sys/kern/vfs_aio.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997 John S. Dyson.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. John S. Dyson's name may not be used to endorse or promote products
  10  *    derived from this software without specific prior written permission.
  11  *
  12  * DISCLAIMER:  This code isn't warranted to do anything useful.  Anything
  13  * bad that happens because of using this software isn't the responsibility
  14  * of the author.  This software is distributed AS-IS.
  15  */
  16
  17 /*
  18  * This file contains support for the POSIX 1003.1B AIO/LIO facility.
  19  */
  20
  21 #include <sys/cdefs.h>
  22 __FBSDID("$FreeBSD$");
  23
  24 #include "opt_compat.h"
  25
  26 #include <sys/param.h>
  27 #include <sys/systm.h>
  28 #include <sys/malloc.h>
  29 #include <sys/bio.h>
  30 #include <sys/buf.h>
  31 #include <sys/capsicum.h>
  32 #include <sys/eventhandler.h>
  33 #include <sys/sysproto.h>
  34 #include <sys/filedesc.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/module.h>
  37 #include <sys/kthread.h>
  38 #include <sys/fcntl.h>
  39 #include <sys/file.h>
  40 #include <sys/limits.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/mutex.h>
  43 #include <sys/unistd.h>
  44 #include <sys/posix4.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/resourcevar.h>
  47 #include <sys/signalvar.h>
  48 #include <sys/syscallsubr.h>
  49 #include <sys/protosw.h>
  50 #include <sys/rwlock.h>
  51 #include <sys/sema.h>
  52 #include <sys/socket.h>
  53 #include <sys/socketvar.h>
  54 #include <sys/syscall.h>
  55 #include <sys/sysent.h>
  56 #include <sys/sysctl.h>
  57 #include <sys/syslog.h>
  58 #include <sys/sx.h>
  59 #include <sys/taskqueue.h>
  60 #include <sys/vnode.h>
  61 #include <sys/conf.h>
  62 #include <sys/event.h>
  63 #include <sys/mount.h>
  64 #include <geom/geom.h>
  65
  66 #include <machine/atomic.h>
  67
  68 #include <vm/vm.h>
  69 #include <vm/vm_page.h>
  70 #include <vm/vm_extern.h>
  71 #include <vm/pmap.h>
  72 #include <vm/vm_map.h>
  73 #include <vm/vm_object.h>
  74 #include <vm/uma.h>
  75 #include <sys/aio.h>
  76
  77 /*
  78  * Counter for allocating reference ids to new jobs.  Wrapped to 1 on
  79  * overflow. (XXX will be removed soon.)
  80  */
  81 static u_long jobrefid;
  82
  83 /*
  84  * Counter for aio_fsync.
  85  */
  86 static uint64_t jobseqno;
  87
  88 #ifndef MAX_AIO_PER_PROC
  89 #define MAX_AIO_PER_PROC        32
  90 #endif
  91
  92 #ifndef MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC
  93 #define MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC  256 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  94 #endif
  95
  96 #ifndef MAX_AIO_QUEUE
  97 #define MAX_AIO_QUEUE           1024 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  98 #endif
  99
 100 #ifndef MAX_BUF_AIO
 101 #define MAX_BUF_AIO             16
 102 #endif
 103
 104 FEATURE(aio, "Asynchronous I/O");
 105 SYSCTL_DECL(_p1003_1b);
 106
 107 static MALLOC_DEFINE(M_LIO, "lio", "listio aio control block list");
 108
 109 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, aio, CTLFLAG_RW, 0,
 110     "Async IO management");
 111
 112 static int enable_aio_unsafe = 0;
 113 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, enable_unsafe, CTLFLAG_RW, &enable_aio_unsafe, 0,
 114     "Permit asynchronous IO on all file types, not just known-safe types");
 115
 116 static unsigned int unsafe_warningcnt = 1;
 117 SYSCTL_UINT(_vfs_aio, OID_AUTO, unsafe_warningcnt, CTLFLAG_RW,
 118     &unsafe_warningcnt, 0,
 119     "Warnings that will be triggered upon failed IO requests on unsafe files");
 120
 121 static int max_aio_procs = MAX_AIO_PROCS;
 122 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_procs, CTLFLAG_RW, &max_aio_procs, 0,
 123     "Maximum number of kernel processes to use for handling async IO ");
 124
 125 static int num_aio_procs = 0;
 126 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_aio_procs, CTLFLAG_RD, &num_aio_procs, 0,
 127     "Number of presently active kernel processes for async IO");
 128
 129 /*
 130  * The code will adjust the actual number of AIO processes towards this
 131  * number when it gets a chance.
 132  */
 133 static int target_aio_procs = TARGET_AIO_PROCS;
 134 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, target_aio_procs, CTLFLAG_RW, &target_aio_procs,
 135     0,
 136     "Preferred number of ready kernel processes for async IO");
 137
 138 static int max_queue_count = MAX_AIO_QUEUE;
 139 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue, CTLFLAG_RW, &max_queue_count, 0,
 140     "Maximum number of aio requests to queue, globally");
 141
 142 static int num_queue_count = 0;
 143 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_queue_count, CTLFLAG_RD, &num_queue_count, 0,
 144     "Number of queued aio requests");
 145
 146 static int num_buf_aio = 0;
 147 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_buf_aio, CTLFLAG_RD, &num_buf_aio, 0,
 148     "Number of aio requests presently handled by the buf subsystem");
 149
 150 /* Number of async I/O processes in the process of being started */
 151 /* XXX This should be local to aio_aqueue() */
 152 static int num_aio_resv_start = 0;
 153
 154 static int aiod_lifetime;
 155 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_lifetime, CTLFLAG_RW, &aiod_lifetime, 0,
 156     "Maximum lifetime for idle aiod");
 157
 158 static int max_aio_per_proc = MAX_AIO_PER_PROC;
 159 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_per_proc, CTLFLAG_RW, &max_aio_per_proc,
 160     0,
 161     "Maximum active aio requests per process (stored in the process)");
 162
 163 static int max_aio_queue_per_proc = MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC;
 164 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue_per_proc, CTLFLAG_RW,
 165     &max_aio_queue_per_proc, 0,
 166     "Maximum queued aio requests per process (stored in the process)");
 167
 168 static int max_buf_aio = MAX_BUF_AIO;
 169 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_buf_aio, CTLFLAG_RW, &max_buf_aio, 0,
 170     "Maximum buf aio requests per process (stored in the process)");
 171
 172 static int aio_listio_max = AIO_LISTIO_MAX;
 173 SYSCTL_INT(_p1003_1b, CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, aio_listio_max,
 174     CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_CAPRD, &aio_listio_max, 0,
 175     "Maximum aio requests for a single lio_listio call");
 176
 177 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
 178 typedef struct oaiocb {
 179         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
 180         off_t   aio_offset;             /* File offset for I/O */
 181         volatile void *aio_buf;         /* I/O buffer in process space */
 182         size_t  aio_nbytes;             /* Number of bytes for I/O */
 183         struct  osigevent aio_sigevent; /* Signal to deliver */
 184         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
 185         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
 186         struct  __aiocb_private _aiocb_private;
 187 } oaiocb_t;
 188 #endif
 189
 190 /*
 191  * Below is a key of locks used to protect each member of struct kaiocb
 192  * aioliojob and kaioinfo and any backends.
 193  *
 194  * * - need not protected
 195  * a - locked by kaioinfo lock
 196  * b - locked by backend lock, the backend lock can be null in some cases,
 197  *     for example, BIO belongs to this type, in this case, proc lock is
 198  *     reused.
 199  * c - locked by aio_job_mtx, the lock for the generic file I/O backend.
 200  */
 201
 202 /*
 203  * If the routine that services an AIO request blocks while running in an
 204  * AIO kernel process it can starve other I/O requests.  BIO requests
 205  * queued via aio_qphysio() complete in GEOM and do not use AIO kernel
 206  * processes at all.  Socket I/O requests use a separate pool of
 207  * kprocs and also force non-blocking I/O.  Other file I/O requests
 208  * use the generic fo_read/fo_write operations which can block.  The
 209  * fsync and mlock operations can also block while executing.  Ideally
 210  * none of these requests would block while executing.
 211  *
 212  * Note that the service routines cannot toggle O_NONBLOCK in the file
 213  * structure directly while handling a request due to races with
 214  * userland threads.
 215  */
 216
 217 /* jobflags */
 218 #define KAIOCB_QUEUEING         0x01
 219 #define KAIOCB_CANCELLED        0x02
 220 #define KAIOCB_CANCELLING       0x04
 221 #define KAIOCB_CHECKSYNC        0x08
 222 #define KAIOCB_CLEARED          0x10
 223 #define KAIOCB_FINISHED         0x20
 224
 225 /*
 226  * AIO process info
 227  */
 228 #define AIOP_FREE       0x1                     /* proc on free queue */
 229
 230 struct aioproc {
 231         int     aioprocflags;                   /* (c) AIO proc flags */
 232         TAILQ_ENTRY(aioproc) list;              /* (c) list of processes */
 233         struct  proc *aioproc;                  /* (*) the AIO proc */
 234 };
 235
 236 /*
 237  * data-structure for lio signal management
 238  */
 239 struct aioliojob {
 240         int     lioj_flags;                     /* (a) listio flags */
 241         int     lioj_count;                     /* (a) listio flags */
 242         int     lioj_finished_count;            /* (a) listio flags */
 243         struct  sigevent lioj_signal;           /* (a) signal on all I/O done */
 244         TAILQ_ENTRY(aioliojob) lioj_list;       /* (a) lio list */
 245         struct  knlist klist;                   /* (a) list of knotes */
 246         ksiginfo_t lioj_ksi;                    /* (a) Realtime signal info */
 247 };
 248
 249 #define LIOJ_SIGNAL             0x1     /* signal on all done (lio) */
 250 #define LIOJ_SIGNAL_POSTED      0x2     /* signal has been posted */
 251 #define LIOJ_KEVENT_POSTED      0x4     /* kevent triggered */
 252
 253 /*
 254  * per process aio data structure
 255  */
 256 struct kaioinfo {
 257         struct  mtx kaio_mtx;           /* the lock to protect this struct */
 258         int     kaio_flags;             /* (a) per process kaio flags */
 259         int     kaio_maxactive_count;   /* (*) maximum number of AIOs */
 260         int     kaio_active_count;      /* (c) number of currently used AIOs */
 261         int     kaio_qallowed_count;    /* (*) maxiumu size of AIO queue */
 262         int     kaio_count;             /* (a) size of AIO queue */
 263         int     kaio_ballowed_count;    /* (*) maximum number of buffers */
 264         int     kaio_buffer_count;      /* (a) number of physio buffers */
 265         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_all;   /* (a) all AIOs in a process */
 266         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_done;  /* (a) done queue for process */
 267         TAILQ_HEAD(,aioliojob) kaio_liojoblist; /* (a) list of lio jobs */
 268         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_jobqueue;      /* (a) job queue for process */
 269         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_syncqueue;     /* (a) queue for aio_fsync */
 270         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_syncready;  /* (a) second q for aio_fsync */
 271         struct  task kaio_task;         /* (*) task to kick aio processes */
 272         struct  task kaio_sync_task;    /* (*) task to schedule fsync jobs */
 273 };
 274
 275 #define AIO_LOCK(ki)            mtx_lock(&(ki)->kaio_mtx)
 276 #define AIO_UNLOCK(ki)          mtx_unlock(&(ki)->kaio_mtx)
 277 #define AIO_LOCK_ASSERT(ki, f)  mtx_assert(&(ki)->kaio_mtx, (f))
 278 #define AIO_MTX(ki)             (&(ki)->kaio_mtx)
 279
 280 #define KAIO_RUNDOWN    0x1     /* process is being run down */
 281 #define KAIO_WAKEUP     0x2     /* wakeup process when AIO completes */
 282
 283 /*
 284  * Operations used to interact with userland aio control blocks.
 285  * Different ABIs provide their own operations.
 286  */
 287 struct aiocb_ops {
 288         int     (*copyin)(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob);
 289         long    (*fetch_status)(struct aiocb *ujob);
 290         long    (*fetch_error)(struct aiocb *ujob);
 291         int     (*store_status)(struct aiocb *ujob, long status);
 292         int     (*store_error)(struct aiocb *ujob, long error);
 293         int     (*store_kernelinfo)(struct aiocb *ujob, long jobref);
 294         int     (*store_aiocb)(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob);
 295 };
 296
 297 static TAILQ_HEAD(,aioproc) aio_freeproc;               /* (c) Idle daemons */
 298 static struct sema aio_newproc_sem;
 299 static struct mtx aio_job_mtx;
 300 static TAILQ_HEAD(,kaiocb) aio_jobs;                    /* (c) Async job list */
 301 static struct unrhdr *aiod_unr;
 302
 303 void            aio_init_aioinfo(struct proc *p);
 304 static int      aio_onceonly(void);
 305 static int      aio_free_entry(struct kaiocb *job);
 306 static void     aio_process_rw(struct kaiocb *job);
 307 static void     aio_process_sync(struct kaiocb *job);
 308 static void     aio_process_mlock(struct kaiocb *job);
 309 static void     aio_schedule_fsync(void *context, int pending);
 310 static int      aio_newproc(int *);
 311 int             aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob,
 312                     struct aioliojob *lio, int type, struct aiocb_ops *ops);
 313 static int      aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job);
 314 static void     aio_physwakeup(struct bio *bp);
 315 static void     aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p);
 316 static void     aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
 317                     struct image_params *imgp);
 318 static int      aio_qphysio(struct proc *p, struct kaiocb *job);
 319 static void     aio_daemon(void *param);
 320 static void     aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job);
 321 static bool     aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job);
 322 static int      aio_kick(struct proc *userp);
 323 static void     aio_kick_nowait(struct proc *userp);
 324 static void     aio_kick_helper(void *context, int pending);
 325 static int      filt_aioattach(struct knote *kn);
 326 static void     filt_aiodetach(struct knote *kn);
 327 static int      filt_aio(struct knote *kn, long hint);
 328 static int      filt_lioattach(struct knote *kn);
 329 static void     filt_liodetach(struct knote *kn);
 330 static int      filt_lio(struct knote *kn, long hint);
 331
 332 /*
 333  * Zones for:
 334  *      kaio    Per process async io info
 335  *      aiop    async io process data
 336  *      aiocb   async io jobs
 337  *      aiol    list io job pointer - internal to aio_suspend XXX
 338  *      aiolio  list io jobs
 339  */
 340 static uma_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiol_zone, aiolio_zone;
 341
 342 /* kqueue filters for aio */
 343 static struct filterops aio_filtops = {
 344         .f_isfd = 0,
 345         .f_attach = filt_aioattach,
 346         .f_detach = filt_aiodetach,
 347         .f_event = filt_aio,
 348 };
 349 static struct filterops lio_filtops = {
 350         .f_isfd = 0,
 351         .f_attach = filt_lioattach,
 352         .f_detach = filt_liodetach,
 353         .f_event = filt_lio
 354 };
 355
 356 static eventhandler_tag exit_tag, exec_tag;
 357
 358 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(aiod_kick);
 359
 360 /*
 361  * Main operations function for use as a kernel module.
 362  */
 363 static int
 364 aio_modload(struct module *module, int cmd, void *arg)
 365 {
 366         int error = 0;
 367
 368         switch (cmd) {
 369         case MOD_LOAD:
 370                 aio_onceonly();
 371                 break;
 372         case MOD_SHUTDOWN:
 373                 break;
 374         default:
 375                 error = EOPNOTSUPP;
 376                 break;
 377         }
 378         return (error);
 379 }
 380
 381 static moduledata_t aio_mod = {
 382         "aio",
 383         &aio_modload,
 384         NULL
 385 };
 386
 387 DECLARE_MODULE(aio, aio_mod, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY);
 388 MODULE_VERSION(aio, 1);
 389
 390 /*
 391  * Startup initialization
 392  */
 393 static int
 394 aio_onceonly(void)
 395 {
 396
 397         if (aio_listio_max < AIO_LISTIO_MAX)
 398                 aio_listio_max = AIO_LISTIO_MAX;
 399         if (aio_listio_max > MIN(MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC, max_queue_count))
 400                 aio_listio_max = MIN(MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC, max_queue_count);
 401
 402         exit_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, aio_proc_rundown, NULL,
 403             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 404         exec_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, aio_proc_rundown_exec,
 405             NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 406         kqueue_add_filteropts(EVFILT_AIO, &aio_filtops);
 407         kqueue_add_filteropts(EVFILT_LIO, &lio_filtops);
 408         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
 409         sema_init(&aio_newproc_sem, 0, "aio_new_proc");
 410         mtx_init(&aio_job_mtx, "aio_job", NULL, MTX_DEF);
 411         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
 412         aiod_unr = new_unrhdr(1, INT_MAX, NULL);
 413         kaio_zone = uma_zcreate("AIO", sizeof(struct kaioinfo), NULL, NULL,
 414             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 415         aiop_zone = uma_zcreate("AIOP", sizeof(struct aioproc), NULL,
 416             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 417         aiocb_zone = uma_zcreate("AIOCB", sizeof(struct kaiocb), NULL, NULL,
 418             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 419         aiol_zone = uma_zcreate("AIOL", aio_listio_max * sizeof(intptr_t) ,
 420             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 421         aiolio_zone = uma_zcreate("AIOLIO", sizeof(struct aioliojob), NULL,
 422             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 423         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
 424         jobrefid = 1;
 425         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_ASYNCHRONOUS_IO, _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO);
 426         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, MAX_AIO_QUEUE);
 427         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, 0);
 428
 429         return (0);
 430 }
 431
 432 /*
 433  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
 434  * per-process for user limit (resource) management.
 435  */
 436 void
 437 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
 438 {
 439         struct kaioinfo *ki;
 440
 441         ki = uma_zalloc(kaio_zone, M_WAITOK);
 442         mtx_init(&ki->kaio_mtx, "aiomtx", NULL, MTX_DEF | MTX_NEW);
 443         ki->kaio_flags = 0;
 444         ki->kaio_maxactive_count = max_aio_per_proc;
 445         ki->kaio_active_count = 0;
 446         ki->kaio_qallowed_count = max_aio_queue_per_proc;
 447         ki->kaio_count = 0;
 448         ki->kaio_ballowed_count = max_buf_aio;
 449         ki->kaio_buffer_count = 0;
 450         TAILQ_INIT(&ki->kaio_all);
 451         TAILQ_INIT(&ki->kaio_done);
 452         TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
 453         TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
 454         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncqueue);
 455         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncready);
 456         TASK_INIT(&ki->kaio_task, 0, aio_kick_helper, p);
 457         TASK_INIT(&ki->kaio_sync_task, 0, aio_schedule_fsync, ki);
 458         PROC_LOCK(p);
 459         if (p->p_aioinfo == NULL) {
 460                 p->p_aioinfo = ki;
 461                 PROC_UNLOCK(p);
 462         } else {
 463                 PROC_UNLOCK(p);
 464                 mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 465                 uma_zfree(kaio_zone, ki);
 466         }
 467
 468         while (num_aio_procs < MIN(target_aio_procs, max_aio_procs))
 469                 aio_newproc(NULL);
 470 }
 471
 472 static int
 473 aio_sendsig(struct proc *p, struct sigevent *sigev, ksiginfo_t *ksi)
 474 {
 475         struct thread *td;
 476         int error;
 477
 478         error = sigev_findtd(p, sigev, &td);
 479         if (error)
 480                 return (error);
 481         if (!KSI_ONQ(ksi)) {
 482                 ksiginfo_set_sigev(ksi, sigev);
 483                 ksi->ksi_code = SI_ASYNCIO;
 484                 ksi->ksi_flags |= KSI_EXT | KSI_INS;
 485                 tdsendsignal(p, td, ksi->ksi_signo, ksi);
 486         }
 487         PROC_UNLOCK(p);
 488         return (error);
 489 }
 490
 491 /*
 492  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
 493  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
 494  * restart the queue scan.
 495  */
 496 static int
 497 aio_free_entry(struct kaiocb *job)
 498 {
 499         struct kaioinfo *ki;
 500         struct aioliojob *lj;
 501         struct proc *p;
 502
 503         p = job->userproc;
 504         MPASS(curproc == p);
 505         ki = p->p_aioinfo;
 506         MPASS(ki != NULL);
 507
 508         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 509         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
 510
 511         atomic_subtract_int(&num_queue_count, 1);
 512
 513         ki->kaio_count--;
 514         MPASS(ki->kaio_count >= 0);
 515
 516         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_done, job, plist);
 517         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_all, job, allist);
 518
 519         lj = job->lio;
 520         if (lj) {
 521                 lj->lioj_count--;
 522                 lj->lioj_finished_count--;
 523
 524                 if (lj->lioj_count == 0) {
 525                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 526                         /* lio is going away, we need to destroy any knotes */
 527                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 528                         PROC_LOCK(p);
 529                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 530                         PROC_UNLOCK(p);
 531                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 532                 }
 533         }
 534
 535         /* job is going away, we need to destroy any knotes */
 536         knlist_delete(&job->klist, curthread, 1);
 537         PROC_LOCK(p);
 538         sigqueue_take(&job->ksi);
 539         PROC_UNLOCK(p);
 540
 541         AIO_UNLOCK(ki);
 542
 543         /*
 544          * The thread argument here is used to find the owning process
 545          * and is also passed to fo_close() which may pass it to various
 546          * places such as devsw close() routines.  Because of that, we
 547          * need a thread pointer from the process owning the job that is
 548          * persistent and won't disappear out from under us or move to
 549          * another process.
 550          *
 551          * Currently, all the callers of this function call it to remove
 552          * a kaiocb from the current process' job list either via a
 553          * syscall or due to the current process calling exit() or
 554          * execve().  Thus, we know that p == curproc.  We also know that
 555          * curthread can't exit since we are curthread.
 556          *
 557          * Therefore, we use curthread as the thread to pass to
 558          * knlist_delete().  This does mean that it is possible for the
 559          * thread pointer at close time to differ from the thread pointer
 560          * at open time, but this is already true of file descriptors in
 561          * a multithreaded process.
 562          */
 563         if (job->fd_file)
 564                 fdrop(job->fd_file, curthread);
 565         crfree(job->cred);
 566         uma_zfree(aiocb_zone, job);
 567         AIO_LOCK(ki);
 568
 569         return (0);
 570 }
 571
 572 static void
 573 aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
 574     struct image_params *imgp __unused)
 575 {
 576         aio_proc_rundown(arg, p);
 577 }
 578
 579 static int
 580 aio_cancel_job(struct proc *p, struct kaioinfo *ki, struct kaiocb *job)
 581 {
 582         aio_cancel_fn_t *func;
 583         int cancelled;
 584
 585         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 586         if (job->jobflags & (KAIOCB_CANCELLED | KAIOCB_FINISHED))
 587                 return (0);
 588         MPASS((job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) == 0);
 589         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLED;
 590
 591         func = job->cancel_fn;
 592
 593         /*
 594          * If there is no cancel routine, just leave the job marked as
 595          * cancelled.  The job should be in active use by a caller who
 596          * should complete it normally or when it fails to install a
 597          * cancel routine.
 598          */
 599         if (func == NULL)
 600                 return (0);
 601
 602         /*
 603          * Set the CANCELLING flag so that aio_complete() will defer
 604          * completions of this job.  This prevents the job from being
 605          * freed out from under the cancel callback.  After the
 606          * callback any deferred completion (whether from the callback
 607          * or any other source) will be completed.
 608          */
 609         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLING;
 610         AIO_UNLOCK(ki);
 611         func(job);
 612         AIO_LOCK(ki);
 613         job->jobflags &= ~KAIOCB_CANCELLING;
 614         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
 615                 cancelled = job->uaiocb._aiocb_private.error == ECANCELED;
 616                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
 617                 aio_bio_done_notify(p, job);
 618         } else {
 619                 /*
 620                  * The cancel callback might have scheduled an
 621                  * operation to cancel this request, but it is
 622                  * only counted as cancelled if the request is
 623                  * cancelled when the callback returns.
 624                  */
 625                 cancelled = 0;
 626         }
 627         return (cancelled);
 628 }
 629
 630 /*
 631  * Rundown the jobs for a given process.
 632  */
 633 static void
 634 aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p)
 635 {
 636         struct kaioinfo *ki;
 637         struct aioliojob *lj;
 638         struct kaiocb *job, *jobn;
 639
 640         KASSERT(curthread->td_proc == p,
 641             ("%s: called on non-curproc", __func__));
 642         ki = p->p_aioinfo;
 643         if (ki == NULL)
 644                 return;
 645
 646         AIO_LOCK(ki);
 647         ki->kaio_flags |= KAIO_RUNDOWN;
 648
 649 restart:
 650
 651         /*
 652          * Try to cancel all pending requests. This code simulates
 653          * aio_cancel on all pending I/O requests.
 654          */
 655         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
 656                 aio_cancel_job(p, ki, job);
 657         }
 658
 659         /* Wait for all running I/O to be finished */
 660         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue) || ki->kaio_active_count != 0) {
 661                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
 662                 msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO, "aioprn", hz);
 663                 goto restart;
 664         }
 665
 666         /* Free all completed I/O requests. */
 667         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) != NULL)
 668                 aio_free_entry(job);
 669
 670         while ((lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist)) != NULL) {
 671                 if (lj->lioj_count == 0) {
 672                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 673                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 674                         PROC_LOCK(p);
 675                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 676                         PROC_UNLOCK(p);
 677                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 678                 } else {
 679                         panic("LIO job not cleaned up: C:%d, FC:%d\n",
 680                             lj->lioj_count, lj->lioj_finished_count);
 681                 }
 682         }
 683         AIO_UNLOCK(ki);
 684         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
 685         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_sync_task);
 686         mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 687         uma_zfree(kaio_zone, ki);
 688         p->p_aioinfo = NULL;
 689 }
 690
 691 /*
 692  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
 693  */
 694 static struct kaiocb *
 695 aio_selectjob(struct aioproc *aiop)
 696 {
 697         struct kaiocb *job;
 698         struct kaioinfo *ki;
 699         struct proc *userp;
 700
 701         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
 702 restart:
 703         TAILQ_FOREACH(job, &aio_jobs, list) {
 704                 userp = job->userproc;
 705                 ki = userp->p_aioinfo;
 706
 707                 if (ki->kaio_active_count < ki->kaio_maxactive_count) {
 708                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
 709                         if (!aio_clear_cancel_function(job))
 710                                 goto restart;
 711
 712                         /* Account for currently active jobs. */
 713                         ki->kaio_active_count++;
 714                         break;
 715                 }
 716         }
 717         return (job);
 718 }
 719
 720 /*
 721  * Move all data to a permanent storage device.  This code
 722  * simulates the fsync syscall.
 723  */
 724 static int
 725 aio_fsync_vnode(struct thread *td, struct vnode *vp)
 726 {
 727         struct mount *mp;
 728         int error;
 729
 730         if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
 731                 goto drop;
 732         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 733         if (vp->v_object != NULL) {
 734                 VM_OBJECT_WLOCK(vp->v_object);
 735                 vm_object_page_clean(vp->v_object, 0, 0, 0);
 736                 VM_OBJECT_WUNLOCK(vp->v_object);
 737         }
 738         error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
 739
 740         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 741         vn_finished_write(mp);
 742 drop:
 743         return (error);
 744 }
 745
 746 /*
 747  * The AIO processing activity for LIO_READ/LIO_WRITE.  This is the code that
 748  * does the I/O request for the non-physio version of the operations.  The
 749  * normal vn operations are used, and this code should work in all instances
 750  * for every type of file, including pipes, sockets, fifos, and regular files.
 751  *
 752  * XXX I don't think it works well for socket, pipe, and fifo.
 753  */
 754 static void
 755 aio_process_rw(struct kaiocb *job)
 756 {
 757         struct ucred *td_savedcred;
 758         struct thread *td;
 759         struct aiocb *cb;
 760         struct file *fp;
 761         struct uio auio;
 762         struct iovec aiov;
 763         ssize_t cnt;
 764         long msgsnd_st, msgsnd_end;
 765         long msgrcv_st, msgrcv_end;
 766         long oublock_st, oublock_end;
 767         long inblock_st, inblock_end;
 768         int error;
 769
 770         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ ||
 771             job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE,
 772             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
 773
 774         aio_switch_vmspace(job);
 775         td = curthread;
 776         td_savedcred = td->td_ucred;
 777         td->td_ucred = job->cred;
 778         cb = &job->uaiocb;
 779         fp = job->fd_file;
 780
 781         aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
 782         aiov.iov_len = cb->aio_nbytes;
 783
 784         auio.uio_iov = &aiov;
 785         auio.uio_iovcnt = 1;
 786         auio.uio_offset = cb->aio_offset;
 787         auio.uio_resid = cb->aio_nbytes;
 788         cnt = cb->aio_nbytes;
 789         auio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 790         auio.uio_td = td;
 791
 792         msgrcv_st = td->td_ru.ru_msgrcv;
 793         msgsnd_st = td->td_ru.ru_msgsnd;
 794         inblock_st = td->td_ru.ru_inblock;
 795         oublock_st = td->td_ru.ru_oublock;
 796
 797         /*
 798          * aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
 799          * released in aio_free_entry().
 800          */
 801         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ) {
 802                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 803                 if (auio.uio_resid == 0)
 804                         error = 0;
 805                 else
 806                         error = fo_read(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 807         } else {
 808                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE)
 809                         bwillwrite();
 810                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 811                 error = fo_write(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 812         }
 813         msgrcv_end = td->td_ru.ru_msgrcv;
 814         msgsnd_end = td->td_ru.ru_msgsnd;
 815         inblock_end = td->td_ru.ru_inblock;
 816         oublock_end = td->td_ru.ru_oublock;
 817
 818         job->msgrcv = msgrcv_end - msgrcv_st;
 819         job->msgsnd = msgsnd_end - msgsnd_st;
 820         job->inblock = inblock_end - inblock_st;
 821         job->outblock = oublock_end - oublock_st;
 822
 823         if ((error) && (auio.uio_resid != cnt)) {
 824                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
 825                         error = 0;
 826                 if ((error == EPIPE) && (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE)) {
 827                         PROC_LOCK(job->userproc);
 828                         kern_psignal(job->userproc, SIGPIPE);
 829                         PROC_UNLOCK(job->userproc);
 830                 }
 831         }
 832
 833         cnt -= auio.uio_resid;
 834         td->td_ucred = td_savedcred;
 835         if (error)
 836                 aio_complete(job, -1, error);
 837         else
 838                 aio_complete(job, cnt, 0);
 839 }
 840
 841 static void
 842 aio_process_sync(struct kaiocb *job)
 843 {
 844         struct thread *td = curthread;
 845         struct ucred *td_savedcred = td->td_ucred;
 846         struct file *fp = job->fd_file;
 847         int error = 0;
 848
 849         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_SYNC,
 850             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
 851
 852         td->td_ucred = job->cred;
 853         if (fp->f_vnode != NULL)
 854                 error = aio_fsync_vnode(td, fp->f_vnode);
 855         td->td_ucred = td_savedcred;
 856         if (error)
 857                 aio_complete(job, -1, error);
 858         else
 859                 aio_complete(job, 0, 0);
 860 }
 861
 862 static void
 863 aio_process_mlock(struct kaiocb *job)
 864 {
 865         struct aiocb *cb = &job->uaiocb;
 866         int error;
 867
 868         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_MLOCK,
 869             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
 870
 871         aio_switch_vmspace(job);
 872         error = kern_mlock(job->userproc, job->cred,
 873             __DEVOLATILE(uintptr_t, cb->aio_buf), cb->aio_nbytes);
 874         aio_complete(job, error != 0 ? -1 : 0, error);
 875 }
 876
 877 static void
 878 aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job)
 879 {
 880         struct aioliojob *lj;
 881         struct kaioinfo *ki;
 882         struct kaiocb *sjob, *sjobn;
 883         int lj_done;
 884         bool schedule_fsync;
 885
 886         ki = userp->p_aioinfo;
 887         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 888         lj = job->lio;
 889         lj_done = 0;
 890         if (lj) {
 891                 lj->lioj_finished_count++;
 892                 if (lj->lioj_count == lj->lioj_finished_count)
 893                         lj_done = 1;
 894         }
 895         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_done, job, plist);
 896         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
 897
 898         if (ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
 899                 goto notification_done;
 900
 901         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
 902             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)
 903                 aio_sendsig(userp, &job->uaiocb.aio_sigevent, &job->ksi);
 904
 905         KNOTE_LOCKED(&job->klist, 1);
 906
 907         if (lj_done) {
 908                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
 909                         lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
 910                         KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
 911                 }
 912                 if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED))
 913                     == LIOJ_SIGNAL
 914                     && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
 915                         lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
 916                         aio_sendsig(userp, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi);
 917                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
 918                 }
 919         }
 920
 921 notification_done:
 922         if (job->jobflags & KAIOCB_CHECKSYNC) {
 923                 schedule_fsync = false;
 924                 TAILQ_FOREACH_SAFE(sjob, &ki->kaio_syncqueue, list, sjobn) {
 925                         if (job->fd_file != sjob->fd_file ||
 926                             job->seqno >= sjob->seqno)
 927                                 continue;
 928                         if (--sjob->pending > 0)
 929                                 continue;
 930                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, sjob, list);
 931                         if (!aio_clear_cancel_function_locked(sjob))
 932                                 continue;
 933                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncready, sjob, list);
 934                         schedule_fsync = true;
 935                 }
 936                 if (schedule_fsync)
 937                         taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick,
 938                             &ki->kaio_sync_task);
 939         }
 940         if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
 941                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
 942                 wakeup(&userp->p_aioinfo);
 943         }
 944 }
 945
 946 static void
 947 aio_schedule_fsync(void *context, int pending)
 948 {
 949         struct kaioinfo *ki;
 950         struct kaiocb *job;
 951
 952         ki = context;
 953         AIO_LOCK(ki);
 954         while (!TAILQ_EMPTY(&ki->kaio_syncready)) {
 955                 job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_syncready);
 956                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncready, job, list);
 957                 AIO_UNLOCK(ki);
 958                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
 959                 AIO_LOCK(ki);
 960         }
 961         AIO_UNLOCK(ki);
 962 }
 963
 964 bool
 965 aio_cancel_cleared(struct kaiocb *job)
 966 {
 967         struct kaioinfo *ki;
 968
 969         /*
 970          * The caller should hold the same queue lock held when
 971          * aio_clear_cancel_function() was called and set this flag
 972          * ensuring this check sees an up-to-date value.  However,
 973          * there is no way to assert that.
 974          */
 975         ki = job->userproc->p_aioinfo;
 976         return ((job->jobflags & KAIOCB_CLEARED) != 0);
 977 }
 978
 979 static bool
 980 aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job)
 981 {
 982
 983         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
 984         MPASS(job->cancel_fn != NULL);
 985         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) {
 986                 job->jobflags |= KAIOCB_CLEARED;
 987                 return (false);
 988         }
 989         job->cancel_fn = NULL;
 990         return (true);
 991 }
 992
 993 bool
 994 aio_clear_cancel_function(struct kaiocb *job)
 995 {
 996         struct kaioinfo *ki;
 997         bool ret;
 998
 999         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1000         AIO_LOCK(ki);
1001         ret = aio_clear_cancel_function_locked(job);
1002         AIO_UNLOCK(ki);
1003         return (ret);
1004 }
1005
1006 static bool
1007 aio_set_cancel_function_locked(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1008 {
1009
1010         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
1011         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLED)
1012                 return (false);
1013         job->cancel_fn = func;
1014         return (true);
1015 }
1016
1017 bool
1018 aio_set_cancel_function(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1019 {
1020         struct kaioinfo *ki;
1021         bool ret;
1022
1023         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1024         AIO_LOCK(ki);
1025         ret = aio_set_cancel_function_locked(job, func);
1026         AIO_UNLOCK(ki);
1027         return (ret);
1028 }
1029
1030 void
1031 aio_complete(struct kaiocb *job, long status, int error)
1032 {
1033         struct kaioinfo *ki;
1034         struct proc *userp;
1035
1036         job->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1037         job->uaiocb._aiocb_private.status = status;
1038
1039         userp = job->userproc;
1040         ki = userp->p_aioinfo;
1041
1042         AIO_LOCK(ki);
1043         KASSERT(!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED),
1044             ("duplicate aio_complete"));
1045         job->jobflags |= KAIOCB_FINISHED;
1046         if ((job->jobflags & (KAIOCB_QUEUEING | KAIOCB_CANCELLING)) == 0) {
1047                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1048                 aio_bio_done_notify(userp, job);
1049         }
1050         AIO_UNLOCK(ki);
1051 }
1052
1053 void
1054 aio_cancel(struct kaiocb *job)
1055 {
1056
1057         aio_complete(job, -1, ECANCELED);
1058 }
1059
1060 void
1061 aio_switch_vmspace(struct kaiocb *job)
1062 {
1063
1064         vmspace_switch_aio(job->userproc->p_vmspace);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process_*,
1069  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
1070  */
1071 static void
1072 aio_daemon(void *_id)
1073 {
1074         struct kaiocb *job;
1075         struct aioproc *aiop;
1076         struct kaioinfo *ki;
1077         struct proc *p;
1078         struct vmspace *myvm;
1079         struct thread *td = curthread;
1080         int id = (intptr_t)_id;
1081
1082         /*
1083          * Grab an extra reference on the daemon's vmspace so that it
1084          * doesn't get freed by jobs that switch to a different
1085          * vmspace.
1086          */
1087         p = td->td_proc;
1088         myvm = vmspace_acquire_ref(p);
1089
1090         KASSERT(p->p_textvp == NULL, ("kthread has a textvp"));
1091
1092         /*
1093          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
1094          * per daemon.
1095          */
1096         aiop = uma_zalloc(aiop_zone, M_WAITOK);
1097         aiop->aioproc = p;
1098         aiop->aioprocflags = 0;
1099
1100         /*
1101          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
1102          * and creating too many daemons.)
1103          */
1104         sema_post(&aio_newproc_sem);
1105
1106         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1107         for (;;) {
1108                 /*
1109                  * Take daemon off of free queue
1110                  */
1111                 if (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) {
1112                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1113                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1114                 }
1115
1116                 /*
1117                  * Check for jobs.
1118                  */
1119                 while ((job = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
1120                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1121
1122                         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1123                         job->handle_fn(job);
1124
1125                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1126                         /* Decrement the active job count. */
1127                         ki->kaio_active_count--;
1128                 }
1129
1130                 /*
1131                  * Disconnect from user address space.
1132                  */
1133                 if (p->p_vmspace != myvm) {
1134                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1135                         vmspace_switch_aio(myvm);
1136                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1137                         /*
1138                          * We have to restart to avoid race, we only sleep if
1139                          * no job can be selected.
1140                          */
1141                         continue;
1142                 }
1143
1144                 mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1145
1146                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
1147                 aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
1148
1149                 /*
1150                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
1151                  * thereby freeing resources.
1152                  */
1153                 if (msleep(p, &aio_job_mtx, PRIBIO, "aiordy",
1154                     aiod_lifetime) == EWOULDBLOCK && TAILQ_EMPTY(&aio_jobs) &&
1155                     (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) &&
1156                     num_aio_procs > target_aio_procs)
1157                         break;
1158         }
1159         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1160         num_aio_procs--;
1161         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1162         uma_zfree(aiop_zone, aiop);
1163         free_unr(aiod_unr, id);
1164         vmspace_free(myvm);
1165
1166         KASSERT(p->p_vmspace == myvm,
1167             ("AIOD: bad vmspace for exiting daemon"));
1168         KASSERT(myvm->vm_refcnt > 1,
1169             ("AIOD: bad vm refcnt for exiting daemon: %d", myvm->vm_refcnt));
1170         kproc_exit(0);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Create a new AIO daemon. This is mostly a kernel-thread fork routine. The
1175  * AIO daemon modifies its environment itself.
1176  */
1177 static int
1178 aio_newproc(int *start)
1179 {
1180         int error;
1181         struct proc *p;
1182         int id;
1183
1184         id = alloc_unr(aiod_unr);
1185         error = kproc_create(aio_daemon, (void *)(intptr_t)id, &p,
1186                 RFNOWAIT, 0, "aiod%d", id);
1187         if (error == 0) {
1188                 /*
1189                  * Wait until daemon is started.
1190                  */
1191                 sema_wait(&aio_newproc_sem);
1192                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1193                 num_aio_procs++;
1194                 if (start != NULL)
1195                         (*start)--;
1196                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1197         } else {
1198                 free_unr(aiod_unr, id);
1199         }
1200         return (error);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Try the high-performance, low-overhead physio method for eligible
1205  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
1206  * thus has very low overhead.
1207  *
1208  * Assumes that the caller, aio_aqueue(), has incremented the file
1209  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
1210  * duration of this call.
1211  */
1212 static int
1213 aio_qphysio(struct proc *p, struct kaiocb *job)
1214 {
1215         struct aiocb *cb;
1216         struct file *fp;
1217         struct bio *bp;
1218         struct buf *pbuf;
1219         struct vnode *vp;
1220         struct cdevsw *csw;
1221         struct cdev *dev;
1222         struct kaioinfo *ki;
1223         int error, ref, poff;
1224         vm_prot_t prot;
1225
1226         cb = &job->uaiocb;
1227         fp = job->fd_file;
1228
1229         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1230                 return (-1);
1231
1232         vp = fp->f_vnode;
1233         if (vp->v_type != VCHR)
1234                 return (-1);
1235         if (vp->v_bufobj.bo_bsize == 0)
1236                 return (-1);
1237         if (cb->aio_nbytes % vp->v_bufobj.bo_bsize)
1238                 return (-1);
1239
1240         ref = 0;
1241         csw = devvn_refthread(vp, &dev, &ref);
1242         if (csw == NULL)
1243                 return (ENXIO);
1244
1245         if ((csw->d_flags & D_DISK) == 0) {
1246                 error = -1;
1247                 goto unref;
1248         }
1249         if (cb->aio_nbytes > dev->si_iosize_max) {
1250                 error = -1;
1251                 goto unref;
1252         }
1253
1254         ki = p->p_aioinfo;
1255         poff = (vm_offset_t)cb->aio_buf & PAGE_MASK;
1256         if ((dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed) {
1257                 if (cb->aio_nbytes > MAXPHYS) {
1258                         error = -1;
1259                         goto unref;
1260                 }
1261
1262                 pbuf = NULL;
1263         } else {
1264                 if (cb->aio_nbytes > MAXPHYS - poff) {
1265                         error = -1;
1266                         goto unref;
1267                 }
1268                 if (ki->kaio_buffer_count >= ki->kaio_ballowed_count) {
1269                         error = -1;
1270                         goto unref;
1271                 }
1272
1273                 job->pbuf = pbuf = (struct buf *)getpbuf(NULL);
1274                 BUF_KERNPROC(pbuf);
1275                 AIO_LOCK(ki);
1276                 ki->kaio_buffer_count++;
1277                 AIO_UNLOCK(ki);
1278         }
1279         job->bp = bp = g_alloc_bio();
1280
1281         bp->bio_length = cb->aio_nbytes;
1282         bp->bio_bcount = cb->aio_nbytes;
1283         bp->bio_done = aio_physwakeup;
1284         bp->bio_data = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
1285         bp->bio_offset = cb->aio_offset;
1286         bp->bio_cmd = cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE ? BIO_WRITE : BIO_READ;
1287         bp->bio_dev = dev;
1288         bp->bio_caller1 = (void *)job;
1289
1290         prot = VM_PROT_READ;
1291         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ)
1292                 prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
1293         job->npages = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
1294             (vm_offset_t)bp->bio_data, bp->bio_length, prot, job->pages,
1295             nitems(job->pages));
1296         if (job->npages < 0) {
1297                 error = EFAULT;
1298                 goto doerror;
1299         }
1300         if (pbuf != NULL) {
1301                 pmap_qenter((vm_offset_t)pbuf->b_data,
1302                     job->pages, job->npages);
1303                 bp->bio_data = pbuf->b_data + poff;
1304                 atomic_add_int(&num_buf_aio, 1);
1305         } else {
1306                 bp->bio_ma = job->pages;
1307                 bp->bio_ma_n = job->npages;
1308                 bp->bio_ma_offset = poff;
1309                 bp->bio_data = unmapped_buf;
1310                 bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
1311         }
1312
1313         /* Perform transfer. */
1314         csw->d_strategy(bp);
1315         dev_relthread(dev, ref);
1316         return (0);
1317
1318 doerror:
1319         if (pbuf != NULL) {
1320                 AIO_LOCK(ki);
1321                 ki->kaio_buffer_count--;
1322                 AIO_UNLOCK(ki);
1323                 relpbuf(pbuf, NULL);
1324                 job->pbuf = NULL;
1325         }
1326         g_destroy_bio(bp);
1327         job->bp = NULL;
1328 unref:
1329         dev_relthread(dev, ref);
1330         return (error);
1331 }
1332
1333 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1334 static int
1335 convert_old_sigevent(struct osigevent *osig, struct sigevent *nsig)
1336 {
1337
1338         /*
1339          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
1340          * supported by AIO with the old sigevent structure.
1341          */
1342         nsig->sigev_notify = osig->sigev_notify;
1343         switch (nsig->sigev_notify) {
1344         case SIGEV_NONE:
1345                 break;
1346         case SIGEV_SIGNAL:
1347                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
1348                 break;
1349         case SIGEV_KEVENT:
1350                 nsig->sigev_notify_kqueue =
1351                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
1352                 nsig->sigev_value.sival_ptr = osig->sigev_value.sival_ptr;
1353                 break;
1354         default:
1355                 return (EINVAL);
1356         }
1357         return (0);
1358 }
1359
1360 static int
1361 aiocb_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1362 {
1363         struct oaiocb *ojob;
1364         int error;
1365
1366         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
1367         error = copyin(ujob, kjob, sizeof(struct oaiocb));
1368         if (error)
1369                 return (error);
1370         ojob = (struct oaiocb *)kjob;
1371         return (convert_old_sigevent(&ojob->aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
1372 }
1373 #endif
1374
1375 static int
1376 aiocb_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1377 {
1378
1379         return (copyin(ujob, kjob, sizeof(struct aiocb)));
1380 }
1381
1382 static long
1383 aiocb_fetch_status(struct aiocb *ujob)
1384 {
1385
1386         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.status));
1387 }
1388
1389 static long
1390 aiocb_fetch_error(struct aiocb *ujob)
1391 {
1392
1393         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.error));
1394 }
1395
1396 static int
1397 aiocb_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
1398 {
1399
1400         return (suword(&ujob->_aiocb_private.status, status));
1401 }
1402
1403 static int
1404 aiocb_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
1405 {
1406
1407         return (suword(&ujob->_aiocb_private.error, error));
1408 }
1409
1410 static int
1411 aiocb_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
1412 {
1413
1414         return (suword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
1415 }
1416
1417 static int
1418 aiocb_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
1419 {
1420
1421         return (suword(ujobp, (long)ujob));
1422 }
1423
1424 static struct aiocb_ops aiocb_ops = {
1425         .copyin = aiocb_copyin,
1426         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1427         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1428         .store_status = aiocb_store_status,
1429         .store_error = aiocb_store_error,
1430         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1431         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1432 };
1433
1434 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1435 static struct aiocb_ops aiocb_ops_osigevent = {
1436         .copyin = aiocb_copyin_old_sigevent,
1437         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1438         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1439         .store_status = aiocb_store_status,
1440         .store_error = aiocb_store_error,
1441         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1442         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1443 };
1444 #endif
1445
1446 /*
1447  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct physio VCHR
1448  * technique is done in this code.
1449  */
1450 int
1451 aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aioliojob *lj,
1452     int type, struct aiocb_ops *ops)
1453 {
1454         struct proc *p = td->td_proc;
1455         cap_rights_t rights;
1456         struct file *fp;
1457         struct kaiocb *job;
1458         struct kaioinfo *ki;
1459         struct kevent kev;
1460         int opcode;
1461         int error;
1462         int fd, kqfd;
1463         int jid;
1464         u_short evflags;
1465
1466         if (p->p_aioinfo == NULL)
1467                 aio_init_aioinfo(p);
1468
1469         ki = p->p_aioinfo;
1470
1471         ops->store_status(ujob, -1);
1472         ops->store_error(ujob, 0);
1473         ops->store_kernelinfo(ujob, -1);
1474
1475         if (num_queue_count >= max_queue_count ||
1476             ki->kaio_count >= ki->kaio_qallowed_count) {
1477                 ops->store_error(ujob, EAGAIN);
1478                 return (EAGAIN);
1479         }
1480
1481         job = uma_zalloc(aiocb_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1482         knlist_init_mtx(&job->klist, AIO_MTX(ki));
1483
1484         error = ops->copyin(ujob, &job->uaiocb);
1485         if (error) {
1486                 ops->store_error(ujob, error);
1487                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1488                 return (error);
1489         }
1490
1491         if (job->uaiocb.aio_nbytes > IOSIZE_MAX) {
1492                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1493                 return (EINVAL);
1494         }
1495
1496         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT &&
1497             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1498             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID &&
1499             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_NONE) {
1500                 ops->store_error(ujob, EINVAL);
1501                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1502                 return (EINVAL);
1503         }
1504
1505         if ((job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1506              job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1507                 !_SIG_VALID(job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1508                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1509                 return (EINVAL);
1510         }
1511
1512         ksiginfo_init(&job->ksi);
1513
1514         /* Save userspace address of the job info. */
1515         job->ujob = ujob;
1516
1517         /* Get the opcode. */
1518         if (type != LIO_NOP)
1519                 job->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1520         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
1521
1522         /*
1523          * Validate the opcode and fetch the file object for the specified
1524          * file descriptor.
1525          *
1526          * XXXRW: Moved the opcode validation up here so that we don't
1527          * retrieve a file descriptor without knowing what the capabiltity
1528          * should be.
1529          */
1530         fd = job->uaiocb.aio_fildes;
1531         switch (opcode) {
1532         case LIO_WRITE:
1533                 error = fget_write(td, fd,
1534                     cap_rights_init(&rights, CAP_PWRITE), &fp);
1535                 break;
1536         case LIO_READ:
1537                 error = fget_read(td, fd,
1538                     cap_rights_init(&rights, CAP_PREAD), &fp);
1539                 break;
1540         case LIO_SYNC:
1541                 error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights, CAP_FSYNC), &fp);
1542                 break;
1543         case LIO_MLOCK:
1544                 fp = NULL;
1545                 break;
1546         case LIO_NOP:
1547                 error = fget(td, fd, cap_rights_init(&rights), &fp);
1548                 break;
1549         default:
1550                 error = EINVAL;
1551         }
1552         if (error) {
1553                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1554                 ops->store_error(ujob, error);
1555                 return (error);
1556         }
1557
1558         if (opcode == LIO_SYNC && fp->f_vnode == NULL) {
1559                 error = EINVAL;
1560                 goto aqueue_fail;
1561         }
1562
1563         if ((opcode == LIO_READ || opcode == LIO_WRITE) &&
1564             job->uaiocb.aio_offset < 0 &&
1565             (fp->f_vnode == NULL || fp->f_vnode->v_type != VCHR)) {
1566                 error = EINVAL;
1567                 goto aqueue_fail;
1568         }
1569
1570         job->fd_file = fp;
1571
1572         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1573         jid = jobrefid++;
1574         job->seqno = jobseqno++;
1575         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1576         error = ops->store_kernelinfo(ujob, jid);
1577         if (error) {
1578                 error = EINVAL;
1579                 goto aqueue_fail;
1580         }
1581         job->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jid;
1582
1583         if (opcode == LIO_NOP) {
1584                 fdrop(fp, td);
1585                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1586                 return (0);
1587         }
1588
1589         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT)
1590                 goto no_kqueue;
1591         evflags = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kevent_flags;
1592         if ((evflags & ~(EV_CLEAR | EV_DISPATCH | EV_ONESHOT)) != 0) {
1593                 error = EINVAL;
1594                 goto aqueue_fail;
1595         }
1596         kqfd = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1597         kev.ident = (uintptr_t)job->ujob;
1598         kev.filter = EVFILT_AIO;
1599         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1 | evflags;
1600         kev.data = (intptr_t)job;
1601         kev.udata = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr;
1602         error = kqfd_register(kqfd, &kev, td, 1);
1603         if (error)
1604                 goto aqueue_fail;
1605
1606 no_kqueue:
1607
1608         ops->store_error(ujob, EINPROGRESS);
1609         job->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1610         job->userproc = p;
1611         job->cred = crhold(td->td_ucred);
1612         job->jobflags = KAIOCB_QUEUEING;
1613         job->lio = lj;
1614
1615         if (opcode == LIO_MLOCK) {
1616                 aio_schedule(job, aio_process_mlock);
1617                 error = 0;
1618         } else if (fp->f_ops->fo_aio_queue == NULL)
1619                 error = aio_queue_file(fp, job);
1620         else
1621                 error = fo_aio_queue(fp, job);
1622         if (error)
1623                 goto aqueue_fail;
1624
1625         AIO_LOCK(ki);
1626         job->jobflags &= ~KAIOCB_QUEUEING;
1627         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, job, allist);
1628         ki->kaio_count++;
1629         if (lj)
1630                 lj->lioj_count++;
1631         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1632         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
1633                 /*
1634                  * The queue callback completed the request synchronously.
1635                  * The bulk of the completion is deferred in that case
1636                  * until this point.
1637                  */
1638                 aio_bio_done_notify(p, job);
1639         } else
1640                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1641         AIO_UNLOCK(ki);
1642         return (0);
1643
1644 aqueue_fail:
1645         knlist_delete(&job->klist, curthread, 0);
1646         if (fp)
1647                 fdrop(fp, td);
1648         uma_zfree(aiocb_zone, job);
1649         ops->store_error(ujob, error);
1650         return (error);
1651 }
1652
1653 static void
1654 aio_cancel_daemon_job(struct kaiocb *job)
1655 {
1656
1657         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1658         if (!aio_cancel_cleared(job))
1659                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
1660         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1661         aio_cancel(job);
1662 }
1663
1664 void
1665 aio_schedule(struct kaiocb *job, aio_handle_fn_t *func)
1666 {
1667
1668         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1669         if (!aio_set_cancel_function(job, aio_cancel_daemon_job)) {
1670                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1671                 aio_cancel(job);
1672                 return;
1673         }
1674         job->handle_fn = func;
1675         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, job, list);
1676         aio_kick_nowait(job->userproc);
1677         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1678 }
1679
1680 static void
1681 aio_cancel_sync(struct kaiocb *job)
1682 {
1683         struct kaioinfo *ki;
1684
1685         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1686         AIO_LOCK(ki);
1687         if (!aio_cancel_cleared(job))
1688                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1689         AIO_UNLOCK(ki);
1690         aio_cancel(job);
1691 }
1692
1693 int
1694 aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job)
1695 {
1696         struct aioliojob *lj;
1697         struct kaioinfo *ki;
1698         struct kaiocb *job2;
1699         struct vnode *vp;
1700         struct mount *mp;
1701         int error, opcode;
1702         bool safe;
1703
1704         lj = job->lio;
1705         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1706         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
1707         if (opcode == LIO_SYNC)
1708                 goto queueit;
1709
1710         if ((error = aio_qphysio(job->userproc, job)) == 0)
1711                 goto done;
1712 #if 0
1713         /*
1714          * XXX: This means qphysio() failed with EFAULT.  The current
1715          * behavior is to retry the operation via fo_read/fo_write.
1716          * Wouldn't it be better to just complete the request with an
1717          * error here?
1718          */
1719         if (error > 0)
1720                 goto done;
1721 #endif
1722 queueit:
1723         safe = false;
1724         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1725                 vp = fp->f_vnode;
1726                 if (vp->v_type == VREG || vp->v_type == VDIR) {
1727                         mp = fp->f_vnode->v_mount;
1728                         if (mp == NULL || (mp->mnt_flag & MNT_LOCAL) != 0)
1729                                 safe = true;
1730                 }
1731         }
1732         if (!(safe || enable_aio_unsafe)) {
1733                 counted_warning(&unsafe_warningcnt,
1734                     "is attempting to use unsafe AIO requests");
1735                 return (EOPNOTSUPP);
1736         }
1737
1738         if (opcode == LIO_SYNC) {
1739                 AIO_LOCK(ki);
1740                 TAILQ_FOREACH(job2, &ki->kaio_jobqueue, plist) {
1741                         if (job2->fd_file == job->fd_file &&
1742                             job2->uaiocb.aio_lio_opcode != LIO_SYNC &&
1743                             job2->seqno < job->seqno) {
1744                                 job2->jobflags |= KAIOCB_CHECKSYNC;
1745                                 job->pending++;
1746                         }
1747                 }
1748                 if (job->pending != 0) {
1749                         if (!aio_set_cancel_function_locked(job,
1750                                 aio_cancel_sync)) {
1751                                 AIO_UNLOCK(ki);
1752                                 aio_cancel(job);
1753                                 return (0);
1754                         }
1755                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1756                         AIO_UNLOCK(ki);
1757                         return (0);
1758                 }
1759                 AIO_UNLOCK(ki);
1760         }
1761
1762         switch (opcode) {
1763         case LIO_READ:
1764         case LIO_WRITE:
1765                 aio_schedule(job, aio_process_rw);
1766                 error = 0;
1767                 break;
1768         case LIO_SYNC:
1769                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
1770                 error = 0;
1771                 break;
1772         default:
1773                 error = EINVAL;
1774         }
1775 done:
1776         return (error);
1777 }
1778
1779 static void
1780 aio_kick_nowait(struct proc *userp)
1781 {
1782         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1783         struct aioproc *aiop;
1784
1785         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1786         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1787                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1788                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1789                 wakeup(aiop->aioproc);
1790         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1791             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start <
1792             ki->kaio_maxactive_count) {
1793                 taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
1794         }
1795 }
1796
1797 static int
1798 aio_kick(struct proc *userp)
1799 {
1800         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1801         struct aioproc *aiop;
1802         int error, ret = 0;
1803
1804         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1805 retryproc:
1806         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1807                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1808                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1809                 wakeup(aiop->aioproc);
1810         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1811             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start <
1812             ki->kaio_maxactive_count) {
1813                 num_aio_resv_start++;
1814                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1815                 error = aio_newproc(&num_aio_resv_start);
1816                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1817                 if (error) {
1818                         num_aio_resv_start--;
1819                         goto retryproc;
1820                 }
1821         } else {
1822                 ret = -1;
1823         }
1824         return (ret);
1825 }
1826
1827 static void
1828 aio_kick_helper(void *context, int pending)
1829 {
1830         struct proc *userp = context;
1831
1832         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1833         while (--pending >= 0) {
1834                 if (aio_kick(userp))
1835                         break;
1836         }
1837         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1842  * released.
1843  */
1844 static int
1845 kern_aio_return(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
1846 {
1847         struct proc *p = td->td_proc;
1848         struct kaiocb *job;
1849         struct kaioinfo *ki;
1850         long status, error;
1851
1852         ki = p->p_aioinfo;
1853         if (ki == NULL)
1854                 return (EINVAL);
1855         AIO_LOCK(ki);
1856         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_done, plist) {
1857                 if (job->ujob == ujob)
1858                         break;
1859         }
1860         if (job != NULL) {
1861                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
1862                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
1863                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
1864                 td->td_retval[0] = status;
1865                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
1866                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
1867                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
1868                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
1869                 aio_free_entry(job);
1870                 AIO_UNLOCK(ki);
1871                 ops->store_error(ujob, error);
1872                 ops->store_status(ujob, status);
1873         } else {
1874                 error = EINVAL;
1875                 AIO_UNLOCK(ki);
1876         }
1877         return (error);
1878 }
1879
1880 int
1881 sys_aio_return(struct thread *td, struct aio_return_args *uap)
1882 {
1883
1884         return (kern_aio_return(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1889  */
1890 static int
1891 kern_aio_suspend(struct thread *td, int njoblist, struct aiocb **ujoblist,
1892     struct timespec *ts)
1893 {
1894         struct proc *p = td->td_proc;
1895         struct timeval atv;
1896         struct kaioinfo *ki;
1897         struct kaiocb *firstjob, *job;
1898         int error, i, timo;
1899
1900         timo = 0;
1901         if (ts) {
1902                 if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1903                         return (EINVAL);
1904
1905                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
1906                 if (itimerfix(&atv))
1907                         return (EINVAL);
1908                 timo = tvtohz(&atv);
1909         }
1910
1911         ki = p->p_aioinfo;
1912         if (ki == NULL)
1913                 return (EAGAIN);
1914
1915         if (njoblist == 0)
1916                 return (0);
1917
1918         AIO_LOCK(ki);
1919         for (;;) {
1920                 firstjob = NULL;
1921                 error = 0;
1922                 TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
1923                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1924                                 if (job->ujob == ujoblist[i]) {
1925                                         if (firstjob == NULL)
1926                                                 firstjob = job;
1927                                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
1928                                                 goto RETURN;
1929                                 }
1930                         }
1931                 }
1932                 /* All tasks were finished. */
1933                 if (firstjob == NULL)
1934                         break;
1935
1936                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1937                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
1938                     "aiospn", timo);
1939                 if (error == ERESTART)
1940                         error = EINTR;
1941                 if (error)
1942                         break;
1943         }
1944 RETURN:
1945         AIO_UNLOCK(ki);
1946         return (error);
1947 }
1948
1949 int
1950 sys_aio_suspend(struct thread *td, struct aio_suspend_args *uap)
1951 {
1952         struct timespec ts, *tsp;
1953         struct aiocb **ujoblist;
1954         int error;
1955
1956         if (uap->nent < 0 || uap->nent > aio_listio_max)
1957                 return (EINVAL);
1958
1959         if (uap->timeout) {
1960                 /* Get timespec struct. */
1961                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
1962                         return (error);
1963                 tsp = &ts;
1964         } else
1965                 tsp = NULL;
1966
1967         ujoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
1968         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist, uap->nent * sizeof(ujoblist[0]));
1969         if (error == 0)
1970                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
1971         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
1972         return (error);
1973 }
1974
1975 /*
1976  * aio_cancel cancels any non-physio aio operations not currently in
1977  * progress.
1978  */
1979 int
1980 sys_aio_cancel(struct thread *td, struct aio_cancel_args *uap)
1981 {
1982         struct proc *p = td->td_proc;
1983         struct kaioinfo *ki;
1984         struct kaiocb *job, *jobn;
1985         struct file *fp;
1986         cap_rights_t rights;
1987         int error;
1988         int cancelled = 0;
1989         int notcancelled = 0;
1990         struct vnode *vp;
1991
1992         /* Lookup file object. */
1993         error = fget(td, uap->fd, cap_rights_init(&rights), &fp);
1994         if (error)
1995                 return (error);
1996
1997         ki = p->p_aioinfo;
1998         if (ki == NULL)
1999                 goto done;
2000
2001         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
2002                 vp = fp->f_vnode;
2003                 if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2004                         fdrop(fp, td);
2005                         td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2006                         return (0);
2007                 }
2008         }
2009
2010         AIO_LOCK(ki);
2011         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
2012                 if ((uap->fd == job->uaiocb.aio_fildes) &&
2013                     ((uap->aiocbp == NULL) ||
2014                      (uap->aiocbp == job->ujob))) {
2015                         if (aio_cancel_job(p, ki, job)) {
2016                                 cancelled++;
2017                         } else {
2018                                 notcancelled++;
2019                         }
2020                         if (uap->aiocbp != NULL)
2021                                 break;
2022                 }
2023         }
2024         AIO_UNLOCK(ki);
2025
2026 done:
2027         fdrop(fp, td);
2028
2029         if (uap->aiocbp != NULL) {
2030                 if (cancelled) {
2031                         td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2032                         return (0);
2033                 }
2034         }
2035
2036         if (notcancelled) {
2037                 td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2038                 return (0);
2039         }
2040
2041         if (cancelled) {
2042                 td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2043                 return (0);
2044         }
2045
2046         td->td_retval[0] = AIO_ALLDONE;
2047
2048         return (0);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes
2053  * only.  For a user mode async implementation, it would be best to do it in
2054  * a userland subroutine.
2055  */
2056 static int
2057 kern_aio_error(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
2058 {
2059         struct proc *p = td->td_proc;
2060         struct kaiocb *job;
2061         struct kaioinfo *ki;
2062         int status;
2063
2064         ki = p->p_aioinfo;
2065         if (ki == NULL) {
2066                 td->td_retval[0] = EINVAL;
2067                 return (0);
2068         }
2069
2070         AIO_LOCK(ki);
2071         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
2072                 if (job->ujob == ujob) {
2073                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
2074                                 td->td_retval[0] =
2075                                         job->uaiocb._aiocb_private.error;
2076                         else
2077                                 td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
2078                         AIO_UNLOCK(ki);
2079                         return (0);
2080                 }
2081         }
2082         AIO_UNLOCK(ki);
2083
2084         /*
2085          * Hack for failure of aio_aqueue.
2086          */
2087         status = ops->fetch_status(ujob);
2088         if (status == -1) {
2089                 td->td_retval[0] = ops->fetch_error(ujob);
2090                 return (0);
2091         }
2092
2093         td->td_retval[0] = EINVAL;
2094         return (0);
2095 }
2096
2097 int
2098 sys_aio_error(struct thread *td, struct aio_error_args *uap)
2099 {
2100
2101         return (kern_aio_error(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2102 }
2103
2104 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
2105 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2106 int
2107 freebsd6_aio_read(struct thread *td, struct freebsd6_aio_read_args *uap)
2108 {
2109
2110         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2111             &aiocb_ops_osigevent));
2112 }
2113 #endif
2114
2115 int
2116 sys_aio_read(struct thread *td, struct aio_read_args *uap)
2117 {
2118
2119         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READ, &aiocb_ops));
2120 }
2121
2122 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
2123 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2124 int
2125 freebsd6_aio_write(struct thread *td, struct freebsd6_aio_write_args *uap)
2126 {
2127
2128         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2129             &aiocb_ops_osigevent));
2130 }
2131 #endif
2132
2133 int
2134 sys_aio_write(struct thread *td, struct aio_write_args *uap)
2135 {
2136
2137         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE, &aiocb_ops));
2138 }
2139
2140 int
2141 sys_aio_mlock(struct thread *td, struct aio_mlock_args *uap)
2142 {
2143
2144         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK, &aiocb_ops));
2145 }
2146
2147 static int
2148 kern_lio_listio(struct thread *td, int mode, struct aiocb * const *uacb_list,
2149     struct aiocb **acb_list, int nent, struct sigevent *sig,
2150     struct aiocb_ops *ops)
2151 {
2152         struct proc *p = td->td_proc;
2153         struct aiocb *job;
2154         struct kaioinfo *ki;
2155         struct aioliojob *lj;
2156         struct kevent kev;
2157         int error;
2158         int nerror;
2159         int i;
2160
2161         if ((mode != LIO_NOWAIT) && (mode != LIO_WAIT))
2162                 return (EINVAL);
2163
2164         if (nent < 0 || nent > aio_listio_max)
2165                 return (EINVAL);
2166
2167         if (p->p_aioinfo == NULL)
2168                 aio_init_aioinfo(p);
2169
2170         ki = p->p_aioinfo;
2171
2172         lj = uma_zalloc(aiolio_zone, M_WAITOK);
2173         lj->lioj_flags = 0;
2174         lj->lioj_count = 0;
2175         lj->lioj_finished_count = 0;
2176         knlist_init_mtx(&lj->klist, AIO_MTX(ki));
2177         ksiginfo_init(&lj->lioj_ksi);
2178
2179         /*
2180          * Setup signal.
2181          */
2182         if (sig && (mode == LIO_NOWAIT)) {
2183                 bcopy(sig, &lj->lioj_signal, sizeof(lj->lioj_signal));
2184                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2185                         /* Assume only new style KEVENT */
2186                         kev.filter = EVFILT_LIO;
2187                         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
2188                         kev.ident = (uintptr_t)uacb_list; /* something unique */
2189                         kev.data = (intptr_t)lj;
2190                         /* pass user defined sigval data */
2191                         kev.udata = lj->lioj_signal.sigev_value.sival_ptr;
2192                         error = kqfd_register(
2193                             lj->lioj_signal.sigev_notify_kqueue, &kev, td, 1);
2194                         if (error) {
2195                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2196                                 return (error);
2197                         }
2198                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_NONE) {
2199                         ;
2200                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2201                            lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
2202                                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
2203                                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2204                                         return EINVAL;
2205                                 }
2206                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
2207                 } else {
2208                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2209                         return EINVAL;
2210                 }
2211         }
2212
2213         AIO_LOCK(ki);
2214         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2215         /*
2216          * Add extra aiocb count to avoid the lio to be freed
2217          * by other threads doing aio_waitcomplete or aio_return,
2218          * and prevent event from being sent until we have queued
2219          * all tasks.
2220          */
2221         lj->lioj_count = 1;
2222         AIO_UNLOCK(ki);
2223
2224         /*
2225          * Get pointers to the list of I/O requests.
2226          */
2227         nerror = 0;
2228         for (i = 0; i < nent; i++) {
2229                 job = acb_list[i];
2230                 if (job != NULL) {
2231                         error = aio_aqueue(td, job, lj, LIO_NOP, ops);
2232                         if (error != 0)
2233                                 nerror++;
2234                 }
2235         }
2236
2237         error = 0;
2238         AIO_LOCK(ki);
2239         if (mode == LIO_WAIT) {
2240                 while (lj->lioj_count - 1 != lj->lioj_finished_count) {
2241                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2242                         error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki),
2243                             PRIBIO | PCATCH, "aiospn", 0);
2244                         if (error == ERESTART)
2245                                 error = EINTR;
2246                         if (error)
2247                                 break;
2248                 }
2249         } else {
2250                 if (lj->lioj_count - 1 == lj->lioj_finished_count) {
2251                         if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2252                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
2253                                 KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
2254                         }
2255                         if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED))
2256                             == LIOJ_SIGNAL
2257                             && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2258                             lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
2259                                 aio_sendsig(p, &lj->lioj_signal,
2260                                             &lj->lioj_ksi);
2261                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2262                         }
2263                 }
2264         }
2265         lj->lioj_count--;
2266         if (lj->lioj_count == 0) {
2267                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2268                 knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
2269                 PROC_LOCK(p);
2270                 sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
2271                 PROC_UNLOCK(p);
2272                 AIO_UNLOCK(ki);
2273                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2274         } else
2275                 AIO_UNLOCK(ki);
2276
2277         if (nerror)
2278                 return (EIO);
2279         return (error);
2280 }
2281
2282 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2283 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2284 int
2285 freebsd6_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd6_lio_listio_args *uap)
2286 {
2287         struct aiocb **acb_list;
2288         struct sigevent *sigp, sig;
2289         struct osigevent osig;
2290         int error, nent;
2291
2292         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2293                 return (EINVAL);
2294
2295         nent = uap->nent;
2296         if (nent < 0 || nent > aio_listio_max)
2297                 return (EINVAL);
2298
2299         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2300                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2301                 if (error)
2302                         return (error);
2303                 error = convert_old_sigevent(&osig, &sig);
2304                 if (error)
2305                         return (error);
2306                 sigp = &sig;
2307         } else
2308                 sigp = NULL;
2309
2310         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2311         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2312         if (error == 0)
2313                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2314                     (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2315                     &aiocb_ops_osigevent);
2316         free(acb_list, M_LIO);
2317         return (error);
2318 }
2319 #endif
2320
2321 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2322 int
2323 sys_lio_listio(struct thread *td, struct lio_listio_args *uap)
2324 {
2325         struct aiocb **acb_list;
2326         struct sigevent *sigp, sig;
2327         int error, nent;
2328
2329         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2330                 return (EINVAL);
2331
2332         nent = uap->nent;
2333         if (nent < 0 || nent > aio_listio_max)
2334                 return (EINVAL);
2335
2336         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2337                 error = copyin(uap->sig, &sig, sizeof(sig));
2338                 if (error)
2339                         return (error);
2340                 sigp = &sig;
2341         } else
2342                 sigp = NULL;
2343
2344         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2345         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2346         if (error == 0)
2347                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode, uap->acb_list, acb_list,
2348                     nent, sigp, &aiocb_ops);
2349         free(acb_list, M_LIO);
2350         return (error);
2351 }
2352
2353 static void
2354 aio_physwakeup(struct bio *bp)
2355 {
2356         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)bp->bio_caller1;
2357         struct proc *userp;
2358         struct kaioinfo *ki;
2359         size_t nbytes;
2360         int error, nblks;
2361
2362         /* Release mapping into kernel space. */
2363         userp = job->userproc;
2364         ki = userp->p_aioinfo;
2365         if (job->pbuf) {
2366                 pmap_qremove((vm_offset_t)job->pbuf->b_data, job->npages);
2367                 relpbuf(job->pbuf, NULL);
2368                 job->pbuf = NULL;
2369                 atomic_subtract_int(&num_buf_aio, 1);
2370                 AIO_LOCK(ki);
2371                 ki->kaio_buffer_count--;
2372                 AIO_UNLOCK(ki);
2373         }
2374         vm_page_unhold_pages(job->pages, job->npages);
2375
2376         bp = job->bp;
2377         job->bp = NULL;
2378         nbytes = job->uaiocb.aio_nbytes - bp->bio_resid;
2379         error = 0;
2380         if (bp->bio_flags & BIO_ERROR)
2381                 error = bp->bio_error;
2382         nblks = btodb(nbytes);
2383         if (job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE)
2384                 job->outblock += nblks;
2385         else
2386                 job->inblock += nblks;
2387
2388         if (error)
2389                 aio_complete(job, -1, error);
2390         else
2391                 aio_complete(job, nbytes, 0);
2392
2393         g_destroy_bio(bp);
2394 }
2395
2396 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2397 static int
2398 kern_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aiocb **ujobp,
2399     struct timespec *ts, struct aiocb_ops *ops)
2400 {
2401         struct proc *p = td->td_proc;
2402         struct timeval atv;
2403         struct kaioinfo *ki;
2404         struct kaiocb *job;
2405         struct aiocb *ujob;
2406         long error, status;
2407         int timo;
2408
2409         ops->store_aiocb(ujobp, NULL);
2410
2411         if (ts == NULL) {
2412                 timo = 0;
2413         } else if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec == 0) {
2414                 timo = -1;
2415         } else {
2416                 if ((ts->tv_nsec < 0) || (ts->tv_nsec >= 1000000000))
2417                         return (EINVAL);
2418
2419                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
2420                 if (itimerfix(&atv))
2421                         return (EINVAL);
2422                 timo = tvtohz(&atv);
2423         }
2424
2425         if (p->p_aioinfo == NULL)
2426                 aio_init_aioinfo(p);
2427         ki = p->p_aioinfo;
2428
2429         error = 0;
2430         job = NULL;
2431         AIO_LOCK(ki);
2432         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) == NULL) {
2433                 if (timo == -1) {
2434                         error = EWOULDBLOCK;
2435                         break;
2436                 }
2437                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2438                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
2439                     "aiowc", timo);
2440                 if (timo && error == ERESTART)
2441                         error = EINTR;
2442                 if (error)
2443                         break;
2444         }
2445
2446         if (job != NULL) {
2447                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
2448                 ujob = job->ujob;
2449                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
2450                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2451                 td->td_retval[0] = status;
2452                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
2453                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
2454                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
2455                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
2456                 aio_free_entry(job);
2457                 AIO_UNLOCK(ki);
2458                 ops->store_aiocb(ujobp, ujob);
2459                 ops->store_error(ujob, error);
2460                 ops->store_status(ujob, status);
2461         } else
2462                 AIO_UNLOCK(ki);
2463
2464         return (error);
2465 }
2466
2467 int
2468 sys_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aio_waitcomplete_args *uap)
2469 {
2470         struct timespec ts, *tsp;
2471         int error;
2472
2473         if (uap->timeout) {
2474                 /* Get timespec struct. */
2475                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2476                 if (error)
2477                         return (error);
2478                 tsp = &ts;
2479         } else
2480                 tsp = NULL;
2481
2482         return (kern_aio_waitcomplete(td, uap->aiocbp, tsp, &aiocb_ops));
2483 }
2484
2485 static int
2486 kern_aio_fsync(struct thread *td, int op, struct aiocb *ujob,
2487     struct aiocb_ops *ops)
2488 {
2489
2490         if (op != O_SYNC) /* XXX lack of O_DSYNC */
2491                 return (EINVAL);
2492         return (aio_aqueue(td, ujob, NULL, LIO_SYNC, ops));
2493 }
2494
2495 int
2496 sys_aio_fsync(struct thread *td, struct aio_fsync_args *uap)
2497 {
2498
2499         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2500 }
2501
2502 /* kqueue attach function */
2503 static int
2504 filt_aioattach(struct knote *kn)
2505 {
2506         struct kaiocb *job;
2507
2508         job = (struct kaiocb *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2509
2510         /*
2511          * The job pointer must be validated before using it, so
2512          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2513          * set EV_FLAG1.
2514          */
2515         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2516                 return (EPERM);
2517         kn->kn_ptr.p_aio = job;
2518         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2519
2520         knlist_add(&job->klist, kn, 0);
2521
2522         return (0);
2523 }
2524
2525 /* kqueue detach function */
2526 static void
2527 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2528 {
2529         struct knlist *knl;
2530
2531         knl = &kn->kn_ptr.p_aio->klist;
2532         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2533         if (!knlist_empty(knl))
2534                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2535         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2536 }
2537
2538 /* kqueue filter function */
2539 /*ARGSUSED*/
2540 static int
2541 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2542 {
2543         struct kaiocb *job = kn->kn_ptr.p_aio;
2544
2545         kn->kn_data = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2546         if (!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED))
2547                 return (0);
2548         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2549         return (1);
2550 }
2551
2552 /* kqueue attach function */
2553 static int
2554 filt_lioattach(struct knote *kn)
2555 {
2556         struct aioliojob *lj;
2557
2558         lj = (struct aioliojob *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2559
2560         /*
2561          * The aioliojob pointer must be validated before using it, so
2562          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2563          * set EV_FLAG1.
2564          */
2565         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2566                 return (EPERM);
2567         kn->kn_ptr.p_lio = lj;
2568         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2569
2570         knlist_add(&lj->klist, kn, 0);
2571
2572         return (0);
2573 }
2574
2575 /* kqueue detach function */
2576 static void
2577 filt_liodetach(struct knote *kn)
2578 {
2579         struct knlist *knl;
2580
2581         knl = &kn->kn_ptr.p_lio->klist;
2582         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2583         if (!knlist_empty(knl))
2584                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2585         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2586 }
2587
2588 /* kqueue filter function */
2589 /*ARGSUSED*/
2590 static int
2591 filt_lio(struct knote *kn, long hint)
2592 {
2593         struct aioliojob * lj = kn->kn_ptr.p_lio;
2594
2595         return (lj->lioj_flags & LIOJ_KEVENT_POSTED);
2596 }
2597
2598 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
2599 #include <sys/mount.h>
2600 #include <sys/socket.h>
2601 #include <compat/freebsd32/freebsd32.h>
2602 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
2603 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
2604 #include <compat/freebsd32/freebsd32_syscall.h>
2605 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
2606
2607 struct __aiocb_private32 {
2608         int32_t status;
2609         int32_t error;
2610         uint32_t kernelinfo;
2611 };
2612
2613 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2614 typedef struct oaiocb32 {
2615         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
2616         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2617         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2618         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2619         struct  osigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2620         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2621         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2622         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2623 } oaiocb32_t;
2624 #endif
2625
2626 typedef struct aiocb32 {
2627         int32_t aio_fildes;             /* File descriptor */
2628         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2629         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2630         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2631         int     __spare__[2];
2632         uint32_t __spare2__;
2633         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2634         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2635         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2636         struct  sigevent32 aio_sigevent;        /* Signal to deliver */
2637 } aiocb32_t;
2638
2639 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2640 static int
2641 convert_old_sigevent32(struct osigevent32 *osig, struct sigevent *nsig)
2642 {
2643
2644         /*
2645          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
2646          * supported by AIO with the old sigevent structure.
2647          */
2648         CP(*osig, *nsig, sigev_notify);
2649         switch (nsig->sigev_notify) {
2650         case SIGEV_NONE:
2651                 break;
2652         case SIGEV_SIGNAL:
2653                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
2654                 break;
2655         case SIGEV_KEVENT:
2656                 nsig->sigev_notify_kqueue =
2657                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
2658                 PTRIN_CP(*osig, *nsig, sigev_value.sival_ptr);
2659                 break;
2660         default:
2661                 return (EINVAL);
2662         }
2663         return (0);
2664 }
2665
2666 static int
2667 aiocb32_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2668 {
2669         struct oaiocb32 job32;
2670         int error;
2671
2672         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
2673         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2674         if (error)
2675                 return (error);
2676
2677         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2678         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2679         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2680         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2681         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2682         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2683         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2684         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2685         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2686         return (convert_old_sigevent32(&job32.aio_sigevent,
2687             &kjob->aio_sigevent));
2688 }
2689 #endif
2690
2691 static int
2692 aiocb32_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2693 {
2694         struct aiocb32 job32;
2695         int error;
2696
2697         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2698         if (error)
2699                 return (error);
2700         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2701         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2702         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2703         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2704         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2705         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2706         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2707         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2708         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2709         return (convert_sigevent32(&job32.aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
2710 }
2711
2712 static long
2713 aiocb32_fetch_status(struct aiocb *ujob)
2714 {
2715         struct aiocb32 *ujob32;
2716
2717         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2718         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.status));
2719 }
2720
2721 static long
2722 aiocb32_fetch_error(struct aiocb *ujob)
2723 {
2724         struct aiocb32 *ujob32;
2725
2726         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2727         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.error));
2728 }
2729
2730 static int
2731 aiocb32_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
2732 {
2733         struct aiocb32 *ujob32;
2734
2735         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2736         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.status, status));
2737 }
2738
2739 static int
2740 aiocb32_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
2741 {
2742         struct aiocb32 *ujob32;
2743
2744         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2745         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.error, error));
2746 }
2747
2748 static int
2749 aiocb32_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
2750 {
2751         struct aiocb32 *ujob32;
2752
2753         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2754         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
2755 }
2756
2757 static int
2758 aiocb32_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
2759 {
2760
2761         return (suword32(ujobp, (long)ujob));
2762 }
2763
2764 static struct aiocb_ops aiocb32_ops = {
2765         .copyin = aiocb32_copyin,
2766         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2767         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2768         .store_status = aiocb32_store_status,
2769         .store_error = aiocb32_store_error,
2770         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2771         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2772 };
2773
2774 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2775 static struct aiocb_ops aiocb32_ops_osigevent = {
2776         .copyin = aiocb32_copyin_old_sigevent,
2777         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2778         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2779         .store_status = aiocb32_store_status,
2780         .store_error = aiocb32_store_error,
2781         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2782         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2783 };
2784 #endif
2785
2786 int
2787 freebsd32_aio_return(struct thread *td, struct freebsd32_aio_return_args *uap)
2788 {
2789
2790         return (kern_aio_return(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2791 }
2792
2793 int
2794 freebsd32_aio_suspend(struct thread *td, struct freebsd32_aio_suspend_args *uap)
2795 {
2796         struct timespec32 ts32;
2797         struct timespec ts, *tsp;
2798         struct aiocb **ujoblist;
2799         uint32_t *ujoblist32;
2800         int error, i;
2801
2802         if (uap->nent < 0 || uap->nent > aio_listio_max)
2803                 return (EINVAL);
2804
2805         if (uap->timeout) {
2806                 /* Get timespec struct. */
2807                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32))) != 0)
2808                         return (error);
2809                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2810                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2811                 tsp = &ts;
2812         } else
2813                 tsp = NULL;
2814
2815         ujoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
2816         ujoblist32 = (uint32_t *)ujoblist;
2817         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist32, uap->nent *
2818             sizeof(ujoblist32[0]));
2819         if (error == 0) {
2820                 for (i = uap->nent; i > 0; i--)
2821                         ujoblist[i] = PTRIN(ujoblist32[i]);
2822
2823                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2824         }
2825         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
2826         return (error);
2827 }
2828
2829 int
2830 freebsd32_aio_error(struct thread *td, struct freebsd32_aio_error_args *uap)
2831 {
2832
2833         return (kern_aio_error(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2834 }
2835
2836 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2837 int
2838 freebsd6_freebsd32_aio_read(struct thread *td,
2839     struct freebsd6_freebsd32_aio_read_args *uap)
2840 {
2841
2842         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2843             &aiocb32_ops_osigevent));
2844 }
2845 #endif
2846
2847 int
2848 freebsd32_aio_read(struct thread *td, struct freebsd32_aio_read_args *uap)
2849 {
2850
2851         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2852             &aiocb32_ops));
2853 }
2854
2855 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2856 int
2857 freebsd6_freebsd32_aio_write(struct thread *td,
2858     struct freebsd6_freebsd32_aio_write_args *uap)
2859 {
2860
2861         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2862             &aiocb32_ops_osigevent));
2863 }
2864 #endif
2865
2866 int
2867 freebsd32_aio_write(struct thread *td, struct freebsd32_aio_write_args *uap)
2868 {
2869
2870         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2871             &aiocb32_ops));
2872 }
2873
2874 int
2875 freebsd32_aio_mlock(struct thread *td, struct freebsd32_aio_mlock_args *uap)
2876 {
2877
2878         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK,
2879             &aiocb32_ops));
2880 }
2881
2882 int
2883 freebsd32_aio_waitcomplete(struct thread *td,
2884     struct freebsd32_aio_waitcomplete_args *uap)
2885 {
2886         struct timespec32 ts32;
2887         struct timespec ts, *tsp;
2888         int error;
2889
2890         if (uap->timeout) {
2891                 /* Get timespec struct. */
2892                 error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32));
2893                 if (error)
2894                         return (error);
2895                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2896                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2897                 tsp = &ts;
2898         } else
2899                 tsp = NULL;
2900
2901         return (kern_aio_waitcomplete(td, (struct aiocb **)uap->aiocbp, tsp,
2902             &aiocb32_ops));
2903 }
2904
2905 int
2906 freebsd32_aio_fsync(struct thread *td, struct freebsd32_aio_fsync_args *uap)
2907 {
2908
2909         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, (struct aiocb *)uap->aiocbp,
2910             &aiocb32_ops));
2911 }
2912
2913 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2914 int
2915 freebsd6_freebsd32_lio_listio(struct thread *td,
2916     struct freebsd6_freebsd32_lio_listio_args *uap)
2917 {
2918         struct aiocb **acb_list;
2919         struct sigevent *sigp, sig;
2920         struct osigevent32 osig;
2921         uint32_t *acb_list32;
2922         int error, i, nent;
2923
2924         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2925                 return (EINVAL);
2926
2927         nent = uap->nent;
2928         if (nent < 0 || nent > aio_listio_max)
2929                 return (EINVAL);
2930
2931         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2932                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2933                 if (error)
2934                         return (error);
2935                 error = convert_old_sigevent32(&osig, &sig);
2936                 if (error)
2937                         return (error);
2938                 sigp = &sig;
2939         } else
2940                 sigp = NULL;
2941
2942         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2943         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
2944         if (error) {
2945                 free(acb_list32, M_LIO);
2946                 return (error);
2947         }
2948         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2949         for (i = 0; i < nent; i++)
2950                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
2951         free(acb_list32, M_LIO);
2952
2953         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2954             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2955             &aiocb32_ops_osigevent);
2956         free(acb_list, M_LIO);
2957         return (error);
2958 }
2959 #endif
2960
2961 int
2962 freebsd32_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_lio_listio_args *uap)
2963 {
2964         struct aiocb **acb_list;
2965         struct sigevent *sigp, sig;
2966         struct sigevent32 sig32;
2967         uint32_t *acb_list32;
2968         int error, i, nent;
2969
2970         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2971                 return (EINVAL);
2972
2973         nent = uap->nent;
2974         if (nent < 0 || nent > aio_listio_max)
2975                 return (EINVAL);
2976
2977         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2978                 error = copyin(uap->sig, &sig32, sizeof(sig32));
2979                 if (error)
2980                         return (error);
2981                 error = convert_sigevent32(&sig32, &sig);
2982                 if (error)
2983                         return (error);
2984                 sigp = &sig;
2985         } else
2986                 sigp = NULL;
2987
2988         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2989         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
2990         if (error) {
2991                 free(acb_list32, M_LIO);
2992                 return (error);
2993         }
2994         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2995         for (i = 0; i < nent; i++)
2996                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
2997         free(acb_list32, M_LIO);
2998
2999         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
3000             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
3001             &aiocb32_ops);
3002         free(acb_list, M_LIO);
3003         return (error);
3004 }
3005
3006 #endif