put(struct aio_kiocb *iocb)
    1163                 :            : {
    1164                 :          0 :         if (refcount_dec_and_test(&iocb->ki_refcnt)) {
    1165                 :          0 :                 aio_complete(iocb);
    1166                 :          0 :                 iocb_destroy(iocb);
    1167                 :            :         }
    1168                 :          0 : }
    1169                 :            : 
    1170                 :            : /* aio_read_events_ring
    1171                 :            :  *      Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
    1172                 :            :  *      events fetched
    1173                 :            :  */
    1174                 :          0 : static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
    1175                 :            :                                  struct io_event __user *event, long nr)
    1176                 :            : {
    1177                 :            :         struct aio_ring *ring;
    1178                 :            :         unsigned head, tail, pos;
    1179                 :            :         long ret = 0;
    1180                 :            :         int copy_ret;
    1181                 :            : 
    1182                 :            :         /*
    1183                 :            :          * The mutex can block and wake us up and that will cause
    1184                 :            :          * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
    1185                 :            :          * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
    1186                 :            :          * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
    1187                 :            :          */
    1188                 :            :         sched_annotate_sleep();
    1189                 :          0 :         mutex_lock(&ctx->ring_lock);
    1190                 :            : 
    1191                 :            :         /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
    1192                 :          0 :         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
    1193                 :          0 :         head = ring->head;
    1194                 :          0 :         tail = ring->tail;
    1195                 :            :         kunmap_atomic(ring);
    1196                 :            : 
    1197                 :            :         /*
    1198                 :            :          * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
    1199                 :            :          * we also see the events that were stored up to the tail.
    1200                 :            :          */
    1201                 :          0 :         smp_rmb();
    1202                 :            : 
    1203                 :            :         pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
    1204                 :            : 
    1205                 :          0 :         if (head == tail)
    1206                 :            :                 goto out;
    1207                 :            : 
    1208                 :          0 :         head %= ctx->nr_events;
    1209                 :          0 :         tail %= ctx->nr_events;
    1210                 :            : 
    1211                 :          0 :         while (ret < nr) {
    1212                 :            :                 long avail;
    1213                 :            :                 struct io_event *ev;
    1214                 :            :                 struct page *page;
    1215                 :            : 
    1216                 :          0 :                 avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
    1217                 :          0 :                 if (head == tail)
    1218                 :            :                         break;
    1219                 :            : 
    1220                 :          0 :                 pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
    1221                 :          0 :                 page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
    1222                 :          0 :                 pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
    1223                 :            : 
    1224                 :          0 :                 avail = min(avail, nr - ret);
    1225                 :          0 :                 avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE - pos);
    1226                 :            : 
    1227                 :          0 :                 ev = kmap(page);
    1228                 :          0 :                 copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
    1229                 :            :                                         sizeof(*ev) * avail);
    1230                 :            :                 kunmap(page);
    1231                 :            : 
    1232                 :          0 :                 if (unlikely(copy_ret)) {
    1233                 :            :                         ret = -EFAULT;
    1234                 :            :                         goto out;
    1235                 :            :                 }
    1236                 :            : 
    1237                 :          0 :                 ret += avail;
    1238                 :          0 :                 head += avail;
    1239                 :          0 :                 head %= ctx->nr_events;
    1240                 :            :         }
    1241                 :            : 
    1242                 :          0 :         ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
    1243                 :          0 :         ring->head = head;
    1244                 :            :         kunmap_atomic(ring);
    1245                 :          0 :         flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
    1246                 :            : 
    1247                 :            :         pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
    1248                 :            : out:
    1249                 :          0 :         mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
    1250                 :            : 
    1251                 :          0 :         return ret;
    1252                 :            : }
    1253                 :            : 
    1254                 :          0 : static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
    1255                 :            :                             struct io_event __user *event, long *i)
    1256                 :            : {
    1257                 :          0 :         long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
    1258                 :            : 
    1259                 :          0 :         if (ret > 0)
    1260                 :          0 :                 *i += ret;
    1261                 :            : 
    1262                 :          0 :         if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
    1263                 :            :                 ret = -EINVAL;
    1264                 :            : 
    1265                 :          0 :         if (!*i)
    1266                 :          0 :                 *i = ret;
    1267                 :            : 
    1268                 :          0 :         return ret < 0 || *i >= min_nr;
    1269                 :            : }
    1270                 :            : 
    1271                 :          0 : static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
    1272                 :            :                         struct io_event __user *event,
    1273                 :            :                         ktime_t until)
    1274                 :            : {
    1275                 :          0 :         long ret = 0;
    1276                 :            : 
    1277                 :            :         /*
    1278                 :            :          * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
    1279                 :            :          * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
    1280                 :            :          * TASK_INTERRUPTIBLE.
    1281                 :            :          *
    1282                 :            :          * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
    1283                 :            :          * the task state back to TASK_RUNNING.
    1284                 :            :          *
    1285                 :            :          * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
    1286                 :            :          * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
    1287                 :            :          * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
    1288                 :            :          * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
    1289                 :            :          * something to be aware of when touching this code.
    1290                 :            :          */
    1291                 :          0 :         if (until == 0)
    1292                 :          0 :                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
    1293                 :            :         else
    1294                 :          0 :                 wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
    1295                 :            :                                 aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
    1296                 :            :                                 until);
    1297                 :          0 :         return ret;
    1298                 :            : }
    1299                 :            : 
    1300                 :            : /* sys_io_setup:
    1301                 :            :  *      Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
    1302                 :            :  *      ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
    1303                 :            :  *      must be initialized to 0 prior to the call.  On successful
    1304                 :            :  *      creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting 
    1305                 :            :  *      handle.  May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
    1306                 :            :  *      if the specified nr_events exceeds internal limits.  May fail 
    1307                 :            :  *      with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit 
    1308                 :            :  *      of available events.  May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
    1309                 :            :  *      resources are available.  May fail with -EFAULT if an invalid
    1310                 :            :  *      pointer is passed for ctxp.  Will fail with -ENOSYS if not
    1311                 :            :  *      implemented.
    1312                 :            :  */
    1313                 :          0 : SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
    1314                 :            : {
    1315                 :            :         struct kioctx *ioctx = NULL;
    1316                 :            :         unsigned long ctx;
    1317                 :            :         long ret;
    1318                 :            : 
    1319                 :          0 :         ret = get_user(ctx, ctxp);
    1320                 :          0 :         if (unlikely(ret))
    1321                 :            :                 goto out;
    1322                 :            : 
    1323                 :            :         ret = -EINVAL;
    1324                 :          0 :         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
    1325                 :            :                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
    1326                 :            :                          ctx, nr_events);
    1327                 :            :                 goto out;
    1328                 :            :         }
    1329                 :            : 
    1330                 :          0 :         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
    1331                 :            :         ret = PTR_ERR(ioctx);
    1332                 :          0 :         if (!IS_ERR(ioctx)) {
    1333                 :          0 :                 ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
    1334                 :          0 :                 if (ret)
    1335                 :          0 :                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
    1336                 :          0 :                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
    1337                 :            :         }
    1338                 :            : 
    1339                 :            : out:
    1340                 :          0 :         return ret;
    1341                 :            : }
    1342                 :            : 
    1343                 :            : #ifdef CONFIG_COMPAT
    1344                 :            : COMPAT_SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, u32 __user *, ctx32p)
    1345                 :            : {
    1346                 :            :         struct kioctx *ioctx = NULL;
    1347                 :            :         unsigned long ctx;
    1348                 :            :         long ret;
    1349                 :            : 
    1350                 :            :         ret = get_user(ctx, ctx32p);
    1351                 :            :         if (unlikely(ret))
    1352                 :            :                 goto out;
    1353                 :            : 
    1354                 :            :         ret = -EINVAL;
    1355                 :            :         if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
    1356                 :            :                 pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
    1357                 :            :                          ctx, nr_events);
    1358                 :            :                 goto out;
    1359                 :            :         }
    1360                 :            : 
    1361                 :            :         ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
    1362                 :            :         ret = PTR_ERR(ioctx);
    1363                 :            :         if (!IS_ERR(ioctx)) {
    1364                 :            :                 /* truncating is ok because it's a user address */
    1365                 :            :                 ret = put_user((u32)ioctx->user_id, ctx32p);
    1366                 :            :                 if (ret)
    1367                 :            :                         kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
    1368                 :            :                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
    1369                 :            :         }
    1370                 :            : 
    1371                 :            : out:
    1372                 :            :         return ret;
    1373                 :            : }
    1374                 :            : #endif
    1375                 :            : 
    1376                 :            : /* sys_io_destroy:
    1377                 :            :  *      Destroy the aio_context specified.  May cancel any outstanding 
    1378                 :            :  *      AIOs and block on completion.  Will fail with -ENOSYS if not
    1379                 :            :  *      implemented.  May fail with -EINVAL if the context pointed to
    1380                 :            :  *      is invalid.
    1381                 :            :  */
    1382                 :          0 : SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
    1383                 :            : {
    1384                 :          0 :         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
    1385                 :          0 :         if (likely(NULL != ioctx)) {
    1386                 :            :                 struct ctx_rq_wait wait;
    1387                 :            :                 int ret;
    1388                 :            : 
    1389                 :            :                 init_completion(&wait.comp);
    1390                 :            :                 atomic_set(&wait.count, 1);
    1391                 :            : 
    1392                 :            :                 /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
    1393                 :            :                  * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
    1394                 :            :                  * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
    1395                 :            :                  */
    1396                 :          0 :                 ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
    1397                 :          0 :                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
    1398                 :            : 
    1399                 :            :                 /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
    1400                 :            :                  * keep using user-space buffers even if user thinks the context
    1401                 :            :                  * is destroyed.
    1402                 :            :                  */
    1403                 :          0 :                 if (!ret)
    1404                 :          0 :                         wait_for_completion(&wait.comp);
    1405                 :            : 
    1406                 :            :                 return ret;
    1407                 :            :         }
    1408                 :            :         pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
    1409                 :            :         return -EINVAL;
    1410                 :            : }
    1411                 :            : 
    1412                 :          0 : static void aio_remove_iocb(struct aio_kiocb *iocb)
    1413                 :            : {
    1414                 :          0 :         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
    1415                 :            :         unsigned long flags;
    1416                 :            : 
    1417                 :          0 :         spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
    1418                 :            :         list_del(&iocb->ki_list);
    1419                 :            :         spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
    1420                 :          0 : }
    1421                 :            : 
    1422                 :          0 : static void aio_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
    1423                 :            : {
    1424                 :            :         struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, rw);
    1425                 :            : 
    1426                 :          0 :         if (!list_empty_careful(&iocb->ki_list))
    1427                 :          0 :                 aio_remove_iocb(iocb);
    1428                 :            : 
    1429                 :          0 :         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE) {
    1430                 :          0 :                 struct inode *inode = file_inode(kiocb->ki_filp);
    1431                 :            : 
    1432                 :            :                 /*
    1433                 :            :                  * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
    1434                 :            :                  * thread.
    1435                 :            :                  */
    1436                 :            :                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
    1437                 :            :                         __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
    1438                 :          0 :                 file_end_write(kiocb->ki_filp);
    1439                 :            :         }
    1440                 :            : 
    1441                 :          0 :         iocb->ki_res.res = res;
    1442                 :          0 :         iocb->ki_res.res2 = res2;
    1443                 :          0 :         iocb_put(iocb);
    1444                 :          0 : }
    1445                 :            : 
    1446                 :          0 : static int aio_prep_rw(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb)
    1447                 :            : {
    1448                 :            :         int ret;
    1449                 :            : 
    1450                 :          0 :         req->ki_complete = aio_complete_rw;
    1451                 :          0 :         req->private = NULL;
    1452                 :          0 :         req->ki_pos = iocb->aio_offset;
    1453                 :          0 :         req->ki_flags = iocb_flags(req->ki_filp);
    1454                 :          0 :         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD)
    1455                 :          0 :                 req->ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
    1456                 :          0 :         req->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->ki_filp));
    1457                 :          0 :         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_IOPRIO) {
    1458                 :            :                 /*
    1459                 :            :                  * If the IOCB_FLAG_IOPRIO flag of aio_flags is set, then
    1460                 :            :                  * aio_reqprio is interpreted as an I/O scheduling
    1461                 :            :                  * class and priority.
    1462                 :            :                  */
    1463                 :          0 :                 ret = ioprio_check_cap(iocb->aio_reqprio);
    1464                 :          0 :                 if (ret) {
    1465                 :            :                         pr_debug("aio ioprio check cap error: %d\n", ret);
    1466                 :            :                         return ret;
    1467                 :            :                 }
    1468                 :            : 
    1469                 :          0 :                 req->ki_ioprio = iocb->aio_reqprio;
    1470                 :            :         } else
    1471                 :          0 :                 req->ki_ioprio = get_current_ioprio();
    1472                 :            : 
    1473                 :          0 :         ret = kiocb_set_rw_flags(req, iocb->aio_rw_flags);
    1474                 :          0 :         if (unlikely(ret))
    1475                 :            :                 return ret;
    1476                 :            : 
    1477                 :          0 :         req->ki_flags &= ~IOCB_HIPRI; /* no one is going to poll for this I/O */
    1478                 :          0 :         return 0;
    1479                 :            : }
    1480                 :            : 
    1481                 :          0 : static ssize_t aio_setup_rw(int rw, const struct iocb *iocb,
    1482                 :            :                 struct iovec **iovec, bool vectored, bool compat,
    1483                 :            :                 struct iov_iter *iter)
    1484                 :            : {
    1485                 :          0 :         void __user *buf = (void __user *)(uintptr_t)iocb->aio_buf;
    1486                 :          0 :         size_t len = iocb->aio_nbytes;
    1487                 :            : 
    1488                 :          0 :         if (!vectored) {
    1489                 :          0 :                 ssize_t ret = import_single_range(rw, buf, len, *iovec, iter);
    1490                 :          0 :                 *iovec = NULL;
    1491                 :          0 :                 return ret;
    1492                 :            :         }
    1493                 :            : #ifdef CONFIG_COMPAT
    1494                 :            :         if (compat)
    1495                 :            :                 return compat_import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec,
    1496                 :            :                                 iter);
    1497                 :            : #endif
    1498                 :          0 :         return import_iovec(rw, buf, len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
    1499                 :            : }
    1500                 :            : 
    1501                 :          0 : static inline void aio_rw_done(struct kiocb *req, ssize_t ret)
    1502                 :            : {
    1503                 :          0 :         switch (ret) {
    1504                 :            :         case -EIOCBQUEUED:
    1505                 :            :                 break;
    1506                 :            :         case -ERESTARTSYS:
    1507                 :            :         case -ERESTARTNOINTR:
    1508                 :            :         case -ERESTARTNOHAND:
    1509                 :            :         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
    1510                 :            :                 /*
    1511                 :            :                  * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
    1512                 :            :                  * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
    1513                 :            :                  */
    1514                 :            :                 ret = -EINTR;
    1515                 :            :                 /*FALLTHRU*/
    1516                 :            :         default:
    1517                 :          0 :                 req->ki_complete(req, ret, 0);
    1518                 :            :         }
    1519                 :          0 : }
    1520                 :            : 
    1521                 :          0 : static int aio_read(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
    1522                 :            :                         bool vectored, bool compat)
    1523                 :            : {
    1524                 :          0 :         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
    1525                 :            :         struct iov_iter iter;
    1526                 :            :         struct file *file;
    1527                 :            :         int ret;
    1528                 :            : 
    1529                 :          0 :         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
    1530                 :          0 :         if (ret)
    1531                 :            :                 return ret;
    1532                 :          0 :         file = req->ki_filp;
    1533                 :          0 :         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_READ)))
    1534                 :            :                 return -EBADF;
    1535                 :            :         ret = -EINVAL;
    1536                 :          0 :         if (unlikely(!file->f_op->read_iter))
    1537                 :            :                 return -EINVAL;
    1538                 :            : 
    1539                 :          0 :         ret = aio_setup_rw(READ, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
    1540                 :          0 :         if (ret < 0)
    1541                 :            :                 return ret;
    1542                 :          0 :         ret = rw_verify_area(READ, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
    1543                 :          0 :         if (!ret)
    1544                 :          0 :                 aio_rw_done(req, call_read_iter(file, req, &iter));
    1545                 :          0 :         kfree(iovec);
    1546                 :          0 :         return ret;
    1547                 :            : }
    1548                 :            : 
    1549                 :          0 : static int aio_write(struct kiocb *req, const struct iocb *iocb,
    1550                 :            :                          bool vectored, bool compat)
    1551                 :            : {
    1552                 :          0 :         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
    1553                 :            :         struct iov_iter iter;
    1554                 :            :         struct file *file;
    1555                 :            :         int ret;
    1556                 :            : 
    1557                 :          0 :         ret = aio_prep_rw(req, iocb);
    1558                 :          0 :         if (ret)
    1559                 :            :                 return ret;
    1560                 :          0 :         file = req->ki_filp;
    1561                 :            : 
    1562                 :          0 :         if (unlikely(!(file->f_mode & FMODE_WRITE)))
    1563                 :            :                 return -EBADF;
    1564                 :          0 :         if (unlikely(!file->f_op->write_iter))
    1565                 :            :                 return -EINVAL;
    1566                 :            : 
    1567                 :          0 :         ret = aio_setup_rw(WRITE, iocb, &iovec, vectored, compat, &iter);
    1568                 :          0 :         if (ret < 0)
    1569                 :            :                 return ret;
    1570                 :          0 :         ret = rw_verify_area(WRITE, file, &req->ki_pos, iov_iter_count(&iter));
    1571                 :          0 :         if (!ret) {
    1572                 :            :                 /*
    1573                 :            :                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
    1574                 :            :                  * which will be released by another thread in
    1575                 :            :                  * aio_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
    1576                 :            :                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
    1577                 :            :                  * we return to userspace.
    1578                 :            :                  */
    1579                 :          0 :                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode)) {
    1580                 :          0 :                         __sb_start_write(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE, true);
    1581                 :            :                         __sb_writers_release(file_inode(file)->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
    1582                 :            :                 }
    1583                 :          0 :                 req->ki_flags |= IOCB_WRITE;
    1584                 :          0 :                 aio_rw_done(req, call_write_iter(file, req, &iter));
    1585                 :            :         }
    1586                 :          0 :         kfree(iovec);
    1587                 :          0 :         return ret;
    1588                 :            : }
    1589                 :            : 
    1590                 :          0 : static void aio_fsync_work(struct work_struct *work)
    1591                 :            : {
    1592                 :          0 :         struct aio_kiocb *iocb = container_of(work, struct aio_kiocb, fsync.work);
    1593                 :          0 :         const struct cred *old_cred = override_creds(iocb->fsync.creds);
    1594                 :            : 
    1595                 :          0 :         iocb->ki_res.res = vfs_fsync(iocb->fsync.file, iocb->fsync.datasync);
    1596                 :          0 :         revert_creds(old_cred);
    1597                 :          0 :         put_cred(iocb->fsync.creds);
    1598                 :          0 :         iocb_put(iocb);
    1599                 :          0 : }
    1600                 :            : 
    1601                 :          0 : static int aio_fsync(struct fsync_iocb *req, const struct iocb *iocb,
    1602                 :            :                      bool datasync)
    1603                 :            : {
    1604                 :          0 :         if (unlikely(iocb->aio_buf || iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes ||
    1605                 :            :                         iocb->aio_rw_flags))
    1606                 :            :                 return -EINVAL;
    1607                 :            : 
    1608                 :          0 :         if (unlikely(!req->file->f_op->fsync))
    1609                 :            :                 return -EINVAL;
    1610                 :            : 
    1611                 :          0 :         req->creds = prepare_creds();
    1612                 :          0 :         if (!req->creds)
    1613                 :            :                 return -ENOMEM;
    1614                 :            : 
    1615                 :          0 :         req->datasync = datasync;
    1616                 :          0 :         INIT_WORK(&req->work, aio_fsync_work);
    1617                 :          0 :         schedule_work(&req->work);
    1618                 :          0 :         return 0;
    1619                 :            : }
    1620                 :            : 
    1621                 :          0 : static void aio_poll_put_work(struct work_struct *work)
    1622                 :            : {
    1623                 :          0 :         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
    1624                 :            :         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
    1625                 :            : 
    1626                 :          0 :         iocb_put(iocb);
    1627                 :          0 : }
    1628                 :            : 
    1629                 :          0 : static void aio_poll_complete_work(struct work_struct *work)
    1630                 :            : {
    1631                 :          0 :         struct poll_iocb *req = container_of(work, struct poll_iocb, work);
    1632                 :            :         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
    1633                 :          0 :         struct poll_table_struct pt = { ._key = req->events };
    1634                 :          0 :         struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
    1635                 :            :         __poll_t mask = 0;
    1636                 :            : 
    1637                 :          0 :         if (!READ_ONCE(req->cancelled))
    1638                 :          0 :                 mask = vfs_poll(req->file, &pt) & req->events;
    1639                 :            : 
    1640                 :            :         /*
    1641                 :            :          * Note that ->ki_cancel callers also delete iocb from active_reqs after
    1642                 :            :          * calling ->ki_cancel.  We need the ctx_lock roundtrip here to
    1643                 :            :          * synchronize with them.  In the cancellation case the list_del_init
    1644                 :            :          * itself is not actually needed, but harmless so we keep it in to
    1645                 :            :          * avoid further branches in the fast path.
    1646                 :            :          */
    1647                 :            :         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
    1648                 :          0 :         if (!mask && !READ_ONCE(req->cancelled)) {
    1649                 :          0 :                 add_wait_queue(req->head, &req->wait);
    1650                 :            :                 spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
    1651                 :          0 :                 return;
    1652                 :            :         }
    1653                 :          0 :         list_del_init(&iocb->ki_list);
    1654                 :          0 :         iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
    1655                 :          0 :         req->done = true;
    1656                 :            :         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
    1657                 :            : 
    1658                 :          0 :         iocb_put(iocb);
    1659                 :            : }
    1660                 :            : 
    1661                 :            : /* assumes we are called with irqs disabled */
    1662                 :          0 : static int aio_poll_cancel(struct kiocb *iocb)
    1663                 :            : {
    1664                 :            :         struct aio_kiocb *aiocb = container_of(iocb, struct aio_kiocb, rw);
    1665                 :            :         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
    1666                 :            : 
    1667                 :          0 :         spin_lock(&req->head->lock);
    1668                 :            :         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
    1669                 :          0 :         if (!list_empty(&req->wait.entry)) {
    1670                 :            :                 list_del_init(&req->wait.entry);
    1671                 :          0 :                 schedule_work(&aiocb->poll.work);
    1672                 :            :         }
    1673                 :          0 :         spin_unlock(&req->head->lock);
    1674                 :            : 
    1675                 :          0 :         return 0;
    1676                 :            : }
    1677                 :            : 
    1678                 :          0 : static int aio_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
    1679                 :            :                 void *key)
    1680                 :            : {
    1681                 :          0 :         struct poll_iocb *req = container_of(wait, struct poll_iocb, wait);
    1682                 :            :         struct aio_kiocb *iocb = container_of(req, struct aio_kiocb, poll);
    1683                 :          0 :         __poll_t mask = key_to_poll(key);
    1684                 :            :         unsigned long flags;
    1685                 :            : 
    1686                 :            :         /* for instances that support it check for an event match first: */
    1687                 :          0 :         if (mask && !(mask & req->events))
    1688                 :            :                 return 0;
    1689                 :            : 
    1690                 :          0 :         list_del_init(&req->wait.entry);
    1691                 :            : 
    1692                 :          0 :         if (mask && spin_trylock_irqsave(&iocb->ki_ctx->ctx_lock, flags)) {
    1693                 :          0 :                 struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
    1694                 :            : 
    1695                 :            :                 /*
    1696                 :            :                  * Try to complete the iocb inline if we can. Use
    1697                 :            :                  * irqsave/irqrestore because not all filesystems (e.g. fuse)
    1698                 :            :                  * call this function with IRQs disabled and because IRQs
    1699                 :            :                  * have to be disabled before ctx_lock is obtained.
    1700                 :            :                  */
    1701                 :            :                 list_del(&iocb->ki_list);
    1702                 :          0 :                 iocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
    1703                 :          0 :                 req->done = true;
    1704                 :          0 :                 if (iocb->ki_eventfd && eventfd_signal_count()) {
    1705                 :            :                         iocb = NULL;
    1706                 :          0 :                         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_put_work);
    1707                 :          0 :                         schedule_work(&req->work);
    1708                 :            :                 }
    1709                 :            :                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
    1710                 :          0 :                 if (iocb)
    1711                 :          0 :                         iocb_put(iocb);
    1712                 :            :         } else {
    1713                 :          0 :                 schedule_work(&req->work);
    1714                 :            :         }
    1715                 :            :         return 1;
    1716                 :            : }
    1717                 :            : 
    1718                 :            : struct aio_poll_table {
    1719                 :            :         struct poll_table_struct        pt;
    1720                 :            :         struct aio_kiocb                *iocb;
    1721                 :            :         int                             error;
    1722                 :            : };
    1723                 :            : 
    1724                 :            : static void
    1725                 :          0 : aio_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
    1726                 :            :                 struct poll_table_struct *p)
    1727                 :            : {
    1728                 :            :         struct aio_poll_table *pt = container_of(p, struct aio_poll_table, pt);
    1729                 :            : 
    1730                 :            :         /* multiple wait queues per file are not supported */
    1731                 :          0 :         if (unlikely(pt->iocb->poll.head)) {
    1732                 :          0 :                 pt->error = -EINVAL;
    1733                 :          0 :                 return;
    1734                 :            :         }
    1735                 :            : 
    1736                 :          0 :         pt->error = 0;
    1737                 :          0 :         pt->iocb->poll.head = head;
    1738                 :          0 :         add_wait_queue(head, &pt->iocb->poll.wait);
    1739                 :            : }
    1740                 :            : 
    1741                 :          0 : static int aio_poll(struct aio_kiocb *aiocb, const struct iocb *iocb)
    1742                 :            : {
    1743                 :          0 :         struct kioctx *ctx = aiocb->ki_ctx;
    1744                 :            :         struct poll_iocb *req = &aiocb->poll;
    1745                 :            :         struct aio_poll_table apt;
    1746                 :            :         bool cancel = false;
    1747                 :            :         __poll_t mask;
    1748                 :            : 
    1749                 :            :         /* reject any unknown events outside the normal event mask. */
    1750                 :          0 :         if ((u16)iocb->aio_buf != iocb->aio_buf)
    1751                 :            :                 return -EINVAL;
    1752                 :            :         /* reject fields that are not defined for poll */
    1753                 :          0 :         if (iocb->aio_offset || iocb->aio_nbytes || iocb->aio_rw_flags)
    1754                 :            :                 return -EINVAL;
    1755                 :            : 
    1756                 :          0 :         INIT_WORK(&req->work, aio_poll_complete_work);
    1757                 :          0 :         req->events = demangle_poll(iocb->aio_buf) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
    1758                 :            : 
    1759                 :          0 :         req->head = NULL;
    1760                 :          0 :         req->done = false;
    1761                 :          0 :         req->cancelled = false;
    1762                 :            : 
    1763                 :          0 :         apt.pt._qproc = aio_poll_queue_proc;
    1764                 :          0 :         apt.pt._key = req->events;
    1765                 :          0 :         apt.iocb = aiocb;
    1766                 :          0 :         apt.error = -EINVAL; /* same as no support for IOCB_CMD_POLL */
    1767                 :            : 
    1768                 :            :         /* initialized the list so that we can do list_empty checks */
    1769                 :          0 :         INIT_LIST_HEAD(&req->wait.entry);
    1770                 :            :         init_waitqueue_func_entry(&req->wait, aio_poll_wake);
    1771                 :            : 
    1772                 :          0 :         mask = vfs_poll(req->file, &apt.pt) & req->events;
    1773                 :            :         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
    1774                 :          0 :         if (likely(req->head)) {
    1775                 :            :                 spin_lock(&req->head->lock);
    1776                 :          0 :                 if (unlikely(list_empty(&req->wait.entry))) {
    1777                 :          0 :                         if (apt.error)
    1778                 :            :                                 cancel = true;
    1779                 :          0 :                         apt.error = 0;
    1780                 :            :                         mask = 0;
    1781                 :            :                 }
    1782                 :          0 :                 if (mask || apt.error) {
    1783                 :            :                         list_del_init(&req->wait.entry);
    1784                 :          0 :                 } else if (cancel) {
    1785                 :            :                         WRITE_ONCE(req->cancelled, true);
    1786                 :          0 :                 } else if (!req->done) { /* actually waiting for an event */
    1787                 :          0 :                         list_add_tail(&aiocb->ki_list, &ctx->active_reqs);
    1788                 :          0 :                         aiocb->ki_cancel = aio_poll_cancel;
    1789                 :            :                 }
    1790                 :          0 :                 spin_unlock(&req->head->lock);
    1791                 :            :         }
    1792                 :          0 :         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
    1793                 :          0 :                 aiocb->ki_res.res = mangle_poll(mask);
    1794                 :          0 :                 apt.error = 0;
    1795                 :            :         }
    1796                 :            :         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
    1797                 :          0 :         if (mask)
    1798                 :          0 :                 iocb_put(aiocb);
    1799                 :          0 :         return apt.error;
    1800                 :            : }
    1801                 :            : 
    1802                 :          0 : static int __io_submit_one(struct kioctx *ctx, const struct iocb *iocb,
    1803                 :            :                            struct iocb __user *user_iocb, struct aio_kiocb *req,
    1804                 :            :                            bool compat)
    1805                 :            : {
    1806                 :          0 :         req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
    1807                 :          0 :         if (unlikely(!req->ki_filp))
    1808                 :            :                 return -EBADF;
    1809                 :            : 
    1810                 :          0 :         if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
    1811                 :            :                 struct eventfd_ctx *eventfd;
    1812                 :            :                 /*
    1813                 :            :                  * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
    1814                 :            :                  * instance of the file* now. The file descriptor must be
    1815                 :            :                  * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
    1816                 :            :                  * event using the eventfd_signal() function.
    1817                 :            :                  */
    1818                 :          0 :                 eventfd = eventfd_ctx_fdget(iocb->aio_resfd);
    1819                 :          0 :                 if (IS_ERR(eventfd))
    1820                 :          0 :                         return PTR_ERR(eventfd);
    1821                 :            : 
    1822                 :          0 :                 req->ki_eventfd = eventfd;
    1823                 :            :         }
    1824                 :            : 
    1825                 :          0 :         if (unlikely(put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key))) {
    1826                 :            :                 pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
    1827                 :            :                 return -EFAULT;
    1828                 :            :         }
    1829                 :            : 
    1830                 :          0 :         req->ki_res.obj = (u64)(unsigned long)user_iocb;
    1831                 :          0 :         req->ki_res.data = iocb->aio_data;
    1832                 :          0 :         req->ki_res.res = 0;
    1833                 :          0 :         req->ki_res.res2 = 0;
    1834                 :            : 
    1835                 :          0 :         switch (iocb->aio_lio_opcode) {
    1836                 :            :         case IOCB_CMD_PREAD:
    1837                 :          0 :                 return aio_read(&req->rw, iocb, false, compat);
    1838                 :            :         case IOCB_CMD_PWRITE:
    1839                 :          0 :                 return aio_write(&req->rw, iocb, false, compat);
    1840                 :            :         case IOCB_CMD_PREADV:
    1841                 :          0 :                 return aio_read(&req->rw, iocb, true, compat);
    1842                 :            :         case IOCB_CMD_PWRITEV:
    1843                 :          0 :                 return aio_write(&req->rw, iocb, true, compat);
    1844                 :            :         case IOCB_CMD_FSYNC:
    1845                 :          0 :                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, false);
    1846                 :            :         case IOCB_CMD_FDSYNC:
    1847                 :          0 :                 return aio_fsync(&req->fsync, iocb, true);
    1848                 :            :         case IOCB_CMD_POLL:
    1849                 :          0 :                 return aio_poll(req, iocb);
    1850                 :            :         default:
    1851                 :            :                 pr_debug("invalid aio operation %d\n", iocb->aio_lio_opcode);
    1852                 :            :                 return -EINVAL;
    1853                 :            :         }
    1854                 :            : }
    1855                 :            : 
    1856                 :          0 : static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
    1857                 :            :                          bool compat)
    1858                 :            : {
    1859                 :            :         struct aio_kiocb *req;
    1860                 :            :         struct iocb iocb;
    1861                 :            :         int err;
    1862                 :            : 
    1863                 :          0 :         if (unlikely(copy_from_user(&iocb, user_iocb, sizeof(iocb))))
    1864                 :            :                 return -EFAULT;
    1865                 :            : 
    1866                 :            :         /* enforce forwards compatibility on users */
    1867                 :          0 :         if (unlikely(iocb.aio_reserved2)) {
    1868                 :            :                 pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
    1869                 :            :                 return -EINVAL;
    1870                 :            :         }
    1871                 :            : 
    1872                 :            :         /* prevent overflows */
    1873                 :          0 :         if (unlikely(
    1874                 :            :             (iocb.aio_buf != (unsigned long)iocb.aio_buf) ||
    1875                 :            :             (iocb.aio_nbytes != (size_t)iocb.aio_nbytes) ||
    1876                 :            :             ((ssize_t)iocb.aio_nbytes < 0)
    1877                 :            :            )) {
    1878                 :            :                 pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
    1879                 :            :                 return -EINVAL;
    1880                 :            :         }
    1881                 :            : 
    1882                 :          0 :         req = aio_get_req(ctx);
    1883                 :          0 :         if (unlikely(!req))
    1884                 :            :                 return -EAGAIN;
    1885                 :            : 
    1886                 :          0 :         err = __io_submit_one(ctx, &iocb, user_iocb, req, compat);
    1887                 :            : 
    1888                 :            :         /* Done with the synchronous reference */
    1889                 :          0 :         iocb_put(req);
    1890                 :            : 
    1891                 :            :         /*
    1892                 :            :          * If err is 0, we'd either done aio_complete() ourselves or have
    1893                 :            :          * arranged for that to be done asynchronously.  Anything non-zero
    1894                 :            :          * means that we need to destroy req ourselves.
    1895                 :            :          */
    1896                 :          0 :         if (unlikely(err)) {
    1897                 :          0 :                 iocb_destroy(req);
    1898                 :          0 :                 put_reqs_available(ctx, 1);
    1899                 :            :         }
    1900                 :          0 :         return err;
    1901                 :            : }
    1902                 :            : 
    1903                 :            : /* sys_io_submit:
    1904                 :            :  *      Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing.  Returns
    1905                 :            :  *      the number of iocbs queued.  May return -EINVAL if the aio_context
    1906                 :            :  *      specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
    1907                 :            :  *      *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
    1908                 :            :  *      is invalid for the file descriptor in the iocb.  May fail with
    1909                 :            :  *      -EFAULT if any of the data structures point to invalid data.  May
    1910                 :            :  *      fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
    1911                 :            :  *      iocb is invalid.  May fail with -EAGAIN if insufficient resources
    1912                 :            :  *      are available to queue any iocbs.  Will return 0 if nr is 0.  Will
    1913                 :            :  *      fail with -ENOSYS if not implemented.
    1914                 :            :  */
    1915                 :          0 : SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
    1916                 :            :                 struct iocb __user * __user *, iocbpp)
    1917                 :            : {
    1918                 :            :         struct kioctx *ctx;
    1919                 :            :         long ret = 0;
    1920                 :            :         int i = 0;
    1921                 :            :         struct blk_plug plug;
    1922                 :            : 
    1923                 :          0 :         if (unlikely(nr < 0))
    1924                 :            :                 return -EINVAL;
    1925                 :            : 
    1926                 :          0 :         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
    1927                 :          0 :         if (unlikely(!ctx)) {
    1928                 :            :                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
    1929                 :            :                 return -EINVAL;
    1930                 :            :         }
    1931                 :            : 
    1932                 :          0 :         if (nr > ctx->nr_events)
    1933                 :          0 :                 nr = ctx->nr_events;
    1934                 :            : 
    1935                 :          0 :         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
    1936                 :          0 :                 blk_start_plug(&plug);
    1937                 :          0 :         for (i = 0; i < nr; i++) {
    1938                 :            :                 struct iocb __user *user_iocb;
    1939                 :            : 
    1940                 :          0 :                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
    1941                 :            :                         ret = -EFAULT;
    1942                 :            :                         break;
    1943                 :            :                 }
    1944                 :            : 
    1945                 :          0 :                 ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, false);
    1946                 :          0 :                 if (ret)
    1947                 :            :                         break;
    1948                 :            :         }
    1949                 :          0 :         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
    1950                 :          0 :                 blk_finish_plug(&plug);
    1951                 :            : 
    1952                 :          0 :         percpu_ref_put(&ctx->users);
    1953                 :          0 :         return i ? i : ret;
    1954                 :            : }
    1955                 :            : 
    1956                 :            : #ifdef CONFIG_COMPAT
    1957                 :            : COMPAT_SYSCALL_DEFINE3(io_submit, compat_aio_context_t, ctx_id,
    1958                 :            :                        int, nr, compat_uptr_t __user *, iocbpp)
    1959                 :            : {
    1960                 :            :         struct kioctx *ctx;
    1961                 :            :         long ret = 0;
    1962                 :            :         int i = 0;
    1963                 :            :         struct blk_plug plug;
    1964                 :            : 
    1965                 :            :         if (unlikely(nr < 0))
    1966                 :            :                 return -EINVAL;
    1967                 :            : 
    1968                 :            :         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
    1969                 :            :         if (unlikely(!ctx)) {
    1970                 :            :                 pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
    1971                 :            :                 return -EINVAL;
    1972                 :            :         }
    1973                 :            : 
    1974                 :            :         if (nr > ctx->nr_events)
    1975                 :            :                 nr = ctx->nr_events;
    1976                 :            : 
    1977                 :            :         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
    1978                 :            :                 blk_start_plug(&plug);
    1979                 :            :         for (i = 0; i < nr; i++) {
    1980                 :            :                 compat_uptr_t user_iocb;
    1981                 :            : 
    1982                 :            :                 if (unlikely(get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
    1983                 :            :                         ret = -EFAULT;
    1984                 :            :                         break;
    1985                 :            :                 }
    1986                 :            : 
    1987                 :            :                 ret = io_submit_one(ctx, compat_ptr(user_iocb), true);
    1988                 :            :                 if (ret)
    1989                 :            :                         break;
    1990                 :            :         }
    1991                 :            :         if (nr > AIO_PLUG_THRESHOLD)
    1992                 :            :                 blk_finish_plug(&plug);
    1993                 :            : 
    1994                 :            :         percpu_ref_put(&ctx->users);
    1995                 :            :         return i ? i : ret;
    1996                 :            : }
    1997                 :            : #endif
    1998                 :            : 
    1999                 :            : /* sys_io_cancel:
    2000                 :            :  *      Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit.  If
    2001                 :            :  *      the operation is successfully cancelled, the resulting event is
    2002                 :            :  *      copied into the memory pointed to by result without being placed
    2003                 :            :  *      into the completion queue and 0 is returned.  May fail with
    2004                 :            :  *      -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
    2005                 :            :  *      May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
    2006                 :            :  *      invalid.  May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
    2007                 :            :  *      cancelled.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
    2008                 :            :  */
    2009                 :          0 : SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
    2010                 :            :                 struct io_event __user *, result)
    2011                 :            : {
    2012                 :            :         struct kioctx *ctx;
    2013                 :            :         struct aio_kiocb *kiocb;
    2014                 :            :         int ret = -EINVAL;
    2015                 :            :         u32 key;
    2016                 :          0 :         u64 obj = (u64)(unsigned long)iocb;
    2017                 :            : 
    2018                 :          0 :         if (unlikely(get_user(key, &iocb->aio_key)))
    2019                 :            :                 return -EFAULT;
    2020                 :          0 :         if (unlikely(key != KIOCB_KEY))
    2021                 :            :                 return -EINVAL;
    2022                 :            : 
    2023                 :          0 :         ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
    2024                 :          0 :         if (unlikely(!ctx))
    2025                 :            :                 return -EINVAL;
    2026                 :            : 
    2027                 :            :         spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
    2028                 :            :         /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
    2029                 :          0 :         list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
    2030                 :          0 :                 if (kiocb->ki_res.obj == obj) {
    2031                 :          0 :                         ret = kiocb->ki_cancel(&kiocb->rw);
    2032                 :          0 :                         list_del_init(&kiocb->ki_list);
    2033                 :            :                         break;
    2034                 :            :                 }
    2035                 :            :         }
    2036                 :            :         spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
    2037                 :            : 
    2038                 :          0 :         if (!ret) {
    2039                 :            :                 /*
    2040                 :            :                  * The result argument is no longer used - the io_event is
    2041                 :            :                  * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
    2042                 :            :                  * cancellation is progress:
    2043                 :            :                  */
    2044                 :            :                 ret = -EINPROGRESS;
    2045                 :            :         }
    2046                 :            : 
    2047                 :          0 :         percpu_ref_put(&ctx->users);
    2048                 :            : 
    2049                 :          0 :         return ret;
    2050                 :            : }
    2051                 :            : 
    2052                 :          0 : static long do_io_getevents(aio_context_t ctx_id,
    2053                 :            :                 long min_nr,
    2054                 :            :                 long nr,
    2055                 :            :                 struct io_event __user *events,
    2056                 :            :                 struct timespec64 *ts)
    2057                 :            : {
    2058                 :          0 :         ktime_t until = ts ? timespec64_to_ktime(*ts) : KTIME_MAX;
    2059                 :          0 :         struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
    2060                 :            :         long ret = -EINVAL;
    2061                 :            : 
    2062                 :          0 :         if (likely(ioctx)) {
    2063                 :          0 :                 if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
    2064                 :          0 :                         ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, until);
    2065                 :          0 :                 percpu_ref_put(&ioctx->users);
    2066                 :            :         }
    2067                 :            : 
    2068                 :          0 :         return ret;
    2069                 :            : }
    2070                 :            : 
    2071                 :            : /* io_getevents:
    2072                 :            :  *      Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
    2073                 :            :  *      the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
    2074                 :            :  *      it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
    2075                 :            :  *      -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
    2076                 :            :  *      out of range, if timeout is out of range.  May fail with -EFAULT
    2077                 :            :  *      if any of the memory specified is invalid.  May return 0 or
    2078                 :            :  *      < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
    2079                 :            :  *      before sufficient events are available, where timeout == NULL
    2080                 :            :  *      specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
    2081                 :            :  *      timeout is relative.  Will fail with -ENOSYS if not implemented.
    2082                 :            :  */
    2083                 :            : #if !defined(CONFIG_64BIT_TIME) || defined(CONFIG_64BIT)
    2084                 :            : 
    2085                 :            : SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
    2086                 :            :                 long, min_nr,
    2087                 :            :                 long, nr,
    2088                 :            :                 struct io_event __user *, events,
    2089                 :            :                 struct __kernel_timespec __user *, timeout)
    2090                 :            : {
    2091                 :            :         struct timespec64       ts;
    2092                 :            :         int                     ret;
    2093                 :            : 
    2094                 :            :         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
    2095                 :            :                 return -EFAULT;
    2096                 :            : 
    2097                 :            :         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
    2098                 :            :         if (!ret && signal_pending(current))
    2099                 :            :                 ret = -EINTR;
    2100                 :            :         return ret;
    2101                 :            : }
    2102                 :            : 
    2103                 :            : #endif
    2104                 :            : 
    2105                 :            : struct __aio_sigset {
    2106                 :            :         const sigset_t __user   *sigmask;
    2107                 :            :         size_t          sigsetsize;
    2108                 :            : };
    2109                 :            : 
    2110                 :          0 : SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
    2111                 :            :                 aio_context_t, ctx_id,
    2112                 :            :                 long, min_nr,
    2113                 :            :                 long, nr,
    2114                 :            :                 struct io_event __user *, events,
    2115                 :            :                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
    2116                 :            :                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
    2117                 :            : {
    2118                 :          0 :         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
    2119                 :            :         struct timespec64       ts;
    2120                 :            :         bool interrupted;
    2121                 :            :         int ret;
    2122                 :            : 
    2123                 :          0 :         if (timeout && unlikely(get_timespec64(&ts, timeout)))
    2124                 :            :                 return -EFAULT;
    2125                 :            : 
    2126                 :          0 :         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
    2127                 :            :                 return -EFAULT;
    2128                 :            : 
    2129                 :          0 :         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, ksig.sigsetsize);
    2130                 :          0 :         if (ret)
    2131                 :            :                 return ret;
    2132                 :            : 
    2133                 :          0 :         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
    2134                 :            : 
    2135                 :          0 :         interrupted = signal_pending(current);
    2136                 :          0 :         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
    2137                 :          0 :         if (interrupted && !ret)
    2138                 :            :                 ret = -ERESTARTNOHAND;
    2139                 :            : 
    2140                 :          0 :         return ret;
    2141                 :            : }
    2142                 :            : 
    2143                 :            : #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME) && !defined(CONFIG_64BIT)
    2144                 :            : 
    2145                 :          0 : SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time32,
    2146                 :            :                 aio_context_t, ctx_id,
    2147                 :            :                 long, min_nr,
    2148                 :            :                 long, nr,
    2149                 :            :                 struct io_event __user *, events,
    2150                 :            :                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
    2151                 :            :                 const struct __aio_sigset __user *, usig)
    2152                 :            : {
    2153                 :          0 :         struct __aio_sigset     ksig = { NULL, };
    2154                 :            :         struct timespec64       ts;
    2155                 :            :         bool interrupted;
    2156                 :            :         int ret;
    2157                 :            : 
    2158                 :          0 :         if (timeout && unlikely(get_old_timespec32(&ts, timeout)))
    2159                 :            :                 return -EFAULT;
    2160                 :            : 
    2161                 :          0 :         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
    2162                 :            :                 return -EFAULT;
    2163                 :            : 
    2164                 :            : 
    2165                 :          0 :         ret = set_user_sigmask(ksig.sigmask, ksig.sigsetsize);
    2166                 :          0 :         if (ret)
    2167                 :            :                 return ret;
    2168                 :            : 
    2169                 :          0 :         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &ts : NULL);
    2170                 :            : 
    2171                 :          0 :         interrupted = signal_pending(current);
    2172                 :          0 :         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
    2173                 :          0 :         if (interrupted && !ret)
    2174                 :            :                 ret = -ERESTARTNOHAND;
    2175                 :            : 
    2176                 :          0 :         return ret;
    2177                 :            : }
    2178                 :            : 
    2179                 :            : #endif
    2180                 :            : 
    2181                 :            : #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
    2182                 :            : 
    2183                 :          0 : SYSCALL_DEFINE5(io_getevents_time32, __u32, ctx_id,
    2184                 :            :                 __s32, min_nr,
    2185                 :            :                 __s32, nr,
    2186                 :            :                 struct io_event __user *, events,
    2187                 :            :                 struct old_timespec32 __user *, timeout)
    2188                 :            : {
    2189                 :            :         struct timespec64 t;
    2190                 :            :         int ret;
    2191                 :            : 
    2192                 :          0 :         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
    2193                 :            :                 return -EFAULT;
    2194                 :            : 
    2195                 :          0 :         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
    2196                 :          0 :         if (!ret && signal_pending(current))
    2197                 :            :                 ret = -EINTR;
    2198                 :          0 :         return ret;
    2199                 :            : }
    2200                 :            : 
    2201                 :            : #endif
    2202                 :            : 
    2203                 :            : #ifdef CONFIG_COMPAT
    2204                 :            : 
    2205                 :            : struct __compat_aio_sigset {
    2206                 :            :         compat_uptr_t           sigmask;
    2207                 :            :         compat_size_t           sigsetsize;
    2208                 :            : };
    2209                 :            : 
    2210                 :            : #if defined(CONFIG_COMPAT_32BIT_TIME)
    2211                 :            : 
    2212                 :            : COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents,
    2213                 :            :                 compat_aio_context_t, ctx_id,
    2214                 :            :                 compat_long_t, min_nr,
    2215                 :            :                 compat_long_t, nr,
    2216                 :            :                 struct io_event __user *, events,
    2217                 :            :                 struct old_timespec32 __user *, timeout,
    2218                 :            :                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
    2219                 :            : {
    2220                 :            :         struct __compat_aio_sigset ksig = { 0, };
    2221                 :            :         struct timespec64 t;
    2222                 :            :         bool interrupted;
    2223                 :            :         int ret;
    2224                 :            : 
    2225                 :            :         if (timeout && get_old_timespec32(&t, timeout))
    2226                 :            :                 return -EFAULT;
    2227                 :            : 
    2228                 :            :         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
    2229                 :            :                 return -EFAULT;
    2230                 :            : 
    2231                 :            :         ret = set_compat_user_sigmask(compat_ptr(ksig.sigmask), ksig.sigsetsize);
    2232                 :            :         if (ret)
    2233                 :            :                 return ret;
    2234                 :            : 
    2235                 :            :         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
    2236                 :            : 
    2237                 :            :         interrupted = signal_pending(current);
    2238                 :            :         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
    2239                 :            :         if (interrupted && !ret)
    2240                 :            :                 ret = -ERESTARTNOHAND;
    2241                 :            : 
    2242                 :            :         return ret;
    2243                 :            : }
    2244                 :            : 
    2245                 :            : #endif
    2246                 :            : 
    2247                 :            : COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(io_pgetevents_time64,
    2248                 :            :                 compat_aio_context_t, ctx_id,
    2249                 :            :                 compat_long_t, min_nr,
    2250                 :            :                 compat_long_t, nr,
    2251                 :            :                 struct io_event __user *, events,
    2252                 :            :                 struct __kernel_timespec __user *, timeout,
    2253                 :            :                 const struct __compat_aio_sigset __user *, usig)
    2254                 :            : {
    2255                 :            :         struct __compat_aio_sigset ksig = { 0, };
    2256                 :            :         struct timespec64 t;
    2257                 :            :         bool interrupted;
    2258                 :            :         int ret;
    2259                 :            : 
    2260                 :            :         if (timeout && get_timespec64(&t, timeout))
    2261                 :            :                 return -EFAULT;
    2262                 :            : 
    2263                 :            :         if (usig && copy_from_user(&ksig, usig, sizeof(ksig)))
    2264                 :            :                 return -EFAULT;
    2265                 :            : 
    2266                 :            :         ret = set_compat_user_sigmask(compat_ptr(ksig.sigmask), ksig.sigsetsize);
    2267                 :            :         if (ret)
    2268                 :            :                 return ret;
    2269                 :            : 
    2270                 :            :         ret = do_io_getevents(ctx_id, min_nr, nr, events, timeout ? &t : NULL);
    2271                 :            : 
    2272                 :            :         interrupted = signal_pending(current);
    2273                 :            :         restore_saved_sigmask_unless(interrupted);
    2274                 :            :         if (interrupted && !ret)
    2275                 :            :                 ret = -ERESTARTNOHAND;
    2276                 :            : 
    2277                 :            :         return ret;
    2278                 :            : }
    2279                 :            : #endif
    

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