sys/kern/vfs_aio.c

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