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 : : *
9 : : * See ../COPYING for licensing terms.
10 : : */
11 : : #define pr_fmt(fmt) "%s: " fmt, __func__
12 : :
13 : : #include <linux/kernel.h>
14 : : #include <linux/init.h>
15 : : #include <linux/errno.h>
16 : : #include <linux/time.h>
17 : : #include <linux/aio_abi.h>
18 : : #include <linux/export.h>
19 : : #include <linux/syscalls.h>
20 : : #include <linux/backing-dev.h>
21 : : #include <linux/uio.h>
22 : :
23 : : #include <linux/sched.h>
24 : : #include <linux/fs.h>
25 : : #include <linux/file.h>
26 : : #include <linux/mm.h>
27 : : #include <linux/mman.h>
28 : : #include <linux/mmu_context.h>
29 : : #include <linux/percpu.h>
30 : : #include <linux/slab.h>
31 : : #include <linux/timer.h>
32 : : #include <linux/aio.h>
33 : : #include <linux/highmem.h>
34 : : #include <linux/workqueue.h>
35 : : #include <linux/security.h>
36 : : #include <linux/eventfd.h>
37 : : #include <linux/blkdev.h>
38 : : #include <linux/compat.h>
39 : : #include <linux/migrate.h>
40 : : #include <linux/ramfs.h>
41 : : #include <linux/percpu-refcount.h>
42 : : #include <linux/mount.h>
43 : :
44 : : #include <asm/kmap_types.h>
45 : : #include <asm/uaccess.h>
46 : :
47 : : #include "internal.h"
48 : :
49 : : #define AIO_RING_MAGIC 0xa10a10a1
50 : : #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES 1
51 : : #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES 0
52 : : struct aio_ring {
53 : : unsigned id; /* kernel internal index number */
54 : : unsigned nr; /* number of io_events */
55 : : unsigned head;
56 : : unsigned tail;
57 : :
58 : : unsigned magic;
59 : : unsigned compat_features;
60 : : unsigned incompat_features;
61 : : unsigned header_length; /* size of aio_ring */
62 : :
63 : :
64 : : struct io_event io_events[0];
65 : : }; /* 128 bytes + ring size */
66 : :
67 : : #define AIO_RING_PAGES 8
68 : :
69 : : struct kioctx_table {
70 : : struct rcu_head rcu;
71 : : unsigned nr;
72 : : struct kioctx *table[];
73 : : };
74 : :
75 : : struct kioctx_cpu {
76 : : unsigned reqs_available;
77 : : };
78 : :
79 : : struct kioctx {
80 : : struct percpu_ref users;
81 : : atomic_t dead;
82 : :
83 : : struct percpu_ref reqs;
84 : :
85 : : unsigned long user_id;
86 : :
87 : : struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
88 : :
89 : : /*
90 : : * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
91 : : * counter at a time:
92 : : */
93 : : unsigned req_batch;
94 : : /*
95 : : * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
96 : : * anything but counting against the global max_reqs quota.
97 : : *
98 : : * The real limit is nr_events - 1, which will be larger (see
99 : : * aio_setup_ring())
100 : : */
101 : : unsigned max_reqs;
102 : :
103 : : /* Size of ringbuffer, in units of struct io_event */
104 : : unsigned nr_events;
105 : :
106 : : unsigned long mmap_base;
107 : : unsigned long mmap_size;
108 : :
109 : : struct page **ring_pages;
110 : : long nr_pages;
111 : :
112 : : struct work_struct free_work;
113 : :
114 : : struct {
115 : : /*
116 : : * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
117 : : * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
118 : : * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
119 : : * io_event is pulled off the ringbuffer.
120 : : *
121 : : * We batch accesses to it with a percpu version.
122 : : */
123 : : atomic_t reqs_available;
124 : : } ____cacheline_aligned_in_smp;
125 : :
126 : : struct {
127 : : spinlock_t ctx_lock;
128 : : struct list_head active_reqs; /* used for cancellation */
129 : : } ____cacheline_aligned_in_smp;
130 : :
131 : : struct {
132 : : struct mutex ring_lock;
133 : : wait_queue_head_t wait;
134 : : } ____cacheline_aligned_in_smp;
135 : :
136 : : struct {
137 : : unsigned tail;
138 : : spinlock_t completion_lock;
139 : : } ____cacheline_aligned_in_smp;
140 : :
141 : : struct page *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
142 : : struct file *aio_ring_file;
143 : :
144 : : unsigned id;
145 : : };
146 : :
147 : : /*------ sysctl variables----*/
148 : : static DEFINE_SPINLOCK(aio_nr_lock);
149 : : unsigned long aio_nr; /* current system wide number of aio requests */
150 : : unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio requests */
151 : : /*----end sysctl variables---*/
152 : :
153 : : static struct kmem_cache *kiocb_cachep;
154 : : static struct kmem_cache *kioctx_cachep;
155 : :
156 : : static struct vfsmount *aio_mnt;
157 : :
158 : : static const struct file_operations aio_ring_fops;
159 : : static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
160 : :
161 : 0 : static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
162 : : {
163 : 0 : struct qstr this = QSTR_INIT("[aio]", 5);
164 : : struct file *file;
165 : : struct path path;
166 : 0 : struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
167 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR(inode))
168 : : return ERR_CAST(inode);
169 : :
170 : 0 : inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
171 : 0 : inode->i_mapping->private_data = ctx;
172 : 0 : inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
173 : :
174 : 0 : path.dentry = d_alloc_pseudo(aio_mnt->mnt_sb, &this);
175 [ # # ]: 0 : if (!path.dentry) {
176 : 0 : iput(inode);
177 : 0 : return ERR_PTR(-ENOMEM);
178 : : }
179 : 0 : path.mnt = mntget(aio_mnt);
180 : :
181 : 0 : d_instantiate(path.dentry, inode);
182 : 0 : file = alloc_file(&path, FMODE_READ | FMODE_WRITE, &aio_ring_fops);
183 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR(file)) {
184 : 0 : path_put(&path);
185 : 0 : return file;
186 : : }
187 : :
188 : 0 : file->f_flags = O_RDWR;
189 : 0 : file->private_data = ctx;
190 : 0 : return file;
191 : : }
192 : :
193 : 0 : static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
194 : : int flags, const char *dev_name, void *data)
195 : : {
196 : : static const struct dentry_operations ops = {
197 : : .d_dname = simple_dname,
198 : : };
199 : 0 : return mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, &ops, 0xa10a10a1);
200 : : }
201 : :
202 : : /* aio_setup
203 : : * Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
204 : : * failure as this is done early during the boot sequence.
205 : : */
206 : 0 : static int __init aio_setup(void)
207 : : {
208 : : static struct file_system_type aio_fs = {
209 : : .name = "aio",
210 : : .mount = aio_mount,
211 : : .kill_sb = kill_anon_super,
212 : : };
213 : 0 : aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
214 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR(aio_mnt))
215 : 0 : panic("Failed to create aio fs mount.");
216 : :
217 : 0 : kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
218 : 0 : kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
219 : :
220 : : pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
221 : :
222 : 0 : return 0;
223 : : }
224 : : __initcall(aio_setup);
225 : :
226 : 0 : static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
227 : : {
228 : 0 : struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
229 [ # # ]: 0 : if (aio_ring_file) {
230 : 0 : truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
231 : :
232 : : /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
233 : 0 : spin_lock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
234 : 0 : aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_data = NULL;
235 : 0 : ctx->aio_ring_file = NULL;
236 : 0 : spin_unlock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
237 : :
238 : 0 : fput(aio_ring_file);
239 : : }
240 : 0 : }
241 : :
242 : 0 : static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
243 : : {
244 : : int i;
245 : :
246 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
247 : : struct page *page;
248 : 0 : pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
249 : : page_count(ctx->ring_pages[i]));
250 : : page = ctx->ring_pages[i];
251 [ # # ]: 0 : if (!page)
252 : 0 : continue;
253 : 0 : ctx->ring_pages[i] = NULL;
254 : 0 : put_page(page);
255 : : }
256 : :
257 : 0 : put_aio_ring_file(ctx);
258 : :
259 [ # # ][ # # ]: 0 : if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
260 : 0 : kfree(ctx->ring_pages);
261 : 0 : ctx->ring_pages = NULL;
262 : : }
263 : 0 : }
264 : :
265 : 0 : static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
266 : : {
267 : 0 : vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
268 : 0 : return 0;
269 : : }
270 : :
271 : : static const struct file_operations aio_ring_fops = {
272 : : .mmap = aio_ring_mmap,
273 : : };
274 : :
275 : 0 : static int aio_set_page_dirty(struct page *page)
276 : : {
277 : 0 : return 0;
278 : : }
279 : :
280 : : #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
281 : 0 : static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
282 : : struct page *old, enum migrate_mode mode)
283 : : {
284 : : struct kioctx *ctx;
285 : : unsigned long flags;
286 : : int rc;
287 : :
288 : : rc = 0;
289 : :
290 : : /* Make sure the old page hasn't already been changed */
291 : : spin_lock(&mapping->private_lock);
292 : 0 : ctx = mapping->private_data;
293 [ # # ]: 0 : if (ctx) {
294 : : pgoff_t idx;
295 : 0 : spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
296 : 0 : idx = old->index;
297 [ # # ]: 0 : if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
298 [ # # ]: 0 : if (ctx->ring_pages[idx] != old)
299 : : rc = -EAGAIN;
300 : : } else
301 : : rc = -EINVAL;
302 : : spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
303 : : } else
304 : : rc = -EINVAL;
305 : : spin_unlock(&mapping->private_lock);
306 : :
307 [ # # ]: 0 : if (rc != 0)
308 : : return rc;
309 : :
310 : : /* Writeback must be complete */
311 [ # # ]: 0 : BUG_ON(PageWriteback(old));
312 : : get_page(new);
313 : :
314 : 0 : rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode, 1);
315 [ # # ]: 0 : if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
316 : 0 : put_page(new);
317 : 0 : return rc;
318 : : }
319 : :
320 : : /* We can potentially race against kioctx teardown here. Use the
321 : : * address_space's private data lock to protect the mapping's
322 : : * private_data.
323 : : */
324 : : spin_lock(&mapping->private_lock);
325 : 0 : ctx = mapping->private_data;
326 [ # # ]: 0 : if (ctx) {
327 : : pgoff_t idx;
328 : 0 : spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
329 : 0 : migrate_page_copy(new, old);
330 : 0 : idx = old->index;
331 [ # # ]: 0 : if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
332 : : /* And only do the move if things haven't changed */
333 [ # # ]: 0 : if (ctx->ring_pages[idx] == old)
334 : 0 : ctx->ring_pages[idx] = new;
335 : : else
336 : : rc = -EAGAIN;
337 : : } else
338 : : rc = -EINVAL;
339 : : spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
340 : : } else
341 : : rc = -EBUSY;
342 : : spin_unlock(&mapping->private_lock);
343 : :
344 [ # # ]: 0 : if (rc == MIGRATEPAGE_SUCCESS)
345 : 0 : put_page(old);
346 : : else
347 : 0 : put_page(new);
348 : :
349 : 0 : return rc;
350 : : }
351 : : #endif
352 : :
353 : : static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
354 : : .set_page_dirty = aio_set_page_dirty,
355 : : #if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
356 : : .migratepage = aio_migratepage,
357 : : #endif
358 : : };
359 : :
360 : 0 : static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
361 : : {
362 : : struct aio_ring *ring;
363 : 0 : unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
364 : 0 : struct mm_struct *mm = current->mm;
365 : : unsigned long size, unused;
366 : : int nr_pages;
367 : : int i;
368 : : struct file *file;
369 : :
370 : : /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
371 : 0 : nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
372 : :
373 : : size = sizeof(struct aio_ring);
374 : 0 : size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
375 : :
376 : 0 : nr_pages = PFN_UP(size);
377 [ # # ]: 0 : if (nr_pages < 0)
378 : : return -EINVAL;
379 : :
380 : 0 : file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
381 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR(file)) {
382 : 0 : ctx->aio_ring_file = NULL;
383 : 0 : return -EAGAIN;
384 : : }
385 : :
386 : 0 : ctx->aio_ring_file = file;
387 : 0 : nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
388 : : / sizeof(struct io_event);
389 : :
390 : 0 : ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
391 [ # # ]: 0 : if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
392 : 0 : ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
393 : : GFP_KERNEL);
394 [ # # ]: 0 : if (!ctx->ring_pages) {
395 : 0 : put_aio_ring_file(ctx);
396 : 0 : return -ENOMEM;
397 : : }
398 : : }
399 : :
400 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
401 : : struct page *page;
402 : 0 : page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
403 : : i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
404 [ # # ]: 0 : if (!page)
405 : : break;
406 : : pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
407 : : current->pid, i, page_count(page));
408 : : SetPageUptodate(page);
409 : : SetPageDirty(page);
410 : 0 : unlock_page(page);
411 : :
412 : 0 : ctx->ring_pages[i] = page;
413 : : }
414 : 0 : ctx->nr_pages = i;
415 : :
416 [ # # ]: 0 : if (unlikely(i != nr_pages)) {
417 : 0 : aio_free_ring(ctx);
418 : 0 : return -EAGAIN;
419 : : }
420 : :
421 : 0 : ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
422 : : pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
423 : :
424 : 0 : down_write(&mm->mmap_sem);
425 : 0 : ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
426 : : PROT_READ | PROT_WRITE,
427 : : MAP_SHARED, 0, &unused);
428 : 0 : up_write(&mm->mmap_sem);
429 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
430 : 0 : ctx->mmap_size = 0;
431 : 0 : aio_free_ring(ctx);
432 : 0 : return -EAGAIN;
433 : : }
434 : :
435 : : pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
436 : :
437 : 0 : ctx->user_id = ctx->mmap_base;
438 : 0 : ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
439 : :
440 : 0 : ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
441 : 0 : ring->nr = nr_events; /* user copy */
442 : 0 : ring->id = ~0U;
443 : 0 : ring->head = ring->tail = 0;
444 : 0 : ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
445 : 0 : ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
446 : 0 : ring->incompat_features = AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES;
447 : 0 : ring->header_length = sizeof(struct aio_ring);
448 : 0 : kunmap_atomic(ring);
449 : 0 : flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
450 : :
451 : 0 : return 0;
452 : : }
453 : :
454 : : #define AIO_EVENTS_PER_PAGE (PAGE_SIZE / sizeof(struct io_event))
455 : : #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
456 : : #define AIO_EVENTS_OFFSET (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
457 : :
458 : 0 : void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
459 : : {
460 : 0 : struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
461 : : unsigned long flags;
462 : :
463 : 0 : spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
464 : :
465 [ # # ]: 0 : if (!req->ki_list.next)
466 : 0 : list_add(&req->ki_list, &ctx->active_reqs);
467 : :
468 : 0 : req->ki_cancel = cancel;
469 : :
470 : : spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
471 : 0 : }
472 : : EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
473 : :
474 : 0 : static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb)
475 : : {
476 : : kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
477 : :
478 : : /*
479 : : * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
480 : : * actually has a cancel function, hence the cmpxchg()
481 : : */
482 : :
483 : 0 : cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
484 : : do {
485 [ # # ]: 0 : if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
486 : : return -EINVAL;
487 : :
488 : : old = cancel;
489 : 0 : cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
490 [ # # ]: 0 : } while (cancel != old);
491 : :
492 : 0 : return cancel(kiocb);
493 : : }
494 : :
495 : 0 : static void free_ioctx(struct work_struct *work)
496 : : {
497 : 0 : struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, free_work);
498 : :
499 : : pr_debug("freeing %p\n", ctx);
500 : :
501 : 0 : aio_free_ring(ctx);
502 : 0 : free_percpu(ctx->cpu);
503 : 0 : kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
504 : 0 : }
505 : :
506 : 0 : static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
507 : : {
508 : : struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
509 : :
510 : 0 : INIT_WORK(&ctx->free_work, free_ioctx);
511 : 0 : schedule_work(&ctx->free_work);
512 : 0 : }
513 : :
514 : : /*
515 : : * When this function runs, the kioctx has been removed from the "hash table"
516 : : * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
517 : : * now it's safe to cancel any that need to be.
518 : : */
519 : 0 : static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
520 : : {
521 : : struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
522 : : struct kiocb *req;
523 : :
524 : : spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
525 : :
526 [ # # ]: 0 : while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
527 : 0 : req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
528 : : struct kiocb, ki_list);
529 : :
530 : 0 : list_del_init(&req->ki_list);
531 : 0 : kiocb_cancel(ctx, req);
532 : : }
533 : :
534 : : spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
535 : :
536 : 0 : percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
537 : : percpu_ref_put(&ctx->reqs);
538 : 0 : }
539 : :
540 : 0 : static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
541 : : {
542 : : unsigned i, new_nr;
543 : : struct kioctx_table *table, *old;
544 : : struct aio_ring *ring;
545 : :
546 : : spin_lock(&mm->ioctx_lock);
547 : : rcu_read_lock();
548 : 0 : table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
549 : :
550 : : while (1) {
551 [ # # ]: 0 : if (table)
552 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < table->nr; i++)
553 [ # # ]: 0 : if (!table->table[i]) {
554 : 0 : ctx->id = i;
555 : 0 : table->table[i] = ctx;
556 : : rcu_read_unlock();
557 : : spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
558 : :
559 : 0 : ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
560 : 0 : ring->id = ctx->id;
561 : 0 : kunmap_atomic(ring);
562 : 0 : return 0;
563 : : }
564 : :
565 [ # # ]: 0 : new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
566 : :
567 : : rcu_read_unlock();
568 : : spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
569 : :
570 : 0 : table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
571 : : new_nr, GFP_KERNEL);
572 [ # # ]: 0 : if (!table)
573 : : return -ENOMEM;
574 : :
575 : 0 : table->nr = new_nr;
576 : :
577 : : spin_lock(&mm->ioctx_lock);
578 : : rcu_read_lock();
579 : 0 : old = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
580 : :
581 [ # # ]: 0 : if (!old) {
582 : 0 : rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
583 [ # # ]: 0 : } else if (table->nr > old->nr) {
584 : 0 : memcpy(table->table, old->table,
585 : : old->nr * sizeof(struct kioctx *));
586 : :
587 : 0 : rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
588 : 0 : kfree_rcu(old, rcu);
589 : : } else {
590 : 0 : kfree(table);
591 : : table = old;
592 : : }
593 : : }
594 : : }
595 : :
596 : 0 : static void aio_nr_sub(unsigned nr)
597 : : {
598 : : spin_lock(&aio_nr_lock);
599 [ # # ][ # # ]: 0 : if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
600 : 0 : aio_nr = 0;
601 : : else
602 : 0 : aio_nr -= nr;
603 : : spin_unlock(&aio_nr_lock);
604 : 0 : }
605 : :
606 : : /* ioctx_alloc
607 : : * Allocates and initializes an ioctx. Returns an ERR_PTR if it failed.
608 : : */
609 : 0 : static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
610 : : {
611 : 0 : struct mm_struct *mm = current->mm;
612 : : struct kioctx *ctx;
613 : : int err = -ENOMEM;
614 : :
615 : : /*
616 : : * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
617 : : * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
618 : : *
619 : : * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
620 : : * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
621 : : * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
622 : : * counters at a time, so make sure that isn't 0:
623 : : */
624 : 0 : nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
625 : 0 : nr_events *= 2;
626 : :
627 : : /* Prevent overflows */
628 [ # # ]: 0 : if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
629 : : (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
630 : : pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
631 : : return ERR_PTR(-EINVAL);
632 : : }
633 : :
634 [ # # ][ # # ]: 0 : if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > (aio_max_nr * 2UL))
635 : : return ERR_PTR(-EAGAIN);
636 : :
637 : 0 : ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
638 [ # # ]: 0 : if (!ctx)
639 : : return ERR_PTR(-ENOMEM);
640 : :
641 : 0 : ctx->max_reqs = nr_events;
642 : :
643 [ # # ]: 0 : if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users))
644 : : goto err;
645 : :
646 [ # # ]: 0 : if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs))
647 : : goto err;
648 : :
649 : 0 : spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
650 : 0 : spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
651 : 0 : mutex_init(&ctx->ring_lock);
652 : 0 : init_waitqueue_head(&ctx->wait);
653 : :
654 : 0 : INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
655 : :
656 : 0 : ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
657 [ # # ]: 0 : if (!ctx->cpu)
658 : : goto err;
659 : :
660 [ # # ]: 0 : if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
661 : : goto err;
662 : :
663 : 0 : atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
664 : 0 : ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
665 [ # # ]: 0 : if (ctx->req_batch < 1)
666 : 0 : ctx->req_batch = 1;
667 : :
668 : : /* limit the number of system wide aios */
669 : : spin_lock(&aio_nr_lock);
670 [ # # ][ # # ]: 0 : if (aio_nr + nr_events > (aio_max_nr * 2UL) ||
671 : : aio_nr + nr_events < aio_nr) {
672 : : spin_unlock(&aio_nr_lock);
673 : : err = -EAGAIN;
674 : 0 : goto err_ctx;
675 : : }
676 : 0 : aio_nr += ctx->max_reqs;
677 : : spin_unlock(&aio_nr_lock);
678 : :
679 : : percpu_ref_get(&ctx->users); /* io_setup() will drop this ref */
680 : : percpu_ref_get(&ctx->reqs); /* free_ioctx_users() will drop this */
681 : :
682 : 0 : err = ioctx_add_table(ctx, mm);
683 [ # # ]: 0 : if (err)
684 : : goto err_cleanup;
685 : :
686 : : pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
687 : : ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
688 : : return ctx;
689 : :
690 : : err_cleanup:
691 : 0 : aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
692 : : err_ctx:
693 : 0 : aio_free_ring(ctx);
694 : : err:
695 : 0 : free_percpu(ctx->cpu);
696 : 0 : free_percpu(ctx->reqs.pcpu_count);
697 : 0 : free_percpu(ctx->users.pcpu_count);
698 : 0 : kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
699 : : pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
700 : 0 : return ERR_PTR(err);
701 : : }
702 : :
703 : : /* kill_ioctx
704 : : * Cancels all outstanding aio requests on an aio context. Used
705 : : * when the processes owning a context have all exited to encourage
706 : : * the rapid destruction of the kioctx.
707 : : */
708 : 0 : static void kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx)
709 : : {
710 [ # # ]: 0 : if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
711 : : struct kioctx_table *table;
712 : :
713 : : spin_lock(&mm->ioctx_lock);
714 : : rcu_read_lock();
715 : 0 : table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
716 : :
717 [ # # ]: 0 : WARN_ON(ctx != table->table[ctx->id]);
718 : 0 : table->table[ctx->id] = NULL;
719 : : rcu_read_unlock();
720 : : spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
721 : :
722 : : /* percpu_ref_kill() will do the necessary call_rcu() */
723 : 0 : wake_up_all(&ctx->wait);
724 : :
725 : : /*
726 : : * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
727 : : * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
728 : : * has already returned, so io_setup() could potentially return
729 : : * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
730 : : * could tell).
731 : : */
732 : 0 : aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
733 : :
734 [ # # ]: 0 : if (ctx->mmap_size)
735 : 0 : vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
736 : :
737 : 0 : percpu_ref_kill(&ctx->users);
738 : : }
739 : 0 : }
740 : :
741 : : /* wait_on_sync_kiocb:
742 : : * Waits on the given sync kiocb to complete.
743 : : */
744 : 0 : ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *req)
745 : : {
746 [ # # ]: 0 : while (!req->ki_ctx) {
747 : 0 : set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
748 [ # # ]: 0 : if (req->ki_ctx)
749 : : break;
750 : 0 : io_schedule();
751 : : }
752 : 0 : __set_current_state(TASK_RUNNING);
753 : 0 : return req->ki_user_data;
754 : : }
755 : : EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
756 : :
757 : : /*
758 : : * exit_aio: called when the last user of mm goes away. At this point, there is
759 : : * no way for any new requests to be submited or any of the io_* syscalls to be
760 : : * called on the context.
761 : : *
762 : : * There may be outstanding kiocbs, but free_ioctx() will explicitly wait on
763 : : * them.
764 : : */
765 : 1196458 : void exit_aio(struct mm_struct *mm)
766 : : {
767 : : struct kioctx_table *table;
768 : : struct kioctx *ctx;
769 : : unsigned i = 0;
770 : :
771 : : while (1) {
772 : : rcu_read_lock();
773 : 1196459 : table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
774 : :
775 : : do {
776 [ - + ][ # # ]: 1196459 : if (!table || i >= table->nr) {
777 : : rcu_read_unlock();
778 : 1196457 : rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, NULL);
779 [ - + ]: 1196414 : if (table)
780 : 0 : kfree(table);
781 : 1196414 : return;
782 : : }
783 : :
784 : 0 : ctx = table->table[i++];
785 [ # # ]: 0 : } while (!ctx);
786 : :
787 : : rcu_read_unlock();
788 : :
789 : : /*
790 : : * We don't need to bother with munmap() here -
791 : : * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
792 : : * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
793 : : * as indicator that it needs to unmap the area,
794 : : * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
795 : : * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
796 : : */
797 : 0 : ctx->mmap_size = 0;
798 : :
799 : 0 : kill_ioctx(mm, ctx);
800 : 0 : }
801 : : }
802 : :
803 : 0 : static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
804 : : {
805 : : struct kioctx_cpu *kcpu;
806 : :
807 : 0 : preempt_disable();
808 : 0 : kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
809 : :
810 : 0 : kcpu->reqs_available += nr;
811 [ # # ]: 0 : while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
812 : 0 : kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
813 : 0 : atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
814 : : }
815 : :
816 : 0 : preempt_enable();
817 : 0 : }
818 : :
819 : 0 : static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
820 : : {
821 : : struct kioctx_cpu *kcpu;
822 : : bool ret = false;
823 : :
824 : 0 : preempt_disable();
825 : 0 : kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
826 : :
827 [ # # ]: 0 : if (!kcpu->reqs_available) {
828 : 0 : int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
829 : :
830 : : do {
831 [ # # ]: 0 : if (avail < ctx->req_batch)
832 : : goto out;
833 : :
834 : : old = avail;
835 : 0 : avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
836 : 0 : avail, avail - ctx->req_batch);
837 [ # # ]: 0 : } while (avail != old);
838 : :
839 : 0 : kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
840 : : }
841 : :
842 : : ret = true;
843 : 0 : kcpu->reqs_available--;
844 : : out:
845 : 0 : preempt_enable();
846 : 0 : return ret;
847 : : }
848 : :
849 : : /* aio_get_req
850 : : * Allocate a slot for an aio request.
851 : : * Returns NULL if no requests are free.
852 : : */
853 : : static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
854 : : {
855 : : struct kiocb *req;
856 : :
857 [ # # ]: 0 : if (!get_reqs_available(ctx))
858 : : return NULL;
859 : :
860 : 0 : req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
861 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!req))
862 : : goto out_put;
863 : :
864 : : percpu_ref_get(&ctx->reqs);
865 : :
866 : 0 : req->ki_ctx = ctx;
867 : : return req;
868 : : out_put:
869 : 0 : put_reqs_available(ctx, 1);
870 : : return NULL;
871 : : }
872 : :
873 : 0 : static void kiocb_free(struct kiocb *req)
874 : : {
875 [ # # ]: 0 : if (req->ki_filp)
876 : 0 : fput(req->ki_filp);
877 [ # # ]: 0 : if (req->ki_eventfd != NULL)
878 : 0 : eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
879 : 0 : kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
880 : 0 : }
881 : :
882 : 0 : static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
883 : : {
884 : 0 : struct aio_ring __user *ring = (void __user *)ctx_id;
885 : 0 : struct mm_struct *mm = current->mm;
886 : : struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
887 : : struct kioctx_table *table;
888 : : unsigned id;
889 : :
890 [ # # ]: 0 : if (get_user(id, &ring->id))
891 : : return NULL;
892 : :
893 : : rcu_read_lock();
894 : 0 : table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
895 : :
896 [ # # ][ # # ]: 0 : if (!table || id >= table->nr)
897 : : goto out;
898 : :
899 : 0 : ctx = table->table[id];
900 [ # # ][ # # ]: 0 : if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
901 : : percpu_ref_get(&ctx->users);
902 : : ret = ctx;
903 : : }
904 : : out:
905 : : rcu_read_unlock();
906 : 0 : return ret;
907 : : }
908 : :
909 : : /* aio_complete
910 : : * Called when the io request on the given iocb is complete.
911 : : */
912 : 0 : void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
913 : : {
914 : 0 : struct kioctx *ctx = iocb->ki_ctx;
915 : : struct aio_ring *ring;
916 : : struct io_event *ev_page, *event;
917 : : unsigned long flags;
918 : : unsigned tail, pos;
919 : :
920 : : /*
921 : : * Special case handling for sync iocbs:
922 : : * - events go directly into the iocb for fast handling
923 : : * - the sync task with the iocb in its stack holds the single iocb
924 : : * ref, no other paths have a way to get another ref
925 : : * - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
926 : : */
927 [ # # ]: 0 : if (is_sync_kiocb(iocb)) {
928 : 0 : iocb->ki_user_data = res;
929 : 0 : smp_wmb();
930 : 0 : iocb->ki_ctx = ERR_PTR(-EXDEV);
931 : 0 : wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
932 : 0 : return;
933 : : }
934 : :
935 [ # # ]: 0 : if (iocb->ki_list.next) {
936 : : unsigned long flags;
937 : :
938 : 0 : spin_lock_irqsave(&ctx->ctx_lock, flags);
939 : : list_del(&iocb->ki_list);
940 : : spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
941 : : }
942 : :
943 : : /*
944 : : * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
945 : : * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
946 : : * pointer since we might be called from irq context.
947 : : */
948 : 0 : spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
949 : :
950 : 0 : tail = ctx->tail;
951 : 0 : pos = tail + AIO_EVENTS_OFFSET;
952 : :
953 [ # # ]: 0 : if (++tail >= ctx->nr_events)
954 : : tail = 0;
955 : :
956 : 0 : ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
957 : 0 : event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
958 : :
959 : 0 : event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
960 : 0 : event->data = iocb->ki_user_data;
961 : 0 : event->res = res;
962 : 0 : event->res2 = res2;
963 : :
964 : 0 : kunmap_atomic(ev_page);
965 : 0 : flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
966 : :
967 : : pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
968 : : ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
969 : : res, res2);
970 : :
971 : : /* after flagging the request as done, we
972 : : * must never even look at it again
973 : : */
974 : 0 : smp_wmb(); /* make event visible before updating tail */
975 : :
976 : 0 : ctx->tail = tail;
977 : :
978 : 0 : ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
979 : 0 : ring->tail = tail;
980 : 0 : kunmap_atomic(ring);
981 : 0 : flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
982 : :
983 : : spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
984 : :
985 : : pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
986 : :
987 : : /*
988 : : * Check if the user asked us to deliver the result through an
989 : : * eventfd. The eventfd_signal() function is safe to be called
990 : : * from IRQ context.
991 : : */
992 [ # # ]: 0 : if (iocb->ki_eventfd != NULL)
993 : 0 : eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
994 : :
995 : : /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
996 : 0 : kiocb_free(iocb);
997 : :
998 : : /*
999 : : * We have to order our ring_info tail store above and test
1000 : : * of the wait list below outside the wait lock. This is
1001 : : * like in wake_up_bit() where clearing a bit has to be
1002 : : * ordered with the unlocked test.
1003 : : */
1004 : 0 : smp_mb();
1005 : :
1006 [ # # ]: 0 : if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1007 : 0 : wake_up(&ctx->wait);
1008 : :
1009 : 0 : percpu_ref_put(&ctx->reqs);
1010 : : }
1011 : : EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
1012 : :
1013 : : /* aio_read_events
1014 : : * Pull an event off of the ioctx's event ring. Returns the number of
1015 : : * events fetched
1016 : : */
1017 : 0 : static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
1018 : : struct io_event __user *event, long nr)
1019 : : {
1020 : : struct aio_ring *ring;
1021 : : unsigned head, tail, pos;
1022 : : long ret = 0;
1023 : : int copy_ret;
1024 : :
1025 : 0 : mutex_lock(&ctx->ring_lock);
1026 : :
1027 : 0 : ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1028 : 0 : head = ring->head;
1029 : 0 : tail = ring->tail;
1030 : 0 : kunmap_atomic(ring);
1031 : :
1032 : : pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
1033 : :
1034 [ # # ]: 0 : if (head == tail)
1035 : : goto out;
1036 : :
1037 [ # # ]: 0 : while (ret < nr) {
1038 : : long avail;
1039 : : struct io_event *ev;
1040 : : struct page *page;
1041 : :
1042 [ # # ]: 0 : avail = (head <= tail ? tail : ctx->nr_events) - head;
1043 [ # # ]: 0 : if (head == tail)
1044 : : break;
1045 : :
1046 : 0 : avail = min(avail, nr - ret);
1047 : 0 : avail = min_t(long, avail, AIO_EVENTS_PER_PAGE -
1048 : : ((head + AIO_EVENTS_OFFSET) % AIO_EVENTS_PER_PAGE));
1049 : :
1050 : : pos = head + AIO_EVENTS_OFFSET;
1051 : 0 : page = ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE];
1052 : : pos %= AIO_EVENTS_PER_PAGE;
1053 : :
1054 : 0 : ev = kmap(page);
1055 : 0 : copy_ret = copy_to_user(event + ret, ev + pos,
1056 : : sizeof(*ev) * avail);
1057 : 0 : kunmap(page);
1058 : :
1059 [ # # ]: 0 : if (unlikely(copy_ret)) {
1060 : : ret = -EFAULT;
1061 : : goto out;
1062 : : }
1063 : :
1064 : 0 : ret += avail;
1065 : 0 : head += avail;
1066 : 0 : head %= ctx->nr_events;
1067 : : }
1068 : :
1069 : 0 : ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
1070 : 0 : ring->head = head;
1071 : 0 : kunmap_atomic(ring);
1072 : 0 : flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
1073 : :
1074 : : pr_debug("%li h%u t%u\n", ret, head, tail);
1075 : :
1076 : 0 : put_reqs_available(ctx, ret);
1077 : : out:
1078 : 0 : mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
1079 : :
1080 : 0 : return ret;
1081 : : }
1082 : :
1083 : 0 : static bool aio_read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1084 : : struct io_event __user *event, long *i)
1085 : : {
1086 : 0 : long ret = aio_read_events_ring(ctx, event + *i, nr - *i);
1087 : :
1088 [ # # ]: 0 : if (ret > 0)
1089 : 0 : *i += ret;
1090 : :
1091 [ # # ]: 0 : if (unlikely(atomic_read(&ctx->dead)))
1092 : : ret = -EINVAL;
1093 : :
1094 [ # # ]: 0 : if (!*i)
1095 : 0 : *i = ret;
1096 : :
1097 [ # # ][ # # ]: 0 : return ret < 0 || *i >= min_nr;
1098 : : }
1099 : :
1100 : 0 : static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
1101 : : struct io_event __user *event,
1102 : : struct timespec __user *timeout)
1103 : : {
1104 : : ktime_t until = { .tv64 = KTIME_MAX };
1105 : 0 : long ret = 0;
1106 : :
1107 [ # # ]: 0 : if (timeout) {
1108 : : struct timespec ts;
1109 : :
1110 [ # # ]: 0 : if (unlikely(copy_from_user(&ts, timeout, sizeof(ts))))
1111 : 0 : return -EFAULT;
1112 : :
1113 : : until = timespec_to_ktime(ts);
1114 : : }
1115 : :
1116 : : /*
1117 : : * Note that aio_read_events() is being called as the conditional - i.e.
1118 : : * we're calling it after prepare_to_wait() has set task state to
1119 : : * TASK_INTERRUPTIBLE.
1120 : : *
1121 : : * But aio_read_events() can block, and if it blocks it's going to flip
1122 : : * the task state back to TASK_RUNNING.
1123 : : *
1124 : : * This should be ok, provided it doesn't flip the state back to
1125 : : * TASK_RUNNING and return 0 too much - that causes us to spin. That
1126 : : * will only happen if the mutex_lock() call blocks, and we then find
1127 : : * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
1128 : : * something to be aware of when touching this code.
1129 : : */
1130 [ # # # # ]: 0 : wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
1131 : : aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
1132 : :
1133 [ # # ][ # # ]: 0 : if (!ret && signal_pending(current))
1134 : 0 : ret = -EINTR;
1135 : :
1136 : 0 : return ret;
1137 : : }
1138 : :
1139 : : /* sys_io_setup:
1140 : : * Create an aio_context capable of receiving at least nr_events.
1141 : : * ctxp must not point to an aio_context that already exists, and
1142 : : * must be initialized to 0 prior to the call. On successful
1143 : : * creation of the aio_context, *ctxp is filled in with the resulting
1144 : : * handle. May fail with -EINVAL if *ctxp is not initialized,
1145 : : * if the specified nr_events exceeds internal limits. May fail
1146 : : * with -EAGAIN if the specified nr_events exceeds the user's limit
1147 : : * of available events. May fail with -ENOMEM if insufficient kernel
1148 : : * resources are available. May fail with -EFAULT if an invalid
1149 : : * pointer is passed for ctxp. Will fail with -ENOSYS if not
1150 : : * implemented.
1151 : : */
1152 : 0 : SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
1153 : : {
1154 : : struct kioctx *ioctx = NULL;
1155 : : unsigned long ctx;
1156 : : long ret;
1157 : :
1158 : 0 : ret = get_user(ctx, ctxp);
1159 [ # # ]: 0 : if (unlikely(ret))
1160 : : goto out;
1161 : :
1162 : : ret = -EINVAL;
1163 [ # # ]: 0 : if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
1164 : : pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
1165 : : ctx, nr_events);
1166 : : goto out;
1167 : : }
1168 : :
1169 : 0 : ioctx = ioctx_alloc(nr_events);
1170 : : ret = PTR_ERR(ioctx);
1171 [ # # ]: 0 : if (!IS_ERR(ioctx)) {
1172 : 0 : ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
1173 [ # # ]: 0 : if (ret)
1174 : 0 : kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1175 : 0 : percpu_ref_put(&ioctx->users);
1176 : : }
1177 : :
1178 : : out:
1179 : : return ret;
1180 : : }
1181 : :
1182 : : /* sys_io_destroy:
1183 : : * Destroy the aio_context specified. May cancel any outstanding
1184 : : * AIOs and block on completion. Will fail with -ENOSYS if not
1185 : : * implemented. May fail with -EINVAL if the context pointed to
1186 : : * is invalid.
1187 : : */
1188 : 0 : SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
1189 : : {
1190 : 0 : struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
1191 [ # # ]: 0 : if (likely(NULL != ioctx)) {
1192 : 0 : kill_ioctx(current->mm, ioctx);
1193 : 0 : percpu_ref_put(&ioctx->users);
1194 : : return 0;
1195 : : }
1196 : : pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
1197 : : return -EINVAL;
1198 : : }
1199 : :
1200 : : typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
1201 : : unsigned long, loff_t);
1202 : :
1203 : : static ssize_t aio_setup_vectored_rw(struct kiocb *kiocb,
1204 : : int rw, char __user *buf,
1205 : : unsigned long *nr_segs,
1206 : : struct iovec **iovec,
1207 : : bool compat)
1208 : : {
1209 : : ssize_t ret;
1210 : :
1211 : 0 : *nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
1212 : :
1213 : : #ifdef CONFIG_COMPAT
1214 : : if (compat)
1215 : : ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
1216 : : (struct compat_iovec __user *)buf,
1217 : : *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1218 : : else
1219 : : #endif
1220 : 0 : ret = rw_copy_check_uvector(rw,
1221 : : (struct iovec __user *)buf,
1222 : : *nr_segs, 1, *iovec, iovec);
1223 [ # # ]: 0 : if (ret < 0)
1224 : : return ret;
1225 : :
1226 : : /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
1227 : 0 : kiocb->ki_nbytes = ret;
1228 : : return 0;
1229 : : }
1230 : :
1231 : : static ssize_t aio_setup_single_vector(struct kiocb *kiocb,
1232 : : int rw, char __user *buf,
1233 : : unsigned long *nr_segs,
1234 : : struct iovec *iovec)
1235 : : {
1236 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!access_ok(!rw, buf, kiocb->ki_nbytes)))
1237 : : return -EFAULT;
1238 : :
1239 : 0 : iovec->iov_base = buf;
1240 : 0 : iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
1241 : : *nr_segs = 1;
1242 : : return 0;
1243 : : }
1244 : :
1245 : : /*
1246 : : * aio_setup_iocb:
1247 : : * Performs the initial checks and aio retry method
1248 : : * setup for the kiocb at the time of io submission.
1249 : : */
1250 : 0 : static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, unsigned opcode,
1251 : : char __user *buf, bool compat)
1252 : : {
1253 : 0 : struct file *file = req->ki_filp;
1254 : : ssize_t ret;
1255 : : unsigned long nr_segs;
1256 : : int rw;
1257 : : fmode_t mode;
1258 : : aio_rw_op *rw_op;
1259 : 0 : struct iovec inline_vec, *iovec = &inline_vec;
1260 : :
1261 [ # # # # : 0 : switch (opcode) {
# ]
1262 : : case IOCB_CMD_PREAD:
1263 : : case IOCB_CMD_PREADV:
1264 : : mode = FMODE_READ;
1265 : : rw = READ;
1266 : 0 : rw_op = file->f_op->aio_read;
1267 : : goto rw_common;
1268 : :
1269 : : case IOCB_CMD_PWRITE:
1270 : : case IOCB_CMD_PWRITEV:
1271 : : mode = FMODE_WRITE;
1272 : : rw = WRITE;
1273 : 0 : rw_op = file->f_op->aio_write;
1274 : : goto rw_common;
1275 : : rw_common:
1276 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
1277 : : return -EBADF;
1278 : :
1279 [ # # ]: 0 : if (!rw_op)
1280 : : return -EINVAL;
1281 : :
1282 : 0 : ret = (opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
1283 : : opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
1284 : : ? aio_setup_vectored_rw(req, rw, buf, &nr_segs,
1285 : : &iovec, compat)
1286 [ # # ]: 0 : : aio_setup_single_vector(req, rw, buf, &nr_segs,
1287 : : iovec);
1288 [ # # ]: 0 : if (ret)
1289 : : return ret;
1290 : :
1291 : 0 : ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
1292 [ # # ]: 0 : if (ret < 0) {
1293 [ # # ]: 0 : if (iovec != &inline_vec)
1294 : 0 : kfree(iovec);
1295 : : return ret;
1296 : : }
1297 : :
1298 : 0 : req->ki_nbytes = ret;
1299 : :
1300 : : /* XXX: move/kill - rw_verify_area()? */
1301 : : /* This matches the pread()/pwrite() logic */
1302 [ # # ]: 0 : if (req->ki_pos < 0) {
1303 : : ret = -EINVAL;
1304 : : break;
1305 : : }
1306 : :
1307 [ # # ]: 0 : if (rw == WRITE)
1308 : : file_start_write(file);
1309 : :
1310 : 0 : ret = rw_op(req, iovec, nr_segs, req->ki_pos);
1311 : :
1312 [ # # ]: 0 : if (rw == WRITE)
1313 : : file_end_write(file);
1314 : : break;
1315 : :
1316 : : case IOCB_CMD_FDSYNC:
1317 [ # # ]: 0 : if (!file->f_op->aio_fsync)
1318 : : return -EINVAL;
1319 : :
1320 : 0 : ret = file->f_op->aio_fsync(req, 1);
1321 : : break;
1322 : :
1323 : : case IOCB_CMD_FSYNC:
1324 [ # # ]: 0 : if (!file->f_op->aio_fsync)
1325 : : return -EINVAL;
1326 : :
1327 : 0 : ret = file->f_op->aio_fsync(req, 0);
1328 : : break;
1329 : :
1330 : : default:
1331 : : pr_debug("EINVAL: no operation provided\n");
1332 : : return -EINVAL;
1333 : : }
1334 : :
1335 [ # # ]: 0 : if (iovec != &inline_vec)
1336 : 0 : kfree(iovec);
1337 : :
1338 [ # # ]: 0 : if (ret != -EIOCBQUEUED) {
1339 : : /*
1340 : : * There's no easy way to restart the syscall since other AIO's
1341 : : * may be already running. Just fail this IO with EINTR.
1342 : : */
1343 [ # # ][ # # ]: 0 : if (unlikely(ret == -ERESTARTSYS || ret == -ERESTARTNOINTR ||
1344 : : ret == -ERESTARTNOHAND ||
1345 : : ret == -ERESTART_RESTARTBLOCK))
1346 : : ret = -EINTR;
1347 : 0 : aio_complete(req, ret, 0);
1348 : : }
1349 : :
1350 : : return 0;
1351 : : }
1352 : :
1353 : 0 : static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
1354 : : struct iocb *iocb, bool compat)
1355 : : {
1356 : : struct kiocb *req;
1357 : : ssize_t ret;
1358 : :
1359 : : /* enforce forwards compatibility on users */
1360 [ # # ][ # # ]: 0 : if (unlikely(iocb->aio_reserved1 || iocb->aio_reserved2)) {
1361 : : pr_debug("EINVAL: reserve field set\n");
1362 : : return -EINVAL;
1363 : : }
1364 : :
1365 : : /* prevent overflows */
1366 [ # # ][ # # ]: 0 : if (unlikely(
[ # # ][ # # ]
1367 : : (iocb->aio_buf != (unsigned long)iocb->aio_buf) ||
1368 : : (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
1369 : : ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
1370 : : )) {
1371 : : pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
1372 : : return -EINVAL;
1373 : : }
1374 : :
1375 : : req = aio_get_req(ctx);
1376 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!req))
1377 : : return -EAGAIN;
1378 : :
1379 : 0 : req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
1380 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!req->ki_filp)) {
1381 : : ret = -EBADF;
1382 : : goto out_put_req;
1383 : : }
1384 : :
1385 [ # # ]: 0 : if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
1386 : : /*
1387 : : * If the IOCB_FLAG_RESFD flag of aio_flags is set, get an
1388 : : * instance of the file* now. The file descriptor must be
1389 : : * an eventfd() fd, and will be signaled for each completed
1390 : : * event using the eventfd_signal() function.
1391 : : */
1392 : 0 : req->ki_eventfd = eventfd_ctx_fdget((int) iocb->aio_resfd);
1393 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR(req->ki_eventfd)) {
1394 : : ret = PTR_ERR(req->ki_eventfd);
1395 : 0 : req->ki_eventfd = NULL;
1396 : : goto out_put_req;
1397 : : }
1398 : : }
1399 : :
1400 : 0 : ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
1401 [ # # ]: 0 : if (unlikely(ret)) {
1402 : : pr_debug("EFAULT: aio_key\n");
1403 : : goto out_put_req;
1404 : : }
1405 : :
1406 : 0 : req->ki_obj.user = user_iocb;
1407 : 0 : req->ki_user_data = iocb->aio_data;
1408 : 0 : req->ki_pos = iocb->aio_offset;
1409 : 0 : req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
1410 : :
1411 : 0 : ret = aio_run_iocb(req, iocb->aio_lio_opcode,
1412 : 0 : (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf,
1413 : : compat);
1414 [ # # ]: 0 : if (ret)
1415 : : goto out_put_req;
1416 : :
1417 : : return 0;
1418 : : out_put_req:
1419 : 0 : put_reqs_available(ctx, 1);
1420 : 0 : percpu_ref_put(&ctx->reqs);
1421 : 0 : kiocb_free(req);
1422 : : return ret;
1423 : : }
1424 : :
1425 : 0 : long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
1426 : : struct iocb __user *__user *iocbpp, bool compat)
1427 : : {
1428 : : struct kioctx *ctx;
1429 : : long ret = 0;
1430 : : int i = 0;
1431 : : struct blk_plug plug;
1432 : :
1433 [ # # ]: 0 : if (unlikely(nr < 0))
1434 : : return -EINVAL;
1435 : :
1436 [ # # ]: 0 : if (unlikely(nr > LONG_MAX/sizeof(*iocbpp)))
1437 : : nr = LONG_MAX/sizeof(*iocbpp);
1438 : :
1439 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!access_ok(VERIFY_READ, iocbpp, (nr*sizeof(*iocbpp)))))
1440 : : return -EFAULT;
1441 : :
1442 : 0 : ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1443 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!ctx)) {
1444 : : pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
1445 : : return -EINVAL;
1446 : : }
1447 : :
1448 : 0 : blk_start_plug(&plug);
1449 : :
1450 : : /*
1451 : : * AKPM: should this return a partial result if some of the IOs were
1452 : : * successfully submitted?
1453 : : */
1454 [ # # ]: 0 : for (i=0; i<nr; i++) {
1455 : : struct iocb __user *user_iocb;
1456 : : struct iocb tmp;
1457 : :
1458 [ # # ]: 0 : if (unlikely(__get_user(user_iocb, iocbpp + i))) {
1459 : : ret = -EFAULT;
1460 : 0 : break;
1461 : : }
1462 : :
1463 [ # # ]: 0 : if (unlikely(copy_from_user(&tmp, user_iocb, sizeof(tmp)))) {
1464 : : ret = -EFAULT;
1465 : : break;
1466 : : }
1467 : :
1468 : 0 : ret = io_submit_one(ctx, user_iocb, &tmp, compat);
1469 [ # # ]: 0 : if (ret)
1470 : : break;
1471 : : }
1472 : 0 : blk_finish_plug(&plug);
1473 : :
1474 : 0 : percpu_ref_put(&ctx->users);
1475 [ # # ]: 0 : return i ? i : ret;
1476 : : }
1477 : :
1478 : : /* sys_io_submit:
1479 : : * Queue the nr iocbs pointed to by iocbpp for processing. Returns
1480 : : * the number of iocbs queued. May return -EINVAL if the aio_context
1481 : : * specified by ctx_id is invalid, if nr is < 0, if the iocb at
1482 : : * *iocbpp[0] is not properly initialized, if the operation specified
1483 : : * is invalid for the file descriptor in the iocb. May fail with
1484 : : * -EFAULT if any of the data structures point to invalid data. May
1485 : : * fail with -EBADF if the file descriptor specified in the first
1486 : : * iocb is invalid. May fail with -EAGAIN if insufficient resources
1487 : : * are available to queue any iocbs. Will return 0 if nr is 0. Will
1488 : : * fail with -ENOSYS if not implemented.
1489 : : */
1490 : 0 : SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
1491 : : struct iocb __user * __user *, iocbpp)
1492 : : {
1493 : 0 : return do_io_submit(ctx_id, nr, iocbpp, 0);
1494 : : }
1495 : :
1496 : : /* lookup_kiocb
1497 : : * Finds a given iocb for cancellation.
1498 : : */
1499 : 0 : static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
1500 : : u32 key)
1501 : : {
1502 : : struct list_head *pos;
1503 : :
1504 [ # # ]: 0 : assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
1505 : :
1506 [ # # ]: 0 : if (key != KIOCB_KEY)
1507 : : return NULL;
1508 : :
1509 : : /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
1510 [ # # ]: 0 : list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
1511 : 0 : struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
1512 [ # # ]: 0 : if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
1513 : : return kiocb;
1514 : : }
1515 : : return NULL;
1516 : : }
1517 : :
1518 : : /* sys_io_cancel:
1519 : : * Attempts to cancel an iocb previously passed to io_submit. If
1520 : : * the operation is successfully cancelled, the resulting event is
1521 : : * copied into the memory pointed to by result without being placed
1522 : : * into the completion queue and 0 is returned. May fail with
1523 : : * -EFAULT if any of the data structures pointed to are invalid.
1524 : : * May fail with -EINVAL if aio_context specified by ctx_id is
1525 : : * invalid. May fail with -EAGAIN if the iocb specified was not
1526 : : * cancelled. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1527 : : */
1528 : 0 : SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
1529 : : struct io_event __user *, result)
1530 : : {
1531 : : struct kioctx *ctx;
1532 : : struct kiocb *kiocb;
1533 : : u32 key;
1534 : : int ret;
1535 : :
1536 : 0 : ret = get_user(key, &iocb->aio_key);
1537 [ # # ]: 0 : if (unlikely(ret))
1538 : : return -EFAULT;
1539 : :
1540 : 0 : ctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1541 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!ctx))
1542 : : return -EINVAL;
1543 : :
1544 : : spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
1545 : :
1546 : 0 : kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
1547 [ # # ]: 0 : if (kiocb)
1548 : 0 : ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb);
1549 : : else
1550 : : ret = -EINVAL;
1551 : :
1552 : : spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
1553 : :
1554 [ # # ]: 0 : if (!ret) {
1555 : : /*
1556 : : * The result argument is no longer used - the io_event is
1557 : : * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
1558 : : * cancellation is progress:
1559 : : */
1560 : : ret = -EINPROGRESS;
1561 : : }
1562 : :
1563 : 0 : percpu_ref_put(&ctx->users);
1564 : :
1565 : : return ret;
1566 : : }
1567 : :
1568 : : /* io_getevents:
1569 : : * Attempts to read at least min_nr events and up to nr events from
1570 : : * the completion queue for the aio_context specified by ctx_id. If
1571 : : * it succeeds, the number of read events is returned. May fail with
1572 : : * -EINVAL if ctx_id is invalid, if min_nr is out of range, if nr is
1573 : : * out of range, if timeout is out of range. May fail with -EFAULT
1574 : : * if any of the memory specified is invalid. May return 0 or
1575 : : * < min_nr if the timeout specified by timeout has elapsed
1576 : : * before sufficient events are available, where timeout == NULL
1577 : : * specifies an infinite timeout. Note that the timeout pointed to by
1578 : : * timeout is relative. Will fail with -ENOSYS if not implemented.
1579 : : */
1580 : 0 : SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
1581 : : long, min_nr,
1582 : : long, nr,
1583 : : struct io_event __user *, events,
1584 : : struct timespec __user *, timeout)
1585 : : {
1586 : 0 : struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx_id);
1587 : : long ret = -EINVAL;
1588 : :
1589 [ # # ]: 0 : if (likely(ioctx)) {
1590 [ # # ]: 0 : if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
1591 : 0 : ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
1592 : 0 : percpu_ref_put(&ioctx->users);
1593 : : }
1594 : : return ret;
1595 : : }
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