video: rockchip: vcodec: add reg_rlc inside dec_pp
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / fs / aio.c
index 2bbcacf74d0c64f8814cb68d8c4eff423dfe98d4..fe4f49212b99ac5eb3e8692d07ab3315577ab246 100644 (file)
--- a/fs/aio.c
+++ b/fs/aio.c
@@ -26,6 +26,7 @@
 #include <linux/mm.h>
 #include <linux/mman.h>
 #include <linux/mmu_context.h>
+#include <linux/percpu.h>
 #include <linux/slab.h>
 #include <linux/timer.h>
 #include <linux/aio.h>
 #include <linux/eventfd.h>
 #include <linux/blkdev.h>
 #include <linux/compat.h>
+#include <linux/migrate.h>
+#include <linux/ramfs.h>
+#include <linux/percpu-refcount.h>
+#include <linux/mount.h>
 
 #include <asm/kmap_types.h>
 #include <asm/uaccess.h>
 
+#include "internal.h"
+
 #define AIO_RING_MAGIC                 0xa10a10a1
 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES       1
 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES     0
 struct aio_ring {
        unsigned        id;     /* kernel internal index number */
        unsigned        nr;     /* number of io_events */
-       unsigned        head;
+       unsigned        head;   /* Written to by userland or under ring_lock
+                                * mutex by aio_read_events_ring(). */
        unsigned        tail;
 
        unsigned        magic;
@@ -59,14 +67,36 @@ struct aio_ring {
 
 #define AIO_RING_PAGES 8
 
+struct kioctx_table {
+       struct rcu_head rcu;
+       unsigned        nr;
+       struct kioctx   *table[];
+};
+
+struct kioctx_cpu {
+       unsigned                reqs_available;
+};
+
+struct ctx_rq_wait {
+       struct completion comp;
+       atomic_t count;
+};
+
 struct kioctx {
-       atomic_t                users;
+       struct percpu_ref       users;
        atomic_t                dead;
 
-       /* This needs improving */
+       struct percpu_ref       reqs;
+
        unsigned long           user_id;
-       struct hlist_node       list;
 
+       struct __percpu kioctx_cpu *cpu;
+
+       /*
+        * For percpu reqs_available, number of slots we move to/from global
+        * counter at a time:
+        */
+       unsigned                req_batch;
        /*
         * This is what userspace passed to io_setup(), it's not used for
         * anything but counting against the global max_reqs quota.
@@ -85,11 +115,23 @@ struct kioctx {
        struct page             **ring_pages;
        long                    nr_pages;
 
-       struct rcu_head         rcu_head;
-       struct work_struct      rcu_work;
+       struct work_struct      free_work;
+
+       /*
+        * signals when all in-flight requests are done
+        */
+       struct ctx_rq_wait      *rq_wait;
 
        struct {
-               atomic_t        reqs_active;
+               /*
+                * This counts the number of available slots in the ringbuffer,
+                * so we avoid overflowing it: it's decremented (if positive)
+                * when allocating a kiocb and incremented when the resulting
+                * io_event is pulled off the ringbuffer.
+                *
+                * We batch accesses to it with a percpu version.
+                */
+               atomic_t        reqs_available;
        } ____cacheline_aligned_in_smp;
 
        struct {
@@ -104,10 +146,46 @@ struct kioctx {
 
        struct {
                unsigned        tail;
+               unsigned        completed_events;
                spinlock_t      completion_lock;
        } ____cacheline_aligned_in_smp;
 
        struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
+       struct file             *aio_ring_file;
+
+       unsigned                id;
+};
+
+/*
+ * We use ki_cancel == KIOCB_CANCELLED to indicate that a kiocb has been either
+ * cancelled or completed (this makes a certain amount of sense because
+ * successful cancellation - io_cancel() - does deliver the completion to
+ * userspace).
+ *
+ * And since most things don't implement kiocb cancellation and we'd really like
+ * kiocb completion to be lockless when possible, we use ki_cancel to
+ * synchronize cancellation and completion - we only set it to KIOCB_CANCELLED
+ * with xchg() or cmpxchg(), see batch_complete_aio() and kiocb_cancel().
+ */
+#define KIOCB_CANCELLED                ((void *) (~0ULL))
+
+struct aio_kiocb {
+       struct kiocb            common;
+
+       struct kioctx           *ki_ctx;
+       kiocb_cancel_fn         *ki_cancel;
+
+       struct iocb __user      *ki_user_iocb;  /* user's aiocb */
+       __u64                   ki_user_data;   /* user's data for completion */
+
+       struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
+                                                * for cancellation */
+
+       /*
+        * If the aio_resfd field of the userspace iocb is not zero,
+        * this is the underlying eventfd context to deliver events to.
+        */
+       struct eventfd_ctx      *ki_eventfd;
 };
 
 /*------ sysctl variables----*/
@@ -119,13 +197,72 @@ unsigned long aio_max_nr = 0x10000; /* system wide maximum number of aio request
 static struct kmem_cache       *kiocb_cachep;
 static struct kmem_cache       *kioctx_cachep;
 
+static struct vfsmount *aio_mnt;
+
+static const struct file_operations aio_ring_fops;
+static const struct address_space_operations aio_ctx_aops;
+
+static struct file *aio_private_file(struct kioctx *ctx, loff_t nr_pages)
+{
+       struct qstr this = QSTR_INIT("[aio]", 5);
+       struct file *file;
+       struct path path;
+       struct inode *inode = alloc_anon_inode(aio_mnt->mnt_sb);
+       if (IS_ERR(inode))
+               return ERR_CAST(inode);
+
+       inode->i_mapping->a_ops = &aio_ctx_aops;
+       inode->i_mapping->private_data = ctx;
+       inode->i_size = PAGE_SIZE * nr_pages;
+
+       path.dentry = d_alloc_pseudo(aio_mnt->mnt_sb, &this);
+       if (!path.dentry) {
+               iput(inode);
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+       }
+       path.mnt = mntget(aio_mnt);
+
+       d_instantiate(path.dentry, inode);
+       file = alloc_file(&path, FMODE_READ | FMODE_WRITE, &aio_ring_fops);
+       if (IS_ERR(file)) {
+               path_put(&path);
+               return file;
+       }
+
+       file->f_flags = O_RDWR;
+       return file;
+}
+
+static struct dentry *aio_mount(struct file_system_type *fs_type,
+                               int flags, const char *dev_name, void *data)
+{
+       static const struct dentry_operations ops = {
+               .d_dname        = simple_dname,
+       };
+       struct dentry *root = mount_pseudo(fs_type, "aio:", NULL, &ops,
+                                          AIO_RING_MAGIC);
+
+       if (!IS_ERR(root))
+               root->d_sb->s_iflags |= SB_I_NOEXEC;
+       return root;
+}
+
 /* aio_setup
  *     Creates the slab caches used by the aio routines, panic on
  *     failure as this is done early during the boot sequence.
  */
 static int __init aio_setup(void)
 {
-       kiocb_cachep = KMEM_CACHE(kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
+       static struct file_system_type aio_fs = {
+               .name           = "aio",
+               .mount          = aio_mount,
+               .kill_sb        = kill_anon_super,
+       };
+       aio_mnt = kern_mount(&aio_fs);
+       if (IS_ERR(aio_mnt))
+               panic("Failed to create aio fs mount.");
+
+       kiocb_cachep = KMEM_CACHE(aio_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
        kioctx_cachep = KMEM_CACHE(kioctx,SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC);
 
        pr_debug("sizeof(struct page) = %zu\n", sizeof(struct page));
@@ -134,77 +271,255 @@ static int __init aio_setup(void)
 }
 __initcall(aio_setup);
 
+static void put_aio_ring_file(struct kioctx *ctx)
+{
+       struct file *aio_ring_file = ctx->aio_ring_file;
+       if (aio_ring_file) {
+               truncate_setsize(aio_ring_file->f_inode, 0);
+
+               /* Prevent further access to the kioctx from migratepages */
+               spin_lock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
+               aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_data = NULL;
+               ctx->aio_ring_file = NULL;
+               spin_unlock(&aio_ring_file->f_inode->i_mapping->private_lock);
+
+               fput(aio_ring_file);
+       }
+}
+
 static void aio_free_ring(struct kioctx *ctx)
 {
-       long i;
+       int i;
+
+       /* Disconnect the kiotx from the ring file.  This prevents future
+        * accesses to the kioctx from page migration.
+        */
+       put_aio_ring_file(ctx);
 
-       for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++)
-               put_page(ctx->ring_pages[i]);
+       for (i = 0; i < ctx->nr_pages; i++) {
+               struct page *page;
+               pr_debug("pid(%d) [%d] page->count=%d\n", current->pid, i,
+                               page_count(ctx->ring_pages[i]));
+               page = ctx->ring_pages[i];
+               if (!page)
+                       continue;
+               ctx->ring_pages[i] = NULL;
+               put_page(page);
+       }
 
-       if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages)
+       if (ctx->ring_pages && ctx->ring_pages != ctx->internal_pages) {
                kfree(ctx->ring_pages);
+               ctx->ring_pages = NULL;
+       }
+}
+
+static int aio_ring_mremap(struct vm_area_struct *vma)
+{
+       struct file *file = vma->vm_file;
+       struct mm_struct *mm = vma->vm_mm;
+       struct kioctx_table *table;
+       int i, res = -EINVAL;
+
+       spin_lock(&mm->ioctx_lock);
+       rcu_read_lock();
+       table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
+       for (i = 0; i < table->nr; i++) {
+               struct kioctx *ctx;
+
+               ctx = table->table[i];
+               if (ctx && ctx->aio_ring_file == file) {
+                       if (!atomic_read(&ctx->dead)) {
+                               ctx->user_id = ctx->mmap_base = vma->vm_start;
+                               res = 0;
+                       }
+                       break;
+               }
+       }
+
+       rcu_read_unlock();
+       spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
+       return res;
+}
+
+static const struct vm_operations_struct aio_ring_vm_ops = {
+       .mremap         = aio_ring_mremap,
+#if IS_ENABLED(CONFIG_MMU)
+       .fault          = filemap_fault,
+       .map_pages      = filemap_map_pages,
+       .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
+#endif
+};
+
+static int aio_ring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
+{
+       vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND;
+       vma->vm_ops = &aio_ring_vm_ops;
+       return 0;
+}
+
+static const struct file_operations aio_ring_fops = {
+       .mmap = aio_ring_mmap,
+};
+
+#if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
+static int aio_migratepage(struct address_space *mapping, struct page *new,
+                       struct page *old, enum migrate_mode mode)
+{
+       struct kioctx *ctx;
+       unsigned long flags;
+       pgoff_t idx;
+       int rc;
+
+       rc = 0;
+
+       /* mapping->private_lock here protects against the kioctx teardown.  */
+       spin_lock(&mapping->private_lock);
+       ctx = mapping->private_data;
+       if (!ctx) {
+               rc = -EINVAL;
+               goto out;
+       }
+
+       /* The ring_lock mutex.  The prevents aio_read_events() from writing
+        * to the ring's head, and prevents page migration from mucking in
+        * a partially initialized kiotx.
+        */
+       if (!mutex_trylock(&ctx->ring_lock)) {
+               rc = -EAGAIN;
+               goto out;
+       }
+
+       idx = old->index;
+       if (idx < (pgoff_t)ctx->nr_pages) {
+               /* Make sure the old page hasn't already been changed */
+               if (ctx->ring_pages[idx] != old)
+                       rc = -EAGAIN;
+       } else
+               rc = -EINVAL;
+
+       if (rc != 0)
+               goto out_unlock;
+
+       /* Writeback must be complete */
+       BUG_ON(PageWriteback(old));
+       get_page(new);
+
+       rc = migrate_page_move_mapping(mapping, new, old, NULL, mode, 1);
+       if (rc != MIGRATEPAGE_SUCCESS) {
+               put_page(new);
+               goto out_unlock;
+       }
+
+       /* Take completion_lock to prevent other writes to the ring buffer
+        * while the old page is copied to the new.  This prevents new
+        * events from being lost.
+        */
+       spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
+       migrate_page_copy(new, old);
+       BUG_ON(ctx->ring_pages[idx] != old);
+       ctx->ring_pages[idx] = new;
+       spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
+
+       /* The old page is no longer accessible. */
+       put_page(old);
+
+out_unlock:
+       mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
+out:
+       spin_unlock(&mapping->private_lock);
+       return rc;
 }
+#endif
+
+static const struct address_space_operations aio_ctx_aops = {
+       .set_page_dirty = __set_page_dirty_no_writeback,
+#if IS_ENABLED(CONFIG_MIGRATION)
+       .migratepage    = aio_migratepage,
+#endif
+};
 
 static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 {
        struct aio_ring *ring;
        unsigned nr_events = ctx->max_reqs;
        struct mm_struct *mm = current->mm;
-       unsigned long size, populate;
+       unsigned long size, unused;
        int nr_pages;
+       int i;
+       struct file *file;
 
        /* Compensate for the ring buffer's head/tail overlap entry */
        nr_events += 2; /* 1 is required, 2 for good luck */
 
        size = sizeof(struct aio_ring);
        size += sizeof(struct io_event) * nr_events;
-       nr_pages = (size + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
 
+       nr_pages = PFN_UP(size);
        if (nr_pages < 0)
                return -EINVAL;
 
-       nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event);
+       file = aio_private_file(ctx, nr_pages);
+       if (IS_ERR(file)) {
+               ctx->aio_ring_file = NULL;
+               return -ENOMEM;
+       }
+
+       ctx->aio_ring_file = file;
+       nr_events = (PAGE_SIZE * nr_pages - sizeof(struct aio_ring))
+                       / sizeof(struct io_event);
 
-       ctx->nr_events = 0;
        ctx->ring_pages = ctx->internal_pages;
        if (nr_pages > AIO_RING_PAGES) {
                ctx->ring_pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *),
                                          GFP_KERNEL);
-               if (!ctx->ring_pages)
+               if (!ctx->ring_pages) {
+                       put_aio_ring_file(ctx);
                        return -ENOMEM;
+               }
+       }
+
+       for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
+               struct page *page;
+               page = find_or_create_page(file->f_inode->i_mapping,
+                                          i, GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
+               if (!page)
+                       break;
+               pr_debug("pid(%d) page[%d]->count=%d\n",
+                        current->pid, i, page_count(page));
+               SetPageUptodate(page);
+               unlock_page(page);
+
+               ctx->ring_pages[i] = page;
+       }
+       ctx->nr_pages = i;
+
+       if (unlikely(i != nr_pages)) {
+               aio_free_ring(ctx);
+               return -ENOMEM;
        }
 
        ctx->mmap_size = nr_pages * PAGE_SIZE;
        pr_debug("attempting mmap of %lu bytes\n", ctx->mmap_size);
+
        down_write(&mm->mmap_sem);
-       ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(NULL, 0, ctx->mmap_size,
-                                      PROT_READ|PROT_WRITE,
-                                      MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, 0, &populate);
+       ctx->mmap_base = do_mmap_pgoff(ctx->aio_ring_file, 0, ctx->mmap_size,
+                                      PROT_READ | PROT_WRITE,
+                                      MAP_SHARED, 0, &unused);
+       up_write(&mm->mmap_sem);
        if (IS_ERR((void *)ctx->mmap_base)) {
-               up_write(&mm->mmap_sem);
                ctx->mmap_size = 0;
                aio_free_ring(ctx);
-               return -EAGAIN;
+               return -ENOMEM;
        }
 
        pr_debug("mmap address: 0x%08lx\n", ctx->mmap_base);
-       ctx->nr_pages = get_user_pages(current, mm, ctx->mmap_base, nr_pages,
-                                      1, 0, ctx->ring_pages, NULL);
-       up_write(&mm->mmap_sem);
-
-       if (unlikely(ctx->nr_pages != nr_pages)) {
-               aio_free_ring(ctx);
-               return -EAGAIN;
-       }
-       if (populate)
-               mm_populate(ctx->mmap_base, populate);
 
        ctx->user_id = ctx->mmap_base;
        ctx->nr_events = nr_events; /* trusted copy */
 
        ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
        ring->nr = nr_events;   /* user copy */
-       ring->id = ctx->user_id;
+       ring->id = ~0U;
        ring->head = ring->tail = 0;
        ring->magic = AIO_RING_MAGIC;
        ring->compat_features = AIO_RING_COMPAT_FEATURES;
@@ -220,8 +535,9 @@ static int aio_setup_ring(struct kioctx *ctx)
 #define AIO_EVENTS_FIRST_PAGE  ((PAGE_SIZE - sizeof(struct aio_ring)) / sizeof(struct io_event))
 #define AIO_EVENTS_OFFSET      (AIO_EVENTS_PER_PAGE - AIO_EVENTS_FIRST_PAGE)
 
-void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
+void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *iocb, kiocb_cancel_fn *cancel)
 {
+       struct aio_kiocb *req = container_of(iocb, struct aio_kiocb, common);
        struct kioctx *ctx = req->ki_ctx;
        unsigned long flags;
 
@@ -236,11 +552,9 @@ void kiocb_set_cancel_fn(struct kiocb *req, kiocb_cancel_fn *cancel)
 }
 EXPORT_SYMBOL(kiocb_set_cancel_fn);
 
-static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb,
-                       struct io_event *res)
+static int kiocb_cancel(struct aio_kiocb *kiocb)
 {
        kiocb_cancel_fn *old, *cancel;
-       int ret = -EINVAL;
 
        /*
         * Don't want to set kiocb->ki_cancel = KIOCB_CANCELLED unless it
@@ -250,29 +564,38 @@ static int kiocb_cancel(struct kioctx *ctx, struct kiocb *kiocb,
        cancel = ACCESS_ONCE(kiocb->ki_cancel);
        do {
                if (!cancel || cancel == KIOCB_CANCELLED)
-                       return ret;
+                       return -EINVAL;
 
                old = cancel;
                cancel = cmpxchg(&kiocb->ki_cancel, old, KIOCB_CANCELLED);
        } while (cancel != old);
 
-       atomic_inc(&kiocb->ki_users);
-       spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
+       return cancel(&kiocb->common);
+}
 
-       memset(res, 0, sizeof(*res));
-       res->obj = (u64)(unsigned long)kiocb->ki_obj.user;
-       res->data = kiocb->ki_user_data;
-       ret = cancel(kiocb, res);
+static void free_ioctx(struct work_struct *work)
+{
+       struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, free_work);
 
-       spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
+       pr_debug("freeing %p\n", ctx);
 
-       return ret;
+       aio_free_ring(ctx);
+       free_percpu(ctx->cpu);
+       percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
+       percpu_ref_exit(&ctx->users);
+       kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
 }
 
-static void free_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
+static void free_ioctx_reqs(struct percpu_ref *ref)
 {
-       struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
-       kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
+       struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, reqs);
+
+       /* At this point we know that there are no any in-flight requests */
+       if (ctx->rq_wait && atomic_dec_and_test(&ctx->rq_wait->count))
+               complete(&ctx->rq_wait->comp);
+
+       INIT_WORK(&ctx->free_work, free_ioctx);
+       schedule_work(&ctx->free_work);
 }
 
 /*
@@ -280,61 +603,90 @@ static void free_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
  * and ctx->users has dropped to 0, so we know no more kiocbs can be submitted -
  * now it's safe to cancel any that need to be.
  */
-static void free_ioctx(struct kioctx *ctx)
+static void free_ioctx_users(struct percpu_ref *ref)
 {
-       struct aio_ring *ring;
-       struct io_event res;
-       struct kiocb *req;
-       unsigned head, avail;
+       struct kioctx *ctx = container_of(ref, struct kioctx, users);
+       struct aio_kiocb *req;
 
        spin_lock_irq(&ctx->ctx_lock);
 
        while (!list_empty(&ctx->active_reqs)) {
                req = list_first_entry(&ctx->active_reqs,
-                                      struct kiocb, ki_list);
+                                      struct aio_kiocb, ki_list);
 
                list_del_init(&req->ki_list);
-               kiocb_cancel(ctx, req, &res);
+               kiocb_cancel(req);
        }
 
        spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 
-       ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
-       head = ring->head;
-       kunmap_atomic(ring);
-
-       while (atomic_read(&ctx->reqs_active) > 0) {
-               wait_event(ctx->wait,
-                               head != ctx->tail ||
-                               atomic_read(&ctx->reqs_active) <= 0);
+       percpu_ref_kill(&ctx->reqs);
+       percpu_ref_put(&ctx->reqs);
+}
 
-               avail = (head <= ctx->tail ? ctx->tail : ctx->nr_events) - head;
+static int ioctx_add_table(struct kioctx *ctx, struct mm_struct *mm)
+{
+       unsigned i, new_nr;
+       struct kioctx_table *table, *old;
+       struct aio_ring *ring;
 
-               atomic_sub(avail, &ctx->reqs_active);
-               head += avail;
-               head %= ctx->nr_events;
-       }
+       spin_lock(&mm->ioctx_lock);
+       table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
+
+       while (1) {
+               if (table)
+                       for (i = 0; i < table->nr; i++)
+                               if (!table->table[i]) {
+                                       ctx->id = i;
+                                       table->table[i] = ctx;
+                                       spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
+
+                                       /* While kioctx setup is in progress,
+                                        * we are protected from page migration
+                                        * changes ring_pages by ->ring_lock.
+                                        */
+                                       ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
+                                       ring->id = ctx->id;
+                                       kunmap_atomic(ring);
+                                       return 0;
+                               }
+
+               new_nr = (table ? table->nr : 1) * 4;
+               spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
+
+               table = kzalloc(sizeof(*table) + sizeof(struct kioctx *) *
+                               new_nr, GFP_KERNEL);
+               if (!table)
+                       return -ENOMEM;
 
-       WARN_ON(atomic_read(&ctx->reqs_active) < 0);
+               table->nr = new_nr;
 
-       aio_free_ring(ctx);
+               spin_lock(&mm->ioctx_lock);
+               old = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
 
-       pr_debug("freeing %p\n", ctx);
+               if (!old) {
+                       rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
+               } else if (table->nr > old->nr) {
+                       memcpy(table->table, old->table,
+                              old->nr * sizeof(struct kioctx *));
 
-       /*
-        * Here the call_rcu() is between the wait_event() for reqs_active to
-        * hit 0, and freeing the ioctx.
-        *
-        * aio_complete() decrements reqs_active, but it has to touch the ioctx
-        * after to issue a wakeup so we use rcu.
-        */
-       call_rcu(&ctx->rcu_head, free_ioctx_rcu);
+                       rcu_assign_pointer(mm->ioctx_table, table);
+                       kfree_rcu(old, rcu);
+               } else {
+                       kfree(table);
+                       table = old;
+               }
+       }
 }
 
-static void put_ioctx(struct kioctx *ctx)
+static void aio_nr_sub(unsigned nr)
 {
-       if (unlikely(atomic_dec_and_test(&ctx->users)))
-               free_ioctx(ctx);
+       spin_lock(&aio_nr_lock);
+       if (WARN_ON(aio_nr - nr > aio_nr))
+               aio_nr = 0;
+       else
+               aio_nr -= nr;
+       spin_unlock(&aio_nr_lock);
 }
 
 /* ioctx_alloc
@@ -346,14 +698,25 @@ static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
        struct kioctx *ctx;
        int err = -ENOMEM;
 
+       /*
+        * We keep track of the number of available ringbuffer slots, to prevent
+        * overflow (reqs_available), and we also use percpu counters for this.
+        *
+        * So since up to half the slots might be on other cpu's percpu counters
+        * and unavailable, double nr_events so userspace sees what they
+        * expected: additionally, we move req_batch slots to/from percpu
+        * counters at a time, so make sure that isn't 0:
+        */
+       nr_events = max(nr_events, num_possible_cpus() * 4);
+       nr_events *= 2;
+
        /* Prevent overflows */
-       if ((nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) ||
-           (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct kiocb)))) {
+       if (nr_events > (0x10000000U / sizeof(struct io_event))) {
                pr_debug("ENOMEM: nr_events too high\n");
                return ERR_PTR(-EINVAL);
        }
 
-       if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > aio_max_nr)
+       if (!nr_events || (unsigned long)nr_events > (aio_max_nr * 2UL))
                return ERR_PTR(-EAGAIN);
 
        ctx = kmem_cache_zalloc(kioctx_cachep, GFP_KERNEL);
@@ -362,107 +725,117 @@ static struct kioctx *ioctx_alloc(unsigned nr_events)
 
        ctx->max_reqs = nr_events;
 
-       atomic_set(&ctx->users, 2);
-       atomic_set(&ctx->dead, 0);
        spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
        spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
        mutex_init(&ctx->ring_lock);
+       /* Protect against page migration throughout kiotx setup by keeping
+        * the ring_lock mutex held until setup is complete. */
+       mutex_lock(&ctx->ring_lock);
        init_waitqueue_head(&ctx->wait);
 
        INIT_LIST_HEAD(&ctx->active_reqs);
 
-       if (aio_setup_ring(ctx) < 0)
-               goto out_freectx;
+       if (percpu_ref_init(&ctx->users, free_ioctx_users, 0, GFP_KERNEL))
+               goto err;
+
+       if (percpu_ref_init(&ctx->reqs, free_ioctx_reqs, 0, GFP_KERNEL))
+               goto err;
+
+       ctx->cpu = alloc_percpu(struct kioctx_cpu);
+       if (!ctx->cpu)
+               goto err;
+
+       err = aio_setup_ring(ctx);
+       if (err < 0)
+               goto err;
+
+       atomic_set(&ctx->reqs_available, ctx->nr_events - 1);
+       ctx->req_batch = (ctx->nr_events - 1) / (num_possible_cpus() * 4);
+       if (ctx->req_batch < 1)
+               ctx->req_batch = 1;
 
        /* limit the number of system wide aios */
        spin_lock(&aio_nr_lock);
-       if (aio_nr + nr_events > aio_max_nr ||
+       if (aio_nr + nr_events > (aio_max_nr * 2UL) ||
            aio_nr + nr_events < aio_nr) {
                spin_unlock(&aio_nr_lock);
-               goto out_cleanup;
+               err = -EAGAIN;
+               goto err_ctx;
        }
        aio_nr += ctx->max_reqs;
        spin_unlock(&aio_nr_lock);
 
-       /* now link into global list. */
-       spin_lock(&mm->ioctx_lock);
-       hlist_add_head_rcu(&ctx->list, &mm->ioctx_list);
-       spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
+       percpu_ref_get(&ctx->users);    /* io_setup() will drop this ref */
+       percpu_ref_get(&ctx->reqs);     /* free_ioctx_users() will drop this */
+
+       err = ioctx_add_table(ctx, mm);
+       if (err)
+               goto err_cleanup;
+
+       /* Release the ring_lock mutex now that all setup is complete. */
+       mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 
        pr_debug("allocated ioctx %p[%ld]: mm=%p mask=0x%x\n",
                 ctx, ctx->user_id, mm, ctx->nr_events);
        return ctx;
 
-out_cleanup:
-       err = -EAGAIN;
+err_cleanup:
+       aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
+err_ctx:
+       atomic_set(&ctx->dead, 1);
+       if (ctx->mmap_size)
+               vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
        aio_free_ring(ctx);
-out_freectx:
+err:
+       mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
+       free_percpu(ctx->cpu);
+       percpu_ref_exit(&ctx->reqs);
+       percpu_ref_exit(&ctx->users);
        kmem_cache_free(kioctx_cachep, ctx);
        pr_debug("error allocating ioctx %d\n", err);
        return ERR_PTR(err);
 }
 
-static void kill_ioctx_work(struct work_struct *work)
-{
-       struct kioctx *ctx = container_of(work, struct kioctx, rcu_work);
-
-       wake_up_all(&ctx->wait);
-       put_ioctx(ctx);
-}
-
-static void kill_ioctx_rcu(struct rcu_head *head)
-{
-       struct kioctx *ctx = container_of(head, struct kioctx, rcu_head);
-
-       INIT_WORK(&ctx->rcu_work, kill_ioctx_work);
-       schedule_work(&ctx->rcu_work);
-}
-
 /* kill_ioctx
  *     Cancels all outstanding aio requests on an aio context.  Used
  *     when the processes owning a context have all exited to encourage
  *     the rapid destruction of the kioctx.
  */
-static void kill_ioctx(struct kioctx *ctx)
+static int kill_ioctx(struct mm_struct *mm, struct kioctx *ctx,
+                     struct ctx_rq_wait *wait)
 {
-       if (!atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
-               hlist_del_rcu(&ctx->list);
+       struct kioctx_table *table;
 
-               /*
-                * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
-                * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
-                * has already returned, so io_setup() could potentially return
-                * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
-                *  could tell).
-                */
-               spin_lock(&aio_nr_lock);
-               BUG_ON(aio_nr - ctx->max_reqs > aio_nr);
-               aio_nr -= ctx->max_reqs;
-               spin_unlock(&aio_nr_lock);
+       spin_lock(&mm->ioctx_lock);
+       if (atomic_xchg(&ctx->dead, 1)) {
+               spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
+               return -EINVAL;
+       }
 
-               if (ctx->mmap_size)
-                       vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
+       table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
+       WARN_ON(ctx != table->table[ctx->id]);
+       table->table[ctx->id] = NULL;
+       spin_unlock(&mm->ioctx_lock);
 
-               /* Between hlist_del_rcu() and dropping the initial ref */
-               call_rcu(&ctx->rcu_head, kill_ioctx_rcu);
-       }
-}
+       /* percpu_ref_kill() will do the necessary call_rcu() */
+       wake_up_all(&ctx->wait);
 
-/* wait_on_sync_kiocb:
- *     Waits on the given sync kiocb to complete.
- */
-ssize_t wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb)
-{
-       while (atomic_read(&iocb->ki_users)) {
-               set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
-               if (!atomic_read(&iocb->ki_users))
-                       break;
-               io_schedule();
-       }
-       __set_current_state(TASK_RUNNING);
-       return iocb->ki_user_data;
+       /*
+        * It'd be more correct to do this in free_ioctx(), after all
+        * the outstanding kiocbs have finished - but by then io_destroy
+        * has already returned, so io_setup() could potentially return
+        * -EAGAIN with no ioctxs actually in use (as far as userspace
+        *  could tell).
+        */
+       aio_nr_sub(ctx->max_reqs);
+
+       if (ctx->mmap_size)
+               vm_munmap(ctx->mmap_base, ctx->mmap_size);
+
+       ctx->rq_wait = wait;
+       percpu_ref_kill(&ctx->users);
+       return 0;
 }
-EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
 
 /*
  * exit_aio: called when the last user of mm goes away.  At this point, there is
@@ -474,98 +847,213 @@ EXPORT_SYMBOL(wait_on_sync_kiocb);
  */
 void exit_aio(struct mm_struct *mm)
 {
-       struct kioctx *ctx;
-       struct hlist_node *n;
-
-       hlist_for_each_entry_safe(ctx, n, &mm->ioctx_list, list) {
-               if (1 != atomic_read(&ctx->users))
-                       printk(KERN_DEBUG
-                               "exit_aio:ioctx still alive: %d %d %d\n",
-                               atomic_read(&ctx->users),
-                               atomic_read(&ctx->dead),
-                               atomic_read(&ctx->reqs_active));
+       struct kioctx_table *table = rcu_dereference_raw(mm->ioctx_table);
+       struct ctx_rq_wait wait;
+       int i, skipped;
+
+       if (!table)
+               return;
+
+       atomic_set(&wait.count, table->nr);
+       init_completion(&wait.comp);
+
+       skipped = 0;
+       for (i = 0; i < table->nr; ++i) {
+               struct kioctx *ctx = table->table[i];
+
+               if (!ctx) {
+                       skipped++;
+                       continue;
+               }
+
                /*
-                * We don't need to bother with munmap() here -
-                * exit_mmap(mm) is coming and it'll unmap everything.
-                * Since aio_free_ring() uses non-zero ->mmap_size
-                * as indicator that it needs to unmap the area,
-                * just set it to 0; aio_free_ring() is the only
-                * place that uses ->mmap_size, so it's safe.
+                * We don't need to bother with munmap() here - exit_mmap(mm)
+                * is coming and it'll unmap everything. And we simply can't,
+                * this is not necessarily our ->mm.
+                * Since kill_ioctx() uses non-zero ->mmap_size as indicator
+                * that it needs to unmap the area, just set it to 0.
                 */
                ctx->mmap_size = 0;
+               kill_ioctx(mm, ctx, &wait);
+       }
 
-               kill_ioctx(ctx);
+       if (!atomic_sub_and_test(skipped, &wait.count)) {
+               /* Wait until all IO for the context are done. */
+               wait_for_completion(&wait.comp);
        }
+
+       RCU_INIT_POINTER(mm->ioctx_table, NULL);
+       kfree(table);
 }
 
-/* aio_get_req
- *     Allocate a slot for an aio request.  Increments the ki_users count
- * of the kioctx so that the kioctx stays around until all requests are
- * complete.  Returns NULL if no requests are free.
- *
- * Returns with kiocb->ki_users set to 2.  The io submit code path holds
- * an extra reference while submitting the i/o.
- * This prevents races between the aio code path referencing the
- * req (after submitting it) and aio_complete() freeing the req.
+static void put_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned nr)
+{
+       struct kioctx_cpu *kcpu;
+       unsigned long flags;
+
+       local_irq_save(flags);
+       kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
+       kcpu->reqs_available += nr;
+
+       while (kcpu->reqs_available >= ctx->req_batch * 2) {
+               kcpu->reqs_available -= ctx->req_batch;
+               atomic_add(ctx->req_batch, &ctx->reqs_available);
+       }
+
+       local_irq_restore(flags);
+}
+
+static bool get_reqs_available(struct kioctx *ctx)
+{
+       struct kioctx_cpu *kcpu;
+       bool ret = false;
+       unsigned long flags;
+
+       local_irq_save(flags);
+       kcpu = this_cpu_ptr(ctx->cpu);
+       if (!kcpu->reqs_available) {
+               int old, avail = atomic_read(&ctx->reqs_available);
+
+               do {
+                       if (avail < ctx->req_batch)
+                               goto out;
+
+                       old = avail;
+                       avail = atomic_cmpxchg(&ctx->reqs_available,
+                                              avail, avail - ctx->req_batch);
+               } while (avail != old);
+
+               kcpu->reqs_available += ctx->req_batch;
+       }
+
+       ret = true;
+       kcpu->reqs_available--;
+out:
+       local_irq_restore(flags);
+       return ret;
+}
+
+/* refill_reqs_available
+ *     Updates the reqs_available reference counts used for tracking the
+ *     number of free slots in the completion ring.  This can be called
+ *     from aio_complete() (to optimistically update reqs_available) or
+ *     from aio_get_req() (the we're out of events case).  It must be
+ *     called holding ctx->completion_lock.
  */
-static inline struct kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
+static void refill_reqs_available(struct kioctx *ctx, unsigned head,
+                                  unsigned tail)
 {
-       struct kiocb *req;
+       unsigned events_in_ring, completed;
 
-       if (atomic_read(&ctx->reqs_active) >= ctx->nr_events)
-               return NULL;
+       /* Clamp head since userland can write to it. */
+       head %= ctx->nr_events;
+       if (head <= tail)
+               events_in_ring = tail - head;
+       else
+               events_in_ring = ctx->nr_events - (head - tail);
 
-       if (atomic_inc_return(&ctx->reqs_active) > ctx->nr_events - 1)
-               goto out_put;
+       completed = ctx->completed_events;
+       if (events_in_ring < completed)
+               completed -= events_in_ring;
+       else
+               completed = 0;
+
+       if (!completed)
+               return;
+
+       ctx->completed_events -= completed;
+       put_reqs_available(ctx, completed);
+}
+
+/* user_refill_reqs_available
+ *     Called to refill reqs_available when aio_get_req() encounters an
+ *     out of space in the completion ring.
+ */
+static void user_refill_reqs_available(struct kioctx *ctx)
+{
+       spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
+       if (ctx->completed_events) {
+               struct aio_ring *ring;
+               unsigned head;
+
+               /* Access of ring->head may race with aio_read_events_ring()
+                * here, but that's okay since whether we read the old version
+                * or the new version, and either will be valid.  The important
+                * part is that head cannot pass tail since we prevent
+                * aio_complete() from updating tail by holding
+                * ctx->completion_lock.  Even if head is invalid, the check
+                * against ctx->completed_events below will make sure we do the
+                * safe/right thing.
+                */
+               ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
+               head = ring->head;
+               kunmap_atomic(ring);
+
+               refill_reqs_available(ctx, head, ctx->tail);
+       }
+
+       spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
+}
+
+/* aio_get_req
+ *     Allocate a slot for an aio request.
+ * Returns NULL if no requests are free.
+ */
+static inline struct aio_kiocb *aio_get_req(struct kioctx *ctx)
+{
+       struct aio_kiocb *req;
+
+       if (!get_reqs_available(ctx)) {
+               user_refill_reqs_available(ctx);
+               if (!get_reqs_available(ctx))
+                       return NULL;
+       }
 
        req = kmem_cache_alloc(kiocb_cachep, GFP_KERNEL|__GFP_ZERO);
        if (unlikely(!req))
                goto out_put;
 
-       atomic_set(&req->ki_users, 2);
-       req->ki_ctx = ctx;
+       percpu_ref_get(&ctx->reqs);
 
+       req->ki_ctx = ctx;
        return req;
 out_put:
-       atomic_dec(&ctx->reqs_active);
+       put_reqs_available(ctx, 1);
        return NULL;
 }
 
-static void kiocb_free(struct kiocb *req)
+static void kiocb_free(struct aio_kiocb *req)
 {
-       if (req->ki_filp)
-               fput(req->ki_filp);
+       if (req->common.ki_filp)
+               fput(req->common.ki_filp);
        if (req->ki_eventfd != NULL)
                eventfd_ctx_put(req->ki_eventfd);
-       if (req->ki_dtor)
-               req->ki_dtor(req);
-       if (req->ki_iovec != &req->ki_inline_vec)
-               kfree(req->ki_iovec);
        kmem_cache_free(kiocb_cachep, req);
 }
 
-void aio_put_req(struct kiocb *req)
-{
-       if (atomic_dec_and_test(&req->ki_users))
-               kiocb_free(req);
-}
-EXPORT_SYMBOL(aio_put_req);
-
 static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 {
+       struct aio_ring __user *ring  = (void __user *)ctx_id;
        struct mm_struct *mm = current->mm;
        struct kioctx *ctx, *ret = NULL;
+       struct kioctx_table *table;
+       unsigned id;
+
+       if (get_user(id, &ring->id))
+               return NULL;
 
        rcu_read_lock();
+       table = rcu_dereference(mm->ioctx_table);
 
-       hlist_for_each_entry_rcu(ctx, &mm->ioctx_list, list) {
-               if (ctx->user_id == ctx_id) {
-                       atomic_inc(&ctx->users);
-                       ret = ctx;
-                       break;
-               }
-       }
+       if (!table || id >= table->nr)
+               goto out;
 
+       ctx = table->table[id];
+       if (ctx && ctx->user_id == ctx_id) {
+               percpu_ref_get(&ctx->users);
+               ret = ctx;
+       }
+out:
        rcu_read_unlock();
        return ret;
 }
@@ -573,13 +1061,14 @@ static struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id)
 /* aio_complete
  *     Called when the io request on the given iocb is complete.
  */
-void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
+static void aio_complete(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
 {
+       struct aio_kiocb *iocb = container_of(kiocb, struct aio_kiocb, common);
        struct kioctx   *ctx = iocb->ki_ctx;
        struct aio_ring *ring;
        struct io_event *ev_page, *event;
+       unsigned tail, pos, head;
        unsigned long   flags;
-       unsigned tail, pos;
 
        /*
         * Special case handling for sync iocbs:
@@ -588,19 +1077,7 @@ void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
         *    ref, no other paths have a way to get another ref
         *  - the sync task helpfully left a reference to itself in the iocb
         */
-       if (is_sync_kiocb(iocb)) {
-               BUG_ON(atomic_read(&iocb->ki_users) != 1);
-               iocb->ki_user_data = res;
-               atomic_set(&iocb->ki_users, 0);
-               wake_up_process(iocb->ki_obj.tsk);
-               return;
-       }
-
-       /*
-        * Take rcu_read_lock() in case the kioctx is being destroyed, as we
-        * need to issue a wakeup after decrementing reqs_active.
-        */
-       rcu_read_lock();
+       BUG_ON(is_sync_kiocb(kiocb));
 
        if (iocb->ki_list.next) {
                unsigned long flags;
@@ -610,20 +1087,9 @@ void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
                spin_unlock_irqrestore(&ctx->ctx_lock, flags);
        }
 
-       /*
-        * cancelled requests don't get events, userland was given one
-        * when the event got cancelled.
-        */
-       if (unlikely(xchg(&iocb->ki_cancel,
-                         KIOCB_CANCELLED) == KIOCB_CANCELLED)) {
-               atomic_dec(&ctx->reqs_active);
-               /* Still need the wake_up in case free_ioctx is waiting */
-               goto put_rq;
-       }
-
        /*
         * Add a completion event to the ring buffer. Must be done holding
-        * ctx->ctx_lock to prevent other code from messing with the tail
+        * ctx->completion_lock to prevent other code from messing with the tail
         * pointer since we might be called from irq context.
         */
        spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
@@ -637,7 +1103,7 @@ void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
        ev_page = kmap_atomic(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
        event = ev_page + pos % AIO_EVENTS_PER_PAGE;
 
-       event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_obj.user;
+       event->obj = (u64)(unsigned long)iocb->ki_user_iocb;
        event->data = iocb->ki_user_data;
        event->res = res;
        event->res2 = res2;
@@ -646,7 +1112,7 @@ void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
        flush_dcache_page(ctx->ring_pages[pos / AIO_EVENTS_PER_PAGE]);
 
        pr_debug("%p[%u]: %p: %p %Lx %lx %lx\n",
-                ctx, tail, iocb, iocb->ki_obj.user, iocb->ki_user_data,
+                ctx, tail, iocb, iocb->ki_user_iocb, iocb->ki_user_data,
                 res, res2);
 
        /* after flagging the request as done, we
@@ -657,10 +1123,14 @@ void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
        ctx->tail = tail;
 
        ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
+       head = ring->head;
        ring->tail = tail;
        kunmap_atomic(ring);
        flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 
+       ctx->completed_events++;
+       if (ctx->completed_events > 1)
+               refill_reqs_available(ctx, head, tail);
        spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
 
        pr_debug("added to ring %p at [%u]\n", iocb, tail);
@@ -673,9 +1143,8 @@ void aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2)
        if (iocb->ki_eventfd != NULL)
                eventfd_signal(iocb->ki_eventfd, 1);
 
-put_rq:
        /* everything turned out well, dispose of the aiocb. */
-       aio_put_req(iocb);
+       kiocb_free(iocb);
 
        /*
         * We have to order our ring_info tail store above and test
@@ -688,11 +1157,10 @@ put_rq:
        if (waitqueue_active(&ctx->wait))
                wake_up(&ctx->wait);
 
-       rcu_read_unlock();
+       percpu_ref_put(&ctx->reqs);
 }
-EXPORT_SYMBOL(aio_complete);
 
-/* aio_read_events
+/* aio_read_events_ring
  *     Pull an event off of the ioctx's event ring.  Returns the number of
  *     events fetched
  */
@@ -700,28 +1168,46 @@ static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
                                 struct io_event __user *event, long nr)
 {
        struct aio_ring *ring;
-       unsigned head, pos;
+       unsigned head, tail, pos;
        long ret = 0;
        int copy_ret;
 
+       /*
+        * The mutex can block and wake us up and that will cause
+        * wait_event_interruptible_hrtimeout() to schedule without sleeping
+        * and repeat. This should be rare enough that it doesn't cause
+        * peformance issues. See the comment in read_events() for more detail.
+        */
+       sched_annotate_sleep();
        mutex_lock(&ctx->ring_lock);
 
+       /* Access to ->ring_pages here is protected by ctx->ring_lock. */
        ring = kmap_atomic(ctx->ring_pages[0]);
        head = ring->head;
+       tail = ring->tail;
        kunmap_atomic(ring);
 
-       pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, ctx->tail, ctx->nr_events);
+       /*
+        * Ensure that once we've read the current tail pointer, that
+        * we also see the events that were stored up to the tail.
+        */
+       smp_rmb();
+
+       pr_debug("h%u t%u m%u\n", head, tail, ctx->nr_events);
 
-       if (head == ctx->tail)
+       if (head == tail)
                goto out;
 
+       head %= ctx->nr_events;
+       tail %= ctx->nr_events;
+
        while (ret < nr) {
                long avail;
                struct io_event *ev;
                struct page *page;
 
-               avail = (head <= ctx->tail ? ctx->tail : ctx->nr_events) - head;
-               if (head == ctx->tail)
+               avail = (head <= tail ?  tail : ctx->nr_events) - head;
+               if (head == tail)
                        break;
 
                avail = min(avail, nr - ret);
@@ -752,9 +1238,7 @@ static long aio_read_events_ring(struct kioctx *ctx,
        kunmap_atomic(ring);
        flush_dcache_page(ctx->ring_pages[0]);
 
-       pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, ctx->tail);
-
-       atomic_sub(ret, &ctx->reqs_active);
+       pr_debug("%li  h%u t%u\n", ret, head, tail);
 out:
        mutex_unlock(&ctx->ring_lock);
 
@@ -808,8 +1292,12 @@ static long read_events(struct kioctx *ctx, long min_nr, long nr,
         * the ringbuffer empty. So in practice we should be ok, but it's
         * something to be aware of when touching this code.
         */
-       wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
-                       aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret), until);
+       if (until.tv64 == 0)
+               aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret);
+       else
+               wait_event_interruptible_hrtimeout(ctx->wait,
+                               aio_read_events(ctx, min_nr, nr, event, &ret),
+                               until);
 
        if (!ret && signal_pending(current))
                ret = -EINTR;
@@ -842,7 +1330,7 @@ SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
 
        ret = -EINVAL;
        if (unlikely(ctx || nr_events == 0)) {
-               pr_debug("EINVAL: io_setup: ctx %lu nr_events %u\n",
+               pr_debug("EINVAL: ctx %lu nr_events %u\n",
                         ctx, nr_events);
                goto out;
        }
@@ -852,8 +1340,8 @@ SYSCALL_DEFINE2(io_setup, unsigned, nr_events, aio_context_t __user *, ctxp)
        if (!IS_ERR(ioctx)) {
                ret = put_user(ioctx->user_id, ctxp);
                if (ret)
-                       kill_ioctx(ioctx);
-               put_ioctx(ioctx);
+                       kill_ioctx(current->mm, ioctx, NULL);
+               percpu_ref_put(&ioctx->users);
        }
 
 out:
@@ -870,170 +1358,110 @@ SYSCALL_DEFINE1(io_destroy, aio_context_t, ctx)
 {
        struct kioctx *ioctx = lookup_ioctx(ctx);
        if (likely(NULL != ioctx)) {
-               kill_ioctx(ioctx);
-               put_ioctx(ioctx);
-               return 0;
-       }
-       pr_debug("EINVAL: io_destroy: invalid context id\n");
-       return -EINVAL;
-}
+               struct ctx_rq_wait wait;
+               int ret;
 
-static void aio_advance_iovec(struct kiocb *iocb, ssize_t ret)
-{
-       struct iovec *iov = &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg];
-
-       BUG_ON(ret <= 0);
-
-       while (iocb->ki_cur_seg < iocb->ki_nr_segs && ret > 0) {
-               ssize_t this = min((ssize_t)iov->iov_len, ret);
-               iov->iov_base += this;
-               iov->iov_len -= this;
-               iocb->ki_left -= this;
-               ret -= this;
-               if (iov->iov_len == 0) {
-                       iocb->ki_cur_seg++;
-                       iov++;
-               }
-       }
+               init_completion(&wait.comp);
+               atomic_set(&wait.count, 1);
 
-       /* the caller should not have done more io than what fit in
-        * the remaining iovecs */
-       BUG_ON(ret > 0 && iocb->ki_left == 0);
-}
-
-typedef ssize_t (aio_rw_op)(struct kiocb *, const struct iovec *,
-                           unsigned long, loff_t);
-
-static ssize_t aio_rw_vect_retry(struct kiocb *iocb, int rw, aio_rw_op *rw_op)
-{
-       struct file *file = iocb->ki_filp;
-       struct address_space *mapping = file->f_mapping;
-       struct inode *inode = mapping->host;
-       ssize_t ret = 0;
-
-       /* This matches the pread()/pwrite() logic */
-       if (iocb->ki_pos < 0)
-               return -EINVAL;
+               /* Pass requests_done to kill_ioctx() where it can be set
+                * in a thread-safe way. If we try to set it here then we have
+                * a race condition if two io_destroy() called simultaneously.
+                */
+               ret = kill_ioctx(current->mm, ioctx, &wait);
+               percpu_ref_put(&ioctx->users);
 
-       if (rw == WRITE)
-               file_start_write(file);
-       do {
-               ret = rw_op(iocb, &iocb->ki_iovec[iocb->ki_cur_seg],
-                           iocb->ki_nr_segs - iocb->ki_cur_seg,
-                           iocb->ki_pos);
-               if (ret > 0)
-                       aio_advance_iovec(iocb, ret);
-
-       /* retry all partial writes.  retry partial reads as long as its a
-        * regular file. */
-       } while (ret > 0 && iocb->ki_left > 0 &&
-                (rw == WRITE ||
-                 (!S_ISFIFO(inode->i_mode) && !S_ISSOCK(inode->i_mode))));
-       if (rw == WRITE)
-               file_end_write(file);
-
-       /* This means we must have transferred all that we could */
-       /* No need to retry anymore */
-       if ((ret == 0) || (iocb->ki_left == 0))
-               ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
-
-       /* If we managed to write some out we return that, rather than
-        * the eventual error. */
-       if (rw == WRITE
-           && ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED
-           && iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left)
-               ret = iocb->ki_nbytes - iocb->ki_left;
+               /* Wait until all IO for the context are done. Otherwise kernel
+                * keep using user-space buffers even if user thinks the context
+                * is destroyed.
+                */
+               if (!ret)
+                       wait_for_completion(&wait.comp);
 
-       return ret;
+               return ret;
+       }
+       pr_debug("EINVAL: invalid context id\n");
+       return -EINVAL;
 }
 
-static ssize_t aio_setup_vectored_rw(int rw, struct kiocb *kiocb, bool compat)
-{
-       ssize_t ret;
-
-       kiocb->ki_nr_segs = kiocb->ki_nbytes;
+typedef ssize_t (rw_iter_op)(struct kiocb *, struct iov_iter *);
 
+static int aio_setup_vectored_rw(int rw, char __user *buf, size_t len,
+                                struct iovec **iovec,
+                                bool compat,
+                                struct iov_iter *iter)
+{
 #ifdef CONFIG_COMPAT
        if (compat)
-               ret = compat_rw_copy_check_uvector(rw,
-                               (struct compat_iovec __user *)kiocb->ki_buf,
-                               kiocb->ki_nr_segs, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
-                               &kiocb->ki_iovec);
-       else
+               return compat_import_iovec(rw,
+                               (struct compat_iovec __user *)buf,
+                               len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
 #endif
-               ret = rw_copy_check_uvector(rw,
-                               (struct iovec __user *)kiocb->ki_buf,
-                               kiocb->ki_nr_segs, 1, &kiocb->ki_inline_vec,
-                               &kiocb->ki_iovec);
-       if (ret < 0)
-               return ret;
-
-       /* ki_nbytes now reflect bytes instead of segs */
-       kiocb->ki_nbytes = ret;
-       return 0;
-}
-
-static ssize_t aio_setup_single_vector(int rw, struct kiocb *kiocb)
-{
-       if (unlikely(!access_ok(!rw, kiocb->ki_buf, kiocb->ki_nbytes)))
-               return -EFAULT;
-
-       kiocb->ki_iovec = &kiocb->ki_inline_vec;
-       kiocb->ki_iovec->iov_base = kiocb->ki_buf;
-       kiocb->ki_iovec->iov_len = kiocb->ki_nbytes;
-       kiocb->ki_nr_segs = 1;
-       return 0;
+       return import_iovec(rw, (struct iovec __user *)buf,
+                               len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
 }
 
 /*
- * aio_setup_iocb:
- *     Performs the initial checks and aio retry method
- *     setup for the kiocb at the time of io submission.
+ * aio_run_iocb:
+ *     Performs the initial checks and io submission.
  */
-static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, bool compat)
+static ssize_t aio_run_iocb(struct kiocb *req, unsigned opcode,
+                           char __user *buf, size_t len, bool compat)
 {
        struct file *file = req->ki_filp;
        ssize_t ret;
        int rw;
        fmode_t mode;
-       aio_rw_op *rw_op;
+       rw_iter_op *iter_op;
+       struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
+       struct iov_iter iter;
 
-       switch (req->ki_opcode) {
+       switch (opcode) {
        case IOCB_CMD_PREAD:
        case IOCB_CMD_PREADV:
                mode    = FMODE_READ;
                rw      = READ;
-               rw_op   = file->f_op->aio_read;
+               iter_op = file->f_op->read_iter;
                goto rw_common;
 
        case IOCB_CMD_PWRITE:
        case IOCB_CMD_PWRITEV:
                mode    = FMODE_WRITE;
                rw      = WRITE;
-               rw_op   = file->f_op->aio_write;
+               iter_op = file->f_op->write_iter;
                goto rw_common;
 rw_common:
                if (unlikely(!(file->f_mode & mode)))
                        return -EBADF;
 
-               if (!rw_op)
+               if (!iter_op)
                        return -EINVAL;
 
-               ret = (req->ki_opcode == IOCB_CMD_PREADV ||
-                      req->ki_opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
-                       ? aio_setup_vectored_rw(rw, req, compat)
-                       : aio_setup_single_vector(rw, req);
-               if (ret)
+               if (opcode == IOCB_CMD_PREADV || opcode == IOCB_CMD_PWRITEV)
+                       ret = aio_setup_vectored_rw(rw, buf, len,
+                                               &iovec, compat, &iter);
+               else {
+                       ret = import_single_range(rw, buf, len, iovec, &iter);
+                       iovec = NULL;
+               }
+               if (!ret)
+                       ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos,
+                                            iov_iter_count(&iter));
+               if (ret < 0) {
+                       kfree(iovec);
                        return ret;
+               }
 
-               ret = rw_verify_area(rw, file, &req->ki_pos, req->ki_nbytes);
-               if (ret < 0)
-                       return ret;
+               len = ret;
 
-               req->ki_nbytes = ret;
-               req->ki_left = ret;
+               if (rw == WRITE)
+                       file_start_write(file);
 
-               ret = aio_rw_vect_retry(req, rw, rw_op);
+               ret = iter_op(req, &iter);
+
+               if (rw == WRITE)
+                       file_end_write(file);
+               kfree(iovec);
                break;
 
        case IOCB_CMD_FDSYNC:
@@ -1073,7 +1501,7 @@ rw_common:
 static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
                         struct iocb *iocb, bool compat)
 {
-       struct kiocb *req;
+       struct aio_kiocb *req;
        ssize_t ret;
 
        /* enforce forwards compatibility on users */
@@ -1088,7 +1516,7 @@ static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
            (iocb->aio_nbytes != (size_t)iocb->aio_nbytes) ||
            ((ssize_t)iocb->aio_nbytes < 0)
           )) {
-               pr_debug("EINVAL: io_submit: overflow check\n");
+               pr_debug("EINVAL: overflow check\n");
                return -EINVAL;
        }
 
@@ -1096,11 +1524,14 @@ static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
        if (unlikely(!req))
                return -EAGAIN;
 
-       req->ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
-       if (unlikely(!req->ki_filp)) {
+       req->common.ki_filp = fget(iocb->aio_fildes);
+       if (unlikely(!req->common.ki_filp)) {
                ret = -EBADF;
                goto out_put_req;
        }
+       req->common.ki_pos = iocb->aio_offset;
+       req->common.ki_complete = aio_complete;
+       req->common.ki_flags = iocb_flags(req->common.ki_filp);
 
        if (iocb->aio_flags & IOCB_FLAG_RESFD) {
                /*
@@ -1115,6 +1546,8 @@ static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
                        req->ki_eventfd = NULL;
                        goto out_put_req;
                }
+
+               req->common.ki_flags |= IOCB_EVENTFD;
        }
 
        ret = put_user(KIOCB_KEY, &user_iocb->aio_key);
@@ -1123,24 +1556,21 @@ static int io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
                goto out_put_req;
        }
 
-       req->ki_obj.user = user_iocb;
+       req->ki_user_iocb = user_iocb;
        req->ki_user_data = iocb->aio_data;
-       req->ki_pos = iocb->aio_offset;
-
-       req->ki_buf = (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf;
-       req->ki_left = req->ki_nbytes = iocb->aio_nbytes;
-       req->ki_opcode = iocb->aio_lio_opcode;
 
-       ret = aio_run_iocb(req, compat);
+       ret = aio_run_iocb(&req->common, iocb->aio_lio_opcode,
+                          (char __user *)(unsigned long)iocb->aio_buf,
+                          iocb->aio_nbytes,
+                          compat);
        if (ret)
                goto out_put_req;
 
-       aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
        return 0;
 out_put_req:
-       atomic_dec(&ctx->reqs_active);
-       aio_put_req(req);       /* drop extra ref to req */
-       aio_put_req(req);       /* drop i/o ref to req */
+       put_reqs_available(ctx, 1);
+       percpu_ref_put(&ctx->reqs);
+       kiocb_free(req);
        return ret;
 }
 
@@ -1193,7 +1623,7 @@ long do_io_submit(aio_context_t ctx_id, long nr,
        }
        blk_finish_plug(&plug);
 
-       put_ioctx(ctx);
+       percpu_ref_put(&ctx->users);
        return i ? i : ret;
 }
 
@@ -1218,10 +1648,10 @@ SYSCALL_DEFINE3(io_submit, aio_context_t, ctx_id, long, nr,
 /* lookup_kiocb
  *     Finds a given iocb for cancellation.
  */
-static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
-                                 u32 key)
+static struct aio_kiocb *
+lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb, u32 key)
 {
-       struct list_head *pos;
+       struct aio_kiocb *kiocb;
 
        assert_spin_locked(&ctx->ctx_lock);
 
@@ -1229,9 +1659,8 @@ static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
                return NULL;
 
        /* TODO: use a hash or array, this sucks. */
-       list_for_each(pos, &ctx->active_reqs) {
-               struct kiocb *kiocb = list_kiocb(pos);
-               if (kiocb->ki_obj.user == iocb)
+       list_for_each_entry(kiocb, &ctx->active_reqs, ki_list) {
+               if (kiocb->ki_user_iocb == iocb)
                        return kiocb;
        }
        return NULL;
@@ -1250,9 +1679,8 @@ static struct kiocb *lookup_kiocb(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *iocb,
 SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
                struct io_event __user *, result)
 {
-       struct io_event res;
        struct kioctx *ctx;
-       struct kiocb *kiocb;
+       struct aio_kiocb *kiocb;
        u32 key;
        int ret;
 
@@ -1268,21 +1696,22 @@ SYSCALL_DEFINE3(io_cancel, aio_context_t, ctx_id, struct iocb __user *, iocb,
 
        kiocb = lookup_kiocb(ctx, iocb, key);
        if (kiocb)
-               ret = kiocb_cancel(ctx, kiocb, &res);
+               ret = kiocb_cancel(kiocb);
        else
                ret = -EINVAL;
 
        spin_unlock_irq(&ctx->ctx_lock);
 
        if (!ret) {
-               /* Cancellation succeeded -- copy the result
-                * into the user's buffer.
+               /*
+                * The result argument is no longer used - the io_event is
+                * always delivered via the ring buffer. -EINPROGRESS indicates
+                * cancellation is progress:
                 */
-               if (copy_to_user(result, &res, sizeof(res)))
-                       ret = -EFAULT;
+               ret = -EINPROGRESS;
        }
 
-       put_ioctx(ctx);
+       percpu_ref_put(&ctx->users);
 
        return ret;
 }
@@ -1311,7 +1740,7 @@ SYSCALL_DEFINE5(io_getevents, aio_context_t, ctx_id,
        if (likely(ioctx)) {
                if (likely(min_nr <= nr && min_nr >= 0))
                        ret = read_events(ioctx, min_nr, nr, events, timeout);
-               put_ioctx(ioctx);
+               percpu_ref_put(&ioctx->users);
        }
        return ret;
 }