sys/kern/vfs_aio.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 1997 John S. Dyson.  All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. John S. Dyson's name may not be used to endorse or promote products
  12  *    derived from this software without specific prior written permission.
  13  *
  14  * DISCLAIMER:  This code isn't warranted to do anything useful.  Anything
  15  * bad that happens because of using this software isn't the responsibility
  16  * of the author.  This software is distributed AS-IS.
  17  */
  18
  19 /*
  20  * This file contains support for the POSIX 1003.1B AIO/LIO facility.
  21  */
  22
  23 #include <sys/cdefs.h>
  24 __FBSDID("$FreeBSD$");
  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
  94 #endif
  95
  96 #ifndef MAX_AIO_QUEUE
  97 #define MAX_AIO_QUEUE           1024 /* Bigger than MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC */
  98 #endif
  99
 100 #ifndef MAX_BUF_AIO
 101 #define MAX_BUF_AIO             16
 102 #endif
 103
 104 FEATURE(aio, "Asynchronous I/O");
 105 SYSCTL_DECL(_p1003_1b);
 106
 107 static MALLOC_DEFINE(M_LIO, "lio", "listio aio control block list");
 108 static MALLOC_DEFINE(M_AIOS, "aios", "aio_suspend aio control block list");
 109
 110 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, aio, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
 111     "Async IO management");
 112
 113 static int enable_aio_unsafe = 0;
 114 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, enable_unsafe, CTLFLAG_RW, &enable_aio_unsafe, 0,
 115     "Permit asynchronous IO on all file types, not just known-safe types");
 116
 117 static unsigned int unsafe_warningcnt = 1;
 118 SYSCTL_UINT(_vfs_aio, OID_AUTO, unsafe_warningcnt, CTLFLAG_RW,
 119     &unsafe_warningcnt, 0,
 120     "Warnings that will be triggered upon failed IO requests on unsafe files");
 121
 122 static int max_aio_procs = MAX_AIO_PROCS;
 123 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_procs, CTLFLAG_RW, &max_aio_procs, 0,
 124     "Maximum number of kernel processes to use for handling async IO ");
 125
 126 static int num_aio_procs = 0;
 127 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_aio_procs, CTLFLAG_RD, &num_aio_procs, 0,
 128     "Number of presently active kernel processes for async IO");
 129
 130 /*
 131  * The code will adjust the actual number of AIO processes towards this
 132  * number when it gets a chance.
 133  */
 134 static int target_aio_procs = TARGET_AIO_PROCS;
 135 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, target_aio_procs, CTLFLAG_RW, &target_aio_procs,
 136     0,
 137     "Preferred number of ready kernel processes for async IO");
 138
 139 static int max_queue_count = MAX_AIO_QUEUE;
 140 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue, CTLFLAG_RW, &max_queue_count, 0,
 141     "Maximum number of aio requests to queue, globally");
 142
 143 static int num_queue_count = 0;
 144 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_queue_count, CTLFLAG_RD, &num_queue_count, 0,
 145     "Number of queued aio requests");
 146
 147 static int num_buf_aio = 0;
 148 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_buf_aio, CTLFLAG_RD, &num_buf_aio, 0,
 149     "Number of aio requests presently handled by the buf subsystem");
 150
 151 static int num_unmapped_aio = 0;
 152 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_unmapped_aio, CTLFLAG_RD, &num_unmapped_aio,
 153     0,
 154     "Number of aio requests presently handled by unmapped I/O buffers");
 155
 156 /* Number of async I/O processes in the process of being started */
 157 /* XXX This should be local to aio_aqueue() */
 158 static int num_aio_resv_start = 0;
 159
 160 static int aiod_lifetime;
 161 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_lifetime, CTLFLAG_RW, &aiod_lifetime, 0,
 162     "Maximum lifetime for idle aiod");
 163
 164 static int max_aio_per_proc = MAX_AIO_PER_PROC;
 165 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_per_proc, CTLFLAG_RW, &max_aio_per_proc,
 166     0,
 167     "Maximum active aio requests per process");
 168
 169 static int max_aio_queue_per_proc = MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC;
 170 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue_per_proc, CTLFLAG_RW,
 171     &max_aio_queue_per_proc, 0,
 172     "Maximum queued aio requests per process");
 173
 174 static int max_buf_aio = MAX_BUF_AIO;
 175 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_buf_aio, CTLFLAG_RW, &max_buf_aio, 0,
 176     "Maximum buf aio requests per process");
 177
 178 /*
 179  * Though redundant with vfs.aio.max_aio_queue_per_proc, POSIX requires
 180  * sysconf(3) to support AIO_LISTIO_MAX, and we implement that with
 181  * vfs.aio.aio_listio_max.
 182  */
 183 SYSCTL_INT(_p1003_1b, CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, aio_listio_max,
 184     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_CAPRD, &max_aio_queue_per_proc,
 185     0, "Maximum aio requests for a single lio_listio call");
 186
 187 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
 188 typedef struct oaiocb {
 189         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
 190         off_t   aio_offset;             /* File offset for I/O */
 191         volatile void *aio_buf;         /* I/O buffer in process space */
 192         size_t  aio_nbytes;             /* Number of bytes for I/O */
 193         struct  osigevent aio_sigevent; /* Signal to deliver */
 194         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
 195         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
 196         struct  __aiocb_private _aiocb_private;
 197 } oaiocb_t;
 198 #endif
 199
 200 /*
 201  * Below is a key of locks used to protect each member of struct kaiocb
 202  * aioliojob and kaioinfo and any backends.
 203  *
 204  * * - need not protected
 205  * a - locked by kaioinfo lock
 206  * b - locked by backend lock, the backend lock can be null in some cases,
 207  *     for example, BIO belongs to this type, in this case, proc lock is
 208  *     reused.
 209  * c - locked by aio_job_mtx, the lock for the generic file I/O backend.
 210  */
 211
 212 /*
 213  * If the routine that services an AIO request blocks while running in an
 214  * AIO kernel process it can starve other I/O requests.  BIO requests
 215  * queued via aio_qbio() complete asynchronously and do not use AIO kernel
 216  * processes at all.  Socket I/O requests use a separate pool of
 217  * kprocs and also force non-blocking I/O.  Other file I/O requests
 218  * use the generic fo_read/fo_write operations which can block.  The
 219  * fsync and mlock operations can also block while executing.  Ideally
 220  * none of these requests would block while executing.
 221  *
 222  * Note that the service routines cannot toggle O_NONBLOCK in the file
 223  * structure directly while handling a request due to races with
 224  * userland threads.
 225  */
 226
 227 /* jobflags */
 228 #define KAIOCB_QUEUEING         0x01
 229 #define KAIOCB_CANCELLED        0x02
 230 #define KAIOCB_CANCELLING       0x04
 231 #define KAIOCB_CHECKSYNC        0x08
 232 #define KAIOCB_CLEARED          0x10
 233 #define KAIOCB_FINISHED         0x20
 234
 235 /*
 236  * AIO process info
 237  */
 238 #define AIOP_FREE       0x1                     /* proc on free queue */
 239
 240 struct aioproc {
 241         int     aioprocflags;                   /* (c) AIO proc flags */
 242         TAILQ_ENTRY(aioproc) list;              /* (c) list of processes */
 243         struct  proc *aioproc;                  /* (*) the AIO proc */
 244 };
 245
 246 /*
 247  * data-structure for lio signal management
 248  */
 249 struct aioliojob {
 250         int     lioj_flags;                     /* (a) listio flags */
 251         int     lioj_count;                     /* (a) count of jobs */
 252         int     lioj_finished_count;            /* (a) count of finished jobs */
 253         struct  sigevent lioj_signal;           /* (a) signal on all I/O done */
 254         TAILQ_ENTRY(aioliojob) lioj_list;       /* (a) lio list */
 255         struct  knlist klist;                   /* (a) list of knotes */
 256         ksiginfo_t lioj_ksi;                    /* (a) Realtime signal info */
 257 };
 258
 259 #define LIOJ_SIGNAL             0x1     /* signal on all done (lio) */
 260 #define LIOJ_SIGNAL_POSTED      0x2     /* signal has been posted */
 261 #define LIOJ_KEVENT_POSTED      0x4     /* kevent triggered */
 262
 263 /*
 264  * per process aio data structure
 265  */
 266 struct kaioinfo {
 267         struct  mtx kaio_mtx;           /* the lock to protect this struct */
 268         int     kaio_flags;             /* (a) per process kaio flags */
 269         int     kaio_active_count;      /* (c) number of currently used AIOs */
 270         int     kaio_count;             /* (a) size of AIO queue */
 271         int     kaio_buffer_count;      /* (a) number of bio buffers */
 272         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_all;   /* (a) all AIOs in a process */
 273         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_done;  /* (a) done queue for process */
 274         TAILQ_HEAD(,aioliojob) kaio_liojoblist; /* (a) list of lio jobs */
 275         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_jobqueue;      /* (a) job queue for process */
 276         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_syncqueue;     /* (a) queue for aio_fsync */
 277         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_syncready;  /* (a) second q for aio_fsync */
 278         struct  task kaio_task;         /* (*) task to kick aio processes */
 279         struct  task kaio_sync_task;    /* (*) task to schedule fsync jobs */
 280 };
 281
 282 #define AIO_LOCK(ki)            mtx_lock(&(ki)->kaio_mtx)
 283 #define AIO_UNLOCK(ki)          mtx_unlock(&(ki)->kaio_mtx)
 284 #define AIO_LOCK_ASSERT(ki, f)  mtx_assert(&(ki)->kaio_mtx, (f))
 285 #define AIO_MTX(ki)             (&(ki)->kaio_mtx)
 286
 287 #define KAIO_RUNDOWN    0x1     /* process is being run down */
 288 #define KAIO_WAKEUP     0x2     /* wakeup process when AIO completes */
 289
 290 /*
 291  * Operations used to interact with userland aio control blocks.
 292  * Different ABIs provide their own operations.
 293  */
 294 struct aiocb_ops {
 295         int     (*aio_copyin)(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob);
 296         long    (*fetch_status)(struct aiocb *ujob);
 297         long    (*fetch_error)(struct aiocb *ujob);
 298         int     (*store_status)(struct aiocb *ujob, long status);
 299         int     (*store_error)(struct aiocb *ujob, long error);
 300         int     (*store_kernelinfo)(struct aiocb *ujob, long jobref);
 301         int     (*store_aiocb)(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob);
 302 };
 303
 304 static TAILQ_HEAD(,aioproc) aio_freeproc;               /* (c) Idle daemons */
 305 static struct sema aio_newproc_sem;
 306 static struct mtx aio_job_mtx;
 307 static TAILQ_HEAD(,kaiocb) aio_jobs;                    /* (c) Async job list */
 308 static struct unrhdr *aiod_unr;
 309
 310 void            aio_init_aioinfo(struct proc *p);
 311 static int      aio_onceonly(void);
 312 static int      aio_free_entry(struct kaiocb *job);
 313 static void     aio_process_rw(struct kaiocb *job);
 314 static void     aio_process_sync(struct kaiocb *job);
 315 static void     aio_process_mlock(struct kaiocb *job);
 316 static void     aio_schedule_fsync(void *context, int pending);
 317 static int      aio_newproc(int *);
 318 int             aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob,
 319                     struct aioliojob *lio, int type, struct aiocb_ops *ops);
 320 static int      aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job);
 321 static void     aio_biowakeup(struct bio *bp);
 322 static void     aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p);
 323 static void     aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
 324                     struct image_params *imgp);
 325 static int      aio_qbio(struct proc *p, struct kaiocb *job);
 326 static void     aio_daemon(void *param);
 327 static void     aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job);
 328 static bool     aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job);
 329 static int      aio_kick(struct proc *userp);
 330 static void     aio_kick_nowait(struct proc *userp);
 331 static void     aio_kick_helper(void *context, int pending);
 332 static int      filt_aioattach(struct knote *kn);
 333 static void     filt_aiodetach(struct knote *kn);
 334 static int      filt_aio(struct knote *kn, long hint);
 335 static int      filt_lioattach(struct knote *kn);
 336 static void     filt_liodetach(struct knote *kn);
 337 static int      filt_lio(struct knote *kn, long hint);
 338
 339 /*
 340  * Zones for:
 341  *      kaio    Per process async io info
 342  *      aiop    async io process data
 343  *      aiocb   async io jobs
 344  *      aiolio  list io jobs
 345  */
 346 static uma_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiolio_zone;
 347
 348 /* kqueue filters for aio */
 349 static struct filterops aio_filtops = {
 350         .f_isfd = 0,
 351         .f_attach = filt_aioattach,
 352         .f_detach = filt_aiodetach,
 353         .f_event = filt_aio,
 354 };
 355 static struct filterops lio_filtops = {
 356         .f_isfd = 0,
 357         .f_attach = filt_lioattach,
 358         .f_detach = filt_liodetach,
 359         .f_event = filt_lio
 360 };
 361
 362 static eventhandler_tag exit_tag, exec_tag;
 363
 364 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(aiod_kick);
 365
 366 /*
 367  * Main operations function for use as a kernel module.
 368  */
 369 static int
 370 aio_modload(struct module *module, int cmd, void *arg)
 371 {
 372         int error = 0;
 373
 374         switch (cmd) {
 375         case MOD_LOAD:
 376                 aio_onceonly();
 377                 break;
 378         case MOD_SHUTDOWN:
 379                 break;
 380         default:
 381                 error = EOPNOTSUPP;
 382                 break;
 383         }
 384         return (error);
 385 }
 386
 387 static moduledata_t aio_mod = {
 388         "aio",
 389         &aio_modload,
 390         NULL
 391 };
 392
 393 DECLARE_MODULE(aio, aio_mod, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY);
 394 MODULE_VERSION(aio, 1);
 395
 396 /*
 397  * Startup initialization
 398  */
 399 static int
 400 aio_onceonly(void)
 401 {
 402
 403         exit_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, aio_proc_rundown, NULL,
 404             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 405         exec_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, aio_proc_rundown_exec,
 406             NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 407         kqueue_add_filteropts(EVFILT_AIO, &aio_filtops);
 408         kqueue_add_filteropts(EVFILT_LIO, &lio_filtops);
 409         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
 410         sema_init(&aio_newproc_sem, 0, "aio_new_proc");
 411         mtx_init(&aio_job_mtx, "aio_job", NULL, MTX_DEF);
 412         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
 413         aiod_unr = new_unrhdr(1, INT_MAX, NULL);
 414         kaio_zone = uma_zcreate("AIO", sizeof(struct kaioinfo), NULL, NULL,
 415             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 416         aiop_zone = uma_zcreate("AIOP", sizeof(struct aioproc), NULL,
 417             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 418         aiocb_zone = uma_zcreate("AIOCB", sizeof(struct kaiocb), NULL, NULL,
 419             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 420         aiolio_zone = uma_zcreate("AIOLIO", sizeof(struct aioliojob), NULL,
 421             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 422         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
 423         jobrefid = 1;
 424         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_ASYNCHRONOUS_IO, _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO);
 425         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, MAX_AIO_QUEUE);
 426         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, 0);
 427
 428         return (0);
 429 }
 430
 431 /*
 432  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
 433  * per-process for user limit (resource) management.
 434  */
 435 void
 436 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
 437 {
 438         struct kaioinfo *ki;
 439
 440         ki = uma_zalloc(kaio_zone, M_WAITOK);
 441         mtx_init(&ki->kaio_mtx, "aiomtx", NULL, MTX_DEF | MTX_NEW);
 442         ki->kaio_flags = 0;
 443         ki->kaio_active_count = 0;
 444         ki->kaio_count = 0;
 445         ki->kaio_buffer_count = 0;
 446         TAILQ_INIT(&ki->kaio_all);
 447         TAILQ_INIT(&ki->kaio_done);
 448         TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
 449         TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
 450         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncqueue);
 451         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncready);
 452         TASK_INIT(&ki->kaio_task, 0, aio_kick_helper, p);
 453         TASK_INIT(&ki->kaio_sync_task, 0, aio_schedule_fsync, ki);
 454         PROC_LOCK(p);
 455         if (p->p_aioinfo == NULL) {
 456                 p->p_aioinfo = ki;
 457                 PROC_UNLOCK(p);
 458         } else {
 459                 PROC_UNLOCK(p);
 460                 mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 461                 uma_zfree(kaio_zone, ki);
 462         }
 463
 464         while (num_aio_procs < MIN(target_aio_procs, max_aio_procs))
 465                 aio_newproc(NULL);
 466 }
 467
 468 static int
 469 aio_sendsig(struct proc *p, struct sigevent *sigev, ksiginfo_t *ksi, bool ext)
 470 {
 471         struct thread *td;
 472         int error;
 473
 474         error = sigev_findtd(p, sigev, &td);
 475         if (error)
 476                 return (error);
 477         if (!KSI_ONQ(ksi)) {
 478                 ksiginfo_set_sigev(ksi, sigev);
 479                 ksi->ksi_code = SI_ASYNCIO;
 480                 ksi->ksi_flags |= ext ? (KSI_EXT | KSI_INS) : 0;
 481                 tdsendsignal(p, td, ksi->ksi_signo, ksi);
 482         }
 483         PROC_UNLOCK(p);
 484         return (error);
 485 }
 486
 487 /*
 488  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
 489  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
 490  * restart the queue scan.
 491  */
 492 static int
 493 aio_free_entry(struct kaiocb *job)
 494 {
 495         struct kaioinfo *ki;
 496         struct aioliojob *lj;
 497         struct proc *p;
 498
 499         p = job->userproc;
 500         MPASS(curproc == p);
 501         ki = p->p_aioinfo;
 502         MPASS(ki != NULL);
 503
 504         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 505         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
 506
 507         atomic_subtract_int(&num_queue_count, 1);
 508
 509         ki->kaio_count--;
 510         MPASS(ki->kaio_count >= 0);
 511
 512         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_done, job, plist);
 513         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_all, job, allist);
 514
 515         lj = job->lio;
 516         if (lj) {
 517                 lj->lioj_count--;
 518                 lj->lioj_finished_count--;
 519
 520                 if (lj->lioj_count == 0) {
 521                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 522                         /* lio is going away, we need to destroy any knotes */
 523                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 524                         PROC_LOCK(p);
 525                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 526                         PROC_UNLOCK(p);
 527                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 528                 }
 529         }
 530
 531         /* job is going away, we need to destroy any knotes */
 532         knlist_delete(&job->klist, curthread, 1);
 533         PROC_LOCK(p);
 534         sigqueue_take(&job->ksi);
 535         PROC_UNLOCK(p);
 536
 537         AIO_UNLOCK(ki);
 538
 539         /*
 540          * The thread argument here is used to find the owning process
 541          * and is also passed to fo_close() which may pass it to various
 542          * places such as devsw close() routines.  Because of that, we
 543          * need a thread pointer from the process owning the job that is
 544          * persistent and won't disappear out from under us or move to
 545          * another process.
 546          *
 547          * Currently, all the callers of this function call it to remove
 548          * a kaiocb from the current process' job list either via a
 549          * syscall or due to the current process calling exit() or
 550          * execve().  Thus, we know that p == curproc.  We also know that
 551          * curthread can't exit since we are curthread.
 552          *
 553          * Therefore, we use curthread as the thread to pass to
 554          * knlist_delete().  This does mean that it is possible for the
 555          * thread pointer at close time to differ from the thread pointer
 556          * at open time, but this is already true of file descriptors in
 557          * a multithreaded process.
 558          */
 559         if (job->fd_file)
 560                 fdrop(job->fd_file, curthread);
 561         crfree(job->cred);
 562         uma_zfree(aiocb_zone, job);
 563         AIO_LOCK(ki);
 564
 565         return (0);
 566 }
 567
 568 static void
 569 aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
 570     struct image_params *imgp __unused)
 571 {
 572         aio_proc_rundown(arg, p);
 573 }
 574
 575 static int
 576 aio_cancel_job(struct proc *p, struct kaioinfo *ki, struct kaiocb *job)
 577 {
 578         aio_cancel_fn_t *func;
 579         int cancelled;
 580
 581         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 582         if (job->jobflags & (KAIOCB_CANCELLED | KAIOCB_FINISHED))
 583                 return (0);
 584         MPASS((job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) == 0);
 585         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLED;
 586
 587         func = job->cancel_fn;
 588
 589         /*
 590          * If there is no cancel routine, just leave the job marked as
 591          * cancelled.  The job should be in active use by a caller who
 592          * should complete it normally or when it fails to install a
 593          * cancel routine.
 594          */
 595         if (func == NULL)
 596                 return (0);
 597
 598         /*
 599          * Set the CANCELLING flag so that aio_complete() will defer
 600          * completions of this job.  This prevents the job from being
 601          * freed out from under the cancel callback.  After the
 602          * callback any deferred completion (whether from the callback
 603          * or any other source) will be completed.
 604          */
 605         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLING;
 606         AIO_UNLOCK(ki);
 607         func(job);
 608         AIO_LOCK(ki);
 609         job->jobflags &= ~KAIOCB_CANCELLING;
 610         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
 611                 cancelled = job->uaiocb._aiocb_private.error == ECANCELED;
 612                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
 613                 aio_bio_done_notify(p, job);
 614         } else {
 615                 /*
 616                  * The cancel callback might have scheduled an
 617                  * operation to cancel this request, but it is
 618                  * only counted as cancelled if the request is
 619                  * cancelled when the callback returns.
 620                  */
 621                 cancelled = 0;
 622         }
 623         return (cancelled);
 624 }
 625
 626 /*
 627  * Rundown the jobs for a given process.
 628  */
 629 static void
 630 aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p)
 631 {
 632         struct kaioinfo *ki;
 633         struct aioliojob *lj;
 634         struct kaiocb *job, *jobn;
 635
 636         KASSERT(curthread->td_proc == p,
 637             ("%s: called on non-curproc", __func__));
 638         ki = p->p_aioinfo;
 639         if (ki == NULL)
 640                 return;
 641
 642         AIO_LOCK(ki);
 643         ki->kaio_flags |= KAIO_RUNDOWN;
 644
 645 restart:
 646
 647         /*
 648          * Try to cancel all pending requests. This code simulates
 649          * aio_cancel on all pending I/O requests.
 650          */
 651         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
 652                 aio_cancel_job(p, ki, job);
 653         }
 654
 655         /* Wait for all running I/O to be finished */
 656         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue) || ki->kaio_active_count != 0) {
 657                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
 658                 msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO, "aioprn", hz);
 659                 goto restart;
 660         }
 661
 662         /* Free all completed I/O requests. */
 663         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) != NULL)
 664                 aio_free_entry(job);
 665
 666         while ((lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist)) != NULL) {
 667                 if (lj->lioj_count == 0) {
 668                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 669                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 670                         PROC_LOCK(p);
 671                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 672                         PROC_UNLOCK(p);
 673                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 674                 } else {
 675                         panic("LIO job not cleaned up: C:%d, FC:%d\n",
 676                             lj->lioj_count, lj->lioj_finished_count);
 677                 }
 678         }
 679         AIO_UNLOCK(ki);
 680         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
 681         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_sync_task);
 682         mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 683         uma_zfree(kaio_zone, ki);
 684         p->p_aioinfo = NULL;
 685 }
 686
 687 /*
 688  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
 689  */
 690 static struct kaiocb *
 691 aio_selectjob(struct aioproc *aiop)
 692 {
 693         struct kaiocb *job;
 694         struct kaioinfo *ki;
 695         struct proc *userp;
 696
 697         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
 698 restart:
 699         TAILQ_FOREACH(job, &aio_jobs, list) {
 700                 userp = job->userproc;
 701                 ki = userp->p_aioinfo;
 702
 703                 if (ki->kaio_active_count < max_aio_per_proc) {
 704                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
 705                         if (!aio_clear_cancel_function(job))
 706                                 goto restart;
 707
 708                         /* Account for currently active jobs. */
 709                         ki->kaio_active_count++;
 710                         break;
 711                 }
 712         }
 713         return (job);
 714 }
 715
 716 /*
 717  * Move all data to a permanent storage device.  This code
 718  * simulates the fsync syscall.
 719  */
 720 static int
 721 aio_fsync_vnode(struct thread *td, struct vnode *vp)
 722 {
 723         struct mount *mp;
 724         int error;
 725
 726         if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
 727                 goto drop;
 728         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 729         if (vp->v_object != NULL) {
 730                 VM_OBJECT_WLOCK(vp->v_object);
 731                 vm_object_page_clean(vp->v_object, 0, 0, 0);
 732                 VM_OBJECT_WUNLOCK(vp->v_object);
 733         }
 734         error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
 735
 736         VOP_UNLOCK(vp);
 737         vn_finished_write(mp);
 738 drop:
 739         return (error);
 740 }
 741
 742 /*
 743  * The AIO processing activity for LIO_READ/LIO_WRITE.  This is the code that
 744  * does the I/O request for the non-bio version of the operations.  The normal
 745  * vn operations are used, and this code should work in all instances for every
 746  * type of file, including pipes, sockets, fifos, and regular files.
 747  *
 748  * XXX I don't think it works well for socket, pipe, and fifo.
 749  */
 750 static void
 751 aio_process_rw(struct kaiocb *job)
 752 {
 753         struct ucred *td_savedcred;
 754         struct thread *td;
 755         struct aiocb *cb;
 756         struct file *fp;
 757         struct uio auio;
 758         struct iovec aiov;
 759         ssize_t cnt;
 760         long msgsnd_st, msgsnd_end;
 761         long msgrcv_st, msgrcv_end;
 762         long oublock_st, oublock_end;
 763         long inblock_st, inblock_end;
 764         int error;
 765
 766         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ ||
 767             job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE,
 768             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
 769
 770         aio_switch_vmspace(job);
 771         td = curthread;
 772         td_savedcred = td->td_ucred;
 773         td->td_ucred = job->cred;
 774         cb = &job->uaiocb;
 775         fp = job->fd_file;
 776
 777         aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
 778         aiov.iov_len = cb->aio_nbytes;
 779
 780         auio.uio_iov = &aiov;
 781         auio.uio_iovcnt = 1;
 782         auio.uio_offset = cb->aio_offset;
 783         auio.uio_resid = cb->aio_nbytes;
 784         cnt = cb->aio_nbytes;
 785         auio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 786         auio.uio_td = td;
 787
 788         msgrcv_st = td->td_ru.ru_msgrcv;
 789         msgsnd_st = td->td_ru.ru_msgsnd;
 790         inblock_st = td->td_ru.ru_inblock;
 791         oublock_st = td->td_ru.ru_oublock;
 792
 793         /*
 794          * aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
 795          * released in aio_free_entry().
 796          */
 797         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ) {
 798                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 799                 if (auio.uio_resid == 0)
 800                         error = 0;
 801                 else
 802                         error = fo_read(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 803         } else {
 804                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE)
 805                         bwillwrite();
 806                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 807                 error = fo_write(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 808         }
 809         msgrcv_end = td->td_ru.ru_msgrcv;
 810         msgsnd_end = td->td_ru.ru_msgsnd;
 811         inblock_end = td->td_ru.ru_inblock;
 812         oublock_end = td->td_ru.ru_oublock;
 813
 814         job->msgrcv = msgrcv_end - msgrcv_st;
 815         job->msgsnd = msgsnd_end - msgsnd_st;
 816         job->inblock = inblock_end - inblock_st;
 817         job->outblock = oublock_end - oublock_st;
 818
 819         if ((error) && (auio.uio_resid != cnt)) {
 820                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
 821                         error = 0;
 822                 if ((error == EPIPE) && (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE)) {
 823                         PROC_LOCK(job->userproc);
 824                         kern_psignal(job->userproc, SIGPIPE);
 825                         PROC_UNLOCK(job->userproc);
 826                 }
 827         }
 828
 829         cnt -= auio.uio_resid;
 830         td->td_ucred = td_savedcred;
 831         if (error)
 832                 aio_complete(job, -1, error);
 833         else
 834                 aio_complete(job, cnt, 0);
 835 }
 836
 837 static void
 838 aio_process_sync(struct kaiocb *job)
 839 {
 840         struct thread *td = curthread;
 841         struct ucred *td_savedcred = td->td_ucred;
 842         struct file *fp = job->fd_file;
 843         int error = 0;
 844
 845         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_SYNC,
 846             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
 847
 848         td->td_ucred = job->cred;
 849         if (fp->f_vnode != NULL)
 850                 error = aio_fsync_vnode(td, fp->f_vnode);
 851         td->td_ucred = td_savedcred;
 852         if (error)
 853                 aio_complete(job, -1, error);
 854         else
 855                 aio_complete(job, 0, 0);
 856 }
 857
 858 static void
 859 aio_process_mlock(struct kaiocb *job)
 860 {
 861         struct aiocb *cb = &job->uaiocb;
 862         int error;
 863
 864         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_MLOCK,
 865             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
 866
 867         aio_switch_vmspace(job);
 868         error = kern_mlock(job->userproc, job->cred,
 869             __DEVOLATILE(uintptr_t, cb->aio_buf), cb->aio_nbytes);
 870         aio_complete(job, error != 0 ? -1 : 0, error);
 871 }
 872
 873 static void
 874 aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job)
 875 {
 876         struct aioliojob *lj;
 877         struct kaioinfo *ki;
 878         struct kaiocb *sjob, *sjobn;
 879         int lj_done;
 880         bool schedule_fsync;
 881
 882         ki = userp->p_aioinfo;
 883         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 884         lj = job->lio;
 885         lj_done = 0;
 886         if (lj) {
 887                 lj->lioj_finished_count++;
 888                 if (lj->lioj_count == lj->lioj_finished_count)
 889                         lj_done = 1;
 890         }
 891         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_done, job, plist);
 892         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
 893
 894         if (ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
 895                 goto notification_done;
 896
 897         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
 898             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)
 899                 aio_sendsig(userp, &job->uaiocb.aio_sigevent, &job->ksi, true);
 900
 901         KNOTE_LOCKED(&job->klist, 1);
 902
 903         if (lj_done) {
 904                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
 905                         lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
 906                         KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
 907                 }
 908                 if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL | LIOJ_SIGNAL_POSTED))
 909                     == LIOJ_SIGNAL &&
 910                     (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
 911                     lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
 912                         aio_sendsig(userp, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi,
 913                             true);
 914                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
 915                 }
 916         }
 917
 918 notification_done:
 919         if (job->jobflags & KAIOCB_CHECKSYNC) {
 920                 schedule_fsync = false;
 921                 TAILQ_FOREACH_SAFE(sjob, &ki->kaio_syncqueue, list, sjobn) {
 922                         if (job->fd_file != sjob->fd_file ||
 923                             job->seqno >= sjob->seqno)
 924                                 continue;
 925                         if (--sjob->pending > 0)
 926                                 continue;
 927                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, sjob, list);
 928                         if (!aio_clear_cancel_function_locked(sjob))
 929                                 continue;
 930                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncready, sjob, list);
 931                         schedule_fsync = true;
 932                 }
 933                 if (schedule_fsync)
 934                         taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick,
 935                             &ki->kaio_sync_task);
 936         }
 937         if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
 938                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
 939                 wakeup(&userp->p_aioinfo);
 940         }
 941 }
 942
 943 static void
 944 aio_schedule_fsync(void *context, int pending)
 945 {
 946         struct kaioinfo *ki;
 947         struct kaiocb *job;
 948
 949         ki = context;
 950         AIO_LOCK(ki);
 951         while (!TAILQ_EMPTY(&ki->kaio_syncready)) {
 952                 job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_syncready);
 953                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncready, job, list);
 954                 AIO_UNLOCK(ki);
 955                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
 956                 AIO_LOCK(ki);
 957         }
 958         AIO_UNLOCK(ki);
 959 }
 960
 961 bool
 962 aio_cancel_cleared(struct kaiocb *job)
 963 {
 964
 965         /*
 966          * The caller should hold the same queue lock held when
 967          * aio_clear_cancel_function() was called and set this flag
 968          * ensuring this check sees an up-to-date value.  However,
 969          * there is no way to assert that.
 970          */
 971         return ((job->jobflags & KAIOCB_CLEARED) != 0);
 972 }
 973
 974 static bool
 975 aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job)
 976 {
 977
 978         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
 979         MPASS(job->cancel_fn != NULL);
 980         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) {
 981                 job->jobflags |= KAIOCB_CLEARED;
 982                 return (false);
 983         }
 984         job->cancel_fn = NULL;
 985         return (true);
 986 }
 987
 988 bool
 989 aio_clear_cancel_function(struct kaiocb *job)
 990 {
 991         struct kaioinfo *ki;
 992         bool ret;
 993
 994         ki = job->userproc->p_aioinfo;
 995         AIO_LOCK(ki);
 996         ret = aio_clear_cancel_function_locked(job);
 997         AIO_UNLOCK(ki);
 998         return (ret);
 999 }
1000
1001 static bool
1002 aio_set_cancel_function_locked(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1003 {
1004
1005         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
1006         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLED)
1007                 return (false);
1008         job->cancel_fn = func;
1009         return (true);
1010 }
1011
1012 bool
1013 aio_set_cancel_function(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1014 {
1015         struct kaioinfo *ki;
1016         bool ret;
1017
1018         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1019         AIO_LOCK(ki);
1020         ret = aio_set_cancel_function_locked(job, func);
1021         AIO_UNLOCK(ki);
1022         return (ret);
1023 }
1024
1025 void
1026 aio_complete(struct kaiocb *job, long status, int error)
1027 {
1028         struct kaioinfo *ki;
1029         struct proc *userp;
1030
1031         job->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1032         job->uaiocb._aiocb_private.status = status;
1033
1034         userp = job->userproc;
1035         ki = userp->p_aioinfo;
1036
1037         AIO_LOCK(ki);
1038         KASSERT(!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED),
1039             ("duplicate aio_complete"));
1040         job->jobflags |= KAIOCB_FINISHED;
1041         if ((job->jobflags & (KAIOCB_QUEUEING | KAIOCB_CANCELLING)) == 0) {
1042                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1043                 aio_bio_done_notify(userp, job);
1044         }
1045         AIO_UNLOCK(ki);
1046 }
1047
1048 void
1049 aio_cancel(struct kaiocb *job)
1050 {
1051
1052         aio_complete(job, -1, ECANCELED);
1053 }
1054
1055 void
1056 aio_switch_vmspace(struct kaiocb *job)
1057 {
1058
1059         vmspace_switch_aio(job->userproc->p_vmspace);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process_*,
1064  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
1065  */
1066 static void
1067 aio_daemon(void *_id)
1068 {
1069         struct kaiocb *job;
1070         struct aioproc *aiop;
1071         struct kaioinfo *ki;
1072         struct proc *p;
1073         struct vmspace *myvm;
1074         struct thread *td = curthread;
1075         int id = (intptr_t)_id;
1076
1077         /*
1078          * Grab an extra reference on the daemon's vmspace so that it
1079          * doesn't get freed by jobs that switch to a different
1080          * vmspace.
1081          */
1082         p = td->td_proc;
1083         myvm = vmspace_acquire_ref(p);
1084
1085         KASSERT(p->p_textvp == NULL, ("kthread has a textvp"));
1086
1087         /*
1088          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
1089          * per daemon.
1090          */
1091         aiop = uma_zalloc(aiop_zone, M_WAITOK);
1092         aiop->aioproc = p;
1093         aiop->aioprocflags = 0;
1094
1095         /*
1096          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
1097          * and creating too many daemons.)
1098          */
1099         sema_post(&aio_newproc_sem);
1100
1101         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1102         for (;;) {
1103                 /*
1104                  * Take daemon off of free queue
1105                  */
1106                 if (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) {
1107                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1108                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1109                 }
1110
1111                 /*
1112                  * Check for jobs.
1113                  */
1114                 while ((job = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
1115                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1116
1117                         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1118                         job->handle_fn(job);
1119
1120                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1121                         /* Decrement the active job count. */
1122                         ki->kaio_active_count--;
1123                 }
1124
1125                 /*
1126                  * Disconnect from user address space.
1127                  */
1128                 if (p->p_vmspace != myvm) {
1129                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1130                         vmspace_switch_aio(myvm);
1131                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1132                         /*
1133                          * We have to restart to avoid race, we only sleep if
1134                          * no job can be selected.
1135                          */
1136                         continue;
1137                 }
1138
1139                 mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1140
1141                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
1142                 aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
1143
1144                 /*
1145                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
1146                  * thereby freeing resources.
1147                  */
1148                 if (msleep(p, &aio_job_mtx, PRIBIO, "aiordy",
1149                     aiod_lifetime) == EWOULDBLOCK && TAILQ_EMPTY(&aio_jobs) &&
1150                     (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) &&
1151                     num_aio_procs > target_aio_procs)
1152                         break;
1153         }
1154         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1155         num_aio_procs--;
1156         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1157         uma_zfree(aiop_zone, aiop);
1158         free_unr(aiod_unr, id);
1159         vmspace_free(myvm);
1160
1161         KASSERT(p->p_vmspace == myvm,
1162             ("AIOD: bad vmspace for exiting daemon"));
1163         KASSERT(refcount_load(&myvm->vm_refcnt) > 1,
1164             ("AIOD: bad vm refcnt for exiting daemon: %d",
1165             refcount_load(&myvm->vm_refcnt)));
1166         kproc_exit(0);
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Create a new AIO daemon. This is mostly a kernel-thread fork routine. The
1171  * AIO daemon modifies its environment itself.
1172  */
1173 static int
1174 aio_newproc(int *start)
1175 {
1176         int error;
1177         struct proc *p;
1178         int id;
1179
1180         id = alloc_unr(aiod_unr);
1181         error = kproc_create(aio_daemon, (void *)(intptr_t)id, &p,
1182                 RFNOWAIT, 0, "aiod%d", id);
1183         if (error == 0) {
1184                 /*
1185                  * Wait until daemon is started.
1186                  */
1187                 sema_wait(&aio_newproc_sem);
1188                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1189                 num_aio_procs++;
1190                 if (start != NULL)
1191                         (*start)--;
1192                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1193         } else {
1194                 free_unr(aiod_unr, id);
1195         }
1196         return (error);
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Try the high-performance, low-overhead bio method for eligible
1201  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
1202  * thus has very low overhead.
1203  *
1204  * Assumes that the caller, aio_aqueue(), has incremented the file
1205  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
1206  * duration of this call.
1207  */
1208 static int
1209 aio_qbio(struct proc *p, struct kaiocb *job)
1210 {
1211         struct aiocb *cb;
1212         struct file *fp;
1213         struct bio *bp;
1214         struct buf *pbuf;
1215         struct vnode *vp;
1216         struct cdevsw *csw;
1217         struct cdev *dev;
1218         struct kaioinfo *ki;
1219         int error, ref, poff;
1220         vm_prot_t prot;
1221
1222         cb = &job->uaiocb;
1223         fp = job->fd_file;
1224
1225         if (!(cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE ||
1226             cb->aio_lio_opcode == LIO_READ))
1227                 return (-1);
1228         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1229                 return (-1);
1230
1231         vp = fp->f_vnode;
1232         if (vp->v_type != VCHR)
1233                 return (-1);
1234         if (vp->v_bufobj.bo_bsize == 0)
1235                 return (-1);
1236         if (cb->aio_nbytes % vp->v_bufobj.bo_bsize)
1237                 return (-1);
1238
1239         ref = 0;
1240         csw = devvn_refthread(vp, &dev, &ref);
1241         if (csw == NULL)
1242                 return (ENXIO);
1243
1244         if ((csw->d_flags & D_DISK) == 0) {
1245                 error = -1;
1246                 goto unref;
1247         }
1248         if (cb->aio_nbytes > dev->si_iosize_max) {
1249                 error = -1;
1250                 goto unref;
1251         }
1252
1253         ki = p->p_aioinfo;
1254         poff = (vm_offset_t)cb->aio_buf & PAGE_MASK;
1255         if ((dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed) {
1256                 if (cb->aio_nbytes > maxphys) {
1257                         error = -1;
1258                         goto unref;
1259                 }
1260
1261                 pbuf = NULL;
1262                 job->pages = malloc(sizeof(vm_page_t) * (atop(round_page(
1263                     cb->aio_nbytes)) + 1), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1264         } else {
1265                 if (cb->aio_nbytes > maxphys) {
1266                         error = -1;
1267                         goto unref;
1268                 }
1269                 if (ki->kaio_buffer_count >= max_buf_aio) {
1270                         error = EAGAIN;
1271                         goto unref;
1272                 }
1273
1274                 job->pbuf = pbuf = uma_zalloc(pbuf_zone, M_WAITOK);
1275                 BUF_KERNPROC(pbuf);
1276                 AIO_LOCK(ki);
1277                 ki->kaio_buffer_count++;
1278                 AIO_UNLOCK(ki);
1279                 job->pages = pbuf->b_pages;
1280         }
1281         job->bp = bp = g_alloc_bio();
1282
1283         bp->bio_length = cb->aio_nbytes;
1284         bp->bio_bcount = cb->aio_nbytes;
1285         bp->bio_done = aio_biowakeup;
1286         bp->bio_offset = cb->aio_offset;
1287         bp->bio_cmd = cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE ? BIO_WRITE : BIO_READ;
1288         bp->bio_dev = dev;
1289         bp->bio_caller1 = (void *)job;
1290
1291         prot = VM_PROT_READ;
1292         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ)
1293                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
1294         job->npages = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
1295             (vm_offset_t)cb->aio_buf, bp->bio_length, prot, job->pages,
1296             atop(maxphys) + 1);
1297         if (job->npages < 0) {
1298                 error = EFAULT;
1299                 goto doerror;
1300         }
1301         if (pbuf != NULL) {
1302                 pmap_qenter((vm_offset_t)pbuf->b_data,
1303                     job->pages, job->npages);
1304                 bp->bio_data = pbuf->b_data + poff;
1305                 atomic_add_int(&num_buf_aio, 1);
1306         } else {
1307                 bp->bio_ma = job->pages;
1308                 bp->bio_ma_n = job->npages;
1309                 bp->bio_ma_offset = poff;
1310                 bp->bio_data = unmapped_buf;
1311                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
1312                 atomic_add_int(&num_unmapped_aio, 1);
1313         }
1314
1315         /* Perform transfer. */
1316         csw->d_strategy(bp);
1317         dev_relthread(dev, ref);
1318         return (0);
1319
1320 doerror:
1321         if (pbuf != NULL) {
1322                 AIO_LOCK(ki);
1323                 ki->kaio_buffer_count--;
1324                 AIO_UNLOCK(ki);
1325                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
1326                 job->pbuf = NULL;
1327         } else {
1328                 free(job->pages, M_TEMP);
1329         }
1330         g_destroy_bio(bp);
1331         job->bp = NULL;
1332 unref:
1333         dev_relthread(dev, ref);
1334         return (error);
1335 }
1336
1337 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1338 static int
1339 convert_old_sigevent(struct osigevent *osig, struct sigevent *nsig)
1340 {
1341
1342         /*
1343          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
1344          * supported by AIO with the old sigevent structure.
1345          */
1346         nsig->sigev_notify = osig->sigev_notify;
1347         switch (nsig->sigev_notify) {
1348         case SIGEV_NONE:
1349                 break;
1350         case SIGEV_SIGNAL:
1351                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
1352                 break;
1353         case SIGEV_KEVENT:
1354                 nsig->sigev_notify_kqueue =
1355                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
1356                 nsig->sigev_value.sival_ptr = osig->sigev_value.sival_ptr;
1357                 break;
1358         default:
1359                 return (EINVAL);
1360         }
1361         return (0);
1362 }
1363
1364 static int
1365 aiocb_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1366 {
1367         struct oaiocb *ojob;
1368         int error;
1369
1370         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
1371         error = copyin(ujob, kjob, sizeof(struct oaiocb));
1372         if (error)
1373                 return (error);
1374         ojob = (struct oaiocb *)kjob;
1375         return (convert_old_sigevent(&ojob->aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
1376 }
1377 #endif
1378
1379 static int
1380 aiocb_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1381 {
1382
1383         return (copyin(ujob, kjob, sizeof(struct aiocb)));
1384 }
1385
1386 static long
1387 aiocb_fetch_status(struct aiocb *ujob)
1388 {
1389
1390         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.status));
1391 }
1392
1393 static long
1394 aiocb_fetch_error(struct aiocb *ujob)
1395 {
1396
1397         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.error));
1398 }
1399
1400 static int
1401 aiocb_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
1402 {
1403
1404         return (suword(&ujob->_aiocb_private.status, status));
1405 }
1406
1407 static int
1408 aiocb_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
1409 {
1410
1411         return (suword(&ujob->_aiocb_private.error, error));
1412 }
1413
1414 static int
1415 aiocb_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
1416 {
1417
1418         return (suword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
1419 }
1420
1421 static int
1422 aiocb_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
1423 {
1424
1425         return (suword(ujobp, (long)ujob));
1426 }
1427
1428 static struct aiocb_ops aiocb_ops = {
1429         .aio_copyin = aiocb_copyin,
1430         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1431         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1432         .store_status = aiocb_store_status,
1433         .store_error = aiocb_store_error,
1434         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1435         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1436 };
1437
1438 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1439 static struct aiocb_ops aiocb_ops_osigevent = {
1440         .aio_copyin = aiocb_copyin_old_sigevent,
1441         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1442         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1443         .store_status = aiocb_store_status,
1444         .store_error = aiocb_store_error,
1445         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1446         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1447 };
1448 #endif
1449
1450 /*
1451  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct bio VCHR
1452  * technique is done in this code.
1453  */
1454 int
1455 aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aioliojob *lj,
1456     int type, struct aiocb_ops *ops)
1457 {
1458         struct proc *p = td->td_proc;
1459         struct file *fp;
1460         struct kaiocb *job;
1461         struct kaioinfo *ki;
1462         struct kevent kev;
1463         int opcode;
1464         int error;
1465         int fd, kqfd;
1466         int jid;
1467         u_short evflags;
1468
1469         if (p->p_aioinfo == NULL)
1470                 aio_init_aioinfo(p);
1471
1472         ki = p->p_aioinfo;
1473
1474         ops->store_status(ujob, -1);
1475         ops->store_error(ujob, 0);
1476         ops->store_kernelinfo(ujob, -1);
1477
1478         if (num_queue_count >= max_queue_count ||
1479             ki->kaio_count >= max_aio_queue_per_proc) {
1480                 ops->store_error(ujob, EAGAIN);
1481                 return (EAGAIN);
1482         }
1483
1484         job = uma_zalloc(aiocb_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1485         knlist_init_mtx(&job->klist, AIO_MTX(ki));
1486
1487         error = ops->aio_copyin(ujob, &job->uaiocb);
1488         if (error) {
1489                 ops->store_error(ujob, error);
1490                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1491                 return (error);
1492         }
1493
1494         if (job->uaiocb.aio_nbytes > IOSIZE_MAX) {
1495                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1496                 return (EINVAL);
1497         }
1498
1499         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT &&
1500             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1501             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID &&
1502             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_NONE) {
1503                 ops->store_error(ujob, EINVAL);
1504                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1505                 return (EINVAL);
1506         }
1507
1508         if ((job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1509              job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1510                 !_SIG_VALID(job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1511                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1512                 return (EINVAL);
1513         }
1514
1515         ksiginfo_init(&job->ksi);
1516
1517         /* Save userspace address of the job info. */
1518         job->ujob = ujob;
1519
1520         /* Get the opcode. */
1521         if (type != LIO_NOP)
1522                 job->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1523         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
1524
1525         /*
1526          * Validate the opcode and fetch the file object for the specified
1527          * file descriptor.
1528          *
1529          * XXXRW: Moved the opcode validation up here so that we don't
1530          * retrieve a file descriptor without knowing what the capabiltity
1531          * should be.
1532          */
1533         fd = job->uaiocb.aio_fildes;
1534         switch (opcode) {
1535         case LIO_WRITE:
1536                 error = fget_write(td, fd, &cap_pwrite_rights, &fp);
1537                 break;
1538         case LIO_READ:
1539                 error = fget_read(td, fd, &cap_pread_rights, &fp);
1540                 break;
1541         case LIO_SYNC:
1542                 error = fget(td, fd, &cap_fsync_rights, &fp);
1543                 break;
1544         case LIO_MLOCK:
1545                 fp = NULL;
1546                 break;
1547         case LIO_NOP:
1548                 error = fget(td, fd, &cap_no_rights, &fp);
1549                 break;
1550         default:
1551                 error = EINVAL;
1552         }
1553         if (error) {
1554                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1555                 ops->store_error(ujob, error);
1556                 return (error);
1557         }
1558
1559         if (opcode == LIO_SYNC && fp->f_vnode == NULL) {
1560                 error = EINVAL;
1561                 goto aqueue_fail;
1562         }
1563
1564         if ((opcode == LIO_READ || opcode == LIO_WRITE) &&
1565             job->uaiocb.aio_offset < 0 &&
1566             (fp->f_vnode == NULL || fp->f_vnode->v_type != VCHR)) {
1567                 error = EINVAL;
1568                 goto aqueue_fail;
1569         }
1570
1571         job->fd_file = fp;
1572
1573         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1574         jid = jobrefid++;
1575         job->seqno = jobseqno++;
1576         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1577         error = ops->store_kernelinfo(ujob, jid);
1578         if (error) {
1579                 error = EINVAL;
1580                 goto aqueue_fail;
1581         }
1582         job->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jid;
1583
1584         if (opcode == LIO_NOP) {
1585                 fdrop(fp, td);
1586                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1587                 return (0);
1588         }
1589
1590         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT)
1591                 goto no_kqueue;
1592         evflags = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kevent_flags;
1593         if ((evflags & ~(EV_CLEAR | EV_DISPATCH | EV_ONESHOT)) != 0) {
1594                 error = EINVAL;
1595                 goto aqueue_fail;
1596         }
1597         kqfd = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1598         memset(&kev, 0, sizeof(kev));
1599         kev.ident = (uintptr_t)job->ujob;
1600         kev.filter = EVFILT_AIO;
1601         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1 | evflags;
1602         kev.data = (intptr_t)job;
1603         kev.udata = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr;
1604         error = kqfd_register(kqfd, &kev, td, M_WAITOK);
1605         if (error)
1606                 goto aqueue_fail;
1607
1608 no_kqueue:
1609
1610         ops->store_error(ujob, EINPROGRESS);
1611         job->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1612         job->userproc = p;
1613         job->cred = crhold(td->td_ucred);
1614         job->jobflags = KAIOCB_QUEUEING;
1615         job->lio = lj;
1616
1617         if (opcode == LIO_MLOCK) {
1618                 aio_schedule(job, aio_process_mlock);
1619                 error = 0;
1620         } else if (fp->f_ops->fo_aio_queue == NULL)
1621                 error = aio_queue_file(fp, job);
1622         else
1623                 error = fo_aio_queue(fp, job);
1624         if (error)
1625                 goto aqueue_fail;
1626
1627         AIO_LOCK(ki);
1628         job->jobflags &= ~KAIOCB_QUEUEING;
1629         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, job, allist);
1630         ki->kaio_count++;
1631         if (lj)
1632                 lj->lioj_count++;
1633         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1634         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
1635                 /*
1636                  * The queue callback completed the request synchronously.
1637                  * The bulk of the completion is deferred in that case
1638                  * until this point.
1639                  */
1640                 aio_bio_done_notify(p, job);
1641         } else
1642                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1643         AIO_UNLOCK(ki);
1644         return (0);
1645
1646 aqueue_fail:
1647         knlist_delete(&job->klist, curthread, 0);
1648         if (fp)
1649                 fdrop(fp, td);
1650         uma_zfree(aiocb_zone, job);
1651         ops->store_error(ujob, error);
1652         return (error);
1653 }
1654
1655 static void
1656 aio_cancel_daemon_job(struct kaiocb *job)
1657 {
1658
1659         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1660         if (!aio_cancel_cleared(job))
1661                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
1662         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1663         aio_cancel(job);
1664 }
1665
1666 void
1667 aio_schedule(struct kaiocb *job, aio_handle_fn_t *func)
1668 {
1669
1670         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1671         if (!aio_set_cancel_function(job, aio_cancel_daemon_job)) {
1672                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1673                 aio_cancel(job);
1674                 return;
1675         }
1676         job->handle_fn = func;
1677         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, job, list);
1678         aio_kick_nowait(job->userproc);
1679         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1680 }
1681
1682 static void
1683 aio_cancel_sync(struct kaiocb *job)
1684 {
1685         struct kaioinfo *ki;
1686
1687         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1688         AIO_LOCK(ki);
1689         if (!aio_cancel_cleared(job))
1690                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1691         AIO_UNLOCK(ki);
1692         aio_cancel(job);
1693 }
1694
1695 int
1696 aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job)
1697 {
1698         struct kaioinfo *ki;
1699         struct kaiocb *job2;
1700         struct vnode *vp;
1701         struct mount *mp;
1702         int error;
1703         bool safe;
1704
1705         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1706         error = aio_qbio(job->userproc, job);
1707         if (error >= 0)
1708                 return (error);
1709         safe = false;
1710         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1711                 vp = fp->f_vnode;
1712                 if (vp->v_type == VREG || vp->v_type == VDIR) {
1713                         mp = fp->f_vnode->v_mount;
1714                         if (mp == NULL || (mp->mnt_flag & MNT_LOCAL) != 0)
1715                                 safe = true;
1716                 }
1717         }
1718         if (!(safe || enable_aio_unsafe)) {
1719                 counted_warning(&unsafe_warningcnt,
1720                     "is attempting to use unsafe AIO requests");
1721                 return (EOPNOTSUPP);
1722         }
1723
1724         switch (job->uaiocb.aio_lio_opcode) {
1725         case LIO_READ:
1726         case LIO_WRITE:
1727                 aio_schedule(job, aio_process_rw);
1728                 error = 0;
1729                 break;
1730         case LIO_SYNC:
1731                 AIO_LOCK(ki);
1732                 TAILQ_FOREACH(job2, &ki->kaio_jobqueue, plist) {
1733                         if (job2->fd_file == job->fd_file &&
1734                             job2->uaiocb.aio_lio_opcode != LIO_SYNC &&
1735                             job2->seqno < job->seqno) {
1736                                 job2->jobflags |= KAIOCB_CHECKSYNC;
1737                                 job->pending++;
1738                         }
1739                 }
1740                 if (job->pending != 0) {
1741                         if (!aio_set_cancel_function_locked(job,
1742                                 aio_cancel_sync)) {
1743                                 AIO_UNLOCK(ki);
1744                                 aio_cancel(job);
1745                                 return (0);
1746                         }
1747                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1748                         AIO_UNLOCK(ki);
1749                         return (0);
1750                 }
1751                 AIO_UNLOCK(ki);
1752                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
1753                 error = 0;
1754                 break;
1755         default:
1756                 error = EINVAL;
1757         }
1758         return (error);
1759 }
1760
1761 static void
1762 aio_kick_nowait(struct proc *userp)
1763 {
1764         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1765         struct aioproc *aiop;
1766
1767         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1768         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1769                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1770                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1771                 wakeup(aiop->aioproc);
1772         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1773             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start < max_aio_per_proc) {
1774                 taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
1775         }
1776 }
1777
1778 static int
1779 aio_kick(struct proc *userp)
1780 {
1781         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1782         struct aioproc *aiop;
1783         int error, ret = 0;
1784
1785         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1786 retryproc:
1787         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1788                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1789                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1790                 wakeup(aiop->aioproc);
1791         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1792             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start < max_aio_per_proc) {
1793                 num_aio_resv_start++;
1794                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1795                 error = aio_newproc(&num_aio_resv_start);
1796                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1797                 if (error) {
1798                         num_aio_resv_start--;
1799                         goto retryproc;
1800                 }
1801         } else {
1802                 ret = -1;
1803         }
1804         return (ret);
1805 }
1806
1807 static void
1808 aio_kick_helper(void *context, int pending)
1809 {
1810         struct proc *userp = context;
1811
1812         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1813         while (--pending >= 0) {
1814                 if (aio_kick(userp))
1815                         break;
1816         }
1817         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1822  * released.
1823  */
1824 static int
1825 kern_aio_return(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
1826 {
1827         struct proc *p = td->td_proc;
1828         struct kaiocb *job;
1829         struct kaioinfo *ki;
1830         long status, error;
1831
1832         ki = p->p_aioinfo;
1833         if (ki == NULL)
1834                 return (EINVAL);
1835         AIO_LOCK(ki);
1836         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_done, plist) {
1837                 if (job->ujob == ujob)
1838                         break;
1839         }
1840         if (job != NULL) {
1841                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
1842                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
1843                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
1844                 td->td_retval[0] = status;
1845                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
1846                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
1847                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
1848                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
1849                 aio_free_entry(job);
1850                 AIO_UNLOCK(ki);
1851                 ops->store_error(ujob, error);
1852                 ops->store_status(ujob, status);
1853         } else {
1854                 error = EINVAL;
1855                 AIO_UNLOCK(ki);
1856         }
1857         return (error);
1858 }
1859
1860 int
1861 sys_aio_return(struct thread *td, struct aio_return_args *uap)
1862 {
1863
1864         return (kern_aio_return(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
1865 }
1866
1867 /*
1868  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1869  */
1870 static int
1871 kern_aio_suspend(struct thread *td, int njoblist, struct aiocb **ujoblist,
1872     struct timespec *ts)
1873 {
1874         struct proc *p = td->td_proc;
1875         struct timeval atv;
1876         struct kaioinfo *ki;
1877         struct kaiocb *firstjob, *job;
1878         int error, i, timo;
1879
1880         timo = 0;
1881         if (ts) {
1882                 if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1883                         return (EINVAL);
1884
1885                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
1886                 if (itimerfix(&atv))
1887                         return (EINVAL);
1888                 timo = tvtohz(&atv);
1889         }
1890
1891         ki = p->p_aioinfo;
1892         if (ki == NULL)
1893                 return (EAGAIN);
1894
1895         if (njoblist == 0)
1896                 return (0);
1897
1898         AIO_LOCK(ki);
1899         for (;;) {
1900                 firstjob = NULL;
1901                 error = 0;
1902                 TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
1903                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1904                                 if (job->ujob == ujoblist[i]) {
1905                                         if (firstjob == NULL)
1906                                                 firstjob = job;
1907                                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
1908                                                 goto RETURN;
1909                                 }
1910                         }
1911                 }
1912                 /* All tasks were finished. */
1913                 if (firstjob == NULL)
1914                         break;
1915
1916                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1917                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
1918                     "aiospn", timo);
1919                 if (error == ERESTART)
1920                         error = EINTR;
1921                 if (error)
1922                         break;
1923         }
1924 RETURN:
1925         AIO_UNLOCK(ki);
1926         return (error);
1927 }
1928
1929 int
1930 sys_aio_suspend(struct thread *td, struct aio_suspend_args *uap)
1931 {
1932         struct timespec ts, *tsp;
1933         struct aiocb **ujoblist;
1934         int error;
1935
1936         if (uap->nent < 0 || uap->nent > max_aio_queue_per_proc)
1937                 return (EINVAL);
1938
1939         if (uap->timeout) {
1940                 /* Get timespec struct. */
1941                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
1942                         return (error);
1943                 tsp = &ts;
1944         } else
1945                 tsp = NULL;
1946
1947         ujoblist = malloc(uap->nent * sizeof(ujoblist[0]), M_AIOS, M_WAITOK);
1948         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist, uap->nent * sizeof(ujoblist[0]));
1949         if (error == 0)
1950                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
1951         free(ujoblist, M_AIOS);
1952         return (error);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * aio_cancel cancels any non-bio aio operations not currently in progress.
1957  */
1958 int
1959 sys_aio_cancel(struct thread *td, struct aio_cancel_args *uap)
1960 {
1961         struct proc *p = td->td_proc;
1962         struct kaioinfo *ki;
1963         struct kaiocb *job, *jobn;
1964         struct file *fp;
1965         int error;
1966         int cancelled = 0;
1967         int notcancelled = 0;
1968         struct vnode *vp;
1969
1970         /* Lookup file object. */
1971         error = fget(td, uap->fd, &cap_no_rights, &fp);
1972         if (error)
1973                 return (error);
1974
1975         ki = p->p_aioinfo;
1976         if (ki == NULL)
1977                 goto done;
1978
1979         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1980                 vp = fp->f_vnode;
1981                 if (vn_isdisk(vp)) {
1982                         fdrop(fp, td);
1983                         td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
1984                         return (0);
1985                 }
1986         }
1987
1988         AIO_LOCK(ki);
1989         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
1990                 if ((uap->fd == job->uaiocb.aio_fildes) &&
1991                     ((uap->aiocbp == NULL) ||
1992                      (uap->aiocbp == job->ujob))) {
1993                         if (aio_cancel_job(p, ki, job)) {
1994                                 cancelled++;
1995                         } else {
1996                                 notcancelled++;
1997                         }
1998                         if (uap->aiocbp != NULL)
1999                                 break;
2000                 }
2001         }
2002         AIO_UNLOCK(ki);
2003
2004 done:
2005         fdrop(fp, td);
2006
2007         if (uap->aiocbp != NULL) {
2008                 if (cancelled) {
2009                         td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2010                         return (0);
2011                 }
2012         }
2013
2014         if (notcancelled) {
2015                 td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2016                 return (0);
2017         }
2018
2019         if (cancelled) {
2020                 td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2021                 return (0);
2022         }
2023
2024         td->td_retval[0] = AIO_ALLDONE;
2025
2026         return (0);
2027 }
2028
2029 /*
2030  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes
2031  * only.  For a user mode async implementation, it would be best to do it in
2032  * a userland subroutine.
2033  */
2034 static int
2035 kern_aio_error(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
2036 {
2037         struct proc *p = td->td_proc;
2038         struct kaiocb *job;
2039         struct kaioinfo *ki;
2040         int status;
2041
2042         ki = p->p_aioinfo;
2043         if (ki == NULL) {
2044                 td->td_retval[0] = EINVAL;
2045                 return (0);
2046         }
2047
2048         AIO_LOCK(ki);
2049         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
2050                 if (job->ujob == ujob) {
2051                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
2052                                 td->td_retval[0] =
2053                                         job->uaiocb._aiocb_private.error;
2054                         else
2055                                 td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
2056                         AIO_UNLOCK(ki);
2057                         return (0);
2058                 }
2059         }
2060         AIO_UNLOCK(ki);
2061
2062         /*
2063          * Hack for failure of aio_aqueue.
2064          */
2065         status = ops->fetch_status(ujob);
2066         if (status == -1) {
2067                 td->td_retval[0] = ops->fetch_error(ujob);
2068                 return (0);
2069         }
2070
2071         td->td_retval[0] = EINVAL;
2072         return (0);
2073 }
2074
2075 int
2076 sys_aio_error(struct thread *td, struct aio_error_args *uap)
2077 {
2078
2079         return (kern_aio_error(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2080 }
2081
2082 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
2083 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2084 int
2085 freebsd6_aio_read(struct thread *td, struct freebsd6_aio_read_args *uap)
2086 {
2087
2088         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2089             &aiocb_ops_osigevent));
2090 }
2091 #endif
2092
2093 int
2094 sys_aio_read(struct thread *td, struct aio_read_args *uap)
2095 {
2096
2097         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READ, &aiocb_ops));
2098 }
2099
2100 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
2101 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2102 int
2103 freebsd6_aio_write(struct thread *td, struct freebsd6_aio_write_args *uap)
2104 {
2105
2106         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2107             &aiocb_ops_osigevent));
2108 }
2109 #endif
2110
2111 int
2112 sys_aio_write(struct thread *td, struct aio_write_args *uap)
2113 {
2114
2115         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE, &aiocb_ops));
2116 }
2117
2118 int
2119 sys_aio_mlock(struct thread *td, struct aio_mlock_args *uap)
2120 {
2121
2122         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK, &aiocb_ops));
2123 }
2124
2125 static int
2126 kern_lio_listio(struct thread *td, int mode, struct aiocb * const *uacb_list,
2127     struct aiocb **acb_list, int nent, struct sigevent *sig,
2128     struct aiocb_ops *ops)
2129 {
2130         struct proc *p = td->td_proc;
2131         struct aiocb *job;
2132         struct kaioinfo *ki;
2133         struct aioliojob *lj;
2134         struct kevent kev;
2135         int error;
2136         int nagain, nerror;
2137         int i;
2138
2139         if ((mode != LIO_NOWAIT) && (mode != LIO_WAIT))
2140                 return (EINVAL);
2141
2142         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2143                 return (EINVAL);
2144
2145         if (p->p_aioinfo == NULL)
2146                 aio_init_aioinfo(p);
2147
2148         ki = p->p_aioinfo;
2149
2150         lj = uma_zalloc(aiolio_zone, M_WAITOK);
2151         lj->lioj_flags = 0;
2152         lj->lioj_count = 0;
2153         lj->lioj_finished_count = 0;
2154         knlist_init_mtx(&lj->klist, AIO_MTX(ki));
2155         ksiginfo_init(&lj->lioj_ksi);
2156
2157         /*
2158          * Setup signal.
2159          */
2160         if (sig && (mode == LIO_NOWAIT)) {
2161                 bcopy(sig, &lj->lioj_signal, sizeof(lj->lioj_signal));
2162                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2163                         /* Assume only new style KEVENT */
2164                         memset(&kev, 0, sizeof(kev));
2165                         kev.filter = EVFILT_LIO;
2166                         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
2167                         kev.ident = (uintptr_t)uacb_list; /* something unique */
2168                         kev.data = (intptr_t)lj;
2169                         /* pass user defined sigval data */
2170                         kev.udata = lj->lioj_signal.sigev_value.sival_ptr;
2171                         error = kqfd_register(
2172                             lj->lioj_signal.sigev_notify_kqueue, &kev, td,
2173                             M_WAITOK);
2174                         if (error) {
2175                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2176                                 return (error);
2177                         }
2178                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_NONE) {
2179                         ;
2180                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2181                            lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
2182                                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
2183                                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2184                                         return EINVAL;
2185                                 }
2186                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
2187                 } else {
2188                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2189                         return EINVAL;
2190                 }
2191         }
2192
2193         AIO_LOCK(ki);
2194         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2195         /*
2196          * Add extra aiocb count to avoid the lio to be freed
2197          * by other threads doing aio_waitcomplete or aio_return,
2198          * and prevent event from being sent until we have queued
2199          * all tasks.
2200          */
2201         lj->lioj_count = 1;
2202         AIO_UNLOCK(ki);
2203
2204         /*
2205          * Get pointers to the list of I/O requests.
2206          */
2207         nagain = 0;
2208         nerror = 0;
2209         for (i = 0; i < nent; i++) {
2210                 job = acb_list[i];
2211                 if (job != NULL) {
2212                         error = aio_aqueue(td, job, lj, LIO_NOP, ops);
2213                         if (error == EAGAIN)
2214                                 nagain++;
2215                         else if (error != 0)
2216                                 nerror++;
2217                 }
2218         }
2219
2220         error = 0;
2221         AIO_LOCK(ki);
2222         if (mode == LIO_WAIT) {
2223                 while (lj->lioj_count - 1 != lj->lioj_finished_count) {
2224                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2225                         error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki),
2226                             PRIBIO | PCATCH, "aiospn", 0);
2227                         if (error == ERESTART)
2228                                 error = EINTR;
2229                         if (error)
2230                                 break;
2231                 }
2232         } else {
2233                 if (lj->lioj_count - 1 == lj->lioj_finished_count) {
2234                         if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2235                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
2236                                 KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
2237                         }
2238                         if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL |
2239                             LIOJ_SIGNAL_POSTED)) == LIOJ_SIGNAL &&
2240                             (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2241                             lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
2242                                 aio_sendsig(p, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi,
2243                                     lj->lioj_count != 1);
2244                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2245                         }
2246                 }
2247         }
2248         lj->lioj_count--;
2249         if (lj->lioj_count == 0) {
2250                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2251                 knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
2252                 PROC_LOCK(p);
2253                 sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
2254                 PROC_UNLOCK(p);
2255                 AIO_UNLOCK(ki);
2256                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2257         } else
2258                 AIO_UNLOCK(ki);
2259
2260         if (nerror)
2261                 return (EIO);
2262         else if (nagain)
2263                 return (EAGAIN);
2264         else
2265                 return (error);
2266 }
2267
2268 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2269 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2270 int
2271 freebsd6_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd6_lio_listio_args *uap)
2272 {
2273         struct aiocb **acb_list;
2274         struct sigevent *sigp, sig;
2275         struct osigevent osig;
2276         int error, nent;
2277
2278         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2279                 return (EINVAL);
2280
2281         nent = uap->nent;
2282         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2283                 return (EINVAL);
2284
2285         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2286                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2287                 if (error)
2288                         return (error);
2289                 error = convert_old_sigevent(&osig, &sig);
2290                 if (error)
2291                         return (error);
2292                 sigp = &sig;
2293         } else
2294                 sigp = NULL;
2295
2296         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2297         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2298         if (error == 0)
2299                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2300                     (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2301                     &aiocb_ops_osigevent);
2302         free(acb_list, M_LIO);
2303         return (error);
2304 }
2305 #endif
2306
2307 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2308 int
2309 sys_lio_listio(struct thread *td, struct lio_listio_args *uap)
2310 {
2311         struct aiocb **acb_list;
2312         struct sigevent *sigp, sig;
2313         int error, nent;
2314
2315         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2316                 return (EINVAL);
2317
2318         nent = uap->nent;
2319         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2320                 return (EINVAL);
2321
2322         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2323                 error = copyin(uap->sig, &sig, sizeof(sig));
2324                 if (error)
2325                         return (error);
2326                 sigp = &sig;
2327         } else
2328                 sigp = NULL;
2329
2330         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2331         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2332         if (error == 0)
2333                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode, uap->acb_list, acb_list,
2334                     nent, sigp, &aiocb_ops);
2335         free(acb_list, M_LIO);
2336         return (error);
2337 }
2338
2339 static void
2340 aio_biowakeup(struct bio *bp)
2341 {
2342         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)bp->bio_caller1;
2343         struct kaioinfo *ki;
2344         size_t nbytes;
2345         int error, nblks;
2346
2347         /* Release mapping into kernel space. */
2348         if (job->pbuf != NULL) {
2349                 pmap_qremove((vm_offset_t)job->pbuf->b_data, job->npages);
2350                 vm_page_unhold_pages(job->pages, job->npages);
2351                 uma_zfree(pbuf_zone, job->pbuf);
2352                 job->pbuf = NULL;
2353                 atomic_subtract_int(&num_buf_aio, 1);
2354                 ki = job->userproc->p_aioinfo;
2355                 AIO_LOCK(ki);
2356                 ki->kaio_buffer_count--;
2357                 AIO_UNLOCK(ki);
2358         } else {
2359                 vm_page_unhold_pages(job->pages, job->npages);
2360                 free(job->pages, M_TEMP);
2361                 atomic_subtract_int(&num_unmapped_aio, 1);
2362         }
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;
2495
2496         job = (struct kaiocb *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2497
2498         /*
2499          * The job pointer must be validated before using it, so
2500          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2501          * set EV_FLAG1.
2502          */
2503         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2504                 return (EPERM);
2505         kn->kn_ptr.p_aio = job;
2506         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2507
2508         knlist_add(&job->klist, kn, 0);
2509
2510         return (0);
2511 }
2512
2513 /* kqueue detach function */
2514 static void
2515 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2516 {
2517         struct knlist *knl;
2518
2519         knl = &kn->kn_ptr.p_aio->klist;
2520         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2521         if (!knlist_empty(knl))
2522                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2523         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2524 }
2525
2526 /* kqueue filter function */
2527 /*ARGSUSED*/
2528 static int
2529 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2530 {
2531         struct kaiocb *job = kn->kn_ptr.p_aio;
2532
2533         kn->kn_data = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2534         if (!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED))
2535                 return (0);
2536         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2537         return (1);
2538 }
2539
2540 /* kqueue attach function */
2541 static int
2542 filt_lioattach(struct knote *kn)
2543 {
2544         struct aioliojob *lj;
2545
2546         lj = (struct aioliojob *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2547
2548         /*
2549          * The aioliojob pointer must be validated before using it, so
2550          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2551          * set EV_FLAG1.
2552          */
2553         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2554                 return (EPERM);
2555         kn->kn_ptr.p_lio = lj;
2556         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2557
2558         knlist_add(&lj->klist, kn, 0);
2559
2560         return (0);
2561 }
2562
2563 /* kqueue detach function */
2564 static void
2565 filt_liodetach(struct knote *kn)
2566 {
2567         struct knlist *knl;
2568
2569         knl = &kn->kn_ptr.p_lio->klist;
2570         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2571         if (!knlist_empty(knl))
2572                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2573         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2574 }
2575
2576 /* kqueue filter function */
2577 /*ARGSUSED*/
2578 static int
2579 filt_lio(struct knote *kn, long hint)
2580 {
2581         struct aioliojob * lj = kn->kn_ptr.p_lio;
2582
2583         return (lj->lioj_flags & LIOJ_KEVENT_POSTED);
2584 }
2585
2586 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
2587 #include <sys/mount.h>
2588 #include <sys/socket.h>
2589 #include <compat/freebsd32/freebsd32.h>
2590 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
2591 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
2592 #include <compat/freebsd32/freebsd32_syscall.h>
2593 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
2594
2595 struct __aiocb_private32 {
2596         int32_t status;
2597         int32_t error;
2598         uint32_t kernelinfo;
2599 };
2600
2601 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2602 typedef struct oaiocb32 {
2603         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
2604         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2605         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2606         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2607         struct  osigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2608         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2609         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2610         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2611 } oaiocb32_t;
2612 #endif
2613
2614 typedef struct aiocb32 {
2615         int32_t aio_fildes;             /* File descriptor */
2616         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2617         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2618         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2619         int     __spare__[2];
2620         uint32_t __spare2__;
2621         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2622         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2623         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2624         struct  sigevent32 aio_sigevent;        /* Signal to deliver */
2625 } aiocb32_t;
2626
2627 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2628 static int
2629 convert_old_sigevent32(struct osigevent32 *osig, struct sigevent *nsig)
2630 {
2631
2632         /*
2633          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
2634          * supported by AIO with the old sigevent structure.
2635          */
2636         CP(*osig, *nsig, sigev_notify);
2637         switch (nsig->sigev_notify) {
2638         case SIGEV_NONE:
2639                 break;
2640         case SIGEV_SIGNAL:
2641                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
2642                 break;
2643         case SIGEV_KEVENT:
2644                 nsig->sigev_notify_kqueue =
2645                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
2646                 PTRIN_CP(*osig, *nsig, sigev_value.sival_ptr);
2647                 break;
2648         default:
2649                 return (EINVAL);
2650         }
2651         return (0);
2652 }
2653
2654 static int
2655 aiocb32_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2656 {
2657         struct oaiocb32 job32;
2658         int error;
2659
2660         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
2661         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2662         if (error)
2663                 return (error);
2664
2665         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2666         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2667         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2668         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2669         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2670         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2671         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2672         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2673         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2674         return (convert_old_sigevent32(&job32.aio_sigevent,
2675             &kjob->aio_sigevent));
2676 }
2677 #endif
2678
2679 static int
2680 aiocb32_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2681 {
2682         struct aiocb32 job32;
2683         int error;
2684
2685         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2686         if (error)
2687                 return (error);
2688         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2689         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2690         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2691         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2692         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2693         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2694         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2695         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2696         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2697         return (convert_sigevent32(&job32.aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
2698 }
2699
2700 static long
2701 aiocb32_fetch_status(struct aiocb *ujob)
2702 {
2703         struct aiocb32 *ujob32;
2704
2705         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2706         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.status));
2707 }
2708
2709 static long
2710 aiocb32_fetch_error(struct aiocb *ujob)
2711 {
2712         struct aiocb32 *ujob32;
2713
2714         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2715         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.error));
2716 }
2717
2718 static int
2719 aiocb32_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
2720 {
2721         struct aiocb32 *ujob32;
2722
2723         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2724         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.status, status));
2725 }
2726
2727 static int
2728 aiocb32_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
2729 {
2730         struct aiocb32 *ujob32;
2731
2732         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2733         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.error, error));
2734 }
2735
2736 static int
2737 aiocb32_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
2738 {
2739         struct aiocb32 *ujob32;
2740
2741         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2742         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
2743 }
2744
2745 static int
2746 aiocb32_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
2747 {
2748
2749         return (suword32(ujobp, (long)ujob));
2750 }
2751
2752 static struct aiocb_ops aiocb32_ops = {
2753         .aio_copyin = aiocb32_copyin,
2754         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2755         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2756         .store_status = aiocb32_store_status,
2757         .store_error = aiocb32_store_error,
2758         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2759         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2760 };
2761
2762 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2763 static struct aiocb_ops aiocb32_ops_osigevent = {
2764         .aio_copyin = aiocb32_copyin_old_sigevent,
2765         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2766         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2767         .store_status = aiocb32_store_status,
2768         .store_error = aiocb32_store_error,
2769         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2770         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2771 };
2772 #endif
2773
2774 int
2775 freebsd32_aio_return(struct thread *td, struct freebsd32_aio_return_args *uap)
2776 {
2777
2778         return (kern_aio_return(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2779 }
2780
2781 int
2782 freebsd32_aio_suspend(struct thread *td, struct freebsd32_aio_suspend_args *uap)
2783 {
2784         struct timespec32 ts32;
2785         struct timespec ts, *tsp;
2786         struct aiocb **ujoblist;
2787         uint32_t *ujoblist32;
2788         int error, i;
2789
2790         if (uap->nent < 0 || uap->nent > max_aio_queue_per_proc)
2791                 return (EINVAL);
2792
2793         if (uap->timeout) {
2794                 /* Get timespec struct. */
2795                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32))) != 0)
2796                         return (error);
2797                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2798                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2799                 tsp = &ts;
2800         } else
2801                 tsp = NULL;
2802
2803         ujoblist = malloc(uap->nent * sizeof(ujoblist[0]), M_AIOS, M_WAITOK);
2804         ujoblist32 = (uint32_t *)ujoblist;
2805         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist32, uap->nent *
2806             sizeof(ujoblist32[0]));
2807         if (error == 0) {
2808                 for (i = uap->nent - 1; i >= 0; i--)
2809                         ujoblist[i] = PTRIN(ujoblist32[i]);
2810
2811                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2812         }
2813         free(ujoblist, M_AIOS);
2814         return (error);
2815 }
2816
2817 int
2818 freebsd32_aio_error(struct thread *td, struct freebsd32_aio_error_args *uap)
2819 {
2820
2821         return (kern_aio_error(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2822 }
2823
2824 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2825 int
2826 freebsd6_freebsd32_aio_read(struct thread *td,
2827     struct freebsd6_freebsd32_aio_read_args *uap)
2828 {
2829
2830         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2831             &aiocb32_ops_osigevent));
2832 }
2833 #endif
2834
2835 int
2836 freebsd32_aio_read(struct thread *td, struct freebsd32_aio_read_args *uap)
2837 {
2838
2839         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2840             &aiocb32_ops));
2841 }
2842
2843 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2844 int
2845 freebsd6_freebsd32_aio_write(struct thread *td,
2846     struct freebsd6_freebsd32_aio_write_args *uap)
2847 {
2848
2849         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2850             &aiocb32_ops_osigevent));
2851 }
2852 #endif
2853
2854 int
2855 freebsd32_aio_write(struct thread *td, struct freebsd32_aio_write_args *uap)
2856 {
2857
2858         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2859             &aiocb32_ops));
2860 }
2861
2862 int
2863 freebsd32_aio_mlock(struct thread *td, struct freebsd32_aio_mlock_args *uap)
2864 {
2865
2866         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK,
2867             &aiocb32_ops));
2868 }
2869
2870 int
2871 freebsd32_aio_waitcomplete(struct thread *td,
2872     struct freebsd32_aio_waitcomplete_args *uap)
2873 {
2874         struct timespec32 ts32;
2875         struct timespec ts, *tsp;
2876         int error;
2877
2878         if (uap->timeout) {
2879                 /* Get timespec struct. */
2880                 error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32));
2881                 if (error)
2882                         return (error);
2883                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2884                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2885                 tsp = &ts;
2886         } else
2887                 tsp = NULL;
2888
2889         return (kern_aio_waitcomplete(td, (struct aiocb **)uap->aiocbp, tsp,
2890             &aiocb32_ops));
2891 }
2892
2893 int
2894 freebsd32_aio_fsync(struct thread *td, struct freebsd32_aio_fsync_args *uap)
2895 {
2896
2897         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, (struct aiocb *)uap->aiocbp,
2898             &aiocb32_ops));
2899 }
2900
2901 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2902 int
2903 freebsd6_freebsd32_lio_listio(struct thread *td,
2904     struct freebsd6_freebsd32_lio_listio_args *uap)
2905 {
2906         struct aiocb **acb_list;
2907         struct sigevent *sigp, sig;
2908         struct osigevent32 osig;
2909         uint32_t *acb_list32;
2910         int error, i, nent;
2911
2912         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2913                 return (EINVAL);
2914
2915         nent = uap->nent;
2916         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2917                 return (EINVAL);
2918
2919         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2920                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2921                 if (error)
2922                         return (error);
2923                 error = convert_old_sigevent32(&osig, &sig);
2924                 if (error)
2925                         return (error);
2926                 sigp = &sig;
2927         } else
2928                 sigp = NULL;
2929
2930         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2931         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
2932         if (error) {
2933                 free(acb_list32, M_LIO);
2934                 return (error);
2935         }
2936         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2937         for (i = 0; i < nent; i++)
2938                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
2939         free(acb_list32, M_LIO);
2940
2941         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2942             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2943             &aiocb32_ops_osigevent);
2944         free(acb_list, M_LIO);
2945         return (error);
2946 }
2947 #endif
2948
2949 int
2950 freebsd32_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_lio_listio_args *uap)
2951 {
2952         struct aiocb **acb_list;
2953         struct sigevent *sigp, sig;
2954         struct sigevent32 sig32;
2955         uint32_t *acb_list32;
2956         int error, i, nent;
2957
2958         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2959                 return (EINVAL);
2960
2961         nent = uap->nent;
2962         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2963                 return (EINVAL);
2964
2965         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2966                 error = copyin(uap->sig, &sig32, sizeof(sig32));
2967                 if (error)
2968                         return (error);
2969                 error = convert_sigevent32(&sig32, &sig);
2970                 if (error)
2971                         return (error);
2972                 sigp = &sig;
2973         } else
2974                 sigp = NULL;
2975
2976         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2977         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
2978         if (error) {
2979                 free(acb_list32, M_LIO);
2980                 return (error);
2981         }
2982         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2983         for (i = 0; i < nent; i++)
2984                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
2985         free(acb_list32, M_LIO);
2986
2987         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2988             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2989             &aiocb32_ops);
2990         free(acb_list, M_LIO);
2991         return (error);
2992 }
2993
2994 #endif