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/capability.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/protosw.h>
  49 #include <sys/sema.h>
  50 #include <sys/socket.h>
  51 #include <sys/socketvar.h>
  52 #include <sys/syscall.h>
  53 #include <sys/sysent.h>
  54 #include <sys/sysctl.h>
  55 #include <sys/sx.h>
  56 #include <sys/taskqueue.h>
  57 #include <sys/vnode.h>
  58 #include <sys/conf.h>
  59 #include <sys/event.h>
  60 #include <sys/mount.h>
  61
  62 #include <machine/atomic.h>
  63
  64 #include <vm/vm.h>
  65 #include <vm/vm_extern.h>
  66 #include <vm/pmap.h>
  67 #include <vm/vm_map.h>
  68 #include <vm/vm_object.h>
  69 #include <vm/uma.h>
  70 #include <sys/aio.h>
  71
  72 #include "opt_vfs_aio.h"
  73
  74 /*
  75  * Counter for allocating reference ids to new jobs.  Wrapped to 1 on
  76  * overflow. (XXX will be removed soon.)
  77  */
  78 static u_long jobrefid;
  79
  80 /*
  81  * Counter for aio_fsync.
  82  */
  83 static uint64_t jobseqno;
  84
  85 #define JOBST_NULL              0
  86 #define JOBST_JOBQSOCK          1
  87 #define JOBST_JOBQGLOBAL        2
  88 #define JOBST_JOBRUNNING        3
  89 #define JOBST_JOBFINISHED       4
  90 #define JOBST_JOBQBUF           5
  91 #define JOBST_JOBQSYNC          6
  92
  93 #ifndef MAX_AIO_PER_PROC
  94 #define MAX_AIO_PER_PROC        32
  95 #endif
  96
  97 #ifndef MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC
  98 #define MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC  256 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  99 #endif
 100
 101 #ifndef MAX_AIO_PROCS
 102 #define MAX_AIO_PROCS           32
 103 #endif
 104
 105 #ifndef MAX_AIO_QUEUE
 106 #define MAX_AIO_QUEUE           1024 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
 107 #endif
 108
 109 #ifndef TARGET_AIO_PROCS
 110 #define TARGET_AIO_PROCS        4
 111 #endif
 112
 113 #ifndef MAX_BUF_AIO
 114 #define MAX_BUF_AIO             16
 115 #endif
 116
 117 #ifndef AIOD_TIMEOUT_DEFAULT
 118 #define AIOD_TIMEOUT_DEFAULT    (10 * hz)
 119 #endif
 120
 121 #ifndef AIOD_LIFETIME_DEFAULT
 122 #define AIOD_LIFETIME_DEFAULT   (30 * hz)
 123 #endif
 124
 125 FEATURE(aio, "Asynchronous I/O");
 126
 127 static MALLOC_DEFINE(M_LIO, "lio", "listio aio control block list");
 128
 129 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, aio, CTLFLAG_RW, 0, "Async IO management");
 130
 131 static int max_aio_procs = MAX_AIO_PROCS;
 132 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_procs,
 133         CTLFLAG_RW, &max_aio_procs, 0,
 134         "Maximum number of kernel threads to use for handling async IO ");
 135
 136 static int num_aio_procs = 0;
 137 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_aio_procs,
 138         CTLFLAG_RD, &num_aio_procs, 0,
 139         "Number of presently active kernel threads for async IO");
 140
 141 /*
 142  * The code will adjust the actual number of AIO processes towards this
 143  * number when it gets a chance.
 144  */
 145 static int target_aio_procs = TARGET_AIO_PROCS;
 146 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, target_aio_procs, CTLFLAG_RW, &target_aio_procs,
 147         0, "Preferred number of ready kernel threads for async IO");
 148
 149 static int max_queue_count = MAX_AIO_QUEUE;
 150 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue, CTLFLAG_RW, &max_queue_count, 0,
 151     "Maximum number of aio requests to queue, globally");
 152
 153 static int num_queue_count = 0;
 154 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_queue_count, CTLFLAG_RD, &num_queue_count, 0,
 155     "Number of queued aio requests");
 156
 157 static int num_buf_aio = 0;
 158 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_buf_aio, CTLFLAG_RD, &num_buf_aio, 0,
 159     "Number of aio requests presently handled by the buf subsystem");
 160
 161 /* Number of async I/O thread in the process of being started */
 162 /* XXX This should be local to aio_aqueue() */
 163 static int num_aio_resv_start = 0;
 164
 165 static int aiod_timeout;
 166 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_timeout, CTLFLAG_RW, &aiod_timeout, 0,
 167     "Timeout value for synchronous aio operations");
 168
 169 static int aiod_lifetime;
 170 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_lifetime, CTLFLAG_RW, &aiod_lifetime, 0,
 171     "Maximum lifetime for idle aiod");
 172
 173 static int unloadable = 0;
 174 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, unloadable, CTLFLAG_RW, &unloadable, 0,
 175     "Allow unload of aio (not recommended)");
 176
 177
 178 static int max_aio_per_proc = MAX_AIO_PER_PROC;
 179 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_per_proc, CTLFLAG_RW, &max_aio_per_proc,
 180     0, "Maximum active aio requests per process (stored in the process)");
 181
 182 static int max_aio_queue_per_proc = MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC;
 183 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue_per_proc, CTLFLAG_RW,
 184     &max_aio_queue_per_proc, 0,
 185     "Maximum queued aio requests per process (stored in the process)");
 186
 187 static int max_buf_aio = MAX_BUF_AIO;
 188 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_buf_aio, CTLFLAG_RW, &max_buf_aio, 0,
 189     "Maximum buf aio requests per process (stored in the process)");
 190
 191 typedef struct oaiocb {
 192         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
 193         off_t   aio_offset;             /* File offset for I/O */
 194         volatile void *aio_buf;         /* I/O buffer in process space */
 195         size_t  aio_nbytes;             /* Number of bytes for I/O */
 196         struct  osigevent aio_sigevent; /* Signal to deliver */
 197         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
 198         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
 199         struct  __aiocb_private _aiocb_private;
 200 } oaiocb_t;
 201
 202 /*
 203  * Below is a key of locks used to protect each member of struct aiocblist
 204  * aioliojob and kaioinfo and any backends.
 205  *
 206  * * - need not protected
 207  * a - locked by kaioinfo lock
 208  * b - locked by backend lock, the backend lock can be null in some cases,
 209  *     for example, BIO belongs to this type, in this case, proc lock is
 210  *     reused.
 211  * c - locked by aio_job_mtx, the lock for the generic file I/O backend.
 212  */
 213
 214 /*
 215  * Current, there is only two backends: BIO and generic file I/O.
 216  * socket I/O is served by generic file I/O, this is not a good idea, since
 217  * disk file I/O and any other types without O_NONBLOCK flag can block daemon
 218  * threads, if there is no thread to serve socket I/O, the socket I/O will be
 219  * delayed too long or starved, we should create some threads dedicated to
 220  * sockets to do non-blocking I/O, same for pipe and fifo, for these I/O
 221  * systems we really need non-blocking interface, fiddling O_NONBLOCK in file
 222  * structure is not safe because there is race between userland and aio
 223  * daemons.
 224  */
 225
 226 struct aiocblist {
 227         TAILQ_ENTRY(aiocblist) list;    /* (b) internal list of for backend */
 228         TAILQ_ENTRY(aiocblist) plist;   /* (a) list of jobs for each backend */
 229         TAILQ_ENTRY(aiocblist) allist;  /* (a) list of all jobs in proc */
 230         int     jobflags;               /* (a) job flags */
 231         int     jobstate;               /* (b) job state */
 232         int     inputcharge;            /* (*) input blockes */
 233         int     outputcharge;           /* (*) output blockes */
 234         struct  buf *bp;                /* (*) private to BIO backend,
 235                                          * buffer pointer
 236                                          */
 237         struct  proc *userproc;         /* (*) user process */
 238         struct  ucred *cred;            /* (*) active credential when created */
 239         struct  file *fd_file;          /* (*) pointer to file structure */
 240         struct  aioliojob *lio;         /* (*) optional lio job */
 241         struct  aiocb *uuaiocb;         /* (*) pointer in userspace of aiocb */
 242         struct  knlist klist;           /* (a) list of knotes */
 243         struct  aiocb uaiocb;           /* (*) kernel I/O control block */
 244         ksiginfo_t ksi;                 /* (a) realtime signal info */
 245         struct  task biotask;           /* (*) private to BIO backend */
 246         uint64_t seqno;                 /* (*) job number */
 247         int     pending;                /* (a) number of pending I/O, aio_fsync only */
 248 };
 249
 250 /* jobflags */
 251 #define AIOCBLIST_DONE          0x01
 252 #define AIOCBLIST_BUFDONE       0x02
 253 #define AIOCBLIST_RUNDOWN       0x04
 254 #define AIOCBLIST_CHECKSYNC     0x08
 255
 256 /*
 257  * AIO process info
 258  */
 259 #define AIOP_FREE       0x1                     /* proc on free queue */
 260
 261 struct aiothreadlist {
 262         int aiothreadflags;                     /* (c) AIO proc flags */
 263         TAILQ_ENTRY(aiothreadlist) list;        /* (c) list of processes */
 264         struct thread *aiothread;               /* (*) the AIO thread */
 265 };
 266
 267 /*
 268  * data-structure for lio signal management
 269  */
 270 struct aioliojob {
 271         int     lioj_flags;                     /* (a) listio flags */
 272         int     lioj_count;                     /* (a) listio flags */
 273         int     lioj_finished_count;            /* (a) listio flags */
 274         struct  sigevent lioj_signal;           /* (a) signal on all I/O done */
 275         TAILQ_ENTRY(aioliojob) lioj_list;       /* (a) lio list */
 276         struct  knlist klist;                   /* (a) list of knotes */
 277         ksiginfo_t lioj_ksi;                    /* (a) Realtime signal info */
 278 };
 279
 280 #define LIOJ_SIGNAL             0x1     /* signal on all done (lio) */
 281 #define LIOJ_SIGNAL_POSTED      0x2     /* signal has been posted */
 282 #define LIOJ_KEVENT_POSTED      0x4     /* kevent triggered */
 283
 284 /*
 285  * per process aio data structure
 286  */
 287 struct kaioinfo {
 288         struct mtx      kaio_mtx;       /* the lock to protect this struct */
 289         int     kaio_flags;             /* (a) per process kaio flags */
 290         int     kaio_maxactive_count;   /* (*) maximum number of AIOs */
 291         int     kaio_active_count;      /* (c) number of currently used AIOs */
 292         int     kaio_qallowed_count;    /* (*) maxiumu size of AIO queue */
 293         int     kaio_count;             /* (a) size of AIO queue */
 294         int     kaio_ballowed_count;    /* (*) maximum number of buffers */
 295         int     kaio_buffer_count;      /* (a) number of physio buffers */
 296         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_all;        /* (a) all AIOs in the process */
 297         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_done;       /* (a) done queue for process */
 298         TAILQ_HEAD(,aioliojob) kaio_liojoblist; /* (a) list of lio jobs */
 299         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_jobqueue;   /* (a) job queue for process */
 300         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_bufqueue;   /* (a) buffer job queue for process */
 301         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_sockqueue;  /* (a) queue for aios waiting on sockets,
 302                                                  *  NOT USED YET.
 303                                                  */
 304         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_syncqueue;  /* (a) queue for aio_fsync */
 305         struct  task    kaio_task;      /* (*) task to kick aio threads */
 306 };
 307
 308 #define AIO_LOCK(ki)            mtx_lock(&(ki)->kaio_mtx)
 309 #define AIO_UNLOCK(ki)          mtx_unlock(&(ki)->kaio_mtx)
 310 #define AIO_LOCK_ASSERT(ki, f)  mtx_assert(&(ki)->kaio_mtx, (f))
 311 #define AIO_MTX(ki)             (&(ki)->kaio_mtx)
 312
 313 #define KAIO_RUNDOWN    0x1     /* process is being run down */
 314 #define KAIO_WAKEUP     0x2     /* wakeup process when there is a significant event */
 315
 316 /*
 317  * Operations used to interact with userland aio control blocks.
 318  * Different ABIs provide their own operations.
 319  */
 320 struct aiocb_ops {
 321         int     (*copyin)(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob);
 322         long    (*fetch_status)(struct aiocb *ujob);
 323         long    (*fetch_error)(struct aiocb *ujob);
 324         int     (*store_status)(struct aiocb *ujob, long status);
 325         int     (*store_error)(struct aiocb *ujob, long error);
 326         int     (*store_kernelinfo)(struct aiocb *ujob, long jobref);
 327         int     (*store_aiocb)(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob);
 328 };
 329
 330 static TAILQ_HEAD(,aiothreadlist) aio_freeproc;         /* (c) Idle daemons */
 331 static struct sema aio_newproc_sem;
 332 static struct mtx aio_job_mtx;
 333 static struct mtx aio_sock_mtx;
 334 static TAILQ_HEAD(,aiocblist) aio_jobs;                 /* (c) Async job list */
 335 static struct unrhdr *aiod_unr;
 336
 337 void            aio_init_aioinfo(struct proc *p);
 338 static int      aio_onceonly(void);
 339 static int      aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe);
 340 static void     aio_process(struct aiocblist *aiocbe);
 341 static int      aio_newproc(int *);
 342 int             aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *job,
 343                         struct aioliojob *lio, int type, struct aiocb_ops *ops);
 344 static void     aio_physwakeup(struct buf *bp);
 345 static void     aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p);
 346 static void     aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp);
 347 static int      aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *iocb);
 348 static void     biohelper(void *, int);
 349 static void     aio_daemon(void *param);
 350 static void     aio_swake_cb(struct socket *, struct sockbuf *);
 351 static int      aio_unload(void);
 352 static void     aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct aiocblist *aiocbe, int type);
 353 #define DONE_BUF        1
 354 #define DONE_QUEUE      2
 355 static int      aio_kick(struct proc *userp);
 356 static void     aio_kick_nowait(struct proc *userp);
 357 static void     aio_kick_helper(void *context, int pending);
 358 static int      filt_aioattach(struct knote *kn);
 359 static void     filt_aiodetach(struct knote *kn);
 360 static int      filt_aio(struct knote *kn, long hint);
 361 static int      filt_lioattach(struct knote *kn);
 362 static void     filt_liodetach(struct knote *kn);
 363 static int      filt_lio(struct knote *kn, long hint);
 364
 365 /*
 366  * Zones for:
 367  *      kaio    Per process async io info
 368  *      aiop    async io thread data
 369  *      aiocb   async io jobs
 370  *      aiol    list io job pointer - internal to aio_suspend XXX
 371  *      aiolio  list io jobs
 372  */
 373 static uma_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiol_zone, aiolio_zone;
 374
 375 /* kqueue filters for aio */
 376 static struct filterops aio_filtops = {
 377         .f_isfd = 0,
 378         .f_attach = filt_aioattach,
 379         .f_detach = filt_aiodetach,
 380         .f_event = filt_aio,
 381 };
 382 static struct filterops lio_filtops = {
 383         .f_isfd = 0,
 384         .f_attach = filt_lioattach,
 385         .f_detach = filt_liodetach,
 386         .f_event = filt_lio
 387 };
 388
 389 static eventhandler_tag exit_tag, exec_tag;
 390
 391 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(aiod_bio);
 392
 393 /*
 394  * Main operations function for use as a kernel module.
 395  */
 396 static int
 397 aio_modload(struct module *module, int cmd, void *arg)
 398 {
 399         int error = 0;
 400
 401         switch (cmd) {
 402         case MOD_LOAD:
 403                 aio_onceonly();
 404                 break;
 405         case MOD_UNLOAD:
 406                 error = aio_unload();
 407                 break;
 408         case MOD_SHUTDOWN:
 409                 break;
 410         default:
 411                 error = EINVAL;
 412                 break;
 413         }
 414         return (error);
 415 }
 416
 417 static moduledata_t aio_mod = {
 418         "aio",
 419         &aio_modload,
 420         NULL
 421 };
 422
 423 static struct syscall_helper_data aio_syscalls[] = {
 424         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_cancel),
 425         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_error),
 426         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_fsync),
 427         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_read),
 428         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_return),
 429         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_suspend),
 430         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_waitcomplete),
 431         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_write),
 432         SYSCALL_INIT_HELPER(lio_listio),
 433         SYSCALL_INIT_HELPER(oaio_read),
 434         SYSCALL_INIT_HELPER(oaio_write),
 435         SYSCALL_INIT_HELPER(olio_listio),
 436         SYSCALL_INIT_LAST
 437 };
 438
 439 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 440 #include <sys/mount.h>
 441 #include <sys/socket.h>
 442 #include <compat/freebsd32/freebsd32.h>
 443 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
 444 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
 445 #include <compat/freebsd32/freebsd32_syscall.h>
 446 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
 447
 448 static struct syscall_helper_data aio32_syscalls[] = {
 449         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_return),
 450         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_suspend),
 451         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_cancel),
 452         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_error),
 453         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_fsync),
 454         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_read),
 455         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_write),
 456         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_waitcomplete),
 457         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_lio_listio),
 458         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_oaio_read),
 459         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_oaio_write),
 460         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_olio_listio),
 461         SYSCALL_INIT_LAST
 462 };
 463 #endif
 464
 465 DECLARE_MODULE(aio, aio_mod,
 466         SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY);
 467 MODULE_VERSION(aio, 1);
 468
 469 /*
 470  * Startup initialization
 471  */
 472 static int
 473 aio_onceonly(void)
 474 {
 475         int error;
 476
 477         /* XXX: should probably just use so->callback */
 478         aio_swake = &aio_swake_cb;
 479         exit_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, aio_proc_rundown, NULL,
 480             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 481         exec_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, aio_proc_rundown_exec, NULL,
 482             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 483         kqueue_add_filteropts(EVFILT_AIO, &aio_filtops);
 484         kqueue_add_filteropts(EVFILT_LIO, &lio_filtops);
 485         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
 486         sema_init(&aio_newproc_sem, 0, "aio_new_proc");
 487         mtx_init(&aio_job_mtx, "aio_job", NULL, MTX_DEF);
 488         mtx_init(&aio_sock_mtx, "aio_sock", NULL, MTX_DEF);
 489         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
 490         aiod_unr = new_unrhdr(1, INT_MAX, NULL);
 491         kaio_zone = uma_zcreate("AIO", sizeof(struct kaioinfo), NULL, NULL,
 492             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 493         aiop_zone = uma_zcreate("AIOP", sizeof(struct aiothreadlist), NULL,
 494             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 495         aiocb_zone = uma_zcreate("AIOCB", sizeof(struct aiocblist), NULL, NULL,
 496             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 497         aiol_zone = uma_zcreate("AIOL", AIO_LISTIO_MAX*sizeof(intptr_t) , NULL,
 498             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 499         aiolio_zone = uma_zcreate("AIOLIO", sizeof(struct aioliojob), NULL,
 500             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 501         aiod_timeout = AIOD_TIMEOUT_DEFAULT;
 502         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
 503         jobrefid = 1;
 504         async_io_version = _POSIX_VERSION;
 505         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, AIO_LISTIO_MAX);
 506         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, MAX_AIO_QUEUE);
 507         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, 0);
 508
 509         error = syscall_helper_register(aio_syscalls);
 510         if (error)
 511                 return (error);
 512 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 513         error = syscall32_helper_register(aio32_syscalls);
 514         if (error)
 515                 return (error);
 516 #endif
 517         return (0);
 518 }
 519
 520 /*
 521  * Callback for unload of AIO when used as a module.
 522  */
 523 static int
 524 aio_unload(void)
 525 {
 526         int error;
 527
 528         /*
 529          * XXX: no unloads by default, it's too dangerous.
 530          * perhaps we could do it if locked out callers and then
 531          * did an aio_proc_rundown() on each process.
 532          *
 533          * jhb: aio_proc_rundown() needs to run on curproc though,
 534          * so I don't think that would fly.
 535          */
 536         if (!unloadable)
 537                 return (EOPNOTSUPP);
 538
 539 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 540         syscall32_helper_unregister(aio32_syscalls);
 541 #endif
 542         syscall_helper_unregister(aio_syscalls);
 543
 544         error = kqueue_del_filteropts(EVFILT_AIO);
 545         if (error)
 546                 return error;
 547         error = kqueue_del_filteropts(EVFILT_LIO);
 548         if (error)
 549                 return error;
 550         async_io_version = 0;
 551         aio_swake = NULL;
 552         taskqueue_free(taskqueue_aiod_bio);
 553         delete_unrhdr(aiod_unr);
 554         uma_zdestroy(kaio_zone);
 555         uma_zdestroy(aiop_zone);
 556         uma_zdestroy(aiocb_zone);
 557         uma_zdestroy(aiol_zone);
 558         uma_zdestroy(aiolio_zone);
 559         EVENTHANDLER_DEREGISTER(process_exit, exit_tag);
 560         EVENTHANDLER_DEREGISTER(process_exec, exec_tag);
 561         mtx_destroy(&aio_job_mtx);
 562         mtx_destroy(&aio_sock_mtx);
 563         sema_destroy(&aio_newproc_sem);
 564         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, -1);
 565         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, -1);
 566         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, -1);
 567         return (0);
 568 }
 569
 570 /*
 571  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
 572  * per-process for user limit (resource) management.
 573  */
 574 void
 575 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
 576 {
 577         struct kaioinfo *ki;
 578
 579         ki = uma_zalloc(kaio_zone, M_WAITOK);
 580         mtx_init(&ki->kaio_mtx, "aiomtx", NULL, MTX_DEF);
 581         ki->kaio_flags = 0;
 582         ki->kaio_maxactive_count = max_aio_per_proc;
 583         ki->kaio_active_count = 0;
 584         ki->kaio_qallowed_count = max_aio_queue_per_proc;
 585         ki->kaio_count = 0;
 586         ki->kaio_ballowed_count = max_buf_aio;
 587         ki->kaio_buffer_count = 0;
 588         TAILQ_INIT(&ki->kaio_all);
 589         TAILQ_INIT(&ki->kaio_done);
 590         TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
 591         TAILQ_INIT(&ki->kaio_bufqueue);
 592         TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
 593         TAILQ_INIT(&ki->kaio_sockqueue);
 594         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncqueue);
 595         TASK_INIT(&ki->kaio_task, 0, aio_kick_helper, p);
 596         PROC_LOCK(p);
 597         if (p->p_aioinfo == NULL) {
 598                 p->p_aioinfo = ki;
 599                 PROC_UNLOCK(p);
 600         } else {
 601                 PROC_UNLOCK(p);
 602                 mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 603                 uma_zfree(kaio_zone, ki);
 604         }
 605
 606         while (num_aio_procs < MIN(target_aio_procs, max_aio_procs))
 607                 aio_newproc(NULL);
 608 }
 609
 610 static int
 611 aio_sendsig(struct proc *p, struct sigevent *sigev, ksiginfo_t *ksi)
 612 {
 613         struct thread *td;
 614         int error;
 615
 616         error = sigev_findtd(p, sigev, &td);
 617         if (error)
 618                 return (error);
 619         if (!KSI_ONQ(ksi)) {
 620                 ksiginfo_set_sigev(ksi, sigev);
 621                 ksi->ksi_code = SI_ASYNCIO;
 622                 ksi->ksi_flags |= KSI_EXT | KSI_INS;
 623                 tdsendsignal(p, td, ksi->ksi_signo, ksi);
 624         }
 625         PROC_UNLOCK(p);
 626         return (error);
 627 }
 628
 629 /*
 630  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
 631  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
 632  * restart the queue scan.
 633  */
 634 static int
 635 aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe)
 636 {
 637         struct kaioinfo *ki;
 638         struct aioliojob *lj;
 639         struct proc *p;
 640
 641         p = aiocbe->userproc;
 642         MPASS(curproc == p);
 643         ki = p->p_aioinfo;
 644         MPASS(ki != NULL);
 645
 646         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 647         MPASS(aiocbe->jobstate == JOBST_JOBFINISHED);
 648
 649         atomic_subtract_int(&num_queue_count, 1);
 650
 651         ki->kaio_count--;
 652         MPASS(ki->kaio_count >= 0);
 653
 654         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_done, aiocbe, plist);
 655         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_all, aiocbe, allist);
 656
 657         lj = aiocbe->lio;
 658         if (lj) {
 659                 lj->lioj_count--;
 660                 lj->lioj_finished_count--;
 661
 662                 if (lj->lioj_count == 0) {
 663                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 664                         /* lio is going away, we need to destroy any knotes */
 665                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 666                         PROC_LOCK(p);
 667                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 668                         PROC_UNLOCK(p);
 669                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 670                 }
 671         }
 672
 673         /* aiocbe is going away, we need to destroy any knotes */
 674         knlist_delete(&aiocbe->klist, curthread, 1);
 675         PROC_LOCK(p);
 676         sigqueue_take(&aiocbe->ksi);
 677         PROC_UNLOCK(p);
 678
 679         MPASS(aiocbe->bp == NULL);
 680         aiocbe->jobstate = JOBST_NULL;
 681         AIO_UNLOCK(ki);
 682
 683         /*
 684          * The thread argument here is used to find the owning process
 685          * and is also passed to fo_close() which may pass it to various
 686          * places such as devsw close() routines.  Because of that, we
 687          * need a thread pointer from the process owning the job that is
 688          * persistent and won't disappear out from under us or move to
 689          * another process.
 690          *
 691          * Currently, all the callers of this function call it to remove
 692          * an aiocblist from the current process' job list either via a
 693          * syscall or due to the current process calling exit() or
 694          * execve().  Thus, we know that p == curproc.  We also know that
 695          * curthread can't exit since we are curthread.
 696          *
 697          * Therefore, we use curthread as the thread to pass to
 698          * knlist_delete().  This does mean that it is possible for the
 699          * thread pointer at close time to differ from the thread pointer
 700          * at open time, but this is already true of file descriptors in
 701          * a multithreaded process.
 702          */
 703         fdrop(aiocbe->fd_file, curthread);
 704         crfree(aiocbe->cred);
 705         uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
 706         AIO_LOCK(ki);
 707
 708         return (0);
 709 }
 710
 711 static void
 712 aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp __unused)
 713 {
 714         aio_proc_rundown(arg, p);
 715 }
 716
 717 /*
 718  * Rundown the jobs for a given process.
 719  */
 720 static void
 721 aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p)
 722 {
 723         struct kaioinfo *ki;
 724         struct aioliojob *lj;
 725         struct aiocblist *cbe, *cbn;
 726         struct file *fp;
 727         struct socket *so;
 728         int remove;
 729
 730         KASSERT(curthread->td_proc == p,
 731             ("%s: called on non-curproc", __func__));
 732         ki = p->p_aioinfo;
 733         if (ki == NULL)
 734                 return;
 735
 736         AIO_LOCK(ki);
 737         ki->kaio_flags |= KAIO_RUNDOWN;
 738
 739 restart:
 740
 741         /*
 742          * Try to cancel all pending requests. This code simulates
 743          * aio_cancel on all pending I/O requests.
 744          */
 745         TAILQ_FOREACH_SAFE(cbe, &ki->kaio_jobqueue, plist, cbn) {
 746                 remove = 0;
 747                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
 748                 if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
 749                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, cbe, list);
 750                         remove = 1;
 751                 } else if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQSOCK) {
 752                         fp = cbe->fd_file;
 753                         MPASS(fp->f_type == DTYPE_SOCKET);
 754                         so = fp->f_data;
 755                         TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cbe, list);
 756                         remove = 1;
 757                 } else if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQSYNC) {
 758                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, cbe, list);
 759                         remove = 1;
 760                 }
 761                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
 762
 763                 if (remove) {
 764                         cbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
 765                         cbe->uaiocb._aiocb_private.status = -1;
 766                         cbe->uaiocb._aiocb_private.error = ECANCELED;
 767                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, cbe, plist);
 768                         aio_bio_done_notify(p, cbe, DONE_QUEUE);
 769                 }
 770         }
 771
 772         /* Wait for all running I/O to be finished */
 773         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue) ||
 774             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue)) {
 775                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
 776                 msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO, "aioprn", hz);
 777                 goto restart;
 778         }
 779
 780         /* Free all completed I/O requests. */
 781         while ((cbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) != NULL)
 782                 aio_free_entry(cbe);
 783
 784         while ((lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist)) != NULL) {
 785                 if (lj->lioj_count == 0) {
 786                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 787                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 788                         PROC_LOCK(p);
 789                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 790                         PROC_UNLOCK(p);
 791                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 792                 } else {
 793                         panic("LIO job not cleaned up: C:%d, FC:%d\n",
 794                             lj->lioj_count, lj->lioj_finished_count);
 795                 }
 796         }
 797         AIO_UNLOCK(ki);
 798         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_bio, &ki->kaio_task);
 799         mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 800         uma_zfree(kaio_zone, ki);
 801         p->p_aioinfo = NULL;
 802 }
 803
 804 /*
 805  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
 806  */
 807 static struct aiocblist *
 808 aio_selectjob(struct aiothreadlist *aiop)
 809 {
 810         struct aiocblist *aiocbe;
 811         struct kaioinfo *ki;
 812         struct proc *userp;
 813
 814         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
 815         TAILQ_FOREACH(aiocbe, &aio_jobs, list) {
 816                 userp = aiocbe->userproc;
 817                 ki = userp->p_aioinfo;
 818
 819                 if (ki->kaio_active_count < ki->kaio_maxactive_count) {
 820                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, aiocbe, list);
 821                         /* Account for currently active jobs. */
 822                         ki->kaio_active_count++;
 823                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBRUNNING;
 824                         break;
 825                 }
 826         }
 827         return (aiocbe);
 828 }
 829
 830 /*
 831  *  Move all data to a permanent storage device, this code
 832  *  simulates fsync syscall.
 833  */
 834 static int
 835 aio_fsync_vnode(struct thread *td, struct vnode *vp)
 836 {
 837         struct mount *mp;
 838         int vfslocked;
 839         int error;
 840
 841         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
 842         if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
 843                 goto drop;
 844         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 845         if (vp->v_object != NULL) {
 846                 VM_OBJECT_LOCK(vp->v_object);
 847                 vm_object_page_clean(vp->v_object, 0, 0, 0);
 848                 VM_OBJECT_UNLOCK(vp->v_object);
 849         }
 850         error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
 851
 852         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 853         vn_finished_write(mp);
 854 drop:
 855         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 856         return (error);
 857 }
 858
 859 /*
 860  * The AIO processing activity.  This is the code that does the I/O request for
 861  * the non-physio version of the operations.  The normal vn operations are used,
 862  * and this code should work in all instances for every type of file, including
 863  * pipes, sockets, fifos, and regular files.
 864  *
 865  * XXX I don't think it works well for socket, pipe, and fifo.
 866  */
 867 static void
 868 aio_process(struct aiocblist *aiocbe)
 869 {
 870         struct ucred *td_savedcred;
 871         struct thread *td;
 872         struct aiocb *cb;
 873         struct file *fp;
 874         struct socket *so;
 875         struct uio auio;
 876         struct iovec aiov;
 877         int cnt;
 878         int error;
 879         int oublock_st, oublock_end;
 880         int inblock_st, inblock_end;
 881
 882         td = curthread;
 883         td_savedcred = td->td_ucred;
 884         td->td_ucred = aiocbe->cred;
 885         cb = &aiocbe->uaiocb;
 886         fp = aiocbe->fd_file;
 887
 888         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_SYNC) {
 889                 error = 0;
 890                 cnt = 0;
 891                 if (fp->f_vnode != NULL)
 892                         error = aio_fsync_vnode(td, fp->f_vnode);
 893                 cb->_aiocb_private.error = error;
 894                 cb->_aiocb_private.status = 0;
 895                 td->td_ucred = td_savedcred;
 896                 return;
 897         }
 898
 899         aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
 900         aiov.iov_len = cb->aio_nbytes;
 901
 902         auio.uio_iov = &aiov;
 903         auio.uio_iovcnt = 1;
 904         auio.uio_offset = cb->aio_offset;
 905         auio.uio_resid = cb->aio_nbytes;
 906         cnt = cb->aio_nbytes;
 907         auio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 908         auio.uio_td = td;
 909
 910         inblock_st = td->td_ru.ru_inblock;
 911         oublock_st = td->td_ru.ru_oublock;
 912         /*
 913          * aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
 914          * released in aio_free_entry().
 915          */
 916         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ) {
 917                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 918                 if (auio.uio_resid == 0)
 919                         error = 0;
 920                 else
 921                         error = fo_read(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 922         } else {
 923                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE)
 924                         bwillwrite();
 925                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 926                 error = fo_write(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 927         }
 928         inblock_end = td->td_ru.ru_inblock;
 929         oublock_end = td->td_ru.ru_oublock;
 930
 931         aiocbe->inputcharge = inblock_end - inblock_st;
 932         aiocbe->outputcharge = oublock_end - oublock_st;
 933
 934         if ((error) && (auio.uio_resid != cnt)) {
 935                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
 936                         error = 0;
 937                 if ((error == EPIPE) && (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE)) {
 938                         int sigpipe = 1;
 939                         if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
 940                                 so = fp->f_data;
 941                                 if (so->so_options & SO_NOSIGPIPE)
 942                                         sigpipe = 0;
 943                         }
 944                         if (sigpipe) {
 945                                 PROC_LOCK(aiocbe->userproc);
 946                                 kern_psignal(aiocbe->userproc, SIGPIPE);
 947                                 PROC_UNLOCK(aiocbe->userproc);
 948                         }
 949                 }
 950         }
 951
 952         cnt -= auio.uio_resid;
 953         cb->_aiocb_private.error = error;
 954         cb->_aiocb_private.status = cnt;
 955         td->td_ucred = td_savedcred;
 956 }
 957
 958 static void
 959 aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct aiocblist *aiocbe, int type)
 960 {
 961         struct aioliojob *lj;
 962         struct kaioinfo *ki;
 963         struct aiocblist *scb, *scbn;
 964         int lj_done;
 965
 966         ki = userp->p_aioinfo;
 967         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 968         lj = aiocbe->lio;
 969         lj_done = 0;
 970         if (lj) {
 971                 lj->lioj_finished_count++;
 972                 if (lj->lioj_count == lj->lioj_finished_count)
 973                         lj_done = 1;
 974         }
 975         if (type == DONE_QUEUE) {
 976                 aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
 977         } else {
 978                 aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_BUFDONE;
 979         }
 980         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_done, aiocbe, plist);
 981         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
 982
 983         if (ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
 984                 goto notification_done;
 985
 986         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
 987             aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)
 988                 aio_sendsig(userp, &aiocbe->uaiocb.aio_sigevent, &aiocbe->ksi);
 989
 990         KNOTE_LOCKED(&aiocbe->klist, 1);
 991
 992         if (lj_done) {
 993                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
 994                         lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
 995                         KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
 996                 }
 997                 if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED))
 998                     == LIOJ_SIGNAL
 999                     && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1000                         lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
1001                         aio_sendsig(userp, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi);
1002                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
1003                 }
1004         }
1005
1006 notification_done:
1007         if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_CHECKSYNC) {
1008                 TAILQ_FOREACH_SAFE(scb, &ki->kaio_syncqueue, list, scbn) {
1009                         if (aiocbe->fd_file == scb->fd_file &&
1010                             aiocbe->seqno < scb->seqno) {
1011                                 if (--scb->pending == 0) {
1012                                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1013                                         scb->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL;
1014                                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, scb, list);
1015                                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, scb, list);
1016                                         aio_kick_nowait(userp);
1017                                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1018                                 }
1019                         }
1020                 }
1021         }
1022         if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
1023                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
1024                 wakeup(&userp->p_aioinfo);
1025         }
1026 }
1027
1028 /*
1029  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process,
1030  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
1031  */
1032 static void
1033 aio_daemon(void *_id)
1034 {
1035         struct aiocblist *aiocbe;
1036         struct aiothreadlist *aiop;
1037         struct kaioinfo *ki;
1038         struct proc *curcp, *mycp, *userp;
1039         struct vmspace *myvm, *tmpvm;
1040         struct thread *td = curthread;
1041         int id = (intptr_t)_id;
1042
1043         /*
1044          * Local copies of curproc (cp) and vmspace (myvm)
1045          */
1046         mycp = td->td_proc;
1047         myvm = mycp->p_vmspace;
1048
1049         KASSERT(mycp->p_textvp == NULL, ("kthread has a textvp"));
1050
1051         /*
1052          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
1053          * per daemon.
1054          */
1055         aiop = uma_zalloc(aiop_zone, M_WAITOK);
1056         aiop->aiothread = td;
1057         aiop->aiothreadflags = 0;
1058
1059         /* The daemon resides in its own pgrp. */
1060         sys_setsid(td, NULL);
1061
1062         /*
1063          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
1064          * and creating too many daemons.)
1065          */
1066         sema_post(&aio_newproc_sem);
1067
1068         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1069         for (;;) {
1070                 /*
1071                  * curcp is the current daemon process context.
1072                  * userp is the current user process context.
1073                  */
1074                 curcp = mycp;
1075
1076                 /*
1077                  * Take daemon off of free queue
1078                  */
1079                 if (aiop->aiothreadflags & AIOP_FREE) {
1080                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1081                         aiop->aiothreadflags &= ~AIOP_FREE;
1082                 }
1083
1084                 /*
1085                  * Check for jobs.
1086                  */
1087                 while ((aiocbe = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
1088                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1089                         userp = aiocbe->userproc;
1090
1091                         /*
1092                          * Connect to process address space for user program.
1093                          */
1094                         if (userp != curcp) {
1095                                 /*
1096                                  * Save the current address space that we are
1097                                  * connected to.
1098                                  */
1099                                 tmpvm = mycp->p_vmspace;
1100
1101                                 /*
1102                                  * Point to the new user address space, and
1103                                  * refer to it.
1104                                  */
1105                                 mycp->p_vmspace = userp->p_vmspace;
1106                                 atomic_add_int(&mycp->p_vmspace->vm_refcnt, 1);
1107
1108                                 /* Activate the new mapping. */
1109                                 pmap_activate(FIRST_THREAD_IN_PROC(mycp));
1110
1111                                 /*
1112                                  * If the old address space wasn't the daemons
1113                                  * own address space, then we need to remove the
1114                                  * daemon's reference from the other process
1115                                  * that it was acting on behalf of.
1116                                  */
1117                                 if (tmpvm != myvm) {
1118                                         vmspace_free(tmpvm);
1119                                 }
1120                                 curcp = userp;
1121                         }
1122
1123                         ki = userp->p_aioinfo;
1124
1125                         /* Do the I/O function. */
1126                         aio_process(aiocbe);
1127
1128                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1129                         /* Decrement the active job count. */
1130                         ki->kaio_active_count--;
1131                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1132
1133                         AIO_LOCK(ki);
1134                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
1135                         aio_bio_done_notify(userp, aiocbe, DONE_QUEUE);
1136                         AIO_UNLOCK(ki);
1137
1138                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1139                 }
1140
1141                 /*
1142                  * Disconnect from user address space.
1143                  */
1144                 if (curcp != mycp) {
1145
1146                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1147
1148                         /* Get the user address space to disconnect from. */
1149                         tmpvm = mycp->p_vmspace;
1150
1151                         /* Get original address space for daemon. */
1152                         mycp->p_vmspace = myvm;
1153
1154                         /* Activate the daemon's address space. */
1155                         pmap_activate(FIRST_THREAD_IN_PROC(mycp));
1156 #ifdef DIAGNOSTIC
1157                         if (tmpvm == myvm) {
1158                                 printf("AIOD: vmspace problem -- %d\n",
1159                                     mycp->p_pid);
1160                         }
1161 #endif
1162                         /* Remove our vmspace reference. */
1163                         vmspace_free(tmpvm);
1164
1165                         curcp = mycp;
1166
1167                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1168                         /*
1169                          * We have to restart to avoid race, we only sleep if
1170                          * no job can be selected, that should be
1171                          * curcp == mycp.
1172                          */
1173                         continue;
1174                 }
1175
1176                 mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1177
1178                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
1179                 aiop->aiothreadflags |= AIOP_FREE;
1180
1181                 /*
1182                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
1183                  * thereby freeing resources.
1184                  */
1185                 if (msleep(aiop->aiothread, &aio_job_mtx, PRIBIO, "aiordy",
1186                     aiod_lifetime)) {
1187                         if (TAILQ_EMPTY(&aio_jobs)) {
1188                                 if ((aiop->aiothreadflags & AIOP_FREE) &&
1189                                     (num_aio_procs > target_aio_procs)) {
1190                                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1191                                         num_aio_procs--;
1192                                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1193                                         uma_zfree(aiop_zone, aiop);
1194                                         free_unr(aiod_unr, id);
1195 #ifdef DIAGNOSTIC
1196                                         if (mycp->p_vmspace->vm_refcnt <= 1) {
1197                                                 printf("AIOD: bad vm refcnt for"
1198                                                     " exiting daemon: %d\n",
1199                                                     mycp->p_vmspace->vm_refcnt);
1200                                         }
1201 #endif
1202                                         kproc_exit(0);
1203                                 }
1204                         }
1205                 }
1206         }
1207         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1208         panic("shouldn't be here\n");
1209 }
1210
1211 /*
1212  * Create a new AIO daemon. This is mostly a kernel-thread fork routine. The
1213  * AIO daemon modifies its environment itself.
1214  */
1215 static int
1216 aio_newproc(int *start)
1217 {
1218         int error;
1219         struct proc *p;
1220         int id;
1221
1222         id = alloc_unr(aiod_unr);
1223         error = kproc_create(aio_daemon, (void *)(intptr_t)id, &p,
1224                 RFNOWAIT, 0, "aiod%d", id);
1225         if (error == 0) {
1226                 /*
1227                  * Wait until daemon is started.
1228                  */
1229                 sema_wait(&aio_newproc_sem);
1230                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1231                 num_aio_procs++;
1232                 if (start != NULL)
1233                         (*start)--;
1234                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1235         } else {
1236                 free_unr(aiod_unr, id);
1237         }
1238         return (error);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Try the high-performance, low-overhead physio method for eligible
1243  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
1244  * thus has very low overhead.
1245  *
1246  * Assumes that the caller, aio_aqueue(), has incremented the file
1247  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
1248  * duration of this call.
1249  */
1250 static int
1251 aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *aiocbe)
1252 {
1253         struct aiocb *cb;
1254         struct file *fp;
1255         struct buf *bp;
1256         struct vnode *vp;
1257         struct kaioinfo *ki;
1258         struct aioliojob *lj;
1259         int error;
1260
1261         cb = &aiocbe->uaiocb;
1262         fp = aiocbe->fd_file;
1263
1264         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1265                 return (-1);
1266
1267         vp = fp->f_vnode;
1268
1269         /*
1270          * If its not a disk, we don't want to return a positive error.
1271          * It causes the aio code to not fall through to try the thread
1272          * way when you're talking to a regular file.
1273          */
1274         if (!vn_isdisk(vp, &error)) {
1275                 if (error == ENOTBLK)
1276                         return (-1);
1277                 else
1278                         return (error);
1279         }
1280
1281         if (vp->v_bufobj.bo_bsize == 0)
1282                 return (-1);
1283
1284         if (cb->aio_nbytes % vp->v_bufobj.bo_bsize)
1285                 return (-1);
1286
1287         if (cb->aio_nbytes > vp->v_rdev->si_iosize_max)
1288                 return (-1);
1289
1290         if (cb->aio_nbytes >
1291             MAXPHYS - (((vm_offset_t) cb->aio_buf) & PAGE_MASK))
1292                 return (-1);
1293
1294         ki = p->p_aioinfo;
1295         if (ki->kaio_buffer_count >= ki->kaio_ballowed_count)
1296                 return (-1);
1297
1298         /* Create and build a buffer header for a transfer. */
1299         bp = (struct buf *)getpbuf(NULL);
1300         BUF_KERNPROC(bp);
1301
1302         AIO_LOCK(ki);
1303         ki->kaio_count++;
1304         ki->kaio_buffer_count++;
1305         lj = aiocbe->lio;
1306         if (lj)
1307                 lj->lioj_count++;
1308         AIO_UNLOCK(ki);
1309
1310         /*
1311          * Get a copy of the kva from the physical buffer.
1312          */
1313         error = 0;
1314
1315         bp->b_bcount = cb->aio_nbytes;
1316         bp->b_bufsize = cb->aio_nbytes;
1317         bp->b_iodone = aio_physwakeup;
1318         bp->b_saveaddr = bp->b_data;
1319         bp->b_data = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
1320         bp->b_offset = cb->aio_offset;
1321         bp->b_iooffset = cb->aio_offset;
1322         bp->b_blkno = btodb(cb->aio_offset);
1323         bp->b_iocmd = cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE ? BIO_WRITE : BIO_READ;
1324
1325         /*
1326          * Bring buffer into kernel space.
1327          */
1328         if (vmapbuf(bp) < 0) {
1329                 error = EFAULT;
1330                 goto doerror;
1331         }
1332
1333         AIO_LOCK(ki);
1334         aiocbe->bp = bp;
1335         bp->b_caller1 = (void *)aiocbe;
1336         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
1337         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, aiocbe, allist);
1338         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQBUF;
1339         cb->_aiocb_private.status = cb->aio_nbytes;
1340         AIO_UNLOCK(ki);
1341
1342         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1343         atomic_add_int(&num_buf_aio, 1);
1344
1345         bp->b_error = 0;
1346
1347         TASK_INIT(&aiocbe->biotask, 0, biohelper, aiocbe);
1348
1349         /* Perform transfer. */
1350         dev_strategy(vp->v_rdev, bp);
1351         return (0);
1352
1353 doerror:
1354         AIO_LOCK(ki);
1355         ki->kaio_count--;
1356         ki->kaio_buffer_count--;
1357         if (lj)
1358                 lj->lioj_count--;
1359         aiocbe->bp = NULL;
1360         AIO_UNLOCK(ki);
1361         relpbuf(bp, NULL);
1362         return (error);
1363 }
1364
1365 /*
1366  * Wake up aio requests that may be serviceable now.
1367  */
1368 static void
1369 aio_swake_cb(struct socket *so, struct sockbuf *sb)
1370 {
1371         struct aiocblist *cb, *cbn;
1372         int opcode;
1373
1374         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(sb);
1375         if (sb == &so->so_snd)
1376                 opcode = LIO_WRITE;
1377         else
1378                 opcode = LIO_READ;
1379
1380         sb->sb_flags &= ~SB_AIO;
1381         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1382         TAILQ_FOREACH_SAFE(cb, &so->so_aiojobq, list, cbn) {
1383                 if (opcode == cb->uaiocb.aio_lio_opcode) {
1384                         if (cb->jobstate != JOBST_JOBQSOCK)
1385                                 panic("invalid queue value");
1386                         /* XXX
1387                          * We don't have actual sockets backend yet,
1388                          * so we simply move the requests to the generic
1389                          * file I/O backend.
1390                          */
1391                         TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cb, list);
1392                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, cb, list);
1393                         aio_kick_nowait(cb->userproc);
1394                 }
1395         }
1396         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1397 }
1398
1399 static int
1400 convert_old_sigevent(struct osigevent *osig, struct sigevent *nsig)
1401 {
1402
1403         /*
1404          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
1405          * supported by AIO with the old sigevent structure.
1406          */
1407         nsig->sigev_notify = osig->sigev_notify;
1408         switch (nsig->sigev_notify) {
1409         case SIGEV_NONE:
1410                 break;
1411         case SIGEV_SIGNAL:
1412                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
1413                 break;
1414         case SIGEV_KEVENT:
1415                 nsig->sigev_notify_kqueue =
1416                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
1417                 nsig->sigev_value.sival_ptr = osig->sigev_value.sival_ptr;
1418                 break;
1419         default:
1420                 return (EINVAL);
1421         }
1422         return (0);
1423 }
1424
1425 static int
1426 aiocb_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1427 {
1428         struct oaiocb *ojob;
1429         int error;
1430
1431         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
1432         error = copyin(ujob, kjob, sizeof(struct oaiocb));
1433         if (error)
1434                 return (error);
1435         ojob = (struct oaiocb *)kjob;
1436         return (convert_old_sigevent(&ojob->aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
1437 }
1438
1439 static int
1440 aiocb_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1441 {
1442
1443         return (copyin(ujob, kjob, sizeof(struct aiocb)));
1444 }
1445
1446 static long
1447 aiocb_fetch_status(struct aiocb *ujob)
1448 {
1449
1450         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.status));
1451 }
1452
1453 static long
1454 aiocb_fetch_error(struct aiocb *ujob)
1455 {
1456
1457         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.error));
1458 }
1459
1460 static int
1461 aiocb_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
1462 {
1463
1464         return (suword(&ujob->_aiocb_private.status, status));
1465 }
1466
1467 static int
1468 aiocb_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
1469 {
1470
1471         return (suword(&ujob->_aiocb_private.error, error));
1472 }
1473
1474 static int
1475 aiocb_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
1476 {
1477
1478         return (suword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
1479 }
1480
1481 static int
1482 aiocb_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
1483 {
1484
1485         return (suword(ujobp, (long)ujob));
1486 }
1487
1488 static struct aiocb_ops aiocb_ops = {
1489         .copyin = aiocb_copyin,
1490         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1491         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1492         .store_status = aiocb_store_status,
1493         .store_error = aiocb_store_error,
1494         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1495         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1496 };
1497
1498 static struct aiocb_ops aiocb_ops_osigevent = {
1499         .copyin = aiocb_copyin_old_sigevent,
1500         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1501         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1502         .store_status = aiocb_store_status,
1503         .store_error = aiocb_store_error,
1504         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1505         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1506 };
1507
1508 /*
1509  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct physio VCHR
1510  * technique is done in this code.
1511  */
1512 int
1513 aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *job, struct aioliojob *lj,
1514         int type, struct aiocb_ops *ops)
1515 {
1516         struct proc *p = td->td_proc;
1517         struct file *fp;
1518         struct socket *so;
1519         struct aiocblist *aiocbe, *cb;
1520         struct kaioinfo *ki;
1521         struct kevent kev;
1522         struct sockbuf *sb;
1523         int opcode;
1524         int error;
1525         int fd, kqfd;
1526         int jid;
1527         u_short evflags;
1528
1529         if (p->p_aioinfo == NULL)
1530                 aio_init_aioinfo(p);
1531
1532         ki = p->p_aioinfo;
1533
1534         ops->store_status(job, -1);
1535         ops->store_error(job, 0);
1536         ops->store_kernelinfo(job, -1);
1537
1538         if (num_queue_count >= max_queue_count ||
1539             ki->kaio_count >= ki->kaio_qallowed_count) {
1540                 ops->store_error(job, EAGAIN);
1541                 return (EAGAIN);
1542         }
1543
1544         aiocbe = uma_zalloc(aiocb_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1545         aiocbe->inputcharge = 0;
1546         aiocbe->outputcharge = 0;
1547         knlist_init_mtx(&aiocbe->klist, AIO_MTX(ki));
1548
1549         error = ops->copyin(job, &aiocbe->uaiocb);
1550         if (error) {
1551                 ops->store_error(job, error);
1552                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1553                 return (error);
1554         }
1555
1556         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT &&
1557             aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1558             aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID &&
1559             aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_NONE) {
1560                 ops->store_error(job, EINVAL);
1561                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1562                 return (EINVAL);
1563         }
1564
1565         if ((aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1566              aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1567                 !_SIG_VALID(aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1568                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1569                 return (EINVAL);
1570         }
1571
1572         ksiginfo_init(&aiocbe->ksi);
1573
1574         /* Save userspace address of the job info. */
1575         aiocbe->uuaiocb = job;
1576
1577         /* Get the opcode. */
1578         if (type != LIO_NOP)
1579                 aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1580         opcode = aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode;
1581
1582         /*
1583          * Validate the opcode and fetch the file object for the specified
1584          * file descriptor.
1585          *
1586          * XXXRW: Moved the opcode validation up here so that we don't
1587          * retrieve a file descriptor without knowing what the capabiltity
1588          * should be.
1589          */
1590         fd = aiocbe->uaiocb.aio_fildes;
1591         switch (opcode) {
1592         case LIO_WRITE:
1593                 error = fget_write(td, fd, CAP_WRITE | CAP_SEEK, &fp);
1594                 break;
1595         case LIO_READ:
1596                 error = fget_read(td, fd, CAP_READ | CAP_SEEK, &fp);
1597                 break;
1598         case LIO_SYNC:
1599                 error = fget(td, fd, CAP_FSYNC, &fp);
1600                 break;
1601         case LIO_NOP:
1602                 error = fget(td, fd, 0, &fp);
1603                 break;
1604         default:
1605                 error = EINVAL;
1606         }
1607         if (error) {
1608                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1609                 ops->store_error(job, error);
1610                 return (error);
1611         }
1612
1613         if (opcode == LIO_SYNC && fp->f_vnode == NULL) {
1614                 error = EINVAL;
1615                 goto aqueue_fail;
1616         }
1617
1618         if (opcode != LIO_SYNC && aiocbe->uaiocb.aio_offset == -1LL) {
1619                 error = EINVAL;
1620                 goto aqueue_fail;
1621         }
1622
1623         aiocbe->fd_file = fp;
1624
1625         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1626         jid = jobrefid++;
1627         aiocbe->seqno = jobseqno++;
1628         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1629         error = ops->store_kernelinfo(job, jid);
1630         if (error) {
1631                 error = EINVAL;
1632                 goto aqueue_fail;
1633         }
1634         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jid;
1635
1636         if (opcode == LIO_NOP) {
1637                 fdrop(fp, td);
1638                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1639                 return (0);
1640         }
1641
1642         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT)
1643                 goto no_kqueue;
1644         evflags = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kevent_flags;
1645         if ((evflags & ~(EV_CLEAR | EV_DISPATCH | EV_ONESHOT)) != 0) {
1646                 error = EINVAL;
1647                 goto aqueue_fail;
1648         }
1649         kqfd = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1650         kev.ident = (uintptr_t)aiocbe->uuaiocb;
1651         kev.filter = EVFILT_AIO;
1652         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1 | evflags;
1653         kev.data = (intptr_t)aiocbe;
1654         kev.udata = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr;
1655         error = kqfd_register(kqfd, &kev, td, 1);
1656 aqueue_fail:
1657         if (error) {
1658                 fdrop(fp, td);
1659                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1660                 ops->store_error(job, error);
1661                 goto done;
1662         }
1663 no_kqueue:
1664
1665         ops->store_error(job, EINPROGRESS);
1666         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1667         aiocbe->userproc = p;
1668         aiocbe->cred = crhold(td->td_ucred);
1669         aiocbe->jobflags = 0;
1670         aiocbe->lio = lj;
1671
1672         if (opcode == LIO_SYNC)
1673                 goto queueit;
1674
1675         if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1676                 /*
1677                  * Alternate queueing for socket ops: Reach down into the
1678                  * descriptor to get the socket data.  Then check to see if the
1679                  * socket is ready to be read or written (based on the requested
1680                  * operation).
1681                  *
1682                  * If it is not ready for io, then queue the aiocbe on the
1683                  * socket, and set the flags so we get a call when sbnotify()
1684                  * happens.
1685                  *
1686                  * Note if opcode is neither LIO_WRITE nor LIO_READ we lock
1687                  * and unlock the snd sockbuf for no reason.
1688                  */
1689                 so = fp->f_data;
1690                 sb = (opcode == LIO_READ) ? &so->so_rcv : &so->so_snd;
1691                 SOCKBUF_LOCK(sb);
1692                 if (((opcode == LIO_READ) && (!soreadable(so))) || ((opcode ==
1693                     LIO_WRITE) && (!sowriteable(so)))) {
1694                         sb->sb_flags |= SB_AIO;
1695
1696                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1697                         TAILQ_INSERT_TAIL(&so->so_aiojobq, aiocbe, list);
1698                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1699
1700                         AIO_LOCK(ki);
1701                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, aiocbe, allist);
1702                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
1703                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQSOCK;
1704                         ki->kaio_count++;
1705                         if (lj)
1706                                 lj->lioj_count++;
1707                         AIO_UNLOCK(ki);
1708                         SOCKBUF_UNLOCK(sb);
1709                         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1710                         error = 0;
1711                         goto done;
1712                 }
1713                 SOCKBUF_UNLOCK(sb);
1714         }
1715
1716         if ((error = aio_qphysio(p, aiocbe)) == 0)
1717                 goto done;
1718 #if 0
1719         if (error > 0) {
1720                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1721                 ops->store_error(job, error);
1722                 goto done;
1723         }
1724 #endif
1725 queueit:
1726         /* No buffer for daemon I/O. */
1727         aiocbe->bp = NULL;
1728         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1729
1730         AIO_LOCK(ki);
1731         ki->kaio_count++;
1732         if (lj)
1733                 lj->lioj_count++;
1734         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
1735         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, aiocbe, allist);
1736         if (opcode == LIO_SYNC) {
1737                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobqueue, plist) {
1738                         if (cb->fd_file == aiocbe->fd_file &&
1739                             cb->uaiocb.aio_lio_opcode != LIO_SYNC &&
1740                             cb->seqno < aiocbe->seqno) {
1741                                 cb->jobflags |= AIOCBLIST_CHECKSYNC;
1742                                 aiocbe->pending++;
1743                         }
1744                 }
1745                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_bufqueue, plist) {
1746                         if (cb->fd_file == aiocbe->fd_file &&
1747                             cb->uaiocb.aio_lio_opcode != LIO_SYNC &&
1748                             cb->seqno < aiocbe->seqno) {
1749                                 cb->jobflags |= AIOCBLIST_CHECKSYNC;
1750                                 aiocbe->pending++;
1751                         }
1752                 }
1753                 if (aiocbe->pending != 0) {
1754                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncqueue, aiocbe, list);
1755                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQSYNC;
1756                         AIO_UNLOCK(ki);
1757                         goto done;
1758                 }
1759         }
1760         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1761         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, aiocbe, list);
1762         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL;
1763         aio_kick_nowait(p);
1764         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1765         AIO_UNLOCK(ki);
1766         error = 0;
1767 done:
1768         return (error);
1769 }
1770
1771 static void
1772 aio_kick_nowait(struct proc *userp)
1773 {
1774         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1775         struct aiothreadlist *aiop;
1776
1777         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1778         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1779                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1780                 aiop->aiothreadflags &= ~AIOP_FREE;
1781                 wakeup(aiop->aiothread);
1782         } else if (((num_aio_resv_start + num_aio_procs) < max_aio_procs) &&
1783             ((ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start) <
1784             ki->kaio_maxactive_count)) {
1785                 taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_bio, &ki->kaio_task);
1786         }
1787 }
1788
1789 static int
1790 aio_kick(struct proc *userp)
1791 {
1792         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1793         struct aiothreadlist *aiop;
1794         int error, ret = 0;
1795
1796         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1797 retryproc:
1798         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1799                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1800                 aiop->aiothreadflags &= ~AIOP_FREE;
1801                 wakeup(aiop->aiothread);
1802         } else if (((num_aio_resv_start + num_aio_procs) < max_aio_procs) &&
1803             ((ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start) <
1804             ki->kaio_maxactive_count)) {
1805                 num_aio_resv_start++;
1806                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1807                 error = aio_newproc(&num_aio_resv_start);
1808                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1809                 if (error) {
1810                         num_aio_resv_start--;
1811                         goto retryproc;
1812                 }
1813         } else {
1814                 ret = -1;
1815         }
1816         return (ret);
1817 }
1818
1819 static void
1820 aio_kick_helper(void *context, int pending)
1821 {
1822         struct proc *userp = context;
1823
1824         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1825         while (--pending >= 0) {
1826                 if (aio_kick(userp))
1827                         break;
1828         }
1829         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1830 }
1831
1832 /*
1833  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1834  * released.
1835  */
1836 static int
1837 kern_aio_return(struct thread *td, struct aiocb *uaiocb, struct aiocb_ops *ops)
1838 {
1839         struct proc *p = td->td_proc;
1840         struct aiocblist *cb;
1841         struct kaioinfo *ki;
1842         int status, error;
1843
1844         ki = p->p_aioinfo;
1845         if (ki == NULL)
1846                 return (EINVAL);
1847         AIO_LOCK(ki);
1848         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_done, plist) {
1849                 if (cb->uuaiocb == uaiocb)
1850                         break;
1851         }
1852         if (cb != NULL) {
1853                 MPASS(cb->jobstate == JOBST_JOBFINISHED);
1854                 status = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
1855                 error = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
1856                 td->td_retval[0] = status;
1857                 if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
1858                         td->td_ru.ru_oublock += cb->outputcharge;
1859                         cb->outputcharge = 0;
1860                 } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
1861                         td->td_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
1862                         cb->inputcharge = 0;
1863                 }
1864                 aio_free_entry(cb);
1865                 AIO_UNLOCK(ki);
1866                 ops->store_error(uaiocb, error);
1867                 ops->store_status(uaiocb, status);
1868         } else {
1869                 error = EINVAL;
1870                 AIO_UNLOCK(ki);
1871         }
1872         return (error);
1873 }
1874
1875 int
1876 sys_aio_return(struct thread *td, struct aio_return_args *uap)
1877 {
1878
1879         return (kern_aio_return(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1884  */
1885 static int
1886 kern_aio_suspend(struct thread *td, int njoblist, struct aiocb **ujoblist,
1887     struct timespec *ts)
1888 {
1889         struct proc *p = td->td_proc;
1890         struct timeval atv;
1891         struct kaioinfo *ki;
1892         struct aiocblist *cb, *cbfirst;
1893         int error, i, timo;
1894
1895         timo = 0;
1896         if (ts) {
1897                 if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1898                         return (EINVAL);
1899
1900                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
1901                 if (itimerfix(&atv))
1902                         return (EINVAL);
1903                 timo = tvtohz(&atv);
1904         }
1905
1906         ki = p->p_aioinfo;
1907         if (ki == NULL)
1908                 return (EAGAIN);
1909
1910         if (njoblist == 0)
1911                 return (0);
1912
1913         AIO_LOCK(ki);
1914         for (;;) {
1915                 cbfirst = NULL;
1916                 error = 0;
1917                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_all, allist) {
1918                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1919                                 if (cb->uuaiocb == ujoblist[i]) {
1920                                         if (cbfirst == NULL)
1921                                                 cbfirst = cb;
1922                                         if (cb->jobstate == JOBST_JOBFINISHED)
1923                                                 goto RETURN;
1924                                 }
1925                         }
1926                 }
1927                 /* All tasks were finished. */
1928                 if (cbfirst == NULL)
1929                         break;
1930
1931                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1932                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
1933                     "aiospn", timo);
1934                 if (error == ERESTART)
1935                         error = EINTR;
1936                 if (error)
1937                         break;
1938         }
1939 RETURN:
1940         AIO_UNLOCK(ki);
1941         return (error);
1942 }
1943
1944 int
1945 sys_aio_suspend(struct thread *td, struct aio_suspend_args *uap)
1946 {
1947         struct timespec ts, *tsp;
1948         struct aiocb **ujoblist;
1949         int error;
1950
1951         if (uap->nent < 0 || uap->nent > AIO_LISTIO_MAX)
1952                 return (EINVAL);
1953
1954         if (uap->timeout) {
1955                 /* Get timespec struct. */
1956                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
1957                         return (error);
1958                 tsp = &ts;
1959         } else
1960                 tsp = NULL;
1961
1962         ujoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
1963         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist, uap->nent * sizeof(ujoblist[0]));
1964         if (error == 0)
1965                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
1966         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
1967         return (error);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * aio_cancel cancels any non-physio aio operations not currently in
1972  * progress.
1973  */
1974 int
1975 sys_aio_cancel(struct thread *td, struct aio_cancel_args *uap)
1976 {
1977         struct proc *p = td->td_proc;
1978         struct kaioinfo *ki;
1979         struct aiocblist *cbe, *cbn;
1980         struct file *fp;
1981         struct socket *so;
1982         int error;
1983         int remove;
1984         int cancelled = 0;
1985         int notcancelled = 0;
1986         struct vnode *vp;
1987
1988         /* Lookup file object. */
1989         error = fget(td, uap->fd, 0, &fp);
1990         if (error)
1991                 return (error);
1992
1993         ki = p->p_aioinfo;
1994         if (ki == NULL)
1995                 goto done;
1996
1997         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1998                 vp = fp->f_vnode;
1999                 if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2000                         fdrop(fp, td);
2001                         td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2002                         return (0);
2003                 }
2004         }
2005
2006         AIO_LOCK(ki);
2007         TAILQ_FOREACH_SAFE(cbe, &ki->kaio_jobqueue, plist, cbn) {
2008                 if ((uap->fd == cbe->uaiocb.aio_fildes) &&
2009                     ((uap->aiocbp == NULL) ||
2010                      (uap->aiocbp == cbe->uuaiocb))) {
2011                         remove = 0;
2012
2013                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
2014                         if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
2015                                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, cbe, list);
2016                                 remove = 1;
2017                         } else if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQSOCK) {
2018                                 MPASS(fp->f_type == DTYPE_SOCKET);
2019                                 so = fp->f_data;
2020                                 TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cbe, list);
2021                                 remove = 1;
2022                         } else if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQSYNC) {
2023                                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, cbe, list);
2024                                 remove = 1;
2025                         }
2026                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
2027
2028                         if (remove) {
2029                                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, cbe, plist);
2030                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.status = -1;
2031                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.error = ECANCELED;
2032                                 aio_bio_done_notify(p, cbe, DONE_QUEUE);
2033                                 cancelled++;
2034                         } else {
2035                                 notcancelled++;
2036                         }
2037                         if (uap->aiocbp != NULL)
2038                                 break;
2039                 }
2040         }
2041         AIO_UNLOCK(ki);
2042
2043 done:
2044         fdrop(fp, td);
2045
2046         if (uap->aiocbp != NULL) {
2047                 if (cancelled) {
2048                         td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2049                         return (0);
2050                 }
2051         }
2052
2053         if (notcancelled) {
2054                 td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2055                 return (0);
2056         }
2057
2058         if (cancelled) {
2059                 td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2060                 return (0);
2061         }
2062
2063         td->td_retval[0] = AIO_ALLDONE;
2064
2065         return (0);
2066 }
2067
2068 /*
2069  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes
2070  * only.  For a user mode async implementation, it would be best to do it in
2071  * a userland subroutine.
2072  */
2073 static int
2074 kern_aio_error(struct thread *td, struct aiocb *aiocbp, struct aiocb_ops *ops)
2075 {
2076         struct proc *p = td->td_proc;
2077         struct aiocblist *cb;
2078         struct kaioinfo *ki;
2079         int status;
2080
2081         ki = p->p_aioinfo;
2082         if (ki == NULL) {
2083                 td->td_retval[0] = EINVAL;
2084                 return (0);
2085         }
2086
2087         AIO_LOCK(ki);
2088         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_all, allist) {
2089                 if (cb->uuaiocb == aiocbp) {
2090                         if (cb->jobstate == JOBST_JOBFINISHED)
2091                                 td->td_retval[0] =
2092                                         cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2093                         else
2094                                 td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
2095                         AIO_UNLOCK(ki);
2096                         return (0);
2097                 }
2098         }
2099         AIO_UNLOCK(ki);
2100
2101         /*
2102          * Hack for failure of aio_aqueue.
2103          */
2104         status = ops->fetch_status(aiocbp);
2105         if (status == -1) {
2106                 td->td_retval[0] = ops->fetch_error(aiocbp);
2107                 return (0);
2108         }
2109
2110         td->td_retval[0] = EINVAL;
2111         return (0);
2112 }
2113
2114 int
2115 sys_aio_error(struct thread *td, struct aio_error_args *uap)
2116 {
2117
2118         return (kern_aio_error(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2119 }
2120
2121 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
2122 int
2123 sys_oaio_read(struct thread *td, struct oaio_read_args *uap)
2124 {
2125
2126         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2127             &aiocb_ops_osigevent));
2128 }
2129
2130 int
2131 sys_aio_read(struct thread *td, struct aio_read_args *uap)
2132 {
2133
2134         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READ, &aiocb_ops));
2135 }
2136
2137 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
2138 int
2139 sys_oaio_write(struct thread *td, struct oaio_write_args *uap)
2140 {
2141
2142         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2143             &aiocb_ops_osigevent));
2144 }
2145
2146 int
2147 sys_aio_write(struct thread *td, struct aio_write_args *uap)
2148 {
2149
2150         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE, &aiocb_ops));
2151 }
2152
2153 static int
2154 kern_lio_listio(struct thread *td, int mode, struct aiocb * const *uacb_list,
2155     struct aiocb **acb_list, int nent, struct sigevent *sig,
2156     struct aiocb_ops *ops)
2157 {
2158         struct proc *p = td->td_proc;
2159         struct aiocb *iocb;
2160         struct kaioinfo *ki;
2161         struct aioliojob *lj;
2162         struct kevent kev;
2163         int error;
2164         int nerror;
2165         int i;
2166
2167         if ((mode != LIO_NOWAIT) && (mode != LIO_WAIT))
2168                 return (EINVAL);
2169
2170         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2171                 return (EINVAL);
2172
2173         if (p->p_aioinfo == NULL)
2174                 aio_init_aioinfo(p);
2175
2176         ki = p->p_aioinfo;
2177
2178         lj = uma_zalloc(aiolio_zone, M_WAITOK);
2179         lj->lioj_flags = 0;
2180         lj->lioj_count = 0;
2181         lj->lioj_finished_count = 0;
2182         knlist_init_mtx(&lj->klist, AIO_MTX(ki));
2183         ksiginfo_init(&lj->lioj_ksi);
2184
2185         /*
2186          * Setup signal.
2187          */
2188         if (sig && (mode == LIO_NOWAIT)) {
2189                 bcopy(sig, &lj->lioj_signal, sizeof(lj->lioj_signal));
2190                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2191                         /* Assume only new style KEVENT */
2192                         kev.filter = EVFILT_LIO;
2193                         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
2194                         kev.ident = (uintptr_t)uacb_list; /* something unique */
2195                         kev.data = (intptr_t)lj;
2196                         /* pass user defined sigval data */
2197                         kev.udata = lj->lioj_signal.sigev_value.sival_ptr;
2198                         error = kqfd_register(
2199                             lj->lioj_signal.sigev_notify_kqueue, &kev, td, 1);
2200                         if (error) {
2201                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2202                                 return (error);
2203                         }
2204                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_NONE) {
2205                         ;
2206                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2207                            lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
2208                                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
2209                                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2210                                         return EINVAL;
2211                                 }
2212                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
2213                 } else {
2214                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2215                         return EINVAL;
2216                 }
2217         }
2218
2219         AIO_LOCK(ki);
2220         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2221         /*
2222          * Add extra aiocb count to avoid the lio to be freed
2223          * by other threads doing aio_waitcomplete or aio_return,
2224          * and prevent event from being sent until we have queued
2225          * all tasks.
2226          */
2227         lj->lioj_count = 1;
2228         AIO_UNLOCK(ki);
2229
2230         /*
2231          * Get pointers to the list of I/O requests.
2232          */
2233         nerror = 0;
2234         for (i = 0; i < nent; i++) {
2235                 iocb = acb_list[i];
2236                 if (iocb != NULL) {
2237                         error = aio_aqueue(td, iocb, lj, LIO_NOP, ops);
2238                         if (error != 0)
2239                                 nerror++;
2240                 }
2241         }
2242
2243         error = 0;
2244         AIO_LOCK(ki);
2245         if (mode == LIO_WAIT) {
2246                 while (lj->lioj_count - 1 != lj->lioj_finished_count) {
2247                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2248                         error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki),
2249                             PRIBIO | PCATCH, "aiospn", 0);
2250                         if (error == ERESTART)
2251                                 error = EINTR;
2252                         if (error)
2253                                 break;
2254                 }
2255         } else {
2256                 if (lj->lioj_count - 1 == lj->lioj_finished_count) {
2257                         if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2258                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
2259                                 KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
2260                         }
2261                         if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED))
2262                             == LIOJ_SIGNAL
2263                             && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2264                             lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
2265                                 aio_sendsig(p, &lj->lioj_signal,
2266                                             &lj->lioj_ksi);
2267                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2268                         }
2269                 }
2270         }
2271         lj->lioj_count--;
2272         if (lj->lioj_count == 0) {
2273                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2274                 knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
2275                 PROC_LOCK(p);
2276                 sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
2277                 PROC_UNLOCK(p);
2278                 AIO_UNLOCK(ki);
2279                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2280         } else
2281                 AIO_UNLOCK(ki);
2282
2283         if (nerror)
2284                 return (EIO);
2285         return (error);
2286 }
2287
2288 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2289 int
2290 sys_olio_listio(struct thread *td, struct olio_listio_args *uap)
2291 {
2292         struct aiocb **acb_list;
2293         struct sigevent *sigp, sig;
2294         struct osigevent osig;
2295         int error, nent;
2296
2297         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2298                 return (EINVAL);
2299
2300         nent = uap->nent;
2301         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2302                 return (EINVAL);
2303
2304         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2305                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2306                 if (error)
2307                         return (error);
2308                 error = convert_old_sigevent(&osig, &sig);
2309                 if (error)
2310                         return (error);
2311                 sigp = &sig;
2312         } else
2313                 sigp = NULL;
2314
2315         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2316         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2317         if (error == 0)
2318                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2319                     (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2320                     &aiocb_ops_osigevent);
2321         free(acb_list, M_LIO);
2322         return (error);
2323 }
2324
2325 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2326 int
2327 sys_lio_listio(struct thread *td, struct lio_listio_args *uap)
2328 {
2329         struct aiocb **acb_list;
2330         struct sigevent *sigp, sig;
2331         int error, nent;
2332
2333         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2334                 return (EINVAL);
2335
2336         nent = uap->nent;
2337         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2338                 return (EINVAL);
2339
2340         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2341                 error = copyin(uap->sig, &sig, sizeof(sig));
2342                 if (error)
2343                         return (error);
2344                 sigp = &sig;
2345         } else
2346                 sigp = NULL;
2347
2348         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2349         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2350         if (error == 0)
2351                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode, uap->acb_list, acb_list,
2352                     nent, sigp, &aiocb_ops);
2353         free(acb_list, M_LIO);
2354         return (error);
2355 }
2356
2357 /*
2358  * Called from interrupt thread for physio, we should return as fast
2359  * as possible, so we schedule a biohelper task.
2360  */
2361 static void
2362 aio_physwakeup(struct buf *bp)
2363 {
2364         struct aiocblist *aiocbe;
2365
2366         aiocbe = (struct aiocblist *)bp->b_caller1;
2367         taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_bio, &aiocbe->biotask);
2368 }
2369
2370 /*
2371  * Task routine to perform heavy tasks, process wakeup, and signals.
2372  */
2373 static void
2374 biohelper(void *context, int pending)
2375 {
2376         struct aiocblist *aiocbe = context;
2377         struct buf *bp;
2378         struct proc *userp;
2379         struct kaioinfo *ki;
2380         int nblks;
2381
2382         bp = aiocbe->bp;
2383         userp = aiocbe->userproc;
2384         ki = userp->p_aioinfo;
2385         AIO_LOCK(ki);
2386         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.status -= bp->b_resid;
2387         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = 0;
2388         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)
2389                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = bp->b_error;
2390         nblks = btodb(aiocbe->uaiocb.aio_nbytes);
2391         if (aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE)
2392                 aiocbe->outputcharge += nblks;
2393         else
2394                 aiocbe->inputcharge += nblks;
2395         aiocbe->bp = NULL;
2396         TAILQ_REMOVE(&userp->p_aioinfo->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
2397         ki->kaio_buffer_count--;
2398         aio_bio_done_notify(userp, aiocbe, DONE_BUF);
2399         AIO_UNLOCK(ki);
2400
2401         /* Release mapping into kernel space. */
2402         vunmapbuf(bp);
2403         relpbuf(bp, NULL);
2404         atomic_subtract_int(&num_buf_aio, 1);
2405 }
2406
2407 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2408 static int
2409 kern_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aiocb **aiocbp,
2410     struct timespec *ts, struct aiocb_ops *ops)
2411 {
2412         struct proc *p = td->td_proc;
2413         struct timeval atv;
2414         struct kaioinfo *ki;
2415         struct aiocblist *cb;
2416         struct aiocb *uuaiocb;
2417         int error, status, timo;
2418
2419         ops->store_aiocb(aiocbp, NULL);
2420
2421         timo = 0;
2422         if (ts) {
2423                 if ((ts->tv_nsec < 0) || (ts->tv_nsec >= 1000000000))
2424                         return (EINVAL);
2425
2426                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
2427                 if (itimerfix(&atv))
2428                         return (EINVAL);
2429                 timo = tvtohz(&atv);
2430         }
2431
2432         if (p->p_aioinfo == NULL)
2433                 aio_init_aioinfo(p);
2434         ki = p->p_aioinfo;
2435
2436         error = 0;
2437         cb = NULL;
2438         AIO_LOCK(ki);
2439         while ((cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) == NULL) {
2440                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2441                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
2442                     "aiowc", timo);
2443                 if (timo && error == ERESTART)
2444                         error = EINTR;
2445                 if (error)
2446                         break;
2447         }
2448
2449         if (cb != NULL) {
2450                 MPASS(cb->jobstate == JOBST_JOBFINISHED);
2451                 uuaiocb = cb->uuaiocb;
2452                 status = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
2453                 error = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2454                 td->td_retval[0] = status;
2455                 if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
2456                         td->td_ru.ru_oublock += cb->outputcharge;
2457                         cb->outputcharge = 0;
2458                 } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
2459                         td->td_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
2460                         cb->inputcharge = 0;
2461                 }
2462                 aio_free_entry(cb);
2463                 AIO_UNLOCK(ki);
2464                 ops->store_aiocb(aiocbp, uuaiocb);
2465                 ops->store_error(uuaiocb, error);
2466                 ops->store_status(uuaiocb, status);
2467         } else
2468                 AIO_UNLOCK(ki);
2469
2470         return (error);
2471 }
2472
2473 int
2474 sys_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aio_waitcomplete_args *uap)
2475 {
2476         struct timespec ts, *tsp;
2477         int error;
2478
2479         if (uap->timeout) {
2480                 /* Get timespec struct. */
2481                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2482                 if (error)
2483                         return (error);
2484                 tsp = &ts;
2485         } else
2486                 tsp = NULL;
2487
2488         return (kern_aio_waitcomplete(td, uap->aiocbp, tsp, &aiocb_ops));
2489 }
2490
2491 static int
2492 kern_aio_fsync(struct thread *td, int op, struct aiocb *aiocbp,
2493     struct aiocb_ops *ops)
2494 {
2495         struct proc *p = td->td_proc;
2496         struct kaioinfo *ki;
2497
2498         if (op != O_SYNC) /* XXX lack of O_DSYNC */
2499                 return (EINVAL);
2500         ki = p->p_aioinfo;
2501         if (ki == NULL)
2502                 aio_init_aioinfo(p);
2503         return (aio_aqueue(td, aiocbp, NULL, LIO_SYNC, ops));
2504 }
2505
2506 int
2507 sys_aio_fsync(struct thread *td, struct aio_fsync_args *uap)
2508 {
2509
2510         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2511 }
2512
2513 /* kqueue attach function */
2514 static int
2515 filt_aioattach(struct knote *kn)
2516 {
2517         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2518
2519         /*
2520          * The aiocbe pointer must be validated before using it, so
2521          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2522          * set EV_FLAG1.
2523          */
2524         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2525                 return (EPERM);
2526         kn->kn_ptr.p_aio = aiocbe;
2527         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2528
2529         knlist_add(&aiocbe->klist, kn, 0);
2530
2531         return (0);
2532 }
2533
2534 /* kqueue detach function */
2535 static void
2536 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2537 {
2538         struct knlist *knl;
2539
2540         knl = &kn->kn_ptr.p_aio->klist;
2541         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2542         if (!knlist_empty(knl))
2543                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2544         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2545 }
2546
2547 /* kqueue filter function */
2548 /*ARGSUSED*/
2549 static int
2550 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2551 {
2552         struct aiocblist *aiocbe = kn->kn_ptr.p_aio;
2553
2554         kn->kn_data = aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error;
2555         if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBFINISHED)
2556                 return (0);
2557         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2558         return (1);
2559 }
2560
2561 /* kqueue attach function */
2562 static int
2563 filt_lioattach(struct knote *kn)
2564 {
2565         struct aioliojob * lj = (struct aioliojob *)kn->kn_sdata;
2566
2567         /*
2568          * The aioliojob pointer must be validated before using it, so
2569          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2570          * set EV_FLAG1.
2571          */
2572         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2573                 return (EPERM);
2574         kn->kn_ptr.p_lio = lj;
2575         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2576
2577         knlist_add(&lj->klist, kn, 0);
2578
2579         return (0);
2580 }
2581
2582 /* kqueue detach function */
2583 static void
2584 filt_liodetach(struct knote *kn)
2585 {
2586         struct knlist *knl;
2587
2588         knl = &kn->kn_ptr.p_lio->klist;
2589         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2590         if (!knlist_empty(knl))
2591                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2592         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2593 }
2594
2595 /* kqueue filter function */
2596 /*ARGSUSED*/
2597 static int
2598 filt_lio(struct knote *kn, long hint)
2599 {
2600         struct aioliojob * lj = kn->kn_ptr.p_lio;
2601
2602         return (lj->lioj_flags & LIOJ_KEVENT_POSTED);
2603 }
2604
2605 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
2606
2607 struct __aiocb_private32 {
2608         int32_t status;
2609         int32_t error;
2610         uint32_t kernelinfo;
2611 };
2612
2613 typedef struct oaiocb32 {
2614         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
2615         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2616         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2617         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2618         struct  osigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2619         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2620         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2621         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2622 } oaiocb32_t;
2623
2624 typedef struct aiocb32 {
2625         int32_t aio_fildes;             /* File descriptor */
2626         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2627         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2628         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2629         int     __spare__[2];
2630         uint32_t __spare2__;
2631         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2632         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2633         struct __aiocb_private32 _aiocb_private;
2634         struct sigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2635 } aiocb32_t;
2636
2637 static int
2638 convert_old_sigevent32(struct osigevent32 *osig, struct sigevent *nsig)
2639 {
2640
2641         /*
2642          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
2643          * supported by AIO with the old sigevent structure.
2644          */
2645         CP(*osig, *nsig, sigev_notify);
2646         switch (nsig->sigev_notify) {
2647         case SIGEV_NONE:
2648                 break;
2649         case SIGEV_SIGNAL:
2650                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
2651                 break;
2652         case SIGEV_KEVENT:
2653                 nsig->sigev_notify_kqueue =
2654                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
2655                 PTRIN_CP(*osig, *nsig, sigev_value.sival_ptr);
2656                 break;
2657         default:
2658                 return (EINVAL);
2659         }
2660         return (0);
2661 }
2662
2663 static int
2664 aiocb32_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2665 {
2666         struct oaiocb32 job32;
2667         int error;
2668
2669         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
2670         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2671         if (error)
2672                 return (error);
2673
2674         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2675         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2676         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2677         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2678         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2679         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2680         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2681         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2682         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2683         return (convert_old_sigevent32(&job32.aio_sigevent,
2684             &kjob->aio_sigevent));
2685 }
2686
2687 static int
2688 convert_sigevent32(struct sigevent32 *sig32, struct sigevent *sig)
2689 {
2690
2691         CP(*sig32, *sig, sigev_notify);
2692         switch (sig->sigev_notify) {
2693         case SIGEV_NONE:
2694                 break;
2695         case SIGEV_THREAD_ID:
2696                 CP(*sig32, *sig, sigev_notify_thread_id);
2697                 /* FALLTHROUGH */
2698         case SIGEV_SIGNAL:
2699                 CP(*sig32, *sig, sigev_signo);
2700                 break;
2701         case SIGEV_KEVENT:
2702                 CP(*sig32, *sig, sigev_notify_kqueue);
2703                 CP(*sig32, *sig, sigev_notify_kevent_flags);
2704                 PTRIN_CP(*sig32, *sig, sigev_value.sival_ptr);
2705                 break;
2706         default:
2707                 return (EINVAL);
2708         }
2709         return (0);
2710 }
2711
2712 static int
2713 aiocb32_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2714 {
2715         struct aiocb32 job32;
2716         int error;
2717
2718         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2719         if (error)
2720                 return (error);
2721         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2722         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2723         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2724         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2725         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2726         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2727         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2728         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2729         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2730         return (convert_sigevent32(&job32.aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
2731 }
2732
2733 static long
2734 aiocb32_fetch_status(struct aiocb *ujob)
2735 {
2736         struct aiocb32 *ujob32;
2737
2738         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2739         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.status));
2740 }
2741
2742 static long
2743 aiocb32_fetch_error(struct aiocb *ujob)
2744 {
2745         struct aiocb32 *ujob32;
2746
2747         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2748         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.error));
2749 }
2750
2751 static int
2752 aiocb32_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
2753 {
2754         struct aiocb32 *ujob32;
2755
2756         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2757         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.status, status));
2758 }
2759
2760 static int
2761 aiocb32_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
2762 {
2763         struct aiocb32 *ujob32;
2764
2765         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2766         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.error, error));
2767 }
2768
2769 static int
2770 aiocb32_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
2771 {
2772         struct aiocb32 *ujob32;
2773
2774         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2775         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
2776 }
2777
2778 static int
2779 aiocb32_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
2780 {
2781
2782         return (suword32(ujobp, (long)ujob));
2783 }
2784
2785 static struct aiocb_ops aiocb32_ops = {
2786         .copyin = aiocb32_copyin,
2787         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2788         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2789         .store_status = aiocb32_store_status,
2790         .store_error = aiocb32_store_error,
2791         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2792         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2793 };
2794
2795 static struct aiocb_ops aiocb32_ops_osigevent = {
2796         .copyin = aiocb32_copyin_old_sigevent,
2797         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2798         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2799         .store_status = aiocb32_store_status,
2800         .store_error = aiocb32_store_error,
2801         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2802         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2803 };
2804
2805 int
2806 freebsd32_aio_return(struct thread *td, struct freebsd32_aio_return_args *uap)
2807 {
2808
2809         return (kern_aio_return(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2810 }
2811
2812 int
2813 freebsd32_aio_suspend(struct thread *td, struct freebsd32_aio_suspend_args *uap)
2814 {
2815         struct timespec32 ts32;
2816         struct timespec ts, *tsp;
2817         struct aiocb **ujoblist;
2818         uint32_t *ujoblist32;
2819         int error, i;
2820
2821         if (uap->nent < 0 || uap->nent > AIO_LISTIO_MAX)
2822                 return (EINVAL);
2823
2824         if (uap->timeout) {
2825                 /* Get timespec struct. */
2826                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32))) != 0)
2827                         return (error);
2828                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2829                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2830                 tsp = &ts;
2831         } else
2832                 tsp = NULL;
2833
2834         ujoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
2835         ujoblist32 = (uint32_t *)ujoblist;
2836         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist32, uap->nent *
2837             sizeof(ujoblist32[0]));
2838         if (error == 0) {
2839                 for (i = uap->nent; i > 0; i--)
2840                         ujoblist[i] = PTRIN(ujoblist32[i]);
2841
2842                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2843         }
2844         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
2845         return (error);
2846 }
2847
2848 int
2849 freebsd32_aio_cancel(struct thread *td, struct freebsd32_aio_cancel_args *uap)
2850 {
2851
2852         return (sys_aio_cancel(td, (struct aio_cancel_args *)uap));
2853 }
2854
2855 int
2856 freebsd32_aio_error(struct thread *td, struct freebsd32_aio_error_args *uap)
2857 {
2858
2859         return (kern_aio_error(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2860 }
2861
2862 int
2863 freebsd32_oaio_read(struct thread *td, struct freebsd32_oaio_read_args *uap)
2864 {
2865
2866         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2867             &aiocb32_ops_osigevent));
2868 }
2869
2870 int
2871 freebsd32_aio_read(struct thread *td, struct freebsd32_aio_read_args *uap)
2872 {
2873
2874         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2875             &aiocb32_ops));
2876 }
2877
2878 int
2879 freebsd32_oaio_write(struct thread *td, struct freebsd32_oaio_write_args *uap)
2880 {
2881
2882         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2883             &aiocb32_ops_osigevent));
2884 }
2885
2886 int
2887 freebsd32_aio_write(struct thread *td, struct freebsd32_aio_write_args *uap)
2888 {
2889
2890         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2891             &aiocb32_ops));
2892 }
2893
2894 int
2895 freebsd32_aio_waitcomplete(struct thread *td,
2896     struct freebsd32_aio_waitcomplete_args *uap)
2897 {
2898         struct timespec32 ts32;
2899         struct timespec ts, *tsp;
2900         int error;
2901
2902         if (uap->timeout) {
2903                 /* Get timespec struct. */
2904                 error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32));
2905                 if (error)
2906                         return (error);
2907                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2908                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2909                 tsp = &ts;
2910         } else
2911                 tsp = NULL;
2912
2913         return (kern_aio_waitcomplete(td, (struct aiocb **)uap->aiocbp, tsp,
2914             &aiocb32_ops));
2915 }
2916
2917 int
2918 freebsd32_aio_fsync(struct thread *td, struct freebsd32_aio_fsync_args *uap)
2919 {
2920
2921         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, (struct aiocb *)uap->aiocbp,
2922             &aiocb32_ops));
2923 }
2924
2925 int
2926 freebsd32_olio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_olio_listio_args *uap)
2927 {
2928         struct aiocb **acb_list;
2929         struct sigevent *sigp, sig;
2930         struct osigevent32 osig;
2931         uint32_t *acb_list32;
2932         int error, i, nent;
2933
2934         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2935                 return (EINVAL);
2936
2937         nent = uap->nent;
2938         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2939                 return (EINVAL);
2940
2941         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2942                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2943                 if (error)
2944                         return (error);
2945                 error = convert_old_sigevent32(&osig, &sig);
2946                 if (error)
2947                         return (error);
2948                 sigp = &sig;
2949         } else
2950                 sigp = NULL;
2951
2952         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2953         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
2954         if (error) {
2955                 free(acb_list32, M_LIO);
2956                 return (error);
2957         }
2958         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2959         for (i = 0; i < nent; i++)
2960                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
2961         free(acb_list32, M_LIO);
2962
2963         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2964             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2965             &aiocb32_ops_osigevent);
2966         free(acb_list, M_LIO);
2967         return (error);
2968 }
2969
2970 int
2971 freebsd32_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_lio_listio_args *uap)
2972 {
2973         struct aiocb **acb_list;
2974         struct sigevent *sigp, sig;
2975         struct sigevent32 sig32;
2976         uint32_t *acb_list32;
2977         int error, i, nent;
2978
2979         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2980                 return (EINVAL);
2981
2982         nent = uap->nent;
2983         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2984                 return (EINVAL);
2985
2986         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2987                 error = copyin(uap->sig, &sig32, sizeof(sig32));
2988                 if (error)
2989                         return (error);
2990                 error = convert_sigevent32(&sig32, &sig);
2991                 if (error)
2992                         return (error);
2993                 sigp = &sig;
2994         } else
2995                 sigp = NULL;
2996
2997         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2998         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
2999         if (error) {
3000                 free(acb_list32, M_LIO);
3001                 return (error);
3002         }
3003         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3004         for (i = 0; i < nent; i++)
3005                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
3006         free(acb_list32, M_LIO);
3007
3008         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
3009             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
3010             &aiocb32_ops);
3011         free(acb_list, M_LIO);
3012         return (error);
3013 }
3014
3015 #endif