sys/kern/vfs_aio.c

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