]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_aio.c
tty_info: Avoid warning by using logical instead of bitwise operators
[FreeBSD/FreeBSD.git] / 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 kaiocb *kjob, int ty);
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 static void     aio_biocleanup(struct bio *bp);
311 void            aio_init_aioinfo(struct proc *p);
312 static int      aio_onceonly(void);
313 static int      aio_free_entry(struct kaiocb *job);
314 static void     aio_process_rw(struct kaiocb *job);
315 static void     aio_process_sync(struct kaiocb *job);
316 static void     aio_process_mlock(struct kaiocb *job);
317 static void     aio_schedule_fsync(void *context, int pending);
318 static int      aio_newproc(int *);
319 int             aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob,
320                     struct aioliojob *lio, int type, struct aiocb_ops *ops);
321 static int      aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job);
322 static void     aio_biowakeup(struct bio *bp);
323 static void     aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p);
324 static void     aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
325                     struct image_params *imgp);
326 static int      aio_qbio(struct proc *p, struct kaiocb *job);
327 static void     aio_daemon(void *param);
328 static void     aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job);
329 static bool     aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job);
330 static int      aio_kick(struct proc *userp);
331 static void     aio_kick_nowait(struct proc *userp);
332 static void     aio_kick_helper(void *context, int pending);
333 static int      filt_aioattach(struct knote *kn);
334 static void     filt_aiodetach(struct knote *kn);
335 static int      filt_aio(struct knote *kn, long hint);
336 static int      filt_lioattach(struct knote *kn);
337 static void     filt_liodetach(struct knote *kn);
338 static int      filt_lio(struct knote *kn, long hint);
339
340 /*
341  * Zones for:
342  *      kaio    Per process async io info
343  *      aiop    async io process data
344  *      aiocb   async io jobs
345  *      aiolio  list io jobs
346  */
347 static uma_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiolio_zone;
348
349 /* kqueue filters for aio */
350 static struct filterops aio_filtops = {
351         .f_isfd = 0,
352         .f_attach = filt_aioattach,
353         .f_detach = filt_aiodetach,
354         .f_event = filt_aio,
355 };
356 static struct filterops lio_filtops = {
357         .f_isfd = 0,
358         .f_attach = filt_lioattach,
359         .f_detach = filt_liodetach,
360         .f_event = filt_lio
361 };
362
363 static eventhandler_tag exit_tag, exec_tag;
364
365 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(aiod_kick);
366
367 /*
368  * Main operations function for use as a kernel module.
369  */
370 static int
371 aio_modload(struct module *module, int cmd, void *arg)
372 {
373         int error = 0;
374
375         switch (cmd) {
376         case MOD_LOAD:
377                 aio_onceonly();
378                 break;
379         case MOD_SHUTDOWN:
380                 break;
381         default:
382                 error = EOPNOTSUPP;
383                 break;
384         }
385         return (error);
386 }
387
388 static moduledata_t aio_mod = {
389         "aio",
390         &aio_modload,
391         NULL
392 };
393
394 DECLARE_MODULE(aio, aio_mod, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY);
395 MODULE_VERSION(aio, 1);
396
397 /*
398  * Startup initialization
399  */
400 static int
401 aio_onceonly(void)
402 {
403
404         exit_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, aio_proc_rundown, NULL,
405             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
406         exec_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, aio_proc_rundown_exec,
407             NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
408         kqueue_add_filteropts(EVFILT_AIO, &aio_filtops);
409         kqueue_add_filteropts(EVFILT_LIO, &lio_filtops);
410         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
411         sema_init(&aio_newproc_sem, 0, "aio_new_proc");
412         mtx_init(&aio_job_mtx, "aio_job", NULL, MTX_DEF);
413         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
414         aiod_unr = new_unrhdr(1, INT_MAX, NULL);
415         kaio_zone = uma_zcreate("AIO", sizeof(struct kaioinfo), NULL, NULL,
416             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
417         aiop_zone = uma_zcreate("AIOP", sizeof(struct aioproc), NULL,
418             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
419         aiocb_zone = uma_zcreate("AIOCB", sizeof(struct kaiocb), NULL, NULL,
420             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
421         aiolio_zone = uma_zcreate("AIOLIO", sizeof(struct aioliojob), NULL,
422             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
423         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
424         jobrefid = 1;
425         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_ASYNCHRONOUS_IO, _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO);
426         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, MAX_AIO_QUEUE);
427         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, 0);
428
429         return (0);
430 }
431
432 /*
433  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
434  * per-process for user limit (resource) management.
435  */
436 void
437 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
438 {
439         struct kaioinfo *ki;
440
441         ki = uma_zalloc(kaio_zone, M_WAITOK);
442         mtx_init(&ki->kaio_mtx, "aiomtx", NULL, MTX_DEF | MTX_NEW);
443         ki->kaio_flags = 0;
444         ki->kaio_active_count = 0;
445         ki->kaio_count = 0;
446         ki->kaio_buffer_count = 0;
447         TAILQ_INIT(&ki->kaio_all);
448         TAILQ_INIT(&ki->kaio_done);
449         TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
450         TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
451         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncqueue);
452         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncready);
453         TASK_INIT(&ki->kaio_task, 0, aio_kick_helper, p);
454         TASK_INIT(&ki->kaio_sync_task, 0, aio_schedule_fsync, ki);
455         PROC_LOCK(p);
456         if (p->p_aioinfo == NULL) {
457                 p->p_aioinfo = ki;
458                 PROC_UNLOCK(p);
459         } else {
460                 PROC_UNLOCK(p);
461                 mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
462                 uma_zfree(kaio_zone, ki);
463         }
464
465         while (num_aio_procs < MIN(target_aio_procs, max_aio_procs))
466                 aio_newproc(NULL);
467 }
468
469 static int
470 aio_sendsig(struct proc *p, struct sigevent *sigev, ksiginfo_t *ksi, bool ext)
471 {
472         struct thread *td;
473         int error;
474
475         error = sigev_findtd(p, sigev, &td);
476         if (error)
477                 return (error);
478         if (!KSI_ONQ(ksi)) {
479                 ksiginfo_set_sigev(ksi, sigev);
480                 ksi->ksi_code = SI_ASYNCIO;
481                 ksi->ksi_flags |= ext ? (KSI_EXT | KSI_INS) : 0;
482                 tdsendsignal(p, td, ksi->ksi_signo, ksi);
483         }
484         PROC_UNLOCK(p);
485         return (error);
486 }
487
488 /*
489  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
490  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
491  * restart the queue scan.
492  */
493 static int
494 aio_free_entry(struct kaiocb *job)
495 {
496         struct kaioinfo *ki;
497         struct aioliojob *lj;
498         struct proc *p;
499
500         p = job->userproc;
501         MPASS(curproc == p);
502         ki = p->p_aioinfo;
503         MPASS(ki != NULL);
504
505         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
506         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
507
508         atomic_subtract_int(&num_queue_count, 1);
509
510         ki->kaio_count--;
511         MPASS(ki->kaio_count >= 0);
512
513         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_done, job, plist);
514         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_all, job, allist);
515
516         lj = job->lio;
517         if (lj) {
518                 lj->lioj_count--;
519                 lj->lioj_finished_count--;
520
521                 if (lj->lioj_count == 0) {
522                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
523                         /* lio is going away, we need to destroy any knotes */
524                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
525                         PROC_LOCK(p);
526                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
527                         PROC_UNLOCK(p);
528                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
529                 }
530         }
531
532         /* job is going away, we need to destroy any knotes */
533         knlist_delete(&job->klist, curthread, 1);
534         PROC_LOCK(p);
535         sigqueue_take(&job->ksi);
536         PROC_UNLOCK(p);
537
538         AIO_UNLOCK(ki);
539
540         /*
541          * The thread argument here is used to find the owning process
542          * and is also passed to fo_close() which may pass it to various
543          * places such as devsw close() routines.  Because of that, we
544          * need a thread pointer from the process owning the job that is
545          * persistent and won't disappear out from under us or move to
546          * another process.
547          *
548          * Currently, all the callers of this function call it to remove
549          * a kaiocb from the current process' job list either via a
550          * syscall or due to the current process calling exit() or
551          * execve().  Thus, we know that p == curproc.  We also know that
552          * curthread can't exit since we are curthread.
553          *
554          * Therefore, we use curthread as the thread to pass to
555          * knlist_delete().  This does mean that it is possible for the
556          * thread pointer at close time to differ from the thread pointer
557          * at open time, but this is already true of file descriptors in
558          * a multithreaded process.
559          */
560         if (job->fd_file)
561                 fdrop(job->fd_file, curthread);
562         crfree(job->cred);
563         if (job->uiop != &job->uio)
564                 free(job->uiop, M_IOV);
565         uma_zfree(aiocb_zone, job);
566         AIO_LOCK(ki);
567
568         return (0);
569 }
570
571 static void
572 aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
573     struct image_params *imgp __unused)
574 {
575         aio_proc_rundown(arg, p);
576 }
577
578 static int
579 aio_cancel_job(struct proc *p, struct kaioinfo *ki, struct kaiocb *job)
580 {
581         aio_cancel_fn_t *func;
582         int cancelled;
583
584         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
585         if (job->jobflags & (KAIOCB_CANCELLED | KAIOCB_FINISHED))
586                 return (0);
587         MPASS((job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) == 0);
588         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLED;
589
590         func = job->cancel_fn;
591
592         /*
593          * If there is no cancel routine, just leave the job marked as
594          * cancelled.  The job should be in active use by a caller who
595          * should complete it normally or when it fails to install a
596          * cancel routine.
597          */
598         if (func == NULL)
599                 return (0);
600
601         /*
602          * Set the CANCELLING flag so that aio_complete() will defer
603          * completions of this job.  This prevents the job from being
604          * freed out from under the cancel callback.  After the
605          * callback any deferred completion (whether from the callback
606          * or any other source) will be completed.
607          */
608         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLING;
609         AIO_UNLOCK(ki);
610         func(job);
611         AIO_LOCK(ki);
612         job->jobflags &= ~KAIOCB_CANCELLING;
613         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
614                 cancelled = job->uaiocb._aiocb_private.error == ECANCELED;
615                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
616                 aio_bio_done_notify(p, job);
617         } else {
618                 /*
619                  * The cancel callback might have scheduled an
620                  * operation to cancel this request, but it is
621                  * only counted as cancelled if the request is
622                  * cancelled when the callback returns.
623                  */
624                 cancelled = 0;
625         }
626         return (cancelled);
627 }
628
629 /*
630  * Rundown the jobs for a given process.
631  */
632 static void
633 aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p)
634 {
635         struct kaioinfo *ki;
636         struct aioliojob *lj;
637         struct kaiocb *job, *jobn;
638
639         KASSERT(curthread->td_proc == p,
640             ("%s: called on non-curproc", __func__));
641         ki = p->p_aioinfo;
642         if (ki == NULL)
643                 return;
644
645         AIO_LOCK(ki);
646         ki->kaio_flags |= KAIO_RUNDOWN;
647
648 restart:
649
650         /*
651          * Try to cancel all pending requests. This code simulates
652          * aio_cancel on all pending I/O requests.
653          */
654         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
655                 aio_cancel_job(p, ki, job);
656         }
657
658         /* Wait for all running I/O to be finished */
659         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue) || ki->kaio_active_count != 0) {
660                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
661                 msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO, "aioprn", hz);
662                 goto restart;
663         }
664
665         /* Free all completed I/O requests. */
666         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) != NULL)
667                 aio_free_entry(job);
668
669         while ((lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist)) != NULL) {
670                 if (lj->lioj_count == 0) {
671                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
672                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
673                         PROC_LOCK(p);
674                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
675                         PROC_UNLOCK(p);
676                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
677                 } else {
678                         panic("LIO job not cleaned up: C:%d, FC:%d\n",
679                             lj->lioj_count, lj->lioj_finished_count);
680                 }
681         }
682         AIO_UNLOCK(ki);
683         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
684         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_sync_task);
685         mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
686         uma_zfree(kaio_zone, ki);
687         p->p_aioinfo = NULL;
688 }
689
690 /*
691  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
692  */
693 static struct kaiocb *
694 aio_selectjob(struct aioproc *aiop)
695 {
696         struct kaiocb *job;
697         struct kaioinfo *ki;
698         struct proc *userp;
699
700         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
701 restart:
702         TAILQ_FOREACH(job, &aio_jobs, list) {
703                 userp = job->userproc;
704                 ki = userp->p_aioinfo;
705
706                 if (ki->kaio_active_count < max_aio_per_proc) {
707                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
708                         if (!aio_clear_cancel_function(job))
709                                 goto restart;
710
711                         /* Account for currently active jobs. */
712                         ki->kaio_active_count++;
713                         break;
714                 }
715         }
716         return (job);
717 }
718
719 /*
720  * Move all data to a permanent storage device.  This code
721  * simulates the fsync and fdatasync syscalls.
722  */
723 static int
724 aio_fsync_vnode(struct thread *td, struct vnode *vp, int op)
725 {
726         struct mount *mp;
727         vm_object_t obj;
728         int error;
729
730         for (;;) {
731                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
732                 if (error != 0)
733                         break;
734                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
735                 obj = vp->v_object;
736                 if (obj != NULL) {
737                         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
738                         vm_object_page_clean(obj, 0, 0, 0);
739                         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
740                 }
741                 if (op == LIO_DSYNC)
742                         error = VOP_FDATASYNC(vp, td);
743                 else
744                         error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
745
746                 VOP_UNLOCK(vp);
747                 vn_finished_write(mp);
748                 if (error != ERELOOKUP)
749                         break;
750         }
751         return (error);
752 }
753
754 /*
755  * The AIO processing activity for LIO_READ/LIO_WRITE.  This is the code that
756  * does the I/O request for the non-bio version of the operations.  The normal
757  * vn operations are used, and this code should work in all instances for every
758  * type of file, including pipes, sockets, fifos, and regular files.
759  *
760  * XXX I don't think it works well for socket, pipe, and fifo.
761  */
762 static void
763 aio_process_rw(struct kaiocb *job)
764 {
765         struct ucred *td_savedcred;
766         struct thread *td;
767         struct aiocb *cb;
768         struct file *fp;
769         ssize_t cnt;
770         long msgsnd_st, msgsnd_end;
771         long msgrcv_st, msgrcv_end;
772         long oublock_st, oublock_end;
773         long inblock_st, inblock_end;
774         int error, opcode;
775
776         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ ||
777             job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READV ||
778             job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE ||
779             job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITEV,
780             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
781
782         aio_switch_vmspace(job);
783         td = curthread;
784         td_savedcred = td->td_ucred;
785         td->td_ucred = job->cred;
786         job->uiop->uio_td = td;
787         cb = &job->uaiocb;
788         fp = job->fd_file;
789
790         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
791         cnt = job->uiop->uio_resid;
792
793         msgrcv_st = td->td_ru.ru_msgrcv;
794         msgsnd_st = td->td_ru.ru_msgsnd;
795         inblock_st = td->td_ru.ru_inblock;
796         oublock_st = td->td_ru.ru_oublock;
797
798         /*
799          * aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
800          * released in aio_free_entry().
801          */
802         if (opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV) {
803                 if (job->uiop->uio_resid == 0)
804                         error = 0;
805                 else
806                         error = fo_read(fp, job->uiop, fp->f_cred, FOF_OFFSET,
807                             td);
808         } else {
809                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE)
810                         bwillwrite();
811                 error = fo_write(fp, job->uiop, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
812         }
813         msgrcv_end = td->td_ru.ru_msgrcv;
814         msgsnd_end = td->td_ru.ru_msgsnd;
815         inblock_end = td->td_ru.ru_inblock;
816         oublock_end = td->td_ru.ru_oublock;
817
818         job->msgrcv = msgrcv_end - msgrcv_st;
819         job->msgsnd = msgsnd_end - msgsnd_st;
820         job->inblock = inblock_end - inblock_st;
821         job->outblock = oublock_end - oublock_st;
822
823         if (error != 0 && job->uiop->uio_resid != cnt) {
824                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
825                         error = 0;
826                 if (error == EPIPE && (opcode & LIO_WRITE)) {
827                         PROC_LOCK(job->userproc);
828                         kern_psignal(job->userproc, SIGPIPE);
829                         PROC_UNLOCK(job->userproc);
830                 }
831         }
832
833         cnt -= job->uiop->uio_resid;
834         td->td_ucred = td_savedcred;
835         if (error)
836                 aio_complete(job, -1, error);
837         else
838                 aio_complete(job, cnt, 0);
839 }
840
841 static void
842 aio_process_sync(struct kaiocb *job)
843 {
844         struct thread *td = curthread;
845         struct ucred *td_savedcred = td->td_ucred;
846         struct file *fp = job->fd_file;
847         int error = 0;
848
849         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode & LIO_SYNC,
850             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
851
852         td->td_ucred = job->cred;
853         if (fp->f_vnode != NULL) {
854                 error = aio_fsync_vnode(td, fp->f_vnode,
855                     job->uaiocb.aio_lio_opcode);
856         }
857         td->td_ucred = td_savedcred;
858         if (error)
859                 aio_complete(job, -1, error);
860         else
861                 aio_complete(job, 0, 0);
862 }
863
864 static void
865 aio_process_mlock(struct kaiocb *job)
866 {
867         struct aiocb *cb = &job->uaiocb;
868         int error;
869
870         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_MLOCK,
871             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
872
873         aio_switch_vmspace(job);
874         error = kern_mlock(job->userproc, job->cred,
875             __DEVOLATILE(uintptr_t, cb->aio_buf), cb->aio_nbytes);
876         aio_complete(job, error != 0 ? -1 : 0, error);
877 }
878
879 static void
880 aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job)
881 {
882         struct aioliojob *lj;
883         struct kaioinfo *ki;
884         struct kaiocb *sjob, *sjobn;
885         int lj_done;
886         bool schedule_fsync;
887
888         ki = userp->p_aioinfo;
889         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
890         lj = job->lio;
891         lj_done = 0;
892         if (lj) {
893                 lj->lioj_finished_count++;
894                 if (lj->lioj_count == lj->lioj_finished_count)
895                         lj_done = 1;
896         }
897         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_done, job, plist);
898         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
899
900         if (ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
901                 goto notification_done;
902
903         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
904             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)
905                 aio_sendsig(userp, &job->uaiocb.aio_sigevent, &job->ksi, true);
906
907         KNOTE_LOCKED(&job->klist, 1);
908
909         if (lj_done) {
910                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
911                         lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
912                         KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
913                 }
914                 if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL | LIOJ_SIGNAL_POSTED))
915                     == LIOJ_SIGNAL &&
916                     (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
917                     lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
918                         aio_sendsig(userp, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi,
919                             true);
920                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
921                 }
922         }
923
924 notification_done:
925         if (job->jobflags & KAIOCB_CHECKSYNC) {
926                 schedule_fsync = false;
927                 TAILQ_FOREACH_SAFE(sjob, &ki->kaio_syncqueue, list, sjobn) {
928                         if (job->fd_file != sjob->fd_file ||
929                             job->seqno >= sjob->seqno)
930                                 continue;
931                         if (--sjob->pending > 0)
932                                 continue;
933                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, sjob, list);
934                         if (!aio_clear_cancel_function_locked(sjob))
935                                 continue;
936                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncready, sjob, list);
937                         schedule_fsync = true;
938                 }
939                 if (schedule_fsync)
940                         taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick,
941                             &ki->kaio_sync_task);
942         }
943         if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
944                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
945                 wakeup(&userp->p_aioinfo);
946         }
947 }
948
949 static void
950 aio_schedule_fsync(void *context, int pending)
951 {
952         struct kaioinfo *ki;
953         struct kaiocb *job;
954
955         ki = context;
956         AIO_LOCK(ki);
957         while (!TAILQ_EMPTY(&ki->kaio_syncready)) {
958                 job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_syncready);
959                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncready, job, list);
960                 AIO_UNLOCK(ki);
961                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
962                 AIO_LOCK(ki);
963         }
964         AIO_UNLOCK(ki);
965 }
966
967 bool
968 aio_cancel_cleared(struct kaiocb *job)
969 {
970
971         /*
972          * The caller should hold the same queue lock held when
973          * aio_clear_cancel_function() was called and set this flag
974          * ensuring this check sees an up-to-date value.  However,
975          * there is no way to assert that.
976          */
977         return ((job->jobflags & KAIOCB_CLEARED) != 0);
978 }
979
980 static bool
981 aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job)
982 {
983
984         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
985         MPASS(job->cancel_fn != NULL);
986         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) {
987                 job->jobflags |= KAIOCB_CLEARED;
988                 return (false);
989         }
990         job->cancel_fn = NULL;
991         return (true);
992 }
993
994 bool
995 aio_clear_cancel_function(struct kaiocb *job)
996 {
997         struct kaioinfo *ki;
998         bool ret;
999
1000         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1001         AIO_LOCK(ki);
1002         ret = aio_clear_cancel_function_locked(job);
1003         AIO_UNLOCK(ki);
1004         return (ret);
1005 }
1006
1007 static bool
1008 aio_set_cancel_function_locked(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1009 {
1010
1011         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
1012         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLED)
1013                 return (false);
1014         job->cancel_fn = func;
1015         return (true);
1016 }
1017
1018 bool
1019 aio_set_cancel_function(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1020 {
1021         struct kaioinfo *ki;
1022         bool ret;
1023
1024         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1025         AIO_LOCK(ki);
1026         ret = aio_set_cancel_function_locked(job, func);
1027         AIO_UNLOCK(ki);
1028         return (ret);
1029 }
1030
1031 void
1032 aio_complete(struct kaiocb *job, long status, int error)
1033 {
1034         struct kaioinfo *ki;
1035         struct proc *userp;
1036
1037         job->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1038         job->uaiocb._aiocb_private.status = status;
1039
1040         userp = job->userproc;
1041         ki = userp->p_aioinfo;
1042
1043         AIO_LOCK(ki);
1044         KASSERT(!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED),
1045             ("duplicate aio_complete"));
1046         job->jobflags |= KAIOCB_FINISHED;
1047         if ((job->jobflags & (KAIOCB_QUEUEING | KAIOCB_CANCELLING)) == 0) {
1048                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1049                 aio_bio_done_notify(userp, job);
1050         }
1051         AIO_UNLOCK(ki);
1052 }
1053
1054 void
1055 aio_cancel(struct kaiocb *job)
1056 {
1057
1058         aio_complete(job, -1, ECANCELED);
1059 }
1060
1061 void
1062 aio_switch_vmspace(struct kaiocb *job)
1063 {
1064
1065         vmspace_switch_aio(job->userproc->p_vmspace);
1066 }
1067
1068 /*
1069  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process_*,
1070  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
1071  */
1072 static void
1073 aio_daemon(void *_id)
1074 {
1075         struct kaiocb *job;
1076         struct aioproc *aiop;
1077         struct kaioinfo *ki;
1078         struct proc *p;
1079         struct vmspace *myvm;
1080         struct thread *td = curthread;
1081         int id = (intptr_t)_id;
1082
1083         /*
1084          * Grab an extra reference on the daemon's vmspace so that it
1085          * doesn't get freed by jobs that switch to a different
1086          * vmspace.
1087          */
1088         p = td->td_proc;
1089         myvm = vmspace_acquire_ref(p);
1090
1091         KASSERT(p->p_textvp == NULL, ("kthread has a textvp"));
1092
1093         /*
1094          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
1095          * per daemon.
1096          */
1097         aiop = uma_zalloc(aiop_zone, M_WAITOK);
1098         aiop->aioproc = p;
1099         aiop->aioprocflags = 0;
1100
1101         /*
1102          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
1103          * and creating too many daemons.)
1104          */
1105         sema_post(&aio_newproc_sem);
1106
1107         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1108         for (;;) {
1109                 /*
1110                  * Take daemon off of free queue
1111                  */
1112                 if (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) {
1113                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1114                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1115                 }
1116
1117                 /*
1118                  * Check for jobs.
1119                  */
1120                 while ((job = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
1121                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1122
1123                         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1124                         job->handle_fn(job);
1125
1126                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1127                         /* Decrement the active job count. */
1128                         ki->kaio_active_count--;
1129                 }
1130
1131                 /*
1132                  * Disconnect from user address space.
1133                  */
1134                 if (p->p_vmspace != myvm) {
1135                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1136                         vmspace_switch_aio(myvm);
1137                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1138                         /*
1139                          * We have to restart to avoid race, we only sleep if
1140                          * no job can be selected.
1141                          */
1142                         continue;
1143                 }
1144
1145                 mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1146
1147                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
1148                 aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
1149
1150                 /*
1151                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
1152                  * thereby freeing resources.
1153                  */
1154                 if (msleep(p, &aio_job_mtx, PRIBIO, "aiordy",
1155                     aiod_lifetime) == EWOULDBLOCK && TAILQ_EMPTY(&aio_jobs) &&
1156                     (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) &&
1157                     num_aio_procs > target_aio_procs)
1158                         break;
1159         }
1160         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1161         num_aio_procs--;
1162         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1163         uma_zfree(aiop_zone, aiop);
1164         free_unr(aiod_unr, id);
1165         vmspace_free(myvm);
1166
1167         KASSERT(p->p_vmspace == myvm,
1168             ("AIOD: bad vmspace for exiting daemon"));
1169         KASSERT(refcount_load(&myvm->vm_refcnt) > 1,
1170             ("AIOD: bad vm refcnt for exiting daemon: %d",
1171             refcount_load(&myvm->vm_refcnt)));
1172         kproc_exit(0);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Create a new AIO daemon. This is mostly a kernel-thread fork routine. The
1177  * AIO daemon modifies its environment itself.
1178  */
1179 static int
1180 aio_newproc(int *start)
1181 {
1182         int error;
1183         struct proc *p;
1184         int id;
1185
1186         id = alloc_unr(aiod_unr);
1187         error = kproc_create(aio_daemon, (void *)(intptr_t)id, &p,
1188                 RFNOWAIT, 0, "aiod%d", id);
1189         if (error == 0) {
1190                 /*
1191                  * Wait until daemon is started.
1192                  */
1193                 sema_wait(&aio_newproc_sem);
1194                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1195                 num_aio_procs++;
1196                 if (start != NULL)
1197                         (*start)--;
1198                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1199         } else {
1200                 free_unr(aiod_unr, id);
1201         }
1202         return (error);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Try the high-performance, low-overhead bio method for eligible
1207  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
1208  * thus has very low overhead.
1209  *
1210  * Assumes that the caller, aio_aqueue(), has incremented the file
1211  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
1212  * duration of this call.
1213  */
1214 static int
1215 aio_qbio(struct proc *p, struct kaiocb *job)
1216 {
1217         struct aiocb *cb;
1218         struct file *fp;
1219         struct buf *pbuf;
1220         struct vnode *vp;
1221         struct cdevsw *csw;
1222         struct cdev *dev;
1223         struct kaioinfo *ki;
1224         struct bio **bios = NULL;
1225         off_t offset;
1226         int bio_cmd, error, i, iovcnt, opcode, poff, ref;
1227         vm_prot_t prot;
1228         bool use_unmapped;
1229
1230         cb = &job->uaiocb;
1231         fp = job->fd_file;
1232         opcode = cb->aio_lio_opcode;
1233
1234         if (!(opcode == LIO_WRITE || opcode == LIO_WRITEV ||
1235             opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV))
1236                 return (-1);
1237         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1238                 return (-1);
1239
1240         vp = fp->f_vnode;
1241         if (vp->v_type != VCHR)
1242                 return (-1);
1243         if (vp->v_bufobj.bo_bsize == 0)
1244                 return (-1);
1245
1246         bio_cmd = (opcode & LIO_WRITE) ? BIO_WRITE : BIO_READ;
1247         iovcnt = job->uiop->uio_iovcnt;
1248         if (iovcnt > max_buf_aio)
1249                 return (-1);
1250         for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
1251                 if (job->uiop->uio_iov[i].iov_len % vp->v_bufobj.bo_bsize != 0)
1252                         return (-1);
1253                 if (job->uiop->uio_iov[i].iov_len > maxphys) {
1254                         error = -1;
1255                         return (-1);
1256                 }
1257         }
1258         offset = cb->aio_offset;
1259
1260         ref = 0;
1261         csw = devvn_refthread(vp, &dev, &ref);
1262         if (csw == NULL)
1263                 return (ENXIO);
1264
1265         if ((csw->d_flags & D_DISK) == 0) {
1266                 error = -1;
1267                 goto unref;
1268         }
1269         if (job->uiop->uio_resid > dev->si_iosize_max) {
1270                 error = -1;
1271                 goto unref;
1272         }
1273
1274         ki = p->p_aioinfo;
1275         job->error = 0;
1276
1277         use_unmapped = (dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed;
1278         if (!use_unmapped) {
1279                 AIO_LOCK(ki);
1280                 if (ki->kaio_buffer_count + iovcnt > max_buf_aio) {
1281                         AIO_UNLOCK(ki);
1282                         error = EAGAIN;
1283                         goto unref;
1284                 }
1285                 ki->kaio_buffer_count += iovcnt;
1286                 AIO_UNLOCK(ki);
1287         }
1288
1289         bios = malloc(sizeof(struct bio *) * iovcnt, M_TEMP, M_WAITOK);
1290         atomic_store_int(&job->nbio, iovcnt);
1291         for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
1292                 struct vm_page** pages;
1293                 struct bio *bp;
1294                 void *buf;
1295                 size_t nbytes;
1296                 int npages;
1297
1298                 buf = job->uiop->uio_iov[i].iov_base;
1299                 nbytes = job->uiop->uio_iov[i].iov_len;
1300
1301                 bios[i] = g_alloc_bio();
1302                 bp = bios[i];
1303
1304                 poff = (vm_offset_t)buf & PAGE_MASK;
1305                 if (use_unmapped) {
1306                         pbuf = NULL;
1307                         pages = malloc(sizeof(vm_page_t) * (atop(round_page(
1308                             nbytes)) + 1), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1309                 } else {
1310                         pbuf = uma_zalloc(pbuf_zone, M_WAITOK);
1311                         BUF_KERNPROC(pbuf);
1312                         pages = pbuf->b_pages;
1313                 }
1314
1315                 bp->bio_length = nbytes;
1316                 bp->bio_bcount = nbytes;
1317                 bp->bio_done = aio_biowakeup;
1318                 bp->bio_offset = offset;
1319                 bp->bio_cmd = bio_cmd;
1320                 bp->bio_dev = dev;
1321                 bp->bio_caller1 = job;
1322                 bp->bio_caller2 = pbuf;
1323
1324                 prot = VM_PROT_READ;
1325                 if (opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV)
1326                         prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
1327                 npages = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
1328                     (vm_offset_t)buf, bp->bio_length, prot, pages,
1329                     atop(maxphys) + 1);
1330                 if (npages < 0) {
1331                         if (pbuf != NULL)
1332                                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
1333                         else
1334                                 free(pages, M_TEMP);
1335                         error = EFAULT;
1336                         g_destroy_bio(bp);
1337                         i--;
1338                         goto destroy_bios;
1339                 }
1340                 if (pbuf != NULL) {
1341                         pmap_qenter((vm_offset_t)pbuf->b_data, pages, npages);
1342                         bp->bio_data = pbuf->b_data + poff;
1343                         pbuf->b_npages = npages;
1344                         atomic_add_int(&num_buf_aio, 1);
1345                 } else {
1346                         bp->bio_ma = pages;
1347                         bp->bio_ma_n = npages;
1348                         bp->bio_ma_offset = poff;
1349                         bp->bio_data = unmapped_buf;
1350                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
1351                         atomic_add_int(&num_unmapped_aio, 1);
1352                 }
1353
1354                 offset += nbytes;
1355         }
1356
1357         /* Perform transfer. */
1358         for (i = 0; i < iovcnt; i++)
1359                 csw->d_strategy(bios[i]);
1360         free(bios, M_TEMP);
1361
1362         dev_relthread(dev, ref);
1363         return (0);
1364
1365 destroy_bios:
1366         for (; i >= 0; i--)
1367                 aio_biocleanup(bios[i]);
1368         free(bios, M_TEMP);
1369 unref:
1370         dev_relthread(dev, ref);
1371         return (error);
1372 }
1373
1374 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1375 static int
1376 convert_old_sigevent(struct osigevent *osig, struct sigevent *nsig)
1377 {
1378
1379         /*
1380          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
1381          * supported by AIO with the old sigevent structure.
1382          */
1383         nsig->sigev_notify = osig->sigev_notify;
1384         switch (nsig->sigev_notify) {
1385         case SIGEV_NONE:
1386                 break;
1387         case SIGEV_SIGNAL:
1388                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
1389                 break;
1390         case SIGEV_KEVENT:
1391                 nsig->sigev_notify_kqueue =
1392                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
1393                 nsig->sigev_value.sival_ptr = osig->sigev_value.sival_ptr;
1394                 break;
1395         default:
1396                 return (EINVAL);
1397         }
1398         return (0);
1399 }
1400
1401 static int
1402 aiocb_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob,
1403     int type __unused)
1404 {
1405         struct oaiocb *ojob;
1406         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
1407         int error;
1408
1409         bzero(kcb, sizeof(struct aiocb));
1410         error = copyin(ujob, kcb, sizeof(struct oaiocb));
1411         if (error)
1412                 return (error);
1413         /* No need to copyin aio_iov, because it did not exist in FreeBSD 6 */
1414         ojob = (struct oaiocb *)kcb;
1415         return (convert_old_sigevent(&ojob->aio_sigevent, &kcb->aio_sigevent));
1416 }
1417 #endif
1418
1419 static int
1420 aiocb_copyin(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob, int type)
1421 {
1422         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
1423         int error;
1424
1425         error = copyin(ujob, kcb, sizeof(struct aiocb));
1426         if (error)
1427                 return (error);
1428         if (type & LIO_VECTORED) {
1429                 /* malloc a uio and copy in the iovec */
1430                 error = copyinuio(__DEVOLATILE(struct iovec*, kcb->aio_iov),
1431                     kcb->aio_iovcnt, &kjob->uiop);
1432         }
1433
1434         return (error);
1435 }
1436
1437 static long
1438 aiocb_fetch_status(struct aiocb *ujob)
1439 {
1440
1441         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.status));
1442 }
1443
1444 static long
1445 aiocb_fetch_error(struct aiocb *ujob)
1446 {
1447
1448         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.error));
1449 }
1450
1451 static int
1452 aiocb_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
1453 {
1454
1455         return (suword(&ujob->_aiocb_private.status, status));
1456 }
1457
1458 static int
1459 aiocb_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
1460 {
1461
1462         return (suword(&ujob->_aiocb_private.error, error));
1463 }
1464
1465 static int
1466 aiocb_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
1467 {
1468
1469         return (suword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
1470 }
1471
1472 static int
1473 aiocb_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
1474 {
1475
1476         return (suword(ujobp, (long)ujob));
1477 }
1478
1479 static struct aiocb_ops aiocb_ops = {
1480         .aio_copyin = aiocb_copyin,
1481         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1482         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1483         .store_status = aiocb_store_status,
1484         .store_error = aiocb_store_error,
1485         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1486         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1487 };
1488
1489 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1490 static struct aiocb_ops aiocb_ops_osigevent = {
1491         .aio_copyin = aiocb_copyin_old_sigevent,
1492         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1493         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1494         .store_status = aiocb_store_status,
1495         .store_error = aiocb_store_error,
1496         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1497         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1498 };
1499 #endif
1500
1501 /*
1502  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct bio VCHR
1503  * technique is done in this code.
1504  */
1505 int
1506 aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aioliojob *lj,
1507     int type, struct aiocb_ops *ops)
1508 {
1509         struct proc *p = td->td_proc;
1510         struct file *fp = NULL;
1511         struct kaiocb *job;
1512         struct kaioinfo *ki;
1513         struct kevent kev;
1514         int opcode;
1515         int error;
1516         int fd, kqfd;
1517         int jid;
1518         u_short evflags;
1519
1520         if (p->p_aioinfo == NULL)
1521                 aio_init_aioinfo(p);
1522
1523         ki = p->p_aioinfo;
1524
1525         ops->store_status(ujob, -1);
1526         ops->store_error(ujob, 0);
1527         ops->store_kernelinfo(ujob, -1);
1528
1529         if (num_queue_count >= max_queue_count ||
1530             ki->kaio_count >= max_aio_queue_per_proc) {
1531                 error = EAGAIN;
1532                 goto err1;
1533         }
1534
1535         job = uma_zalloc(aiocb_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1536         knlist_init_mtx(&job->klist, AIO_MTX(ki));
1537
1538         error = ops->aio_copyin(ujob, job, type);
1539         if (error)
1540                 goto err2;
1541
1542         if (job->uaiocb.aio_nbytes > IOSIZE_MAX) {
1543                 error = EINVAL;
1544                 goto err2;
1545         }
1546
1547         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT &&
1548             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1549             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID &&
1550             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_NONE) {
1551                 error = EINVAL;
1552                 goto err2;
1553         }
1554
1555         if ((job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1556              job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1557                 !_SIG_VALID(job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1558                 error = EINVAL;
1559                 goto err2;
1560         }
1561
1562         /* Get the opcode. */
1563         if (type == LIO_NOP) {
1564                 switch (job->uaiocb.aio_lio_opcode) {
1565                 case LIO_WRITE:
1566                 case LIO_NOP:
1567                 case LIO_READ:
1568                         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
1569                         break;
1570                 default:
1571                         error = EINVAL;
1572                         goto err2;
1573                 }
1574         } else
1575                 opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1576
1577         ksiginfo_init(&job->ksi);
1578
1579         /* Save userspace address of the job info. */
1580         job->ujob = ujob;
1581
1582         /*
1583          * Validate the opcode and fetch the file object for the specified
1584          * file descriptor.
1585          *
1586          * XXXRW: Moved the opcode validation up here so that we don't
1587          * retrieve a file descriptor without knowing what the capabiltity
1588          * should be.
1589          */
1590         fd = job->uaiocb.aio_fildes;
1591         switch (opcode) {
1592         case LIO_WRITE:
1593         case LIO_WRITEV:
1594                 error = fget_write(td, fd, &cap_pwrite_rights, &fp);
1595                 break;
1596         case LIO_READ:
1597         case LIO_READV:
1598                 error = fget_read(td, fd, &cap_pread_rights, &fp);
1599                 break;
1600         case LIO_SYNC:
1601         case LIO_DSYNC:
1602                 error = fget(td, fd, &cap_fsync_rights, &fp);
1603                 break;
1604         case LIO_MLOCK:
1605                 break;
1606         case LIO_NOP:
1607                 error = fget(td, fd, &cap_no_rights, &fp);
1608                 break;
1609         default:
1610                 error = EINVAL;
1611         }
1612         if (error)
1613                 goto err3;
1614
1615         if ((opcode & LIO_SYNC) && fp->f_vnode == NULL) {
1616                 error = EINVAL;
1617                 goto err3;
1618         }
1619
1620         if ((opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV ||
1621             opcode == LIO_WRITE || opcode == LIO_WRITEV) &&
1622             job->uaiocb.aio_offset < 0 &&
1623             (fp->f_vnode == NULL || fp->f_vnode->v_type != VCHR)) {
1624                 error = EINVAL;
1625                 goto err3;
1626         }
1627
1628         if (fp != NULL && fp->f_ops == &path_fileops) {
1629                 error = EBADF;
1630                 goto err3;
1631         }
1632
1633         job->fd_file = fp;
1634
1635         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1636         jid = jobrefid++;
1637         job->seqno = jobseqno++;
1638         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1639         error = ops->store_kernelinfo(ujob, jid);
1640         if (error) {
1641                 error = EINVAL;
1642                 goto err3;
1643         }
1644         job->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jid;
1645
1646         if (opcode == LIO_NOP) {
1647                 fdrop(fp, td);
1648                 MPASS(job->uiop == &job->uio || job->uiop == NULL);
1649                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1650                 return (0);
1651         }
1652
1653         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT)
1654                 goto no_kqueue;
1655         evflags = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kevent_flags;
1656         if ((evflags & ~(EV_CLEAR | EV_DISPATCH | EV_ONESHOT)) != 0) {
1657                 error = EINVAL;
1658                 goto err3;
1659         }
1660         kqfd = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1661         memset(&kev, 0, sizeof(kev));
1662         kev.ident = (uintptr_t)job->ujob;
1663         kev.filter = EVFILT_AIO;
1664         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1 | evflags;
1665         kev.data = (intptr_t)job;
1666         kev.udata = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr;
1667         error = kqfd_register(kqfd, &kev, td, M_WAITOK);
1668         if (error)
1669                 goto err3;
1670
1671 no_kqueue:
1672
1673         ops->store_error(ujob, EINPROGRESS);
1674         job->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1675         job->userproc = p;
1676         job->cred = crhold(td->td_ucred);
1677         job->jobflags = KAIOCB_QUEUEING;
1678         job->lio = lj;
1679
1680         if (opcode & LIO_VECTORED) {
1681                 /* Use the uio copied in by aio_copyin */
1682                 MPASS(job->uiop != &job->uio && job->uiop != NULL);
1683         } else {
1684                 /* Setup the inline uio */
1685                 job->iov[0].iov_base = (void *)(uintptr_t)job->uaiocb.aio_buf;
1686                 job->iov[0].iov_len = job->uaiocb.aio_nbytes;
1687                 job->uio.uio_iov = job->iov;
1688                 job->uio.uio_iovcnt = 1;
1689                 job->uio.uio_resid = job->uaiocb.aio_nbytes;
1690                 job->uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1691                 job->uiop = &job->uio;
1692         }
1693         switch (opcode & (LIO_READ | LIO_WRITE)) {
1694         case LIO_READ:
1695                 job->uiop->uio_rw = UIO_READ;
1696                 break;
1697         case LIO_WRITE:
1698                 job->uiop->uio_rw = UIO_WRITE;
1699                 break;
1700         }
1701         job->uiop->uio_offset = job->uaiocb.aio_offset;
1702         job->uiop->uio_td = td;
1703
1704         if (opcode == LIO_MLOCK) {
1705                 aio_schedule(job, aio_process_mlock);
1706                 error = 0;
1707         } else if (fp->f_ops->fo_aio_queue == NULL)
1708                 error = aio_queue_file(fp, job);
1709         else
1710                 error = fo_aio_queue(fp, job);
1711         if (error)
1712                 goto err4;
1713
1714         AIO_LOCK(ki);
1715         job->jobflags &= ~KAIOCB_QUEUEING;
1716         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, job, allist);
1717         ki->kaio_count++;
1718         if (lj)
1719                 lj->lioj_count++;
1720         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1721         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
1722                 /*
1723                  * The queue callback completed the request synchronously.
1724                  * The bulk of the completion is deferred in that case
1725                  * until this point.
1726                  */
1727                 aio_bio_done_notify(p, job);
1728         } else
1729                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1730         AIO_UNLOCK(ki);
1731         return (0);
1732
1733 err4:
1734         crfree(job->cred);
1735 err3:
1736         if (fp)
1737                 fdrop(fp, td);
1738         knlist_delete(&job->klist, curthread, 0);
1739 err2:
1740         if (job->uiop != &job->uio)
1741                 free(job->uiop, M_IOV);
1742         uma_zfree(aiocb_zone, job);
1743 err1:
1744         ops->store_error(ujob, error);
1745         return (error);
1746 }
1747
1748 static void
1749 aio_cancel_daemon_job(struct kaiocb *job)
1750 {
1751
1752         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1753         if (!aio_cancel_cleared(job))
1754                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
1755         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1756         aio_cancel(job);
1757 }
1758
1759 void
1760 aio_schedule(struct kaiocb *job, aio_handle_fn_t *func)
1761 {
1762
1763         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1764         if (!aio_set_cancel_function(job, aio_cancel_daemon_job)) {
1765                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1766                 aio_cancel(job);
1767                 return;
1768         }
1769         job->handle_fn = func;
1770         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, job, list);
1771         aio_kick_nowait(job->userproc);
1772         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1773 }
1774
1775 static void
1776 aio_cancel_sync(struct kaiocb *job)
1777 {
1778         struct kaioinfo *ki;
1779
1780         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1781         AIO_LOCK(ki);
1782         if (!aio_cancel_cleared(job))
1783                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1784         AIO_UNLOCK(ki);
1785         aio_cancel(job);
1786 }
1787
1788 int
1789 aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job)
1790 {
1791         struct kaioinfo *ki;
1792         struct kaiocb *job2;
1793         struct vnode *vp;
1794         struct mount *mp;
1795         int error;
1796         bool safe;
1797
1798         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1799         error = aio_qbio(job->userproc, job);
1800         if (error >= 0)
1801                 return (error);
1802         safe = false;
1803         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1804                 vp = fp->f_vnode;
1805                 if (vp->v_type == VREG || vp->v_type == VDIR) {
1806                         mp = fp->f_vnode->v_mount;
1807                         if (mp == NULL || (mp->mnt_flag & MNT_LOCAL) != 0)
1808                                 safe = true;
1809                 }
1810         }
1811         if (!(safe || enable_aio_unsafe)) {
1812                 counted_warning(&unsafe_warningcnt,
1813                     "is attempting to use unsafe AIO requests");
1814                 return (EOPNOTSUPP);
1815         }
1816
1817         if (job->uaiocb.aio_lio_opcode & (LIO_WRITE | LIO_READ)) {
1818                 aio_schedule(job, aio_process_rw);
1819                 error = 0;
1820         } else if (job->uaiocb.aio_lio_opcode & LIO_SYNC) {
1821                 AIO_LOCK(ki);
1822                 TAILQ_FOREACH(job2, &ki->kaio_jobqueue, plist) {
1823                         if (job2->fd_file == job->fd_file &&
1824                             ((job2->uaiocb.aio_lio_opcode & LIO_SYNC) == 0) &&
1825                             job2->seqno < job->seqno) {
1826                                 job2->jobflags |= KAIOCB_CHECKSYNC;
1827                                 job->pending++;
1828                         }
1829                 }
1830                 if (job->pending != 0) {
1831                         if (!aio_set_cancel_function_locked(job,
1832                                 aio_cancel_sync)) {
1833                                 AIO_UNLOCK(ki);
1834                                 aio_cancel(job);
1835                                 return (0);
1836                         }
1837                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1838                         AIO_UNLOCK(ki);
1839                         return (0);
1840                 }
1841                 AIO_UNLOCK(ki);
1842                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
1843                 error = 0;
1844         } else {
1845                 error = EINVAL;
1846         }
1847         return (error);
1848 }
1849
1850 static void
1851 aio_kick_nowait(struct proc *userp)
1852 {
1853         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1854         struct aioproc *aiop;
1855
1856         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1857         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1858                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1859                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1860                 wakeup(aiop->aioproc);
1861         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1862             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start < max_aio_per_proc) {
1863                 taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
1864         }
1865 }
1866
1867 static int
1868 aio_kick(struct proc *userp)
1869 {
1870         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1871         struct aioproc *aiop;
1872         int error, ret = 0;
1873
1874         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1875 retryproc:
1876         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1877                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1878                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1879                 wakeup(aiop->aioproc);
1880         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1881             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start < max_aio_per_proc) {
1882                 num_aio_resv_start++;
1883                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1884                 error = aio_newproc(&num_aio_resv_start);
1885                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1886                 if (error) {
1887                         num_aio_resv_start--;
1888                         goto retryproc;
1889                 }
1890         } else {
1891                 ret = -1;
1892         }
1893         return (ret);
1894 }
1895
1896 static void
1897 aio_kick_helper(void *context, int pending)
1898 {
1899         struct proc *userp = context;
1900
1901         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1902         while (--pending >= 0) {
1903                 if (aio_kick(userp))
1904                         break;
1905         }
1906         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1907 }
1908
1909 /*
1910  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1911  * released.
1912  */
1913 static int
1914 kern_aio_return(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
1915 {
1916         struct proc *p = td->td_proc;
1917         struct kaiocb *job;
1918         struct kaioinfo *ki;
1919         long status, error;
1920
1921         ki = p->p_aioinfo;
1922         if (ki == NULL)
1923                 return (EINVAL);
1924         AIO_LOCK(ki);
1925         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_done, plist) {
1926                 if (job->ujob == ujob)
1927                         break;
1928         }
1929         if (job != NULL) {
1930                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
1931                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
1932                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
1933                 td->td_retval[0] = status;
1934                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
1935                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
1936                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
1937                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
1938                 aio_free_entry(job);
1939                 AIO_UNLOCK(ki);
1940                 ops->store_error(ujob, error);
1941                 ops->store_status(ujob, status);
1942         } else {
1943                 error = EINVAL;
1944                 AIO_UNLOCK(ki);
1945         }
1946         return (error);
1947 }
1948
1949 int
1950 sys_aio_return(struct thread *td, struct aio_return_args *uap)
1951 {
1952
1953         return (kern_aio_return(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
1954 }
1955
1956 /*
1957  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1958  */
1959 static int
1960 kern_aio_suspend(struct thread *td, int njoblist, struct aiocb **ujoblist,
1961     struct timespec *ts)
1962 {
1963         struct proc *p = td->td_proc;
1964         struct timeval atv;
1965         struct kaioinfo *ki;
1966         struct kaiocb *firstjob, *job;
1967         int error, i, timo;
1968
1969         timo = 0;
1970         if (ts) {
1971                 if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1972                         return (EINVAL);
1973
1974                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
1975                 if (itimerfix(&atv))
1976                         return (EINVAL);
1977                 timo = tvtohz(&atv);
1978         }
1979
1980         ki = p->p_aioinfo;
1981         if (ki == NULL)
1982                 return (EAGAIN);
1983
1984         if (njoblist == 0)
1985                 return (0);
1986
1987         AIO_LOCK(ki);
1988         for (;;) {
1989                 firstjob = NULL;
1990                 error = 0;
1991                 TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
1992                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1993                                 if (job->ujob == ujoblist[i]) {
1994                                         if (firstjob == NULL)
1995                                                 firstjob = job;
1996                                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
1997                                                 goto RETURN;
1998                                 }
1999                         }
2000                 }
2001                 /* All tasks were finished. */
2002                 if (firstjob == NULL)
2003                         break;
2004
2005                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2006                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
2007                     "aiospn", timo);
2008                 if (error == ERESTART)
2009                         error = EINTR;
2010                 if (error)
2011                         break;
2012         }
2013 RETURN:
2014         AIO_UNLOCK(ki);
2015         return (error);
2016 }
2017
2018 int
2019 sys_aio_suspend(struct thread *td, struct aio_suspend_args *uap)
2020 {
2021         struct timespec ts, *tsp;
2022         struct aiocb **ujoblist;
2023         int error;
2024
2025         if (uap->nent < 0 || uap->nent > max_aio_queue_per_proc)
2026                 return (EINVAL);
2027
2028         if (uap->timeout) {
2029                 /* Get timespec struct. */
2030                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
2031                         return (error);
2032                 tsp = &ts;
2033         } else
2034                 tsp = NULL;
2035
2036         ujoblist = malloc(uap->nent * sizeof(ujoblist[0]), M_AIOS, M_WAITOK);
2037         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist, uap->nent * sizeof(ujoblist[0]));
2038         if (error == 0)
2039                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2040         free(ujoblist, M_AIOS);
2041         return (error);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * aio_cancel cancels any non-bio aio operations not currently in progress.
2046  */
2047 int
2048 sys_aio_cancel(struct thread *td, struct aio_cancel_args *uap)
2049 {
2050         struct proc *p = td->td_proc;
2051         struct kaioinfo *ki;
2052         struct kaiocb *job, *jobn;
2053         struct file *fp;
2054         int error;
2055         int cancelled = 0;
2056         int notcancelled = 0;
2057         struct vnode *vp;
2058
2059         /* Lookup file object. */
2060         error = fget(td, uap->fd, &cap_no_rights, &fp);
2061         if (error)
2062                 return (error);
2063
2064         ki = p->p_aioinfo;
2065         if (ki == NULL)
2066                 goto done;
2067
2068         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
2069                 vp = fp->f_vnode;
2070                 if (vn_isdisk(vp)) {
2071                         fdrop(fp, td);
2072                         td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2073                         return (0);
2074                 }
2075         }
2076
2077         AIO_LOCK(ki);
2078         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
2079                 if ((uap->fd == job->uaiocb.aio_fildes) &&
2080                     ((uap->aiocbp == NULL) ||
2081                      (uap->aiocbp == job->ujob))) {
2082                         if (aio_cancel_job(p, ki, job)) {
2083                                 cancelled++;
2084                         } else {
2085                                 notcancelled++;
2086                         }
2087                         if (uap->aiocbp != NULL)
2088                                 break;
2089                 }
2090         }
2091         AIO_UNLOCK(ki);
2092
2093 done:
2094         fdrop(fp, td);
2095
2096         if (uap->aiocbp != NULL) {
2097                 if (cancelled) {
2098                         td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2099                         return (0);
2100                 }
2101         }
2102
2103         if (notcancelled) {
2104                 td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2105                 return (0);
2106         }
2107
2108         if (cancelled) {
2109                 td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2110                 return (0);
2111         }
2112
2113         td->td_retval[0] = AIO_ALLDONE;
2114
2115         return (0);
2116 }
2117
2118 /*
2119  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes
2120  * only.  For a user mode async implementation, it would be best to do it in
2121  * a userland subroutine.
2122  */
2123 static int
2124 kern_aio_error(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
2125 {
2126         struct proc *p = td->td_proc;
2127         struct kaiocb *job;
2128         struct kaioinfo *ki;
2129         int status;
2130
2131         ki = p->p_aioinfo;
2132         if (ki == NULL) {
2133                 td->td_retval[0] = EINVAL;
2134                 return (0);
2135         }
2136
2137         AIO_LOCK(ki);
2138         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
2139                 if (job->ujob == ujob) {
2140                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
2141                                 td->td_retval[0] =
2142                                         job->uaiocb._aiocb_private.error;
2143                         else
2144                                 td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
2145                         AIO_UNLOCK(ki);
2146                         return (0);
2147                 }
2148         }
2149         AIO_UNLOCK(ki);
2150
2151         /*
2152          * Hack for failure of aio_aqueue.
2153          */
2154         status = ops->fetch_status(ujob);
2155         if (status == -1) {
2156                 td->td_retval[0] = ops->fetch_error(ujob);
2157                 return (0);
2158         }
2159
2160         td->td_retval[0] = EINVAL;
2161         return (0);
2162 }
2163
2164 int
2165 sys_aio_error(struct thread *td, struct aio_error_args *uap)
2166 {
2167
2168         return (kern_aio_error(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2169 }
2170
2171 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
2172 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2173 int
2174 freebsd6_aio_read(struct thread *td, struct freebsd6_aio_read_args *uap)
2175 {
2176
2177         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2178             &aiocb_ops_osigevent));
2179 }
2180 #endif
2181
2182 int
2183 sys_aio_read(struct thread *td, struct aio_read_args *uap)
2184 {
2185
2186         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READ, &aiocb_ops));
2187 }
2188
2189 int
2190 sys_aio_readv(struct thread *td, struct aio_readv_args *uap)
2191 {
2192
2193         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READV, &aiocb_ops));
2194 }
2195
2196 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
2197 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2198 int
2199 freebsd6_aio_write(struct thread *td, struct freebsd6_aio_write_args *uap)
2200 {
2201
2202         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2203             &aiocb_ops_osigevent));
2204 }
2205 #endif
2206
2207 int
2208 sys_aio_write(struct thread *td, struct aio_write_args *uap)
2209 {
2210
2211         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE, &aiocb_ops));
2212 }
2213
2214 int
2215 sys_aio_writev(struct thread *td, struct aio_writev_args *uap)
2216 {
2217
2218         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITEV, &aiocb_ops));
2219 }
2220
2221 int
2222 sys_aio_mlock(struct thread *td, struct aio_mlock_args *uap)
2223 {
2224
2225         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK, &aiocb_ops));
2226 }
2227
2228 static int
2229 kern_lio_listio(struct thread *td, int mode, struct aiocb * const *uacb_list,
2230     struct aiocb **acb_list, int nent, struct sigevent *sig,
2231     struct aiocb_ops *ops)
2232 {
2233         struct proc *p = td->td_proc;
2234         struct aiocb *job;
2235         struct kaioinfo *ki;
2236         struct aioliojob *lj;
2237         struct kevent kev;
2238         int error;
2239         int nagain, nerror;
2240         int i;
2241
2242         if ((mode != LIO_NOWAIT) && (mode != LIO_WAIT))
2243                 return (EINVAL);
2244
2245         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2246                 return (EINVAL);
2247
2248         if (p->p_aioinfo == NULL)
2249                 aio_init_aioinfo(p);
2250
2251         ki = p->p_aioinfo;
2252
2253         lj = uma_zalloc(aiolio_zone, M_WAITOK);
2254         lj->lioj_flags = 0;
2255         lj->lioj_count = 0;
2256         lj->lioj_finished_count = 0;
2257         lj->lioj_signal.sigev_notify = SIGEV_NONE;
2258         knlist_init_mtx(&lj->klist, AIO_MTX(ki));
2259         ksiginfo_init(&lj->lioj_ksi);
2260
2261         /*
2262          * Setup signal.
2263          */
2264         if (sig && (mode == LIO_NOWAIT)) {
2265                 bcopy(sig, &lj->lioj_signal, sizeof(lj->lioj_signal));
2266                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2267                         /* Assume only new style KEVENT */
2268                         memset(&kev, 0, sizeof(kev));
2269                         kev.filter = EVFILT_LIO;
2270                         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
2271                         kev.ident = (uintptr_t)uacb_list; /* something unique */
2272                         kev.data = (intptr_t)lj;
2273                         /* pass user defined sigval data */
2274                         kev.udata = lj->lioj_signal.sigev_value.sival_ptr;
2275                         error = kqfd_register(
2276                             lj->lioj_signal.sigev_notify_kqueue, &kev, td,
2277                             M_WAITOK);
2278                         if (error) {
2279                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2280                                 return (error);
2281                         }
2282                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_NONE) {
2283                         ;
2284                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2285                            lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
2286                                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
2287                                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2288                                         return EINVAL;
2289                                 }
2290                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
2291                 } else {
2292                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2293                         return EINVAL;
2294                 }
2295         }
2296
2297         AIO_LOCK(ki);
2298         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2299         /*
2300          * Add extra aiocb count to avoid the lio to be freed
2301          * by other threads doing aio_waitcomplete or aio_return,
2302          * and prevent event from being sent until we have queued
2303          * all tasks.
2304          */
2305         lj->lioj_count = 1;
2306         AIO_UNLOCK(ki);
2307
2308         /*
2309          * Get pointers to the list of I/O requests.
2310          */
2311         nagain = 0;
2312         nerror = 0;
2313         for (i = 0; i < nent; i++) {
2314                 job = acb_list[i];
2315                 if (job != NULL) {
2316                         error = aio_aqueue(td, job, lj, LIO_NOP, ops);
2317                         if (error == EAGAIN)
2318                                 nagain++;
2319                         else if (error != 0)
2320                                 nerror++;
2321                 }
2322         }
2323
2324         error = 0;
2325         AIO_LOCK(ki);
2326         if (mode == LIO_WAIT) {
2327                 while (lj->lioj_count - 1 != lj->lioj_finished_count) {
2328                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2329                         error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki),
2330                             PRIBIO | PCATCH, "aiospn", 0);
2331                         if (error == ERESTART)
2332                                 error = EINTR;
2333                         if (error)
2334                                 break;
2335                 }
2336         } else {
2337                 if (lj->lioj_count - 1 == lj->lioj_finished_count) {
2338                         if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2339                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
2340                                 KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
2341                         }
2342                         if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL |
2343                             LIOJ_SIGNAL_POSTED)) == LIOJ_SIGNAL &&
2344                             (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2345                             lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
2346                                 aio_sendsig(p, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi,
2347                                     lj->lioj_count != 1);
2348                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2349                         }
2350                 }
2351         }
2352         lj->lioj_count--;
2353         if (lj->lioj_count == 0) {
2354                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2355                 knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
2356                 PROC_LOCK(p);
2357                 sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
2358                 PROC_UNLOCK(p);
2359                 AIO_UNLOCK(ki);
2360                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2361         } else
2362                 AIO_UNLOCK(ki);
2363
2364         if (nerror)
2365                 return (EIO);
2366         else if (nagain)
2367                 return (EAGAIN);
2368         else
2369                 return (error);
2370 }
2371
2372 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2373 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2374 int
2375 freebsd6_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd6_lio_listio_args *uap)
2376 {
2377         struct aiocb **acb_list;
2378         struct sigevent *sigp, sig;
2379         struct osigevent osig;
2380         int error, nent;
2381
2382         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2383                 return (EINVAL);
2384
2385         nent = uap->nent;
2386         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2387                 return (EINVAL);
2388
2389         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2390                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2391                 if (error)
2392                         return (error);
2393                 error = convert_old_sigevent(&osig, &sig);
2394                 if (error)
2395                         return (error);
2396                 sigp = &sig;
2397         } else
2398                 sigp = NULL;
2399
2400         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2401         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2402         if (error == 0)
2403                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2404                     (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2405                     &aiocb_ops_osigevent);
2406         free(acb_list, M_LIO);
2407         return (error);
2408 }
2409 #endif
2410
2411 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2412 int
2413 sys_lio_listio(struct thread *td, struct lio_listio_args *uap)
2414 {
2415         struct aiocb **acb_list;
2416         struct sigevent *sigp, sig;
2417         int error, nent;
2418
2419         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2420                 return (EINVAL);
2421
2422         nent = uap->nent;
2423         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2424                 return (EINVAL);
2425
2426         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2427                 error = copyin(uap->sig, &sig, sizeof(sig));
2428                 if (error)
2429                         return (error);
2430                 sigp = &sig;
2431         } else
2432                 sigp = NULL;
2433
2434         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2435         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2436         if (error == 0)
2437                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode, uap->acb_list, acb_list,
2438                     nent, sigp, &aiocb_ops);
2439         free(acb_list, M_LIO);
2440         return (error);
2441 }
2442
2443 static void
2444 aio_biocleanup(struct bio *bp)
2445 {
2446         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)bp->bio_caller1;
2447         struct kaioinfo *ki;
2448         struct buf *pbuf = (struct buf *)bp->bio_caller2;
2449
2450         /* Release mapping into kernel space. */
2451         if (pbuf != NULL) {
2452                 MPASS(pbuf->b_npages <= atop(maxphys) + 1);
2453                 pmap_qremove((vm_offset_t)pbuf->b_data, pbuf->b_npages);
2454                 vm_page_unhold_pages(pbuf->b_pages, pbuf->b_npages);
2455                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
2456                 atomic_subtract_int(&num_buf_aio, 1);
2457                 ki = job->userproc->p_aioinfo;
2458                 AIO_LOCK(ki);
2459                 ki->kaio_buffer_count--;
2460                 AIO_UNLOCK(ki);
2461         } else {
2462                 MPASS(bp->bio_ma_n <= atop(maxphys) + 1);
2463                 vm_page_unhold_pages(bp->bio_ma, bp->bio_ma_n);
2464                 free(bp->bio_ma, M_TEMP);
2465                 atomic_subtract_int(&num_unmapped_aio, 1);
2466         }
2467         g_destroy_bio(bp);
2468 }
2469
2470 static void
2471 aio_biowakeup(struct bio *bp)
2472 {
2473         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)bp->bio_caller1;
2474         size_t nbytes;
2475         long bcount = bp->bio_bcount;
2476         long resid = bp->bio_resid;
2477         int error, opcode, nblks;
2478         int bio_error = bp->bio_error;
2479         uint16_t flags = bp->bio_flags;
2480
2481         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
2482
2483         aio_biocleanup(bp);
2484
2485         nbytes =bcount - resid;
2486         atomic_add_acq_long(&job->nbytes, nbytes);
2487         nblks = btodb(nbytes);
2488         error = 0;
2489         /*
2490          * If multiple bios experienced an error, the job will reflect the
2491          * error of whichever failed bio completed last.
2492          */
2493         if (flags & BIO_ERROR)
2494                 atomic_set_int(&job->error, bio_error);
2495         if (opcode & LIO_WRITE)
2496                 atomic_add_int(&job->outblock, nblks);
2497         else
2498                 atomic_add_int(&job->inblock, nblks);
2499         atomic_subtract_int(&job->nbio, 1);
2500
2501
2502         if (atomic_load_int(&job->nbio) == 0) {
2503                 if (atomic_load_int(&job->error))
2504                         aio_complete(job, -1, job->error);
2505                 else
2506                         aio_complete(job, atomic_load_long(&job->nbytes), 0);
2507         }
2508 }
2509
2510 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2511 static int
2512 kern_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aiocb **ujobp,
2513     struct timespec *ts, struct aiocb_ops *ops)
2514 {
2515         struct proc *p = td->td_proc;
2516         struct timeval atv;
2517         struct kaioinfo *ki;
2518         struct kaiocb *job;
2519         struct aiocb *ujob;
2520         long error, status;
2521         int timo;
2522
2523         ops->store_aiocb(ujobp, NULL);
2524
2525         if (ts == NULL) {
2526                 timo = 0;
2527         } else if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec == 0) {
2528                 timo = -1;
2529         } else {
2530                 if ((ts->tv_nsec < 0) || (ts->tv_nsec >= 1000000000))
2531                         return (EINVAL);
2532
2533                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
2534                 if (itimerfix(&atv))
2535                         return (EINVAL);
2536                 timo = tvtohz(&atv);
2537         }
2538
2539         if (p->p_aioinfo == NULL)
2540                 aio_init_aioinfo(p);
2541         ki = p->p_aioinfo;
2542
2543         error = 0;
2544         job = NULL;
2545         AIO_LOCK(ki);
2546         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) == NULL) {
2547                 if (timo == -1) {
2548                         error = EWOULDBLOCK;
2549                         break;
2550                 }
2551                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2552                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
2553                     "aiowc", timo);
2554                 if (timo && error == ERESTART)
2555                         error = EINTR;
2556                 if (error)
2557                         break;
2558         }
2559
2560         if (job != NULL) {
2561                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
2562                 ujob = job->ujob;
2563                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
2564                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2565                 td->td_retval[0] = status;
2566                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
2567                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
2568                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
2569                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
2570                 aio_free_entry(job);
2571                 AIO_UNLOCK(ki);
2572                 ops->store_aiocb(ujobp, ujob);
2573                 ops->store_error(ujob, error);
2574                 ops->store_status(ujob, status);
2575         } else
2576                 AIO_UNLOCK(ki);
2577
2578         return (error);
2579 }
2580
2581 int
2582 sys_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aio_waitcomplete_args *uap)
2583 {
2584         struct timespec ts, *tsp;
2585         int error;
2586
2587         if (uap->timeout) {
2588                 /* Get timespec struct. */
2589                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2590                 if (error)
2591                         return (error);
2592                 tsp = &ts;
2593         } else
2594                 tsp = NULL;
2595
2596         return (kern_aio_waitcomplete(td, uap->aiocbp, tsp, &aiocb_ops));
2597 }
2598
2599 static int
2600 kern_aio_fsync(struct thread *td, int op, struct aiocb *ujob,
2601     struct aiocb_ops *ops)
2602 {
2603         int listop;
2604
2605         switch (op) {
2606         case O_SYNC:
2607                 listop = LIO_SYNC;
2608                 break;
2609         case O_DSYNC:
2610                 listop = LIO_DSYNC;
2611                 break;
2612         default:
2613                 return (EINVAL);
2614         }
2615
2616         return (aio_aqueue(td, ujob, NULL, listop, ops));
2617 }
2618
2619 int
2620 sys_aio_fsync(struct thread *td, struct aio_fsync_args *uap)
2621 {
2622
2623         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2624 }
2625
2626 /* kqueue attach function */
2627 static int
2628 filt_aioattach(struct knote *kn)
2629 {
2630         struct kaiocb *job;
2631
2632         job = (struct kaiocb *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2633
2634         /*
2635          * The job pointer must be validated before using it, so
2636          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2637          * set EV_FLAG1.
2638          */
2639         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2640                 return (EPERM);
2641         kn->kn_ptr.p_aio = job;
2642         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2643
2644         knlist_add(&job->klist, kn, 0);
2645
2646         return (0);
2647 }
2648
2649 /* kqueue detach function */
2650 static void
2651 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2652 {
2653         struct knlist *knl;
2654
2655         knl = &kn->kn_ptr.p_aio->klist;
2656         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2657         if (!knlist_empty(knl))
2658                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2659         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2660 }
2661
2662 /* kqueue filter function */
2663 /*ARGSUSED*/
2664 static int
2665 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2666 {
2667         struct kaiocb *job = kn->kn_ptr.p_aio;
2668
2669         kn->kn_data = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2670         if (!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED))
2671                 return (0);
2672         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2673         return (1);
2674 }
2675
2676 /* kqueue attach function */
2677 static int
2678 filt_lioattach(struct knote *kn)
2679 {
2680         struct aioliojob *lj;
2681
2682         lj = (struct aioliojob *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2683
2684         /*
2685          * The aioliojob pointer must be validated before using it, so
2686          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2687          * set EV_FLAG1.
2688          */
2689         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2690                 return (EPERM);
2691         kn->kn_ptr.p_lio = lj;
2692         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2693
2694         knlist_add(&lj->klist, kn, 0);
2695
2696         return (0);
2697 }
2698
2699 /* kqueue detach function */
2700 static void
2701 filt_liodetach(struct knote *kn)
2702 {
2703         struct knlist *knl;
2704
2705         knl = &kn->kn_ptr.p_lio->klist;
2706         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2707         if (!knlist_empty(knl))
2708                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2709         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2710 }
2711
2712 /* kqueue filter function */
2713 /*ARGSUSED*/
2714 static int
2715 filt_lio(struct knote *kn, long hint)
2716 {
2717         struct aioliojob * lj = kn->kn_ptr.p_lio;
2718
2719         return (lj->lioj_flags & LIOJ_KEVENT_POSTED);
2720 }
2721
2722 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
2723 #include <sys/mount.h>
2724 #include <sys/socket.h>
2725 #include <compat/freebsd32/freebsd32.h>
2726 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
2727 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
2728 #include <compat/freebsd32/freebsd32_syscall.h>
2729 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
2730
2731 struct __aiocb_private32 {
2732         int32_t status;
2733         int32_t error;
2734         uint32_t kernelinfo;
2735 };
2736
2737 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2738 typedef struct oaiocb32 {
2739         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
2740         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2741         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2742         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2743         struct  osigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2744         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2745         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2746         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2747 } oaiocb32_t;
2748 #endif
2749
2750 typedef struct aiocb32 {
2751         int32_t aio_fildes;             /* File descriptor */
2752         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2753         uint32_t aio_buf;       /* I/O buffer in process space */
2754         uint32_t aio_nbytes;    /* Number of bytes for I/O */
2755         int     __spare__[2];
2756         uint32_t __spare2__;
2757         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2758         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2759         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2760         struct  sigevent32 aio_sigevent;        /* Signal to deliver */
2761 } aiocb32_t;
2762
2763 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2764 static int
2765 convert_old_sigevent32(struct osigevent32 *osig, struct sigevent *nsig)
2766 {
2767
2768         /*
2769          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
2770          * supported by AIO with the old sigevent structure.
2771          */
2772         CP(*osig, *nsig, sigev_notify);
2773         switch (nsig->sigev_notify) {
2774         case SIGEV_NONE:
2775                 break;
2776         case SIGEV_SIGNAL:
2777                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
2778                 break;
2779         case SIGEV_KEVENT:
2780                 nsig->sigev_notify_kqueue =
2781                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
2782                 PTRIN_CP(*osig, *nsig, sigev_value.sival_ptr);
2783                 break;
2784         default:
2785                 return (EINVAL);
2786         }
2787         return (0);
2788 }
2789
2790 static int
2791 aiocb32_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob,
2792     int type __unused)
2793 {
2794         struct oaiocb32 job32;
2795         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
2796         int error;
2797
2798         bzero(kcb, sizeof(struct aiocb));
2799         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2800         if (error)
2801                 return (error);
2802
2803         /* No need to copyin aio_iov, because it did not exist in FreeBSD 6 */
2804
2805         CP(job32, *kcb, aio_fildes);
2806         CP(job32, *kcb, aio_offset);
2807         PTRIN_CP(job32, *kcb, aio_buf);
2808         CP(job32, *kcb, aio_nbytes);
2809         CP(job32, *kcb, aio_lio_opcode);
2810         CP(job32, *kcb, aio_reqprio);
2811         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.status);
2812         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.error);
2813         PTRIN_CP(job32, *kcb, _aiocb_private.kernelinfo);
2814         return (convert_old_sigevent32(&job32.aio_sigevent,
2815             &kcb->aio_sigevent));
2816 }
2817 #endif
2818
2819 static int
2820 aiocb32_copyin(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob, int type)
2821 {
2822         struct aiocb32 job32;
2823         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
2824         struct iovec32 *iov32;
2825         int error;
2826
2827         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2828         if (error)
2829                 return (error);
2830         CP(job32, *kcb, aio_fildes);
2831         CP(job32, *kcb, aio_offset);
2832         CP(job32, *kcb, aio_lio_opcode);
2833         if (type & LIO_VECTORED) {
2834                 iov32 = PTRIN(job32.aio_iov);
2835                 CP(job32, *kcb, aio_iovcnt);
2836                 /* malloc a uio and copy in the iovec */
2837                 error = freebsd32_copyinuio(iov32,
2838                     kcb->aio_iovcnt, &kjob->uiop);
2839                 if (error)
2840                         return (error);
2841         } else {
2842                 PTRIN_CP(job32, *kcb, aio_buf);
2843                 CP(job32, *kcb, aio_nbytes);
2844         }
2845         CP(job32, *kcb, aio_reqprio);
2846         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.status);
2847         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.error);
2848         PTRIN_CP(job32, *kcb, _aiocb_private.kernelinfo);
2849         error = convert_sigevent32(&job32.aio_sigevent, &kcb->aio_sigevent);
2850
2851         return (error);
2852 }
2853
2854 static long
2855 aiocb32_fetch_status(struct aiocb *ujob)
2856 {
2857         struct aiocb32 *ujob32;
2858
2859         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2860         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.status));
2861 }
2862
2863 static long
2864 aiocb32_fetch_error(struct aiocb *ujob)
2865 {
2866         struct aiocb32 *ujob32;
2867
2868         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2869         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.error));
2870 }
2871
2872 static int
2873 aiocb32_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
2874 {
2875         struct aiocb32 *ujob32;
2876
2877         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2878         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.status, status));
2879 }
2880
2881 static int
2882 aiocb32_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
2883 {
2884         struct aiocb32 *ujob32;
2885
2886         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2887         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.error, error));
2888 }
2889
2890 static int
2891 aiocb32_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
2892 {
2893         struct aiocb32 *ujob32;
2894
2895         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2896         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
2897 }
2898
2899 static int
2900 aiocb32_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
2901 {
2902
2903         return (suword32(ujobp, (long)ujob));
2904 }
2905
2906 static struct aiocb_ops aiocb32_ops = {
2907         .aio_copyin = aiocb32_copyin,
2908         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2909         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2910         .store_status = aiocb32_store_status,
2911         .store_error = aiocb32_store_error,
2912         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2913         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2914 };
2915
2916 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2917 static struct aiocb_ops aiocb32_ops_osigevent = {
2918         .aio_copyin = aiocb32_copyin_old_sigevent,
2919         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2920         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2921         .store_status = aiocb32_store_status,
2922         .store_error = aiocb32_store_error,
2923         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2924         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2925 };
2926 #endif
2927
2928 int
2929 freebsd32_aio_return(struct thread *td, struct freebsd32_aio_return_args *uap)
2930 {
2931
2932         return (kern_aio_return(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2933 }
2934
2935 int
2936 freebsd32_aio_suspend(struct thread *td, struct freebsd32_aio_suspend_args *uap)
2937 {
2938         struct timespec32 ts32;
2939         struct timespec ts, *tsp;
2940         struct aiocb **ujoblist;
2941         uint32_t *ujoblist32;
2942         int error, i;
2943
2944         if (uap->nent < 0 || uap->nent > max_aio_queue_per_proc)
2945                 return (EINVAL);
2946
2947         if (uap->timeout) {
2948                 /* Get timespec struct. */
2949                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32))) != 0)
2950                         return (error);
2951                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2952                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2953                 tsp = &ts;
2954         } else
2955                 tsp = NULL;
2956
2957         ujoblist = malloc(uap->nent * sizeof(ujoblist[0]), M_AIOS, M_WAITOK);
2958         ujoblist32 = (uint32_t *)ujoblist;
2959         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist32, uap->nent *
2960             sizeof(ujoblist32[0]));
2961         if (error == 0) {
2962                 for (i = uap->nent - 1; i >= 0; i--)
2963                         ujoblist[i] = PTRIN(ujoblist32[i]);
2964
2965                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2966         }
2967         free(ujoblist, M_AIOS);
2968         return (error);
2969 }
2970
2971 int
2972 freebsd32_aio_error(struct thread *td, struct freebsd32_aio_error_args *uap)
2973 {
2974
2975         return (kern_aio_error(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2976 }
2977
2978 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2979 int
2980 freebsd6_freebsd32_aio_read(struct thread *td,
2981     struct freebsd6_freebsd32_aio_read_args *uap)
2982 {
2983
2984         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2985             &aiocb32_ops_osigevent));
2986 }
2987 #endif
2988
2989 int
2990 freebsd32_aio_read(struct thread *td, struct freebsd32_aio_read_args *uap)
2991 {
2992
2993         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2994             &aiocb32_ops));
2995 }
2996
2997 int
2998 freebsd32_aio_readv(struct thread *td, struct freebsd32_aio_readv_args *uap)
2999 {
3000
3001         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READV,
3002             &aiocb32_ops));
3003 }
3004
3005 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
3006 int
3007 freebsd6_freebsd32_aio_write(struct thread *td,
3008     struct freebsd6_freebsd32_aio_write_args *uap)
3009 {
3010
3011         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
3012             &aiocb32_ops_osigevent));
3013 }
3014 #endif
3015
3016 int
3017 freebsd32_aio_write(struct thread *td, struct freebsd32_aio_write_args *uap)
3018 {
3019
3020         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
3021             &aiocb32_ops));
3022 }
3023
3024 int
3025 freebsd32_aio_writev(struct thread *td, struct freebsd32_aio_writev_args *uap)
3026 {
3027
3028         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITEV,
3029             &aiocb32_ops));
3030 }
3031
3032 int
3033 freebsd32_aio_mlock(struct thread *td, struct freebsd32_aio_mlock_args *uap)
3034 {
3035
3036         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK,
3037             &aiocb32_ops));
3038 }
3039
3040 int
3041 freebsd32_aio_waitcomplete(struct thread *td,
3042     struct freebsd32_aio_waitcomplete_args *uap)
3043 {
3044         struct timespec32 ts32;
3045         struct timespec ts, *tsp;
3046         int error;
3047
3048         if (uap->timeout) {
3049                 /* Get timespec struct. */
3050                 error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32));
3051                 if (error)
3052                         return (error);
3053                 CP(ts32, ts, tv_sec);
3054                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
3055                 tsp = &ts;
3056         } else
3057                 tsp = NULL;
3058
3059         return (kern_aio_waitcomplete(td, (struct aiocb **)uap->aiocbp, tsp,
3060             &aiocb32_ops));
3061 }
3062
3063 int
3064 freebsd32_aio_fsync(struct thread *td, struct freebsd32_aio_fsync_args *uap)
3065 {
3066
3067         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, (struct aiocb *)uap->aiocbp,
3068             &aiocb32_ops));
3069 }
3070
3071 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
3072 int
3073 freebsd6_freebsd32_lio_listio(struct thread *td,
3074     struct freebsd6_freebsd32_lio_listio_args *uap)
3075 {
3076         struct aiocb **acb_list;
3077         struct sigevent *sigp, sig;
3078         struct osigevent32 osig;
3079         uint32_t *acb_list32;
3080         int error, i, nent;
3081
3082         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
3083                 return (EINVAL);
3084
3085         nent = uap->nent;
3086         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
3087                 return (EINVAL);
3088
3089         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
3090                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
3091                 if (error)
3092                         return (error);
3093                 error = convert_old_sigevent32(&osig, &sig);
3094                 if (error)
3095                         return (error);
3096                 sigp = &sig;
3097         } else
3098                 sigp = NULL;
3099
3100         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3101         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
3102         if (error) {
3103                 free(acb_list32, M_LIO);
3104                 return (error);
3105         }
3106         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3107         for (i = 0; i < nent; i++)
3108                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
3109         free(acb_list32, M_LIO);
3110
3111         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
3112             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
3113             &aiocb32_ops_osigevent);
3114         free(acb_list, M_LIO);
3115         return (error);
3116 }
3117 #endif
3118
3119 int
3120 freebsd32_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_lio_listio_args *uap)
3121 {
3122         struct aiocb **acb_list;
3123         struct sigevent *sigp, sig;
3124         struct sigevent32 sig32;
3125         uint32_t *acb_list32;
3126         int error, i, nent;
3127
3128         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
3129                 return (EINVAL);
3130
3131         nent = uap->nent;
3132         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
3133                 return (EINVAL);
3134
3135         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
3136                 error = copyin(uap->sig, &sig32, sizeof(sig32));
3137                 if (error)
3138                         return (error);
3139                 error = convert_sigevent32(&sig32, &sig);
3140                 if (error)
3141                         return (error);
3142                 sigp = &sig;
3143         } else
3144                 sigp = NULL;
3145
3146         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3147         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
3148         if (error) {
3149                 free(acb_list32, M_LIO);
3150                 return (error);
3151         }
3152         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3153         for (i = 0; i < nent; i++)
3154                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
3155         free(acb_list32, M_LIO);
3156
3157         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
3158             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
3159             &aiocb32_ops);
3160         free(acb_list, M_LIO);
3161         return (error);
3162 }
3163
3164 #endif