sys/kern/vfs_aio.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997 John S. Dyson.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. John S. Dyson's name may not be used to endorse or promote products
  10  *    derived from this software without specific prior written permission.
  11  *
  12  * DISCLAIMER:  This code isn't warranted to do anything useful.  Anything
  13  * bad that happens because of using this software isn't the responsibility
  14  * of the author.  This software is distributed AS-IS.
  15  */
  16
  17 /*
  18  * This file contains support for the POSIX 1003.1B AIO/LIO facility.
  19  */
  20
  21 #include <sys/cdefs.h>
  22 __FBSDID("$FreeBSD$");
  23
  24 #include "opt_compat.h"
  25
  26 #include <sys/param.h>
  27 #include <sys/systm.h>
  28 #include <sys/malloc.h>
  29 #include <sys/bio.h>
  30 #include <sys/buf.h>
  31 #include <sys/capsicum.h>
  32 #include <sys/eventhandler.h>
  33 #include <sys/sysproto.h>
  34 #include <sys/filedesc.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/module.h>
  37 #include <sys/kthread.h>
  38 #include <sys/fcntl.h>
  39 #include <sys/file.h>
  40 #include <sys/limits.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/mutex.h>
  43 #include <sys/unistd.h>
  44 #include <sys/posix4.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/resourcevar.h>
  47 #include <sys/signalvar.h>
  48 #include <sys/syscallsubr.h>
  49 #include <sys/protosw.h>
  50 #include <sys/rwlock.h>
  51 #include <sys/sema.h>
  52 #include <sys/socket.h>
  53 #include <sys/socketvar.h>
  54 #include <sys/syscall.h>
  55 #include <sys/sysent.h>
  56 #include <sys/sysctl.h>
  57 #include <sys/syslog.h>
  58 #include <sys/sx.h>
  59 #include <sys/taskqueue.h>
  60 #include <sys/vnode.h>
  61 #include <sys/conf.h>
  62 #include <sys/event.h>
  63 #include <sys/mount.h>
  64 #include <geom/geom.h>
  65
  66 #include <machine/atomic.h>
  67
  68 #include <vm/vm.h>
  69 #include <vm/vm_page.h>
  70 #include <vm/vm_extern.h>
  71 #include <vm/pmap.h>
  72 #include <vm/vm_map.h>
  73 #include <vm/vm_object.h>
  74 #include <vm/uma.h>
  75 #include <sys/aio.h>
  76
  77 /*
  78  * Counter for allocating reference ids to new jobs.  Wrapped to 1 on
  79  * overflow. (XXX will be removed soon.)
  80  */
  81 static u_long jobrefid;
  82
  83 /*
  84  * Counter for aio_fsync.
  85  */
  86 static uint64_t jobseqno;
  87
  88 #ifndef MAX_AIO_PER_PROC
  89 #define MAX_AIO_PER_PROC        32
  90 #endif
  91
  92 #ifndef MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC
  93 #define MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC  256 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  94 #endif
  95
  96 #ifndef MAX_AIO_QUEUE
  97 #define MAX_AIO_QUEUE           1024 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  98 #endif
  99
 100 #ifndef MAX_BUF_AIO
 101 #define MAX_BUF_AIO             16
 102 #endif
 103
 104 FEATURE(aio, "Asynchronous I/O");
 105
 106 static MALLOC_DEFINE(M_LIO, "lio", "listio aio control block list");
 107
 108 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, aio, CTLFLAG_RW, 0,
 109     "Async IO management");
 110
 111 static int enable_aio_unsafe = 0;
 112 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, enable_unsafe, CTLFLAG_RW, &enable_aio_unsafe, 0,
 113     "Permit asynchronous IO on all file types, not just known-safe types");
 114
 115 static unsigned int unsafe_warningcnt = 1;
 116 SYSCTL_UINT(_vfs_aio, OID_AUTO, unsafe_warningcnt, CTLFLAG_RW,
 117     &unsafe_warningcnt, 0,
 118     "Warnings that will be triggered upon failed IO requests on unsafe files");
 119
 120 static int max_aio_procs = MAX_AIO_PROCS;
 121 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_procs, CTLFLAG_RW, &max_aio_procs, 0,
 122     "Maximum number of kernel processes to use for handling async IO ");
 123
 124 static int num_aio_procs = 0;
 125 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_aio_procs, CTLFLAG_RD, &num_aio_procs, 0,
 126     "Number of presently active kernel processes for async IO");
 127
 128 /*
 129  * The code will adjust the actual number of AIO processes towards this
 130  * number when it gets a chance.
 131  */
 132 static int target_aio_procs = TARGET_AIO_PROCS;
 133 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, target_aio_procs, CTLFLAG_RW, &target_aio_procs,
 134     0,
 135     "Preferred number of ready kernel processes for async IO");
 136
 137 static int max_queue_count = MAX_AIO_QUEUE;
 138 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue, CTLFLAG_RW, &max_queue_count, 0,
 139     "Maximum number of aio requests to queue, globally");
 140
 141 static int num_queue_count = 0;
 142 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_queue_count, CTLFLAG_RD, &num_queue_count, 0,
 143     "Number of queued aio requests");
 144
 145 static int num_buf_aio = 0;
 146 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_buf_aio, CTLFLAG_RD, &num_buf_aio, 0,
 147     "Number of aio requests presently handled by the buf subsystem");
 148
 149 /* Number of async I/O processes in the process of being started */
 150 /* XXX This should be local to aio_aqueue() */
 151 static int num_aio_resv_start = 0;
 152
 153 static int aiod_lifetime;
 154 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_lifetime, CTLFLAG_RW, &aiod_lifetime, 0,
 155     "Maximum lifetime for idle aiod");
 156
 157 static int max_aio_per_proc = MAX_AIO_PER_PROC;
 158 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_per_proc, CTLFLAG_RW, &max_aio_per_proc,
 159     0,
 160     "Maximum active aio requests per process (stored in the process)");
 161
 162 static int max_aio_queue_per_proc = MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC;
 163 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue_per_proc, CTLFLAG_RW,
 164     &max_aio_queue_per_proc, 0,
 165     "Maximum queued aio requests per process (stored in the process)");
 166
 167 static int max_buf_aio = MAX_BUF_AIO;
 168 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_buf_aio, CTLFLAG_RW, &max_buf_aio, 0,
 169     "Maximum buf aio requests per process (stored in the process)");
 170
 171 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
 172 typedef struct oaiocb {
 173         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
 174         off_t   aio_offset;             /* File offset for I/O */
 175         volatile void *aio_buf;         /* I/O buffer in process space */
 176         size_t  aio_nbytes;             /* Number of bytes for I/O */
 177         struct  osigevent aio_sigevent; /* Signal to deliver */
 178         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
 179         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
 180         struct  __aiocb_private _aiocb_private;
 181 } oaiocb_t;
 182 #endif
 183
 184 /*
 185  * Below is a key of locks used to protect each member of struct kaiocb
 186  * aioliojob and kaioinfo and any backends.
 187  *
 188  * * - need not protected
 189  * a - locked by kaioinfo lock
 190  * b - locked by backend lock, the backend lock can be null in some cases,
 191  *     for example, BIO belongs to this type, in this case, proc lock is
 192  *     reused.
 193  * c - locked by aio_job_mtx, the lock for the generic file I/O backend.
 194  */
 195
 196 /*
 197  * If the routine that services an AIO request blocks while running in an
 198  * AIO kernel process it can starve other I/O requests.  BIO requests
 199  * queued via aio_qphysio() complete in GEOM and do not use AIO kernel
 200  * processes at all.  Socket I/O requests use a separate pool of
 201  * kprocs and also force non-blocking I/O.  Other file I/O requests
 202  * use the generic fo_read/fo_write operations which can block.  The
 203  * fsync and mlock operations can also block while executing.  Ideally
 204  * none of these requests would block while executing.
 205  *
 206  * Note that the service routines cannot toggle O_NONBLOCK in the file
 207  * structure directly while handling a request due to races with
 208  * userland threads.
 209  */
 210
 211 /* jobflags */
 212 #define KAIOCB_QUEUEING         0x01
 213 #define KAIOCB_CANCELLED        0x02
 214 #define KAIOCB_CANCELLING       0x04
 215 #define KAIOCB_CHECKSYNC        0x08
 216 #define KAIOCB_CLEARED          0x10
 217 #define KAIOCB_FINISHED         0x20
 218
 219 /*
 220  * AIO process info
 221  */
 222 #define AIOP_FREE       0x1                     /* proc on free queue */
 223
 224 struct aioproc {
 225         int     aioprocflags;                   /* (c) AIO proc flags */
 226         TAILQ_ENTRY(aioproc) list;              /* (c) list of processes */
 227         struct  proc *aioproc;                  /* (*) the AIO proc */
 228 };
 229
 230 /*
 231  * data-structure for lio signal management
 232  */
 233 struct aioliojob {
 234         int     lioj_flags;                     /* (a) listio flags */
 235         int     lioj_count;                     /* (a) listio flags */
 236         int     lioj_finished_count;            /* (a) listio flags */
 237         struct  sigevent lioj_signal;           /* (a) signal on all I/O done */
 238         TAILQ_ENTRY(aioliojob) lioj_list;       /* (a) lio list */
 239         struct  knlist klist;                   /* (a) list of knotes */
 240         ksiginfo_t lioj_ksi;                    /* (a) Realtime signal info */
 241 };
 242
 243 #define LIOJ_SIGNAL             0x1     /* signal on all done (lio) */
 244 #define LIOJ_SIGNAL_POSTED      0x2     /* signal has been posted */
 245 #define LIOJ_KEVENT_POSTED      0x4     /* kevent triggered */
 246
 247 /*
 248  * per process aio data structure
 249  */
 250 struct kaioinfo {
 251         struct  mtx kaio_mtx;           /* the lock to protect this struct */
 252         int     kaio_flags;             /* (a) per process kaio flags */
 253         int     kaio_maxactive_count;   /* (*) maximum number of AIOs */
 254         int     kaio_active_count;      /* (c) number of currently used AIOs */
 255         int     kaio_qallowed_count;    /* (*) maxiumu size of AIO queue */
 256         int     kaio_count;             /* (a) size of AIO queue */
 257         int     kaio_ballowed_count;    /* (*) maximum number of buffers */
 258         int     kaio_buffer_count;      /* (a) number of physio buffers */
 259         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_all;   /* (a) all AIOs in a process */
 260         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_done;  /* (a) done queue for process */
 261         TAILQ_HEAD(,aioliojob) kaio_liojoblist; /* (a) list of lio jobs */
 262         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_jobqueue;      /* (a) job queue for process */
 263         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_syncqueue;     /* (a) queue for aio_fsync */
 264         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_syncready;  /* (a) second q for aio_fsync */
 265         struct  task kaio_task;         /* (*) task to kick aio processes */
 266         struct  task kaio_sync_task;    /* (*) task to schedule fsync jobs */
 267 };
 268
 269 #define AIO_LOCK(ki)            mtx_lock(&(ki)->kaio_mtx)
 270 #define AIO_UNLOCK(ki)          mtx_unlock(&(ki)->kaio_mtx)
 271 #define AIO_LOCK_ASSERT(ki, f)  mtx_assert(&(ki)->kaio_mtx, (f))
 272 #define AIO_MTX(ki)             (&(ki)->kaio_mtx)
 273
 274 #define KAIO_RUNDOWN    0x1     /* process is being run down */
 275 #define KAIO_WAKEUP     0x2     /* wakeup process when AIO completes */
 276
 277 /*
 278  * Operations used to interact with userland aio control blocks.
 279  * Different ABIs provide their own operations.
 280  */
 281 struct aiocb_ops {
 282         int     (*copyin)(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob);
 283         long    (*fetch_status)(struct aiocb *ujob);
 284         long    (*fetch_error)(struct aiocb *ujob);
 285         int     (*store_status)(struct aiocb *ujob, long status);
 286         int     (*store_error)(struct aiocb *ujob, long error);
 287         int     (*store_kernelinfo)(struct aiocb *ujob, long jobref);
 288         int     (*store_aiocb)(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob);
 289 };
 290
 291 static TAILQ_HEAD(,aioproc) aio_freeproc;               /* (c) Idle daemons */
 292 static struct sema aio_newproc_sem;
 293 static struct mtx aio_job_mtx;
 294 static TAILQ_HEAD(,kaiocb) aio_jobs;                    /* (c) Async job list */
 295 static struct unrhdr *aiod_unr;
 296
 297 void            aio_init_aioinfo(struct proc *p);
 298 static int      aio_onceonly(void);
 299 static int      aio_free_entry(struct kaiocb *job);
 300 static void     aio_process_rw(struct kaiocb *job);
 301 static void     aio_process_sync(struct kaiocb *job);
 302 static void     aio_process_mlock(struct kaiocb *job);
 303 static void     aio_schedule_fsync(void *context, int pending);
 304 static int      aio_newproc(int *);
 305 int             aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob,
 306                     struct aioliojob *lio, int type, struct aiocb_ops *ops);
 307 static int      aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job);
 308 static void     aio_physwakeup(struct bio *bp);
 309 static void     aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p);
 310 static void     aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
 311                     struct image_params *imgp);
 312 static int      aio_qphysio(struct proc *p, struct kaiocb *job);
 313 static void     aio_daemon(void *param);
 314 static void     aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job);
 315 static bool     aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job);
 316 static int      aio_kick(struct proc *userp);
 317 static void     aio_kick_nowait(struct proc *userp);
 318 static void     aio_kick_helper(void *context, int pending);
 319 static int      filt_aioattach(struct knote *kn);
 320 static void     filt_aiodetach(struct knote *kn);
 321 static int      filt_aio(struct knote *kn, long hint);
 322 static int      filt_lioattach(struct knote *kn);
 323 static void     filt_liodetach(struct knote *kn);
 324 static int      filt_lio(struct knote *kn, long hint);
 325
 326 /*
 327  * Zones for:
 328  *      kaio    Per process async io info
 329  *      aiop    async io process data
 330  *      aiocb   async io jobs
 331  *      aiol    list io job pointer - internal to aio_suspend XXX
 332  *      aiolio  list io jobs
 333  */
 334 static uma_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiol_zone, aiolio_zone;
 335
 336 /* kqueue filters for aio */
 337 static struct filterops aio_filtops = {
 338         .f_isfd = 0,
 339         .f_attach = filt_aioattach,
 340         .f_detach = filt_aiodetach,
 341         .f_event = filt_aio,
 342 };
 343 static struct filterops lio_filtops = {
 344         .f_isfd = 0,
 345         .f_attach = filt_lioattach,
 346         .f_detach = filt_liodetach,
 347         .f_event = filt_lio
 348 };
 349
 350 static eventhandler_tag exit_tag, exec_tag;
 351
 352 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(aiod_kick);
 353
 354 /*
 355  * Main operations function for use as a kernel module.
 356  */
 357 static int
 358 aio_modload(struct module *module, int cmd, void *arg)
 359 {
 360         int error = 0;
 361
 362         switch (cmd) {
 363         case MOD_LOAD:
 364                 aio_onceonly();
 365                 break;
 366         case MOD_SHUTDOWN:
 367                 break;
 368         default:
 369                 error = EOPNOTSUPP;
 370                 break;
 371         }
 372         return (error);
 373 }
 374
 375 static moduledata_t aio_mod = {
 376         "aio",
 377         &aio_modload,
 378         NULL
 379 };
 380
 381 DECLARE_MODULE(aio, aio_mod, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY);
 382 MODULE_VERSION(aio, 1);
 383
 384 /*
 385  * Startup initialization
 386  */
 387 static int
 388 aio_onceonly(void)
 389 {
 390
 391         exit_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, aio_proc_rundown, NULL,
 392             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 393         exec_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, aio_proc_rundown_exec,
 394             NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 395         kqueue_add_filteropts(EVFILT_AIO, &aio_filtops);
 396         kqueue_add_filteropts(EVFILT_LIO, &lio_filtops);
 397         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
 398         sema_init(&aio_newproc_sem, 0, "aio_new_proc");
 399         mtx_init(&aio_job_mtx, "aio_job", NULL, MTX_DEF);
 400         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
 401         aiod_unr = new_unrhdr(1, INT_MAX, NULL);
 402         kaio_zone = uma_zcreate("AIO", sizeof(struct kaioinfo), NULL, NULL,
 403             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 404         aiop_zone = uma_zcreate("AIOP", sizeof(struct aioproc), NULL,
 405             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 406         aiocb_zone = uma_zcreate("AIOCB", sizeof(struct kaiocb), NULL, NULL,
 407             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 408         aiol_zone = uma_zcreate("AIOL", AIO_LISTIO_MAX*sizeof(intptr_t) , NULL,
 409             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 410         aiolio_zone = uma_zcreate("AIOLIO", sizeof(struct aioliojob), NULL,
 411             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 412         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
 413         jobrefid = 1;
 414         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_ASYNCHRONOUS_IO, _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO);
 415         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, AIO_LISTIO_MAX);
 416         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, MAX_AIO_QUEUE);
 417         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, 0);
 418
 419         return (0);
 420 }
 421
 422 /*
 423  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
 424  * per-process for user limit (resource) management.
 425  */
 426 void
 427 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
 428 {
 429         struct kaioinfo *ki;
 430
 431         ki = uma_zalloc(kaio_zone, M_WAITOK);
 432         mtx_init(&ki->kaio_mtx, "aiomtx", NULL, MTX_DEF | MTX_NEW);
 433         ki->kaio_flags = 0;
 434         ki->kaio_maxactive_count = max_aio_per_proc;
 435         ki->kaio_active_count = 0;
 436         ki->kaio_qallowed_count = max_aio_queue_per_proc;
 437         ki->kaio_count = 0;
 438         ki->kaio_ballowed_count = max_buf_aio;
 439         ki->kaio_buffer_count = 0;
 440         TAILQ_INIT(&ki->kaio_all);
 441         TAILQ_INIT(&ki->kaio_done);
 442         TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
 443         TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
 444         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncqueue);
 445         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncready);
 446         TASK_INIT(&ki->kaio_task, 0, aio_kick_helper, p);
 447         TASK_INIT(&ki->kaio_sync_task, 0, aio_schedule_fsync, ki);
 448         PROC_LOCK(p);
 449         if (p->p_aioinfo == NULL) {
 450                 p->p_aioinfo = ki;
 451                 PROC_UNLOCK(p);
 452         } else {
 453                 PROC_UNLOCK(p);
 454                 mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 455                 uma_zfree(kaio_zone, ki);
 456         }
 457
 458         while (num_aio_procs < MIN(target_aio_procs, max_aio_procs))
 459                 aio_newproc(NULL);
 460 }
 461
 462 static int
 463 aio_sendsig(struct proc *p, struct sigevent *sigev, ksiginfo_t *ksi)
 464 {
 465         struct thread *td;
 466         int error;
 467
 468         error = sigev_findtd(p, sigev, &td);
 469         if (error)
 470                 return (error);
 471         if (!KSI_ONQ(ksi)) {
 472                 ksiginfo_set_sigev(ksi, sigev);
 473                 ksi->ksi_code = SI_ASYNCIO;
 474                 ksi->ksi_flags |= KSI_EXT | KSI_INS;
 475                 tdsendsignal(p, td, ksi->ksi_signo, ksi);
 476         }
 477         PROC_UNLOCK(p);
 478         return (error);
 479 }
 480
 481 /*
 482  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
 483  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
 484  * restart the queue scan.
 485  */
 486 static int
 487 aio_free_entry(struct kaiocb *job)
 488 {
 489         struct kaioinfo *ki;
 490         struct aioliojob *lj;
 491         struct proc *p;
 492
 493         p = job->userproc;
 494         MPASS(curproc == p);
 495         ki = p->p_aioinfo;
 496         MPASS(ki != NULL);
 497
 498         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 499         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
 500
 501         atomic_subtract_int(&num_queue_count, 1);
 502
 503         ki->kaio_count--;
 504         MPASS(ki->kaio_count >= 0);
 505
 506         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_done, job, plist);
 507         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_all, job, allist);
 508
 509         lj = job->lio;
 510         if (lj) {
 511                 lj->lioj_count--;
 512                 lj->lioj_finished_count--;
 513
 514                 if (lj->lioj_count == 0) {
 515                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 516                         /* lio is going away, we need to destroy any knotes */
 517                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 518                         PROC_LOCK(p);
 519                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 520                         PROC_UNLOCK(p);
 521                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 522                 }
 523         }
 524
 525         /* job is going away, we need to destroy any knotes */
 526         knlist_delete(&job->klist, curthread, 1);
 527         PROC_LOCK(p);
 528         sigqueue_take(&job->ksi);
 529         PROC_UNLOCK(p);
 530
 531         AIO_UNLOCK(ki);
 532
 533         /*
 534          * The thread argument here is used to find the owning process
 535          * and is also passed to fo_close() which may pass it to various
 536          * places such as devsw close() routines.  Because of that, we
 537          * need a thread pointer from the process owning the job that is
 538          * persistent and won't disappear out from under us or move to
 539          * another process.
 540          *
 541          * Currently, all the callers of this function call it to remove
 542          * a kaiocb from the current process' job list either via a
 543          * syscall or due to the current process calling exit() or
 544          * execve().  Thus, we know that p == curproc.  We also know that
 545          * curthread can't exit since we are curthread.
 546          *
 547          * Therefore, we use curthread as the thread to pass to
 548          * knlist_delete().  This does mean that it is possible for the
 549          * thread pointer at close time to differ from the thread pointer
 550          * at open time, but this is already true of file descriptors in
 551          * a multithreaded process.
 552          */
 553         if (job->fd_file)
 554                 fdrop(job->fd_file, curthread);
 555         crfree(job->cred);
 556         uma_zfree(aiocb_zone, job);
 557         AIO_LOCK(ki);
 558
 559         return (0);
 560 }
 561
 562 static void
 563 aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
 564     struct image_params *imgp __unused)
 565 {
 566         aio_proc_rundown(arg, p);
 567 }
 568
 569 static int
 570 aio_cancel_job(struct proc *p, struct kaioinfo *ki, struct kaiocb *job)
 571 {
 572         aio_cancel_fn_t *func;
 573         int cancelled;
 574
 575         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 576         if (job->jobflags & (KAIOCB_CANCELLED | KAIOCB_FINISHED))
 577                 return (0);
 578         MPASS((job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) == 0);
 579         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLED;
 580
 581         func = job->cancel_fn;
 582
 583         /*
 584          * If there is no cancel routine, just leave the job marked as
 585          * cancelled.  The job should be in active use by a caller who
 586          * should complete it normally or when it fails to install a
 587          * cancel routine.
 588          */
 589         if (func == NULL)
 590                 return (0);
 591
 592         /*
 593          * Set the CANCELLING flag so that aio_complete() will defer
 594          * completions of this job.  This prevents the job from being
 595          * freed out from under the cancel callback.  After the
 596          * callback any deferred completion (whether from the callback
 597          * or any other source) will be completed.
 598          */
 599         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLING;
 600         AIO_UNLOCK(ki);
 601         func(job);
 602         AIO_LOCK(ki);
 603         job->jobflags &= ~KAIOCB_CANCELLING;
 604         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
 605                 cancelled = job->uaiocb._aiocb_private.error == ECANCELED;
 606                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
 607                 aio_bio_done_notify(p, job);
 608         } else {
 609                 /*
 610                  * The cancel callback might have scheduled an
 611                  * operation to cancel this request, but it is
 612                  * only counted as cancelled if the request is
 613                  * cancelled when the callback returns.
 614                  */
 615                 cancelled = 0;
 616         }
 617         return (cancelled);
 618 }
 619
 620 /*
 621  * Rundown the jobs for a given process.
 622  */
 623 static void
 624 aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p)
 625 {
 626         struct kaioinfo *ki;
 627         struct aioliojob *lj;
 628         struct kaiocb *job, *jobn;
 629
 630         KASSERT(curthread->td_proc == p,
 631             ("%s: called on non-curproc", __func__));
 632         ki = p->p_aioinfo;
 633         if (ki == NULL)
 634                 return;
 635
 636         AIO_LOCK(ki);
 637         ki->kaio_flags |= KAIO_RUNDOWN;
 638
 639 restart:
 640
 641         /*
 642          * Try to cancel all pending requests. This code simulates
 643          * aio_cancel on all pending I/O requests.
 644          */
 645         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
 646                 aio_cancel_job(p, ki, job);
 647         }
 648
 649         /* Wait for all running I/O to be finished */
 650         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue) || ki->kaio_active_count != 0) {
 651                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
 652                 msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO, "aioprn", hz);
 653                 goto restart;
 654         }
 655
 656         /* Free all completed I/O requests. */
 657         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) != NULL)
 658                 aio_free_entry(job);
 659
 660         while ((lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist)) != NULL) {
 661                 if (lj->lioj_count == 0) {
 662                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 663                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 664                         PROC_LOCK(p);
 665                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 666                         PROC_UNLOCK(p);
 667                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 668                 } else {
 669                         panic("LIO job not cleaned up: C:%d, FC:%d\n",
 670                             lj->lioj_count, lj->lioj_finished_count);
 671                 }
 672         }
 673         AIO_UNLOCK(ki);
 674         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
 675         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_sync_task);
 676         mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 677         uma_zfree(kaio_zone, ki);
 678         p->p_aioinfo = NULL;
 679 }
 680
 681 /*
 682  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
 683  */
 684 static struct kaiocb *
 685 aio_selectjob(struct aioproc *aiop)
 686 {
 687         struct kaiocb *job;
 688         struct kaioinfo *ki;
 689         struct proc *userp;
 690
 691         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
 692 restart:
 693         TAILQ_FOREACH(job, &aio_jobs, list) {
 694                 userp = job->userproc;
 695                 ki = userp->p_aioinfo;
 696
 697                 if (ki->kaio_active_count < ki->kaio_maxactive_count) {
 698                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
 699                         if (!aio_clear_cancel_function(job))
 700                                 goto restart;
 701
 702                         /* Account for currently active jobs. */
 703                         ki->kaio_active_count++;
 704                         break;
 705                 }
 706         }
 707         return (job);
 708 }
 709
 710 /*
 711  * Move all data to a permanent storage device.  This code
 712  * simulates the fsync syscall.
 713  */
 714 static int
 715 aio_fsync_vnode(struct thread *td, struct vnode *vp)
 716 {
 717         struct mount *mp;
 718         int error;
 719
 720         if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
 721                 goto drop;
 722         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 723         if (vp->v_object != NULL) {
 724                 VM_OBJECT_WLOCK(vp->v_object);
 725                 vm_object_page_clean(vp->v_object, 0, 0, 0);
 726                 VM_OBJECT_WUNLOCK(vp->v_object);
 727         }
 728         error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
 729
 730         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 731         vn_finished_write(mp);
 732 drop:
 733         return (error);
 734 }
 735
 736 /*
 737  * The AIO processing activity for LIO_READ/LIO_WRITE.  This is the code that
 738  * does the I/O request for the non-physio version of the operations.  The
 739  * normal vn operations are used, and this code should work in all instances
 740  * for every type of file, including pipes, sockets, fifos, and regular files.
 741  *
 742  * XXX I don't think it works well for socket, pipe, and fifo.
 743  */
 744 static void
 745 aio_process_rw(struct kaiocb *job)
 746 {
 747         struct ucred *td_savedcred;
 748         struct thread *td;
 749         struct aiocb *cb;
 750         struct file *fp;
 751         struct uio auio;
 752         struct iovec aiov;
 753         ssize_t cnt;
 754         long msgsnd_st, msgsnd_end;
 755         long msgrcv_st, msgrcv_end;
 756         long oublock_st, oublock_end;
 757         long inblock_st, inblock_end;
 758         int error;
 759
 760         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ ||
 761             job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE,
 762             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
 763
 764         aio_switch_vmspace(job);
 765         td = curthread;
 766         td_savedcred = td->td_ucred;
 767         td->td_ucred = job->cred;
 768         cb = &job->uaiocb;
 769         fp = job->fd_file;
 770
 771         aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
 772         aiov.iov_len = cb->aio_nbytes;
 773
 774         auio.uio_iov = &aiov;
 775         auio.uio_iovcnt = 1;
 776         auio.uio_offset = cb->aio_offset;
 777         auio.uio_resid = cb->aio_nbytes;
 778         cnt = cb->aio_nbytes;
 779         auio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 780         auio.uio_td = td;
 781
 782         msgrcv_st = td->td_ru.ru_msgrcv;
 783         msgsnd_st = td->td_ru.ru_msgsnd;
 784         inblock_st = td->td_ru.ru_inblock;
 785         oublock_st = td->td_ru.ru_oublock;
 786
 787         /*
 788          * aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
 789          * released in aio_free_entry().
 790          */
 791         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ) {
 792                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 793                 if (auio.uio_resid == 0)
 794                         error = 0;
 795                 else
 796                         error = fo_read(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 797         } else {
 798                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE)
 799                         bwillwrite();
 800                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 801                 error = fo_write(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 802         }
 803         msgrcv_end = td->td_ru.ru_msgrcv;
 804         msgsnd_end = td->td_ru.ru_msgsnd;
 805         inblock_end = td->td_ru.ru_inblock;
 806         oublock_end = td->td_ru.ru_oublock;
 807
 808         job->msgrcv = msgrcv_end - msgrcv_st;
 809         job->msgsnd = msgsnd_end - msgsnd_st;
 810         job->inblock = inblock_end - inblock_st;
 811         job->outblock = oublock_end - oublock_st;
 812
 813         if ((error) && (auio.uio_resid != cnt)) {
 814                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
 815                         error = 0;
 816                 if ((error == EPIPE) && (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE)) {
 817                         PROC_LOCK(job->userproc);
 818                         kern_psignal(job->userproc, SIGPIPE);
 819                         PROC_UNLOCK(job->userproc);
 820                 }
 821         }
 822
 823         cnt -= auio.uio_resid;
 824         td->td_ucred = td_savedcred;
 825         if (error)
 826                 aio_complete(job, -1, error);
 827         else
 828                 aio_complete(job, cnt, 0);
 829 }
 830
 831 static void
 832 aio_process_sync(struct kaiocb *job)
 833 {
 834         struct thread *td = curthread;
 835         struct ucred *td_savedcred = td->td_ucred;
 836         struct file *fp = job->fd_file;
 837         int error = 0;
 838
 839         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_SYNC,
 840             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
 841
 842         td->td_ucred = job->cred;
 843         if (fp->f_vnode != NULL)
 844                 error = aio_fsync_vnode(td, fp->f_vnode);
 845         td->td_ucred = td_savedcred;
 846         if (error)
 847                 aio_complete(job, -1, error);
 848         else
 849                 aio_complete(job, 0, 0);
 850 }
 851
 852 static void
 853 aio_process_mlock(struct kaiocb *job)
 854 {
 855         struct aiocb *cb = &job->uaiocb;
 856         int error;
 857
 858         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_MLOCK,
 859             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
 860
 861         aio_switch_vmspace(job);
 862         error = kern_mlock(job->userproc, job->cred,
 863             __DEVOLATILE(uintptr_t, cb->aio_buf), cb->aio_nbytes);
 864         aio_complete(job, error != 0 ? -1 : 0, error);
 865 }
 866
 867 static void
 868 aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job)
 869 {
 870         struct aioliojob *lj;
 871         struct kaioinfo *ki;
 872         struct kaiocb *sjob, *sjobn;
 873         int lj_done;
 874         bool schedule_fsync;
 875
 876         ki = userp->p_aioinfo;
 877         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 878         lj = job->lio;
 879         lj_done = 0;
 880         if (lj) {
 881                 lj->lioj_finished_count++;
 882                 if (lj->lioj_count == lj->lioj_finished_count)
 883                         lj_done = 1;
 884         }
 885         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_done, job, plist);
 886         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
 887
 888         if (ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
 889                 goto notification_done;
 890
 891         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
 892             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)
 893                 aio_sendsig(userp, &job->uaiocb.aio_sigevent, &job->ksi);
 894
 895         KNOTE_LOCKED(&job->klist, 1);
 896
 897         if (lj_done) {
 898                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
 899                         lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
 900                         KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
 901                 }
 902                 if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED))
 903                     == LIOJ_SIGNAL
 904                     && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
 905                         lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
 906                         aio_sendsig(userp, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi);
 907                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
 908                 }
 909         }
 910
 911 notification_done:
 912         if (job->jobflags & KAIOCB_CHECKSYNC) {
 913                 schedule_fsync = false;
 914                 TAILQ_FOREACH_SAFE(sjob, &ki->kaio_syncqueue, list, sjobn) {
 915                         if (job->fd_file != sjob->fd_file ||
 916                             job->seqno >= sjob->seqno)
 917                                 continue;
 918                         if (--sjob->pending > 0)
 919                                 continue;
 920                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, sjob, list);
 921                         if (!aio_clear_cancel_function_locked(sjob))
 922                                 continue;
 923                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncready, sjob, list);
 924                         schedule_fsync = true;
 925                 }
 926                 if (schedule_fsync)
 927                         taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick,
 928                             &ki->kaio_sync_task);
 929         }
 930         if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
 931                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
 932                 wakeup(&userp->p_aioinfo);
 933         }
 934 }
 935
 936 static void
 937 aio_schedule_fsync(void *context, int pending)
 938 {
 939         struct kaioinfo *ki;
 940         struct kaiocb *job;
 941
 942         ki = context;
 943         AIO_LOCK(ki);
 944         while (!TAILQ_EMPTY(&ki->kaio_syncready)) {
 945                 job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_syncready);
 946                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncready, job, list);
 947                 AIO_UNLOCK(ki);
 948                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
 949                 AIO_LOCK(ki);
 950         }
 951         AIO_UNLOCK(ki);
 952 }
 953
 954 bool
 955 aio_cancel_cleared(struct kaiocb *job)
 956 {
 957         struct kaioinfo *ki;
 958
 959         /*
 960          * The caller should hold the same queue lock held when
 961          * aio_clear_cancel_function() was called and set this flag
 962          * ensuring this check sees an up-to-date value.  However,
 963          * there is no way to assert that.
 964          */
 965         ki = job->userproc->p_aioinfo;
 966         return ((job->jobflags & KAIOCB_CLEARED) != 0);
 967 }
 968
 969 static bool
 970 aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job)
 971 {
 972
 973         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
 974         MPASS(job->cancel_fn != NULL);
 975         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) {
 976                 job->jobflags |= KAIOCB_CLEARED;
 977                 return (false);
 978         }
 979         job->cancel_fn = NULL;
 980         return (true);
 981 }
 982
 983 bool
 984 aio_clear_cancel_function(struct kaiocb *job)
 985 {
 986         struct kaioinfo *ki;
 987         bool ret;
 988
 989         ki = job->userproc->p_aioinfo;
 990         AIO_LOCK(ki);
 991         ret = aio_clear_cancel_function_locked(job);
 992         AIO_UNLOCK(ki);
 993         return (ret);
 994 }
 995
 996 static bool
 997 aio_set_cancel_function_locked(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
 998 {
 999
1000         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
1001         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLED)
1002                 return (false);
1003         job->cancel_fn = func;
1004         return (true);
1005 }
1006
1007 bool
1008 aio_set_cancel_function(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1009 {
1010         struct kaioinfo *ki;
1011         bool ret;
1012
1013         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1014         AIO_LOCK(ki);
1015         ret = aio_set_cancel_function_locked(job, func);
1016         AIO_UNLOCK(ki);
1017         return (ret);
1018 }
1019
1020 void
1021 aio_complete(struct kaiocb *job, long status, int error)
1022 {
1023         struct kaioinfo *ki;
1024         struct proc *userp;
1025
1026         job->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1027         job->uaiocb._aiocb_private.status = status;
1028
1029         userp = job->userproc;
1030         ki = userp->p_aioinfo;
1031
1032         AIO_LOCK(ki);
1033         KASSERT(!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED),
1034             ("duplicate aio_complete"));
1035         job->jobflags |= KAIOCB_FINISHED;
1036         if ((job->jobflags & (KAIOCB_QUEUEING | KAIOCB_CANCELLING)) == 0) {
1037                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1038                 aio_bio_done_notify(userp, job);
1039         }
1040         AIO_UNLOCK(ki);
1041 }
1042
1043 void
1044 aio_cancel(struct kaiocb *job)
1045 {
1046
1047         aio_complete(job, -1, ECANCELED);
1048 }
1049
1050 void
1051 aio_switch_vmspace(struct kaiocb *job)
1052 {
1053
1054         vmspace_switch_aio(job->userproc->p_vmspace);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process_*,
1059  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
1060  */
1061 static void
1062 aio_daemon(void *_id)
1063 {
1064         struct kaiocb *job;
1065         struct aioproc *aiop;
1066         struct kaioinfo *ki;
1067         struct proc *p;
1068         struct vmspace *myvm;
1069         struct thread *td = curthread;
1070         int id = (intptr_t)_id;
1071
1072         /*
1073          * Grab an extra reference on the daemon's vmspace so that it
1074          * doesn't get freed by jobs that switch to a different
1075          * vmspace.
1076          */
1077         p = td->td_proc;
1078         myvm = vmspace_acquire_ref(p);
1079
1080         KASSERT(p->p_textvp == NULL, ("kthread has a textvp"));
1081
1082         /*
1083          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
1084          * per daemon.
1085          */
1086         aiop = uma_zalloc(aiop_zone, M_WAITOK);
1087         aiop->aioproc = p;
1088         aiop->aioprocflags = 0;
1089
1090         /*
1091          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
1092          * and creating too many daemons.)
1093          */
1094         sema_post(&aio_newproc_sem);
1095
1096         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1097         for (;;) {
1098                 /*
1099                  * Take daemon off of free queue
1100                  */
1101                 if (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) {
1102                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1103                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1104                 }
1105
1106                 /*
1107                  * Check for jobs.
1108                  */
1109                 while ((job = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
1110                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1111
1112                         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1113                         job->handle_fn(job);
1114
1115                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1116                         /* Decrement the active job count. */
1117                         ki->kaio_active_count--;
1118                 }
1119
1120                 /*
1121                  * Disconnect from user address space.
1122                  */
1123                 if (p->p_vmspace != myvm) {
1124                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1125                         vmspace_switch_aio(myvm);
1126                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1127                         /*
1128                          * We have to restart to avoid race, we only sleep if
1129                          * no job can be selected.
1130                          */
1131                         continue;
1132                 }
1133
1134                 mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1135
1136                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
1137                 aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
1138
1139                 /*
1140                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
1141                  * thereby freeing resources.
1142                  */
1143                 if (msleep(p, &aio_job_mtx, PRIBIO, "aiordy",
1144                     aiod_lifetime) == EWOULDBLOCK && TAILQ_EMPTY(&aio_jobs) &&
1145                     (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) &&
1146                     num_aio_procs > target_aio_procs)
1147                         break;
1148         }
1149         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1150         num_aio_procs--;
1151         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1152         uma_zfree(aiop_zone, aiop);
1153         free_unr(aiod_unr, id);
1154         vmspace_free(myvm);
1155
1156         KASSERT(p->p_vmspace == myvm,
1157             ("AIOD: bad vmspace for exiting daemon"));
1158         KASSERT(myvm->vm_refcnt > 1,
1159             ("AIOD: bad vm refcnt for exiting daemon: %d", myvm->vm_refcnt));
1160         kproc_exit(0);
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Create a new AIO daemon. This is mostly a kernel-thread fork routine. The
1165  * AIO daemon modifies its environment itself.
1166  */
1167 static int
1168 aio_newproc(int *start)
1169 {
1170         int error;
1171         struct proc *p;
1172         int id;
1173
1174         id = alloc_unr(aiod_unr);
1175         error = kproc_create(aio_daemon, (void *)(intptr_t)id, &p,
1176                 RFNOWAIT, 0, "aiod%d", id);
1177         if (error == 0) {
1178                 /*
1179                  * Wait until daemon is started.
1180                  */
1181                 sema_wait(&aio_newproc_sem);
1182                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1183                 num_aio_procs++;
1184                 if (start != NULL)
1185                         (*start)--;
1186                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1187         } else {
1188                 free_unr(aiod_unr, id);
1189         }
1190         return (error);
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Try the high-performance, low-overhead physio method for eligible
1195  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
1196  * thus has very low overhead.
1197  *
1198  * Assumes that the caller, aio_aqueue(), has incremented the file
1199  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
1200  * duration of this call.
1201  */
1202 static int
1203 aio_qphysio(struct proc *p, struct kaiocb *job)
1204 {
1205         struct aiocb *cb;
1206         struct file *fp;
1207         struct bio *bp;
1208         struct buf *pbuf;
1209         struct vnode *vp;
1210         struct cdevsw *csw;
1211         struct cdev *dev;
1212         struct kaioinfo *ki;
1213         int error, ref, poff;
1214         vm_prot_t prot;
1215
1216         cb = &job->uaiocb;
1217         fp = job->fd_file;
1218
1219         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1220                 return (-1);
1221
1222         vp = fp->f_vnode;
1223         if (vp->v_type != VCHR)
1224                 return (-1);
1225         if (vp->v_bufobj.bo_bsize == 0)
1226                 return (-1);
1227         if (cb->aio_nbytes % vp->v_bufobj.bo_bsize)
1228                 return (-1);
1229
1230         ref = 0;
1231         csw = devvn_refthread(vp, &dev, &ref);
1232         if (csw == NULL)
1233                 return (ENXIO);
1234
1235         if ((csw->d_flags & D_DISK) == 0) {
1236                 error = -1;
1237                 goto unref;
1238         }
1239         if (cb->aio_nbytes > dev->si_iosize_max) {
1240                 error = -1;
1241                 goto unref;
1242         }
1243
1244         ki = p->p_aioinfo;
1245         poff = (vm_offset_t)cb->aio_buf & PAGE_MASK;
1246         if ((dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed) {
1247                 if (cb->aio_nbytes > MAXPHYS) {
1248                         error = -1;
1249                         goto unref;
1250                 }
1251
1252                 pbuf = NULL;
1253         } else {
1254                 if (cb->aio_nbytes > MAXPHYS - poff) {
1255                         error = -1;
1256                         goto unref;
1257                 }
1258                 if (ki->kaio_buffer_count >= ki->kaio_ballowed_count) {
1259                         error = -1;
1260                         goto unref;
1261                 }
1262
1263                 job->pbuf = pbuf = (struct buf *)getpbuf(NULL);
1264                 BUF_KERNPROC(pbuf);
1265                 AIO_LOCK(ki);
1266                 ki->kaio_buffer_count++;
1267                 AIO_UNLOCK(ki);
1268         }
1269         job->bp = bp = g_alloc_bio();
1270
1271         bp->bio_length = cb->aio_nbytes;
1272         bp->bio_bcount = cb->aio_nbytes;
1273         bp->bio_done = aio_physwakeup;
1274         bp->bio_data = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
1275         bp->bio_offset = cb->aio_offset;
1276         bp->bio_cmd = cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE ? BIO_WRITE : BIO_READ;
1277         bp->bio_dev = dev;
1278         bp->bio_caller1 = (void *)job;
1279
1280         prot = VM_PROT_READ;
1281         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ)
1282                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
1283         job->npages = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
1284             (vm_offset_t)bp->bio_data, bp->bio_length, prot, job->pages,
1285             nitems(job->pages));
1286         if (job->npages < 0) {
1287                 error = EFAULT;
1288                 goto doerror;
1289         }
1290         if (pbuf != NULL) {
1291                 pmap_qenter((vm_offset_t)pbuf->b_data,
1292                     job->pages, job->npages);
1293                 bp->bio_data = pbuf->b_data + poff;
1294                 atomic_add_int(&num_buf_aio, 1);
1295         } else {
1296                 bp->bio_ma = job->pages;
1297                 bp->bio_ma_n = job->npages;
1298                 bp->bio_ma_offset = poff;
1299                 bp->bio_data = unmapped_buf;
1300                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
1301         }
1302
1303         /* Perform transfer. */
1304         csw->d_strategy(bp);
1305         dev_relthread(dev, ref);
1306         return (0);
1307
1308 doerror:
1309         if (pbuf != NULL) {
1310                 AIO_LOCK(ki);
1311                 ki->kaio_buffer_count--;
1312                 AIO_UNLOCK(ki);
1313                 relpbuf(pbuf, NULL);
1314                 job->pbuf = NULL;
1315         }
1316         g_destroy_bio(bp);
1317         job->bp = NULL;
1318 unref:
1319         dev_relthread(dev, ref);
1320         return (error);
1321 }
1322
1323 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1324 static int
1325 convert_old_sigevent(struct osigevent *osig, struct sigevent *nsig)
1326 {
1327
1328         /*
1329          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
1330          * supported by AIO with the old sigevent structure.
1331          */
1332         nsig->sigev_notify = osig->sigev_notify;
1333         switch (nsig->sigev_notify) {
1334         case SIGEV_NONE:
1335                 break;
1336         case SIGEV_SIGNAL:
1337                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
1338                 break;
1339         case SIGEV_KEVENT:
1340                 nsig->sigev_notify_kqueue =
1341                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
1342                 nsig->sigev_value.sival_ptr = osig->sigev_value.sival_ptr;
1343                 break;
1344         default:
1345                 return (EINVAL);
1346         }
1347         return (0);
1348 }
1349
1350 static int
1351 aiocb_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1352 {
1353         struct oaiocb *ojob;
1354         int error;
1355
1356         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
1357         error = copyin(ujob, kjob, sizeof(struct oaiocb));
1358         if (error)
1359                 return (error);
1360         ojob = (struct oaiocb *)kjob;
1361         return (convert_old_sigevent(&ojob->aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
1362 }
1363 #endif
1364
1365 static int
1366 aiocb_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1367 {
1368
1369         return (copyin(ujob, kjob, sizeof(struct aiocb)));
1370 }
1371
1372 static long
1373 aiocb_fetch_status(struct aiocb *ujob)
1374 {
1375
1376         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.status));
1377 }
1378
1379 static long
1380 aiocb_fetch_error(struct aiocb *ujob)
1381 {
1382
1383         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.error));
1384 }
1385
1386 static int
1387 aiocb_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
1388 {
1389
1390         return (suword(&ujob->_aiocb_private.status, status));
1391 }
1392
1393 static int
1394 aiocb_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
1395 {
1396
1397         return (suword(&ujob->_aiocb_private.error, error));
1398 }
1399
1400 static int
1401 aiocb_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
1402 {
1403
1404         return (suword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
1405 }
1406
1407 static int
1408 aiocb_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
1409 {
1410
1411         return (suword(ujobp, (long)ujob));
1412 }
1413
1414 static struct aiocb_ops aiocb_ops = {
1415         .copyin = aiocb_copyin,
1416         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1417         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1418         .store_status = aiocb_store_status,
1419         .store_error = aiocb_store_error,
1420         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1421         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1422 };
1423
1424 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1425 static struct aiocb_ops aiocb_ops_osigevent = {
1426         .copyin = aiocb_copyin_old_sigevent,
1427         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1428         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1429         .store_status = aiocb_store_status,
1430         .store_error = aiocb_store_error,
1431         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1432         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1433 };
1434 #endif
1435
1436 /*
1437  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct physio VCHR
1438  * technique is done in this code.
1439  */
1440 int
1441 aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aioliojob *lj,
1442     int type, struct aiocb_ops *ops)
1443 {
1444         struct proc *p = td->td_proc;
1445         cap_rights_t rights;
1446         struct file *fp;
1447         struct kaiocb *job;
1448         struct kaioinfo *ki;
1449         struct kevent kev;
1450         int opcode;
1451         int error;
1452         int fd, kqfd;
1453         int jid;
1454         u_short evflags;
1455
1456         if (p->p_aioinfo == NULL)
1457                 aio_init_aioinfo(p);
1458
1459         ki = p->p_aioinfo;
1460
1461         ops->store_status(ujob, -1);
1462         ops->store_error(ujob, 0);
1463         ops->store_kernelinfo(ujob, -1);
1464
1465         if (num_queue_count >= max_queue_count ||
1466             ki->kaio_count >= ki->kaio_qallowed_count) {
1467                 ops->store_error(ujob, EAGAIN);
1468                 return (EAGAIN);
1469         }
1470
1471         job = uma_zalloc(aiocb_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1472         knlist_init_mtx(&job->klist, AIO_MTX(ki));
1473
1474         error = ops->copyin(ujob, &job->uaiocb);
1475         if (error) {
1476                 ops->store_error(ujob, error);
1477                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1478                 return (error);
1479         }
1480
1481         if (job->uaiocb.aio_nbytes > IOSIZE_MAX) {
1482                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1483                 return (EINVAL);
1484         }
1485
1486         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT &&
1487             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1488             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID &&
1489             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_NONE) {
1490                 ops->store_error(ujob, EINVAL);
1491                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1492                 return (EINVAL);
1493         }
1494
1495         if ((job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1496              job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1497                 !_SIG_VALID(job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1498                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1499                 return (EINVAL);
1500         }
1501
1502         ksiginfo_init(&job->ksi);
1503
1504         /* Save userspace address of the job info. */
1505         job->ujob = ujob;
1506
1507         /* Get the opcode. */
1508         if (type != LIO_NOP)
1509                 job->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1510         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
1511
1512         /*
1513          * Validate the opcode and fetch the file object for the specified
1514          * file descriptor.
1515          *
1516          * XXXRW: Moved the opcode validation up here so that we don't
1517          * retrieve a file descriptor without knowing what the capabiltity
1518          * should be.
1519          */
1520         fd = job->uaiocb.aio_fildes;
1521         switch (opcode) {
1522         case LIO_WRITE:
1523                 error = fget_write(td, fd,
1524                     cap_rights_init(&rights, CAP_PWRITE), &fp);
1525                 break;
1526         case LIO_READ:
1527                 error = fget_read(td, fd,
1528                     cap_rights_init(&rights, CAP_PREAD), &fp);
1529                 break;
1530         case LIO_SYNC:
1531                 error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights, CAP_FSYNC), &fp);
1532                 break;
1533         case LIO_MLOCK:
1534                 fp = NULL;
1535                 break;
1536         case LIO_NOP:
1537                 error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights), &fp);
1538                 break;
1539         default:
1540                 error = EINVAL;
1541         }
1542         if (error) {
1543                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1544                 ops->store_error(ujob, error);
1545                 return (error);
1546         }
1547
1548         if (opcode == LIO_SYNC && fp->f_vnode == NULL) {
1549                 error = EINVAL;
1550                 goto aqueue_fail;
1551         }
1552
1553         if (opcode != LIO_SYNC && job->uaiocb.aio_offset == -1LL) {
1554                 error = EINVAL;
1555                 goto aqueue_fail;
1556         }
1557
1558         job->fd_file = fp;
1559
1560         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1561         jid = jobrefid++;
1562         job->seqno = jobseqno++;
1563         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1564         error = ops->store_kernelinfo(ujob, jid);
1565         if (error) {
1566                 error = EINVAL;
1567                 goto aqueue_fail;
1568         }
1569         job->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jid;
1570
1571         if (opcode == LIO_NOP) {
1572                 fdrop(fp, td);
1573                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1574                 return (0);
1575         }
1576
1577         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT)
1578                 goto no_kqueue;
1579         evflags = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kevent_flags;
1580         if ((evflags & ~(EV_CLEAR | EV_DISPATCH | EV_ONESHOT)) != 0) {
1581                 error = EINVAL;
1582                 goto aqueue_fail;
1583         }
1584         kqfd = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1585         kev.ident = (uintptr_t)job->ujob;
1586         kev.filter = EVFILT_AIO;
1587         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1 | evflags;
1588         kev.data = (intptr_t)job;
1589         kev.udata = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr;
1590         error = kqfd_register(kqfd, &kev, td, 1);
1591         if (error)
1592                 goto aqueue_fail;
1593
1594 no_kqueue:
1595
1596         ops->store_error(ujob, EINPROGRESS);
1597         job->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1598         job->userproc = p;
1599         job->cred = crhold(td->td_ucred);
1600         job->jobflags = KAIOCB_QUEUEING;
1601         job->lio = lj;
1602
1603         if (opcode == LIO_MLOCK) {
1604                 aio_schedule(job, aio_process_mlock);
1605                 error = 0;
1606         } else if (fp->f_ops->fo_aio_queue == NULL)
1607                 error = aio_queue_file(fp, job);
1608         else
1609                 error = fo_aio_queue(fp, job);
1610         if (error)
1611                 goto aqueue_fail;
1612
1613         AIO_LOCK(ki);
1614         job->jobflags &= ~KAIOCB_QUEUEING;
1615         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, job, allist);
1616         ki->kaio_count++;
1617         if (lj)
1618                 lj->lioj_count++;
1619         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1620         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
1621                 /*
1622                  * The queue callback completed the request synchronously.
1623                  * The bulk of the completion is deferred in that case
1624                  * until this point.
1625                  */
1626                 aio_bio_done_notify(p, job);
1627         } else
1628                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1629         AIO_UNLOCK(ki);
1630         return (0);
1631
1632 aqueue_fail:
1633         knlist_delete(&job->klist, curthread, 0);
1634         if (fp)
1635                 fdrop(fp, td);
1636         uma_zfree(aiocb_zone, job);
1637         ops->store_error(ujob, error);
1638         return (error);
1639 }
1640
1641 static void
1642 aio_cancel_daemon_job(struct kaiocb *job)
1643 {
1644
1645         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1646         if (!aio_cancel_cleared(job))
1647                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
1648         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1649         aio_cancel(job);
1650 }
1651
1652 void
1653 aio_schedule(struct kaiocb *job, aio_handle_fn_t *func)
1654 {
1655
1656         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1657         if (!aio_set_cancel_function(job, aio_cancel_daemon_job)) {
1658                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1659                 aio_cancel(job);
1660                 return;
1661         }
1662         job->handle_fn = func;
1663         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, job, list);
1664         aio_kick_nowait(job->userproc);
1665         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1666 }
1667
1668 static void
1669 aio_cancel_sync(struct kaiocb *job)
1670 {
1671         struct kaioinfo *ki;
1672
1673         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1674         AIO_LOCK(ki);
1675         if (!aio_cancel_cleared(job))
1676                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1677         AIO_UNLOCK(ki);
1678         aio_cancel(job);
1679 }
1680
1681 int
1682 aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job)
1683 {
1684         struct aioliojob *lj;
1685         struct kaioinfo *ki;
1686         struct kaiocb *job2;
1687         struct vnode *vp;
1688         struct mount *mp;
1689         int error, opcode;
1690         bool safe;
1691
1692         lj = job->lio;
1693         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1694         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
1695         if (opcode == LIO_SYNC)
1696                 goto queueit;
1697
1698         if ((error = aio_qphysio(job->userproc, job)) == 0)
1699                 goto done;
1700 #if 0
1701         /*
1702          * XXX: This means qphysio() failed with EFAULT.  The current
1703          * behavior is to retry the operation via fo_read/fo_write.
1704          * Wouldn't it be better to just complete the request with an
1705          * error here?
1706          */
1707         if (error > 0)
1708                 goto done;
1709 #endif
1710 queueit:
1711         safe = false;
1712         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1713                 vp = fp->f_vnode;
1714                 if (vp->v_type == VREG || vp->v_type == VDIR) {
1715                         mp = fp->f_vnode->v_mount;
1716                         if (mp == NULL || (mp->mnt_flag & MNT_LOCAL) != 0)
1717                                 safe = true;
1718                 }
1719         }
1720         if (!(safe || enable_aio_unsafe)) {
1721                 counted_warning(&unsafe_warningcnt,
1722                     "is attempting to use unsafe AIO requests");
1723                 return (EOPNOTSUPP);
1724         }
1725
1726         if (opcode == LIO_SYNC) {
1727                 AIO_LOCK(ki);
1728                 TAILQ_FOREACH(job2, &ki->kaio_jobqueue, plist) {
1729                         if (job2->fd_file == job->fd_file &&
1730                             job2->uaiocb.aio_lio_opcode != LIO_SYNC &&
1731                             job2->seqno < job->seqno) {
1732                                 job2->jobflags |= KAIOCB_CHECKSYNC;
1733                                 job->pending++;
1734                         }
1735                 }
1736                 if (job->pending != 0) {
1737                         if (!aio_set_cancel_function_locked(job,
1738                                 aio_cancel_sync)) {
1739                                 AIO_UNLOCK(ki);
1740                                 aio_cancel(job);
1741                                 return (0);
1742                         }
1743                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1744                         AIO_UNLOCK(ki);
1745                         return (0);
1746                 }
1747                 AIO_UNLOCK(ki);
1748         }
1749
1750         switch (opcode) {
1751         case LIO_READ:
1752         case LIO_WRITE:
1753                 aio_schedule(job, aio_process_rw);
1754                 error = 0;
1755                 break;
1756         case LIO_SYNC:
1757                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
1758                 error = 0;
1759                 break;
1760         default:
1761                 error = EINVAL;
1762         }
1763 done:
1764         return (error);
1765 }
1766
1767 static void
1768 aio_kick_nowait(struct proc *userp)
1769 {
1770         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1771         struct aioproc *aiop;
1772
1773         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1774         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1775                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1776                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1777                 wakeup(aiop->aioproc);
1778         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1779             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start <
1780             ki->kaio_maxactive_count) {
1781                 taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
1782         }
1783 }
1784
1785 static int
1786 aio_kick(struct proc *userp)
1787 {
1788         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1789         struct aioproc *aiop;
1790         int error, ret = 0;
1791
1792         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1793 retryproc:
1794         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1795                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1796                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1797                 wakeup(aiop->aioproc);
1798         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1799             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start <
1800             ki->kaio_maxactive_count) {
1801                 num_aio_resv_start++;
1802                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1803                 error = aio_newproc(&num_aio_resv_start);
1804                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1805                 if (error) {
1806                         num_aio_resv_start--;
1807                         goto retryproc;
1808                 }
1809         } else {
1810                 ret = -1;
1811         }
1812         return (ret);
1813 }
1814
1815 static void
1816 aio_kick_helper(void *context, int pending)
1817 {
1818         struct proc *userp = context;
1819
1820         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1821         while (--pending >= 0) {
1822                 if (aio_kick(userp))
1823                         break;
1824         }
1825         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1830  * released.
1831  */
1832 static int
1833 kern_aio_return(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
1834 {
1835         struct proc *p = td->td_proc;
1836         struct kaiocb *job;
1837         struct kaioinfo *ki;
1838         long status, error;
1839
1840         ki = p->p_aioinfo;
1841         if (ki == NULL)
1842                 return (EINVAL);
1843         AIO_LOCK(ki);
1844         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_done, plist) {
1845                 if (job->ujob == ujob)
1846                         break;
1847         }
1848         if (job != NULL) {
1849                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
1850                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
1851                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
1852                 td->td_retval[0] = status;
1853                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
1854                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
1855                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
1856                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
1857                 aio_free_entry(job);
1858                 AIO_UNLOCK(ki);
1859                 ops->store_error(ujob, error);
1860                 ops->store_status(ujob, status);
1861         } else {
1862                 error = EINVAL;
1863                 AIO_UNLOCK(ki);
1864         }
1865         return (error);
1866 }
1867
1868 int
1869 sys_aio_return(struct thread *td, struct aio_return_args *uap)
1870 {
1871
1872         return (kern_aio_return(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
1873 }
1874
1875 /*
1876  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1877  */
1878 static int
1879 kern_aio_suspend(struct thread *td, int njoblist, struct aiocb **ujoblist,
1880     struct timespec *ts)
1881 {
1882         struct proc *p = td->td_proc;
1883         struct timeval atv;
1884         struct kaioinfo *ki;
1885         struct kaiocb *firstjob, *job;
1886         int error, i, timo;
1887
1888         timo = 0;
1889         if (ts) {
1890                 if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1891                         return (EINVAL);
1892
1893                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
1894                 if (itimerfix(&atv))
1895                         return (EINVAL);
1896                 timo = tvtohz(&atv);
1897         }
1898
1899         ki = p->p_aioinfo;
1900         if (ki == NULL)
1901                 return (EAGAIN);
1902
1903         if (njoblist == 0)
1904                 return (0);
1905
1906         AIO_LOCK(ki);
1907         for (;;) {
1908                 firstjob = NULL;
1909                 error = 0;
1910                 TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
1911                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1912                                 if (job->ujob == ujoblist[i]) {
1913                                         if (firstjob == NULL)
1914                                                 firstjob = job;
1915                                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
1916                                                 goto RETURN;
1917                                 }
1918                         }
1919                 }
1920                 /* All tasks were finished. */
1921                 if (firstjob == NULL)
1922                         break;
1923
1924                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1925                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
1926                     "aiospn", timo);
1927                 if (error == ERESTART)
1928                         error = EINTR;
1929                 if (error)
1930                         break;
1931         }
1932 RETURN:
1933         AIO_UNLOCK(ki);
1934         return (error);
1935 }
1936
1937 int
1938 sys_aio_suspend(struct thread *td, struct aio_suspend_args *uap)
1939 {
1940         struct timespec ts, *tsp;
1941         struct aiocb **ujoblist;
1942         int error;
1943
1944         if (uap->nent < 0 || uap->nent > AIO_LISTIO_MAX)
1945                 return (EINVAL);
1946
1947         if (uap->timeout) {
1948                 /* Get timespec struct. */
1949                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
1950                         return (error);
1951                 tsp = &ts;
1952         } else
1953                 tsp = NULL;
1954
1955         ujoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
1956         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist, uap->nent * sizeof(ujoblist[0]));
1957         if (error == 0)
1958                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
1959         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
1960         return (error);
1961 }
1962
1963 /*
1964  * aio_cancel cancels any non-physio aio operations not currently in
1965  * progress.
1966  */
1967 int
1968 sys_aio_cancel(struct thread *td, struct aio_cancel_args *uap)
1969 {
1970         struct proc *p = td->td_proc;
1971         struct kaioinfo *ki;
1972         struct kaiocb *job, *jobn;
1973         struct file *fp;
1974         cap_rights_t rights;
1975         int error;
1976         int cancelled = 0;
1977         int notcancelled = 0;
1978         struct vnode *vp;
1979
1980         /* Lookup file object. */
1981         error = fget(td, uap->fd, cap_rights_init(&rights), &fp);
1982         if (error)
1983                 return (error);
1984
1985         ki = p->p_aioinfo;
1986         if (ki == NULL)
1987                 goto done;
1988
1989         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1990                 vp = fp->f_vnode;
1991                 if (vn_isdisk(vp, &error)) {
1992                         fdrop(fp, td);
1993                         td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
1994                         return (0);
1995                 }
1996         }
1997
1998         AIO_LOCK(ki);
1999         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
2000                 if ((uap->fd == job->uaiocb.aio_fildes) &&
2001                     ((uap->aiocbp == NULL) ||
2002                      (uap->aiocbp == job->ujob))) {
2003                         if (aio_cancel_job(p, ki, job)) {
2004                                 cancelled++;
2005                         } else {
2006                                 notcancelled++;
2007                         }
2008                         if (uap->aiocbp != NULL)
2009                                 break;
2010                 }
2011         }
2012         AIO_UNLOCK(ki);
2013
2014 done:
2015         fdrop(fp, td);
2016
2017         if (uap->aiocbp != NULL) {
2018                 if (cancelled) {
2019                         td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2020                         return (0);
2021                 }
2022         }
2023
2024         if (notcancelled) {
2025                 td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2026                 return (0);
2027         }
2028
2029         if (cancelled) {
2030                 td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2031                 return (0);
2032         }
2033
2034         td->td_retval[0] = AIO_ALLDONE;
2035
2036         return (0);
2037 }
2038
2039 /*
2040  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes
2041  * only.  For a user mode async implementation, it would be best to do it in
2042  * a userland subroutine.
2043  */
2044 static int
2045 kern_aio_error(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
2046 {
2047         struct proc *p = td->td_proc;
2048         struct kaiocb *job;
2049         struct kaioinfo *ki;
2050         int status;
2051
2052         ki = p->p_aioinfo;
2053         if (ki == NULL) {
2054                 td->td_retval[0] = EINVAL;
2055                 return (0);
2056         }
2057
2058         AIO_LOCK(ki);
2059         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
2060                 if (job->ujob == ujob) {
2061                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
2062                                 td->td_retval[0] =
2063                                         job->uaiocb._aiocb_private.error;
2064                         else
2065                                 td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
2066                         AIO_UNLOCK(ki);
2067                         return (0);
2068                 }
2069         }
2070         AIO_UNLOCK(ki);
2071
2072         /*
2073          * Hack for failure of aio_aqueue.
2074          */
2075         status = ops->fetch_status(ujob);
2076         if (status == -1) {
2077                 td->td_retval[0] = ops->fetch_error(ujob);
2078                 return (0);
2079         }
2080
2081         td->td_retval[0] = EINVAL;
2082         return (0);
2083 }
2084
2085 int
2086 sys_aio_error(struct thread *td, struct aio_error_args *uap)
2087 {
2088
2089         return (kern_aio_error(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2090 }
2091
2092 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
2093 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2094 int
2095 freebsd6_aio_read(struct thread *td, struct freebsd6_aio_read_args *uap)
2096 {
2097
2098         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2099             &aiocb_ops_osigevent));
2100 }
2101 #endif
2102
2103 int
2104 sys_aio_read(struct thread *td, struct aio_read_args *uap)
2105 {
2106
2107         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READ, &aiocb_ops));
2108 }
2109
2110 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
2111 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2112 int
2113 freebsd6_aio_write(struct thread *td, struct freebsd6_aio_write_args *uap)
2114 {
2115
2116         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2117             &aiocb_ops_osigevent));
2118 }
2119 #endif
2120
2121 int
2122 sys_aio_write(struct thread *td, struct aio_write_args *uap)
2123 {
2124
2125         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE, &aiocb_ops));
2126 }
2127
2128 int
2129 sys_aio_mlock(struct thread *td, struct aio_mlock_args *uap)
2130 {
2131
2132         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK, &aiocb_ops));
2133 }
2134
2135 static int
2136 kern_lio_listio(struct thread *td, int mode, struct aiocb * const *uacb_list,
2137     struct aiocb **acb_list, int nent, struct sigevent *sig,
2138     struct aiocb_ops *ops)
2139 {
2140         struct proc *p = td->td_proc;
2141         struct aiocb *job;
2142         struct kaioinfo *ki;
2143         struct aioliojob *lj;
2144         struct kevent kev;
2145         int error;
2146         int nerror;
2147         int i;
2148
2149         if ((mode != LIO_NOWAIT) && (mode != LIO_WAIT))
2150                 return (EINVAL);
2151
2152         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2153                 return (EINVAL);
2154
2155         if (p->p_aioinfo == NULL)
2156                 aio_init_aioinfo(p);
2157
2158         ki = p->p_aioinfo;
2159
2160         lj = uma_zalloc(aiolio_zone, M_WAITOK);
2161         lj->lioj_flags = 0;
2162         lj->lioj_count = 0;
2163         lj->lioj_finished_count = 0;
2164         knlist_init_mtx(&lj->klist, AIO_MTX(ki));
2165         ksiginfo_init(&lj->lioj_ksi);
2166
2167         /*
2168          * Setup signal.
2169          */
2170         if (sig && (mode == LIO_NOWAIT)) {
2171                 bcopy(sig, &lj->lioj_signal, sizeof(lj->lioj_signal));
2172                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2173                         /* Assume only new style KEVENT */
2174                         kev.filter = EVFILT_LIO;
2175                         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
2176                         kev.ident = (uintptr_t)uacb_list; /* something unique */
2177                         kev.data = (intptr_t)lj;
2178                         /* pass user defined sigval data */
2179                         kev.udata = lj->lioj_signal.sigev_value.sival_ptr;
2180                         error = kqfd_register(
2181                             lj->lioj_signal.sigev_notify_kqueue, &kev, td, 1);
2182                         if (error) {
2183                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2184                                 return (error);
2185                         }
2186                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_NONE) {
2187                         ;
2188                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2189                            lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
2190                                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
2191                                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2192                                         return EINVAL;
2193                                 }
2194                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
2195                 } else {
2196                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2197                         return EINVAL;
2198                 }
2199         }
2200
2201         AIO_LOCK(ki);
2202         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2203         /*
2204          * Add extra aiocb count to avoid the lio to be freed
2205          * by other threads doing aio_waitcomplete or aio_return,
2206          * and prevent event from being sent until we have queued
2207          * all tasks.
2208          */
2209         lj->lioj_count = 1;
2210         AIO_UNLOCK(ki);
2211
2212         /*
2213          * Get pointers to the list of I/O requests.
2214          */
2215         nerror = 0;
2216         for (i = 0; i < nent; i++) {
2217                 job = acb_list[i];
2218                 if (job != NULL) {
2219                         error = aio_aqueue(td, job, lj, LIO_NOP, ops);
2220                         if (error != 0)
2221                                 nerror++;
2222                 }
2223         }
2224
2225         error = 0;
2226         AIO_LOCK(ki);
2227         if (mode == LIO_WAIT) {
2228                 while (lj->lioj_count - 1 != lj->lioj_finished_count) {
2229                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2230                         error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki),
2231                             PRIBIO | PCATCH, "aiospn", 0);
2232                         if (error == ERESTART)
2233                                 error = EINTR;
2234                         if (error)
2235                                 break;
2236                 }
2237         } else {
2238                 if (lj->lioj_count - 1 == lj->lioj_finished_count) {
2239                         if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2240                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
2241                                 KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
2242                         }
2243                         if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED))
2244                             == LIOJ_SIGNAL
2245                             && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2246                             lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
2247                                 aio_sendsig(p, &lj->lioj_signal,
2248                                             &lj->lioj_ksi);
2249                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2250                         }
2251                 }
2252         }
2253         lj->lioj_count--;
2254         if (lj->lioj_count == 0) {
2255                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2256                 knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
2257                 PROC_LOCK(p);
2258                 sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
2259                 PROC_UNLOCK(p);
2260                 AIO_UNLOCK(ki);
2261                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2262         } else
2263                 AIO_UNLOCK(ki);
2264
2265         if (nerror)
2266                 return (EIO);
2267         return (error);
2268 }
2269
2270 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2271 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2272 int
2273 freebsd6_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd6_lio_listio_args *uap)
2274 {
2275         struct aiocb **acb_list;
2276         struct sigevent *sigp, sig;
2277         struct osigevent osig;
2278         int error, nent;
2279
2280         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2281                 return (EINVAL);
2282
2283         nent = uap->nent;
2284         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2285                 return (EINVAL);
2286
2287         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2288                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2289                 if (error)
2290                         return (error);
2291                 error = convert_old_sigevent(&osig, &sig);
2292                 if (error)
2293                         return (error);
2294                 sigp = &sig;
2295         } else
2296                 sigp = NULL;
2297
2298         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2299         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2300         if (error == 0)
2301                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2302                     (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2303                     &aiocb_ops_osigevent);
2304         free(acb_list, M_LIO);
2305         return (error);
2306 }
2307 #endif
2308
2309 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2310 int
2311 sys_lio_listio(struct thread *td, struct lio_listio_args *uap)
2312 {
2313         struct aiocb **acb_list;
2314         struct sigevent *sigp, sig;
2315         int error, nent;
2316
2317         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2318                 return (EINVAL);
2319
2320         nent = uap->nent;
2321         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2322                 return (EINVAL);
2323
2324         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2325                 error = copyin(uap->sig, &sig, sizeof(sig));
2326                 if (error)
2327                         return (error);
2328                 sigp = &sig;
2329         } else
2330                 sigp = NULL;
2331
2332         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2333         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2334         if (error == 0)
2335                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode, uap->acb_list, acb_list,
2336                     nent, sigp, &aiocb_ops);
2337         free(acb_list, M_LIO);
2338         return (error);
2339 }
2340
2341 static void
2342 aio_physwakeup(struct bio *bp)
2343 {
2344         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)bp->bio_caller1;
2345         struct proc *userp;
2346         struct kaioinfo *ki;
2347         size_t nbytes;
2348         int error, nblks;
2349
2350         /* Release mapping into kernel space. */
2351         userp = job->userproc;
2352         ki = userp->p_aioinfo;
2353         if (job->pbuf) {
2354                 pmap_qremove((vm_offset_t)job->pbuf->b_data, job->npages);
2355                 relpbuf(job->pbuf, NULL);
2356                 job->pbuf = NULL;
2357                 atomic_subtract_int(&num_buf_aio, 1);
2358                 AIO_LOCK(ki);
2359                 ki->kaio_buffer_count--;
2360                 AIO_UNLOCK(ki);
2361         }
2362         vm_page_unhold_pages(job->pages, job->npages);
2363
2364         bp = job->bp;
2365         job->bp = NULL;
2366         nbytes = job->uaiocb.aio_nbytes - bp->bio_resid;
2367         error = 0;
2368         if (bp->bio_flags & BIO_ERROR)
2369                 error = bp->bio_error;
2370         nblks = btodb(nbytes);
2371         if (job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE)
2372                 job->outblock += nblks;
2373         else
2374                 job->inblock += nblks;
2375
2376         if (error)
2377                 aio_complete(job, -1, error);
2378         else
2379                 aio_complete(job, nbytes, 0);
2380
2381         g_destroy_bio(bp);
2382 }
2383
2384 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2385 static int
2386 kern_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aiocb **ujobp,
2387     struct timespec *ts, struct aiocb_ops *ops)
2388 {
2389         struct proc *p = td->td_proc;
2390         struct timeval atv;
2391         struct kaioinfo *ki;
2392         struct kaiocb *job;
2393         struct aiocb *ujob;
2394         long error, status;
2395         int timo;
2396
2397         ops->store_aiocb(ujobp, NULL);
2398
2399         if (ts == NULL) {
2400                 timo = 0;
2401         } else if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec == 0) {
2402                 timo = -1;
2403         } else {
2404                 if ((ts->tv_nsec < 0) || (ts->tv_nsec >= 1000000000))
2405                         return (EINVAL);
2406
2407                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
2408                 if (itimerfix(&atv))
2409                         return (EINVAL);
2410                 timo = tvtohz(&atv);
2411         }
2412
2413         if (p->p_aioinfo == NULL)
2414                 aio_init_aioinfo(p);
2415         ki = p->p_aioinfo;
2416
2417         error = 0;
2418         job = NULL;
2419         AIO_LOCK(ki);
2420         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) == NULL) {
2421                 if (timo == -1) {
2422                         error = EWOULDBLOCK;
2423                         break;
2424                 }
2425                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2426                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
2427                     "aiowc", timo);
2428                 if (timo && error == ERESTART)
2429                         error = EINTR;
2430                 if (error)
2431                         break;
2432         }
2433
2434         if (job != NULL) {
2435                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
2436                 ujob = job->ujob;
2437                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
2438                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2439                 td->td_retval[0] = status;
2440                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
2441                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
2442                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
2443                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
2444                 aio_free_entry(job);
2445                 AIO_UNLOCK(ki);
2446                 ops->store_aiocb(ujobp, ujob);
2447                 ops->store_error(ujob, error);
2448                 ops->store_status(ujob, status);
2449         } else
2450                 AIO_UNLOCK(ki);
2451
2452         return (error);
2453 }
2454
2455 int
2456 sys_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aio_waitcomplete_args *uap)
2457 {
2458         struct timespec ts, *tsp;
2459         int error;
2460
2461         if (uap->timeout) {
2462                 /* Get timespec struct. */
2463                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2464                 if (error)
2465                         return (error);
2466                 tsp = &ts;
2467         } else
2468                 tsp = NULL;
2469
2470         return (kern_aio_waitcomplete(td, uap->aiocbp, tsp, &aiocb_ops));
2471 }
2472
2473 static int
2474 kern_aio_fsync(struct thread *td, int op, struct aiocb *ujob,
2475     struct aiocb_ops *ops)
2476 {
2477
2478         if (op != O_SYNC) /* XXX lack of O_DSYNC */
2479                 return (EINVAL);
2480         return (aio_aqueue(td, ujob, NULL, LIO_SYNC, ops));
2481 }
2482
2483 int
2484 sys_aio_fsync(struct thread *td, struct aio_fsync_args *uap)
2485 {
2486
2487         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2488 }
2489
2490 /* kqueue attach function */
2491 static int
2492 filt_aioattach(struct knote *kn)
2493 {
2494         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)kn->kn_sdata;
2495
2496         /*
2497          * The job pointer must be validated before using it, so
2498          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2499          * set EV_FLAG1.
2500          */
2501         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2502                 return (EPERM);
2503         kn->kn_ptr.p_aio = job;
2504         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2505
2506         knlist_add(&job->klist, kn, 0);
2507
2508         return (0);
2509 }
2510
2511 /* kqueue detach function */
2512 static void
2513 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2514 {
2515         struct knlist *knl;
2516
2517         knl = &kn->kn_ptr.p_aio->klist;
2518         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2519         if (!knlist_empty(knl))
2520                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2521         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2522 }
2523
2524 /* kqueue filter function */
2525 /*ARGSUSED*/
2526 static int
2527 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2528 {
2529         struct kaiocb *job = kn->kn_ptr.p_aio;
2530
2531         kn->kn_data = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2532         if (!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED))
2533                 return (0);
2534         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2535         return (1);
2536 }
2537
2538 /* kqueue attach function */
2539 static int
2540 filt_lioattach(struct knote *kn)
2541 {
2542         struct aioliojob * lj = (struct aioliojob *)kn->kn_sdata;
2543
2544         /*
2545          * The aioliojob pointer must be validated before using it, so
2546          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2547          * set EV_FLAG1.
2548          */
2549         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2550                 return (EPERM);
2551         kn->kn_ptr.p_lio = lj;
2552         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2553
2554         knlist_add(&lj->klist, kn, 0);
2555
2556         return (0);
2557 }
2558
2559 /* kqueue detach function */
2560 static void
2561 filt_liodetach(struct knote *kn)
2562 {
2563         struct knlist *knl;
2564
2565         knl = &kn->kn_ptr.p_lio->klist;
2566         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2567         if (!knlist_empty(knl))
2568                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2569         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2570 }
2571
2572 /* kqueue filter function */
2573 /*ARGSUSED*/
2574 static int
2575 filt_lio(struct knote *kn, long hint)
2576 {
2577         struct aioliojob * lj = kn->kn_ptr.p_lio;
2578
2579         return (lj->lioj_flags & LIOJ_KEVENT_POSTED);
2580 }
2581
2582 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
2583 #include <sys/mount.h>
2584 #include <sys/socket.h>
2585 #include <compat/freebsd32/freebsd32.h>
2586 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
2587 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
2588 #include <compat/freebsd32/freebsd32_syscall.h>
2589 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
2590
2591 struct __aiocb_private32 {
2592         int32_t status;
2593         int32_t error;
2594         uint32_t kernelinfo;
2595 };
2596
2597 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2598 typedef struct oaiocb32 {
2599         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
2600         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2601         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2602         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2603         struct  osigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2604         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2605         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2606         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2607 } oaiocb32_t;
2608 #endif
2609
2610 typedef struct aiocb32 {
2611         int32_t aio_fildes;             /* File descriptor */
2612         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2613         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2614         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2615         int     __spare__[2];
2616         uint32_t __spare2__;
2617         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2618         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2619         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2620         struct  sigevent32 aio_sigevent;        /* Signal to deliver */
2621 } aiocb32_t;
2622
2623 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2624 static int
2625 convert_old_sigevent32(struct osigevent32 *osig, struct sigevent *nsig)
2626 {
2627
2628         /*
2629          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
2630          * supported by AIO with the old sigevent structure.
2631          */
2632         CP(*osig, *nsig, sigev_notify);
2633         switch (nsig->sigev_notify) {
2634         case SIGEV_NONE:
2635                 break;
2636         case SIGEV_SIGNAL:
2637                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
2638                 break;
2639         case SIGEV_KEVENT:
2640                 nsig->sigev_notify_kqueue =
2641                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
2642                 PTRIN_CP(*osig, *nsig, sigev_value.sival_ptr);
2643                 break;
2644         default:
2645                 return (EINVAL);
2646         }
2647         return (0);
2648 }
2649
2650 static int
2651 aiocb32_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2652 {
2653         struct oaiocb32 job32;
2654         int error;
2655
2656         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
2657         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2658         if (error)
2659                 return (error);
2660
2661         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2662         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2663         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2664         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2665         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2666         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2667         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2668         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2669         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2670         return (convert_old_sigevent32(&job32.aio_sigevent,
2671             &kjob->aio_sigevent));
2672 }
2673 #endif
2674
2675 static int
2676 aiocb32_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2677 {
2678         struct aiocb32 job32;
2679         int error;
2680
2681         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2682         if (error)
2683                 return (error);
2684         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2685         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2686         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2687         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2688         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2689         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2690         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2691         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2692         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2693         return (convert_sigevent32(&job32.aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
2694 }
2695
2696 static long
2697 aiocb32_fetch_status(struct aiocb *ujob)
2698 {
2699         struct aiocb32 *ujob32;
2700
2701         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2702         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.status));
2703 }
2704
2705 static long
2706 aiocb32_fetch_error(struct aiocb *ujob)
2707 {
2708         struct aiocb32 *ujob32;
2709
2710         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2711         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.error));
2712 }
2713
2714 static int
2715 aiocb32_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
2716 {
2717         struct aiocb32 *ujob32;
2718
2719         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2720         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.status, status));
2721 }
2722
2723 static int
2724 aiocb32_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
2725 {
2726         struct aiocb32 *ujob32;
2727
2728         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2729         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.error, error));
2730 }
2731
2732 static int
2733 aiocb32_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
2734 {
2735         struct aiocb32 *ujob32;
2736
2737         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2738         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
2739 }
2740
2741 static int
2742 aiocb32_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
2743 {
2744
2745         return (suword32(ujobp, (long)ujob));
2746 }
2747
2748 static struct aiocb_ops aiocb32_ops = {
2749         .copyin = aiocb32_copyin,
2750         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2751         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2752         .store_status = aiocb32_store_status,
2753         .store_error = aiocb32_store_error,
2754         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2755         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2756 };
2757
2758 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2759 static struct aiocb_ops aiocb32_ops_osigevent = {
2760         .copyin = aiocb32_copyin_old_sigevent,
2761         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2762         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2763         .store_status = aiocb32_store_status,
2764         .store_error = aiocb32_store_error,
2765         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2766         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2767 };
2768 #endif
2769
2770 int
2771 freebsd32_aio_return(struct thread *td, struct freebsd32_aio_return_args *uap)
2772 {
2773
2774         return (kern_aio_return(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2775 }
2776
2777 int
2778 freebsd32_aio_suspend(struct thread *td, struct freebsd32_aio_suspend_args *uap)
2779 {
2780         struct timespec32 ts32;
2781         struct timespec ts, *tsp;
2782         struct aiocb **ujoblist;
2783         uint32_t *ujoblist32;
2784         int error, i;
2785
2786         if (uap->nent < 0 || uap->nent > AIO_LISTIO_MAX)
2787                 return (EINVAL);
2788
2789         if (uap->timeout) {
2790                 /* Get timespec struct. */
2791                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32))) != 0)
2792                         return (error);
2793                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2794                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2795                 tsp = &ts;
2796         } else
2797                 tsp = NULL;
2798
2799         ujoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
2800         ujoblist32 = (uint32_t *)ujoblist;
2801         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist32, uap->nent *
2802             sizeof(ujoblist32[0]));
2803         if (error == 0) {
2804                 for (i = uap->nent; i > 0; i--)
2805                         ujoblist[i] = PTRIN(ujoblist32[i]);
2806
2807                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2808         }
2809         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
2810         return (error);
2811 }
2812
2813 int
2814 freebsd32_aio_error(struct thread *td, struct freebsd32_aio_error_args *uap)
2815 {
2816
2817         return (kern_aio_error(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2818 }
2819
2820 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2821 int
2822 freebsd6_freebsd32_aio_read(struct thread *td,
2823     struct freebsd6_freebsd32_aio_read_args *uap)
2824 {
2825
2826         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2827             &aiocb32_ops_osigevent));
2828 }
2829 #endif
2830
2831 int
2832 freebsd32_aio_read(struct thread *td, struct freebsd32_aio_read_args *uap)
2833 {
2834
2835         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2836             &aiocb32_ops));
2837 }
2838
2839 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2840 int
2841 freebsd6_freebsd32_aio_write(struct thread *td,
2842     struct freebsd6_freebsd32_aio_write_args *uap)
2843 {
2844
2845         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2846             &aiocb32_ops_osigevent));
2847 }
2848 #endif
2849
2850 int
2851 freebsd32_aio_write(struct thread *td, struct freebsd32_aio_write_args *uap)
2852 {
2853
2854         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2855             &aiocb32_ops));
2856 }
2857
2858 int
2859 freebsd32_aio_mlock(struct thread *td, struct freebsd32_aio_mlock_args *uap)
2860 {
2861
2862         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK,
2863             &aiocb32_ops));
2864 }
2865
2866 int
2867 freebsd32_aio_waitcomplete(struct thread *td,
2868     struct freebsd32_aio_waitcomplete_args *uap)
2869 {
2870         struct timespec32 ts32;
2871         struct timespec ts, *tsp;
2872         int error;
2873
2874         if (uap->timeout) {
2875                 /* Get timespec struct. */
2876                 error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32));
2877                 if (error)
2878                         return (error);
2879                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2880                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2881                 tsp = &ts;
2882         } else
2883                 tsp = NULL;
2884
2885         return (kern_aio_waitcomplete(td, (struct aiocb **)uap->aiocbp, tsp,
2886             &aiocb32_ops));
2887 }
2888
2889 int
2890 freebsd32_aio_fsync(struct thread *td, struct freebsd32_aio_fsync_args *uap)
2891 {
2892
2893         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, (struct aiocb *)uap->aiocbp,
2894             &aiocb32_ops));
2895 }
2896
2897 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2898 int
2899 freebsd6_freebsd32_lio_listio(struct thread *td,
2900     struct freebsd6_freebsd32_lio_listio_args *uap)
2901 {
2902         struct aiocb **acb_list;
2903         struct sigevent *sigp, sig;
2904         struct osigevent32 osig;
2905         uint32_t *acb_list32;
2906         int error, i, nent;
2907
2908         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2909                 return (EINVAL);
2910
2911         nent = uap->nent;
2912         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2913                 return (EINVAL);
2914
2915         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2916                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2917                 if (error)
2918                         return (error);
2919                 error = convert_old_sigevent32(&osig, &sig);
2920                 if (error)
2921                         return (error);
2922                 sigp = &sig;
2923         } else
2924                 sigp = NULL;
2925
2926         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2927         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
2928         if (error) {
2929                 free(acb_list32, M_LIO);
2930                 return (error);
2931         }
2932         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2933         for (i = 0; i < nent; i++)
2934                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
2935         free(acb_list32, M_LIO);
2936
2937         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2938             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2939             &aiocb32_ops_osigevent);
2940         free(acb_list, M_LIO);
2941         return (error);
2942 }
2943 #endif
2944
2945 int
2946 freebsd32_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_lio_listio_args *uap)
2947 {
2948         struct aiocb **acb_list;
2949         struct sigevent *sigp, sig;
2950         struct sigevent32 sig32;
2951         uint32_t *acb_list32;
2952         int error, i, nent;
2953
2954         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2955                 return (EINVAL);
2956
2957         nent = uap->nent;
2958         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2959                 return (EINVAL);
2960
2961         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2962                 error = copyin(uap->sig, &sig32, sizeof(sig32));
2963                 if (error)
2964                         return (error);
2965                 error = convert_sigevent32(&sig32, &sig);
2966                 if (error)
2967                         return (error);
2968                 sigp = &sig;
2969         } else
2970                 sigp = NULL;
2971
2972         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2973         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
2974         if (error) {
2975                 free(acb_list32, M_LIO);
2976                 return (error);
2977         }
2978         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2979         for (i = 0; i < nent; i++)
2980                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
2981         free(acb_list32, M_LIO);
2982
2983         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2984             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2985             &aiocb32_ops);
2986         free(acb_list, M_LIO);
2987         return (error);
2988 }
2989
2990 #endif