]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_aio.c
aio_aqueue(): avoid ucred leak on failure path
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_aio.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
3  *
4  * Copyright (c) 1997 John S. Dyson.  All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. John S. Dyson's name may not be used to endorse or promote products
12  *    derived from this software without specific prior written permission.
13  *
14  * DISCLAIMER:  This code isn't warranted to do anything useful.  Anything
15  * bad that happens because of using this software isn't the responsibility
16  * of the author.  This software is distributed AS-IS.
17  */
18
19 /*
20  * This file contains support for the POSIX 1003.1B AIO/LIO facility.
21  */
22
23 #include <sys/cdefs.h>
24 __FBSDID("$FreeBSD$");
25
26 #include <sys/param.h>
27 #include <sys/systm.h>
28 #include <sys/malloc.h>
29 #include <sys/bio.h>
30 #include <sys/buf.h>
31 #include <sys/capsicum.h>
32 #include <sys/eventhandler.h>
33 #include <sys/sysproto.h>
34 #include <sys/filedesc.h>
35 #include <sys/kernel.h>
36 #include <sys/module.h>
37 #include <sys/kthread.h>
38 #include <sys/fcntl.h>
39 #include <sys/file.h>
40 #include <sys/limits.h>
41 #include <sys/lock.h>
42 #include <sys/mutex.h>
43 #include <sys/unistd.h>
44 #include <sys/posix4.h>
45 #include <sys/proc.h>
46 #include <sys/resourcevar.h>
47 #include <sys/signalvar.h>
48 #include <sys/syscallsubr.h>
49 #include <sys/protosw.h>
50 #include <sys/rwlock.h>
51 #include <sys/sema.h>
52 #include <sys/socket.h>
53 #include <sys/socketvar.h>
54 #include <sys/syscall.h>
55 #include <sys/sysent.h>
56 #include <sys/sysctl.h>
57 #include <sys/syslog.h>
58 #include <sys/sx.h>
59 #include <sys/taskqueue.h>
60 #include <sys/vnode.h>
61 #include <sys/conf.h>
62 #include <sys/event.h>
63 #include <sys/mount.h>
64 #include <geom/geom.h>
65
66 #include <machine/atomic.h>
67
68 #include <vm/vm.h>
69 #include <vm/vm_page.h>
70 #include <vm/vm_extern.h>
71 #include <vm/pmap.h>
72 #include <vm/vm_map.h>
73 #include <vm/vm_object.h>
74 #include <vm/uma.h>
75 #include <sys/aio.h>
76
77 /*
78  * Counter for allocating reference ids to new jobs.  Wrapped to 1 on
79  * overflow. (XXX will be removed soon.)
80  */
81 static u_long jobrefid;
82
83 /*
84  * Counter for aio_fsync.
85  */
86 static uint64_t jobseqno;
87
88 #ifndef MAX_AIO_PER_PROC
89 #define MAX_AIO_PER_PROC        32
90 #endif
91
92 #ifndef MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC
93 #define MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC  256
94 #endif
95
96 #ifndef MAX_AIO_QUEUE
97 #define MAX_AIO_QUEUE           1024 /* Bigger than MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC */
98 #endif
99
100 #ifndef MAX_BUF_AIO
101 #define MAX_BUF_AIO             16
102 #endif
103
104 FEATURE(aio, "Asynchronous I/O");
105 SYSCTL_DECL(_p1003_1b);
106
107 static MALLOC_DEFINE(M_LIO, "lio", "listio aio control block list");
108 static MALLOC_DEFINE(M_AIOS, "aios", "aio_suspend aio control block list");
109
110 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, aio, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
111     "Async IO management");
112
113 static int enable_aio_unsafe = 0;
114 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, enable_unsafe, CTLFLAG_RW, &enable_aio_unsafe, 0,
115     "Permit asynchronous IO on all file types, not just known-safe types");
116
117 static unsigned int unsafe_warningcnt = 1;
118 SYSCTL_UINT(_vfs_aio, OID_AUTO, unsafe_warningcnt, CTLFLAG_RW,
119     &unsafe_warningcnt, 0,
120     "Warnings that will be triggered upon failed IO requests on unsafe files");
121
122 static int max_aio_procs = MAX_AIO_PROCS;
123 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_procs, CTLFLAG_RW, &max_aio_procs, 0,
124     "Maximum number of kernel processes to use for handling async IO ");
125
126 static int num_aio_procs = 0;
127 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_aio_procs, CTLFLAG_RD, &num_aio_procs, 0,
128     "Number of presently active kernel processes for async IO");
129
130 /*
131  * The code will adjust the actual number of AIO processes towards this
132  * number when it gets a chance.
133  */
134 static int target_aio_procs = TARGET_AIO_PROCS;
135 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, target_aio_procs, CTLFLAG_RW, &target_aio_procs,
136     0,
137     "Preferred number of ready kernel processes for async IO");
138
139 static int max_queue_count = MAX_AIO_QUEUE;
140 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue, CTLFLAG_RW, &max_queue_count, 0,
141     "Maximum number of aio requests to queue, globally");
142
143 static int num_queue_count = 0;
144 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_queue_count, CTLFLAG_RD, &num_queue_count, 0,
145     "Number of queued aio requests");
146
147 static int num_buf_aio = 0;
148 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_buf_aio, CTLFLAG_RD, &num_buf_aio, 0,
149     "Number of aio requests presently handled by the buf subsystem");
150
151 static int num_unmapped_aio = 0;
152 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_unmapped_aio, CTLFLAG_RD, &num_unmapped_aio,
153     0,
154     "Number of aio requests presently handled by unmapped I/O buffers");
155
156 /* Number of async I/O processes in the process of being started */
157 /* XXX This should be local to aio_aqueue() */
158 static int num_aio_resv_start = 0;
159
160 static int aiod_lifetime;
161 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_lifetime, CTLFLAG_RW, &aiod_lifetime, 0,
162     "Maximum lifetime for idle aiod");
163
164 static int max_aio_per_proc = MAX_AIO_PER_PROC;
165 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_per_proc, CTLFLAG_RW, &max_aio_per_proc,
166     0,
167     "Maximum active aio requests per process");
168
169 static int max_aio_queue_per_proc = MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC;
170 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue_per_proc, CTLFLAG_RW,
171     &max_aio_queue_per_proc, 0,
172     "Maximum queued aio requests per process");
173
174 static int max_buf_aio = MAX_BUF_AIO;
175 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_buf_aio, CTLFLAG_RW, &max_buf_aio, 0,
176     "Maximum buf aio requests per process");
177
178 /* 
179  * Though redundant with vfs.aio.max_aio_queue_per_proc, POSIX requires
180  * sysconf(3) to support AIO_LISTIO_MAX, and we implement that with
181  * vfs.aio.aio_listio_max.
182  */
183 SYSCTL_INT(_p1003_1b, CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, aio_listio_max,
184     CTLFLAG_RD | CTLFLAG_CAPRD, &max_aio_queue_per_proc,
185     0, "Maximum aio requests for a single lio_listio call");
186
187 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
188 typedef struct oaiocb {
189         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
190         off_t   aio_offset;             /* File offset for I/O */
191         volatile void *aio_buf;         /* I/O buffer in process space */
192         size_t  aio_nbytes;             /* Number of bytes for I/O */
193         struct  osigevent aio_sigevent; /* Signal to deliver */
194         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
195         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
196         struct  __aiocb_private _aiocb_private;
197 } oaiocb_t;
198 #endif
199
200 /*
201  * Below is a key of locks used to protect each member of struct kaiocb
202  * aioliojob and kaioinfo and any backends.
203  *
204  * * - need not protected
205  * a - locked by kaioinfo lock
206  * b - locked by backend lock, the backend lock can be null in some cases,
207  *     for example, BIO belongs to this type, in this case, proc lock is
208  *     reused.
209  * c - locked by aio_job_mtx, the lock for the generic file I/O backend.
210  */
211
212 /*
213  * If the routine that services an AIO request blocks while running in an
214  * AIO kernel process it can starve other I/O requests.  BIO requests
215  * queued via aio_qbio() complete asynchronously and do not use AIO kernel
216  * processes at all.  Socket I/O requests use a separate pool of
217  * kprocs and also force non-blocking I/O.  Other file I/O requests
218  * use the generic fo_read/fo_write operations which can block.  The
219  * fsync and mlock operations can also block while executing.  Ideally
220  * none of these requests would block while executing.
221  *
222  * Note that the service routines cannot toggle O_NONBLOCK in the file
223  * structure directly while handling a request due to races with
224  * userland threads.
225  */
226
227 /* jobflags */
228 #define KAIOCB_QUEUEING         0x01
229 #define KAIOCB_CANCELLED        0x02
230 #define KAIOCB_CANCELLING       0x04
231 #define KAIOCB_CHECKSYNC        0x08
232 #define KAIOCB_CLEARED          0x10
233 #define KAIOCB_FINISHED         0x20
234
235 /*
236  * AIO process info
237  */
238 #define AIOP_FREE       0x1                     /* proc on free queue */
239
240 struct aioproc {
241         int     aioprocflags;                   /* (c) AIO proc flags */
242         TAILQ_ENTRY(aioproc) list;              /* (c) list of processes */
243         struct  proc *aioproc;                  /* (*) the AIO proc */
244 };
245
246 /*
247  * data-structure for lio signal management
248  */
249 struct aioliojob {
250         int     lioj_flags;                     /* (a) listio flags */
251         int     lioj_count;                     /* (a) count of jobs */
252         int     lioj_finished_count;            /* (a) count of finished jobs */
253         struct  sigevent lioj_signal;           /* (a) signal on all I/O done */
254         TAILQ_ENTRY(aioliojob) lioj_list;       /* (a) lio list */
255         struct  knlist klist;                   /* (a) list of knotes */
256         ksiginfo_t lioj_ksi;                    /* (a) Realtime signal info */
257 };
258
259 #define LIOJ_SIGNAL             0x1     /* signal on all done (lio) */
260 #define LIOJ_SIGNAL_POSTED      0x2     /* signal has been posted */
261 #define LIOJ_KEVENT_POSTED      0x4     /* kevent triggered */
262
263 /*
264  * per process aio data structure
265  */
266 struct kaioinfo {
267         struct  mtx kaio_mtx;           /* the lock to protect this struct */
268         int     kaio_flags;             /* (a) per process kaio flags */
269         int     kaio_active_count;      /* (c) number of currently used AIOs */
270         int     kaio_count;             /* (a) size of AIO queue */
271         int     kaio_buffer_count;      /* (a) number of bio buffers */
272         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_all;   /* (a) all AIOs in a process */
273         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_done;  /* (a) done queue for process */
274         TAILQ_HEAD(,aioliojob) kaio_liojoblist; /* (a) list of lio jobs */
275         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_jobqueue;      /* (a) job queue for process */
276         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_syncqueue;     /* (a) queue for aio_fsync */
277         TAILQ_HEAD(,kaiocb) kaio_syncready;  /* (a) second q for aio_fsync */
278         struct  task kaio_task;         /* (*) task to kick aio processes */
279         struct  task kaio_sync_task;    /* (*) task to schedule fsync jobs */
280 };
281
282 #define AIO_LOCK(ki)            mtx_lock(&(ki)->kaio_mtx)
283 #define AIO_UNLOCK(ki)          mtx_unlock(&(ki)->kaio_mtx)
284 #define AIO_LOCK_ASSERT(ki, f)  mtx_assert(&(ki)->kaio_mtx, (f))
285 #define AIO_MTX(ki)             (&(ki)->kaio_mtx)
286
287 #define KAIO_RUNDOWN    0x1     /* process is being run down */
288 #define KAIO_WAKEUP     0x2     /* wakeup process when AIO completes */
289
290 /*
291  * Operations used to interact with userland aio control blocks.
292  * Different ABIs provide their own operations.
293  */
294 struct aiocb_ops {
295         int     (*aio_copyin)(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob, int ty);
296         long    (*fetch_status)(struct aiocb *ujob);
297         long    (*fetch_error)(struct aiocb *ujob);
298         int     (*store_status)(struct aiocb *ujob, long status);
299         int     (*store_error)(struct aiocb *ujob, long error);
300         int     (*store_kernelinfo)(struct aiocb *ujob, long jobref);
301         int     (*store_aiocb)(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob);
302 };
303
304 static TAILQ_HEAD(,aioproc) aio_freeproc;               /* (c) Idle daemons */
305 static struct sema aio_newproc_sem;
306 static struct mtx aio_job_mtx;
307 static TAILQ_HEAD(,kaiocb) aio_jobs;                    /* (c) Async job list */
308 static struct unrhdr *aiod_unr;
309
310 static void     aio_biocleanup(struct bio *bp);
311 void            aio_init_aioinfo(struct proc *p);
312 static int      aio_onceonly(void);
313 static int      aio_free_entry(struct kaiocb *job);
314 static void     aio_process_rw(struct kaiocb *job);
315 static void     aio_process_sync(struct kaiocb *job);
316 static void     aio_process_mlock(struct kaiocb *job);
317 static void     aio_schedule_fsync(void *context, int pending);
318 static int      aio_newproc(int *);
319 int             aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob,
320                     struct aioliojob *lio, int type, struct aiocb_ops *ops);
321 static int      aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job);
322 static void     aio_biowakeup(struct bio *bp);
323 static void     aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p);
324 static void     aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
325                     struct image_params *imgp);
326 static int      aio_qbio(struct proc *p, struct kaiocb *job);
327 static void     aio_daemon(void *param);
328 static void     aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job);
329 static bool     aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job);
330 static int      aio_kick(struct proc *userp);
331 static void     aio_kick_nowait(struct proc *userp);
332 static void     aio_kick_helper(void *context, int pending);
333 static int      filt_aioattach(struct knote *kn);
334 static void     filt_aiodetach(struct knote *kn);
335 static int      filt_aio(struct knote *kn, long hint);
336 static int      filt_lioattach(struct knote *kn);
337 static void     filt_liodetach(struct knote *kn);
338 static int      filt_lio(struct knote *kn, long hint);
339
340 /*
341  * Zones for:
342  *      kaio    Per process async io info
343  *      aiop    async io process data
344  *      aiocb   async io jobs
345  *      aiolio  list io jobs
346  */
347 static uma_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiolio_zone;
348
349 /* kqueue filters for aio */
350 static struct filterops aio_filtops = {
351         .f_isfd = 0,
352         .f_attach = filt_aioattach,
353         .f_detach = filt_aiodetach,
354         .f_event = filt_aio,
355 };
356 static struct filterops lio_filtops = {
357         .f_isfd = 0,
358         .f_attach = filt_lioattach,
359         .f_detach = filt_liodetach,
360         .f_event = filt_lio
361 };
362
363 static eventhandler_tag exit_tag, exec_tag;
364
365 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(aiod_kick);
366
367 /*
368  * Main operations function for use as a kernel module.
369  */
370 static int
371 aio_modload(struct module *module, int cmd, void *arg)
372 {
373         int error = 0;
374
375         switch (cmd) {
376         case MOD_LOAD:
377                 aio_onceonly();
378                 break;
379         case MOD_SHUTDOWN:
380                 break;
381         default:
382                 error = EOPNOTSUPP;
383                 break;
384         }
385         return (error);
386 }
387
388 static moduledata_t aio_mod = {
389         "aio",
390         &aio_modload,
391         NULL
392 };
393
394 DECLARE_MODULE(aio, aio_mod, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY);
395 MODULE_VERSION(aio, 1);
396
397 /*
398  * Startup initialization
399  */
400 static int
401 aio_onceonly(void)
402 {
403
404         exit_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, aio_proc_rundown, NULL,
405             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
406         exec_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, aio_proc_rundown_exec,
407             NULL, EVENTHANDLER_PRI_ANY);
408         kqueue_add_filteropts(EVFILT_AIO, &aio_filtops);
409         kqueue_add_filteropts(EVFILT_LIO, &lio_filtops);
410         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
411         sema_init(&aio_newproc_sem, 0, "aio_new_proc");
412         mtx_init(&aio_job_mtx, "aio_job", NULL, MTX_DEF);
413         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
414         aiod_unr = new_unrhdr(1, INT_MAX, NULL);
415         kaio_zone = uma_zcreate("AIO", sizeof(struct kaioinfo), NULL, NULL,
416             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
417         aiop_zone = uma_zcreate("AIOP", sizeof(struct aioproc), NULL,
418             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
419         aiocb_zone = uma_zcreate("AIOCB", sizeof(struct kaiocb), NULL, NULL,
420             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
421         aiolio_zone = uma_zcreate("AIOLIO", sizeof(struct aioliojob), NULL,
422             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
423         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
424         jobrefid = 1;
425         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_ASYNCHRONOUS_IO, _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO);
426         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, MAX_AIO_QUEUE);
427         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, 0);
428
429         return (0);
430 }
431
432 /*
433  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
434  * per-process for user limit (resource) management.
435  */
436 void
437 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
438 {
439         struct kaioinfo *ki;
440
441         ki = uma_zalloc(kaio_zone, M_WAITOK);
442         mtx_init(&ki->kaio_mtx, "aiomtx", NULL, MTX_DEF | MTX_NEW);
443         ki->kaio_flags = 0;
444         ki->kaio_active_count = 0;
445         ki->kaio_count = 0;
446         ki->kaio_buffer_count = 0;
447         TAILQ_INIT(&ki->kaio_all);
448         TAILQ_INIT(&ki->kaio_done);
449         TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
450         TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
451         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncqueue);
452         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncready);
453         TASK_INIT(&ki->kaio_task, 0, aio_kick_helper, p);
454         TASK_INIT(&ki->kaio_sync_task, 0, aio_schedule_fsync, ki);
455         PROC_LOCK(p);
456         if (p->p_aioinfo == NULL) {
457                 p->p_aioinfo = ki;
458                 PROC_UNLOCK(p);
459         } else {
460                 PROC_UNLOCK(p);
461                 mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
462                 uma_zfree(kaio_zone, ki);
463         }
464
465         while (num_aio_procs < MIN(target_aio_procs, max_aio_procs))
466                 aio_newproc(NULL);
467 }
468
469 static int
470 aio_sendsig(struct proc *p, struct sigevent *sigev, ksiginfo_t *ksi, bool ext)
471 {
472         struct thread *td;
473         int error;
474
475         error = sigev_findtd(p, sigev, &td);
476         if (error)
477                 return (error);
478         if (!KSI_ONQ(ksi)) {
479                 ksiginfo_set_sigev(ksi, sigev);
480                 ksi->ksi_code = SI_ASYNCIO;
481                 ksi->ksi_flags |= ext ? (KSI_EXT | KSI_INS) : 0;
482                 tdsendsignal(p, td, ksi->ksi_signo, ksi);
483         }
484         PROC_UNLOCK(p);
485         return (error);
486 }
487
488 /*
489  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
490  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
491  * restart the queue scan.
492  */
493 static int
494 aio_free_entry(struct kaiocb *job)
495 {
496         struct kaioinfo *ki;
497         struct aioliojob *lj;
498         struct proc *p;
499
500         p = job->userproc;
501         MPASS(curproc == p);
502         ki = p->p_aioinfo;
503         MPASS(ki != NULL);
504
505         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
506         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
507
508         atomic_subtract_int(&num_queue_count, 1);
509
510         ki->kaio_count--;
511         MPASS(ki->kaio_count >= 0);
512
513         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_done, job, plist);
514         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_all, job, allist);
515
516         lj = job->lio;
517         if (lj) {
518                 lj->lioj_count--;
519                 lj->lioj_finished_count--;
520
521                 if (lj->lioj_count == 0) {
522                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
523                         /* lio is going away, we need to destroy any knotes */
524                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
525                         PROC_LOCK(p);
526                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
527                         PROC_UNLOCK(p);
528                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
529                 }
530         }
531
532         /* job is going away, we need to destroy any knotes */
533         knlist_delete(&job->klist, curthread, 1);
534         PROC_LOCK(p);
535         sigqueue_take(&job->ksi);
536         PROC_UNLOCK(p);
537
538         AIO_UNLOCK(ki);
539
540         /*
541          * The thread argument here is used to find the owning process
542          * and is also passed to fo_close() which may pass it to various
543          * places such as devsw close() routines.  Because of that, we
544          * need a thread pointer from the process owning the job that is
545          * persistent and won't disappear out from under us or move to
546          * another process.
547          *
548          * Currently, all the callers of this function call it to remove
549          * a kaiocb from the current process' job list either via a
550          * syscall or due to the current process calling exit() or
551          * execve().  Thus, we know that p == curproc.  We also know that
552          * curthread can't exit since we are curthread.
553          *
554          * Therefore, we use curthread as the thread to pass to
555          * knlist_delete().  This does mean that it is possible for the
556          * thread pointer at close time to differ from the thread pointer
557          * at open time, but this is already true of file descriptors in
558          * a multithreaded process.
559          */
560         if (job->fd_file)
561                 fdrop(job->fd_file, curthread);
562         crfree(job->cred);
563         if (job->uiop != &job->uio)
564                 free(job->uiop, M_IOV);
565         uma_zfree(aiocb_zone, job);
566         AIO_LOCK(ki);
567
568         return (0);
569 }
570
571 static void
572 aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p,
573     struct image_params *imgp __unused)
574 {
575         aio_proc_rundown(arg, p);
576 }
577
578 static int
579 aio_cancel_job(struct proc *p, struct kaioinfo *ki, struct kaiocb *job)
580 {
581         aio_cancel_fn_t *func;
582         int cancelled;
583
584         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
585         if (job->jobflags & (KAIOCB_CANCELLED | KAIOCB_FINISHED))
586                 return (0);
587         MPASS((job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) == 0);
588         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLED;
589
590         func = job->cancel_fn;
591
592         /*
593          * If there is no cancel routine, just leave the job marked as
594          * cancelled.  The job should be in active use by a caller who
595          * should complete it normally or when it fails to install a
596          * cancel routine.
597          */
598         if (func == NULL)
599                 return (0);
600
601         /*
602          * Set the CANCELLING flag so that aio_complete() will defer
603          * completions of this job.  This prevents the job from being
604          * freed out from under the cancel callback.  After the
605          * callback any deferred completion (whether from the callback
606          * or any other source) will be completed.
607          */
608         job->jobflags |= KAIOCB_CANCELLING;
609         AIO_UNLOCK(ki);
610         func(job);
611         AIO_LOCK(ki);
612         job->jobflags &= ~KAIOCB_CANCELLING;
613         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
614                 cancelled = job->uaiocb._aiocb_private.error == ECANCELED;
615                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
616                 aio_bio_done_notify(p, job);
617         } else {
618                 /*
619                  * The cancel callback might have scheduled an
620                  * operation to cancel this request, but it is
621                  * only counted as cancelled if the request is
622                  * cancelled when the callback returns.
623                  */
624                 cancelled = 0;
625         }
626         return (cancelled);
627 }
628
629 /*
630  * Rundown the jobs for a given process.
631  */
632 static void
633 aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p)
634 {
635         struct kaioinfo *ki;
636         struct aioliojob *lj;
637         struct kaiocb *job, *jobn;
638
639         KASSERT(curthread->td_proc == p,
640             ("%s: called on non-curproc", __func__));
641         ki = p->p_aioinfo;
642         if (ki == NULL)
643                 return;
644
645         AIO_LOCK(ki);
646         ki->kaio_flags |= KAIO_RUNDOWN;
647
648 restart:
649
650         /*
651          * Try to cancel all pending requests. This code simulates
652          * aio_cancel on all pending I/O requests.
653          */
654         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
655                 aio_cancel_job(p, ki, job);
656         }
657
658         /* Wait for all running I/O to be finished */
659         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue) || ki->kaio_active_count != 0) {
660                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
661                 msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO, "aioprn", hz);
662                 goto restart;
663         }
664
665         /* Free all completed I/O requests. */
666         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) != NULL)
667                 aio_free_entry(job);
668
669         while ((lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist)) != NULL) {
670                 if (lj->lioj_count == 0) {
671                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
672                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
673                         PROC_LOCK(p);
674                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
675                         PROC_UNLOCK(p);
676                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
677                 } else {
678                         panic("LIO job not cleaned up: C:%d, FC:%d\n",
679                             lj->lioj_count, lj->lioj_finished_count);
680                 }
681         }
682         AIO_UNLOCK(ki);
683         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
684         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_sync_task);
685         mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
686         uma_zfree(kaio_zone, ki);
687         p->p_aioinfo = NULL;
688 }
689
690 /*
691  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
692  */
693 static struct kaiocb *
694 aio_selectjob(struct aioproc *aiop)
695 {
696         struct kaiocb *job;
697         struct kaioinfo *ki;
698         struct proc *userp;
699
700         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
701 restart:
702         TAILQ_FOREACH(job, &aio_jobs, list) {
703                 userp = job->userproc;
704                 ki = userp->p_aioinfo;
705
706                 if (ki->kaio_active_count < max_aio_per_proc) {
707                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
708                         if (!aio_clear_cancel_function(job))
709                                 goto restart;
710
711                         /* Account for currently active jobs. */
712                         ki->kaio_active_count++;
713                         break;
714                 }
715         }
716         return (job);
717 }
718
719 /*
720  * Move all data to a permanent storage device.  This code
721  * simulates the fsync and fdatasync syscalls.
722  */
723 static int
724 aio_fsync_vnode(struct thread *td, struct vnode *vp, int op)
725 {
726         struct mount *mp;
727         vm_object_t obj;
728         int error;
729
730         for (;;) {
731                 error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
732                 if (error != 0)
733                         break;
734                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
735                 obj = vp->v_object;
736                 if (obj != NULL) {
737                         VM_OBJECT_WLOCK(obj);
738                         vm_object_page_clean(obj, 0, 0, 0);
739                         VM_OBJECT_WUNLOCK(obj);
740                 }
741                 if (op == LIO_DSYNC)
742                         error = VOP_FDATASYNC(vp, td);
743                 else
744                         error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
745
746                 VOP_UNLOCK(vp);
747                 vn_finished_write(mp);
748                 if (error != ERELOOKUP)
749                         break;
750         }
751         return (error);
752 }
753
754 /*
755  * The AIO processing activity for LIO_READ/LIO_WRITE.  This is the code that
756  * does the I/O request for the non-bio version of the operations.  The normal
757  * vn operations are used, and this code should work in all instances for every
758  * type of file, including pipes, sockets, fifos, and regular files.
759  *
760  * XXX I don't think it works well for socket, pipe, and fifo.
761  */
762 static void
763 aio_process_rw(struct kaiocb *job)
764 {
765         struct ucred *td_savedcred;
766         struct thread *td;
767         struct aiocb *cb;
768         struct file *fp;
769         ssize_t cnt;
770         long msgsnd_st, msgsnd_end;
771         long msgrcv_st, msgrcv_end;
772         long oublock_st, oublock_end;
773         long inblock_st, inblock_end;
774         int error, opcode;
775
776         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ ||
777             job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READV ||
778             job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE ||
779             job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITEV,
780             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
781
782         aio_switch_vmspace(job);
783         td = curthread;
784         td_savedcred = td->td_ucred;
785         td->td_ucred = job->cred;
786         job->uiop->uio_td = td;
787         cb = &job->uaiocb;
788         fp = job->fd_file;
789
790         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
791         cnt = job->uiop->uio_resid;
792
793         msgrcv_st = td->td_ru.ru_msgrcv;
794         msgsnd_st = td->td_ru.ru_msgsnd;
795         inblock_st = td->td_ru.ru_inblock;
796         oublock_st = td->td_ru.ru_oublock;
797
798         /*
799          * aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
800          * released in aio_free_entry().
801          */
802         if (opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV) {
803                 if (job->uiop->uio_resid == 0)
804                         error = 0;
805                 else
806                         error = fo_read(fp, job->uiop, fp->f_cred, FOF_OFFSET,
807                             td);
808         } else {
809                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE)
810                         bwillwrite();
811                 error = fo_write(fp, job->uiop, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
812         }
813         msgrcv_end = td->td_ru.ru_msgrcv;
814         msgsnd_end = td->td_ru.ru_msgsnd;
815         inblock_end = td->td_ru.ru_inblock;
816         oublock_end = td->td_ru.ru_oublock;
817
818         job->msgrcv = msgrcv_end - msgrcv_st;
819         job->msgsnd = msgsnd_end - msgsnd_st;
820         job->inblock = inblock_end - inblock_st;
821         job->outblock = oublock_end - oublock_st;
822
823         if (error != 0 && job->uiop->uio_resid != cnt) {
824                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
825                         error = 0;
826                 if (error == EPIPE && (opcode & LIO_WRITE)) {
827                         PROC_LOCK(job->userproc);
828                         kern_psignal(job->userproc, SIGPIPE);
829                         PROC_UNLOCK(job->userproc);
830                 }
831         }
832
833         cnt -= job->uiop->uio_resid;
834         td->td_ucred = td_savedcred;
835         if (error)
836                 aio_complete(job, -1, error);
837         else
838                 aio_complete(job, cnt, 0);
839 }
840
841 static void
842 aio_process_sync(struct kaiocb *job)
843 {
844         struct thread *td = curthread;
845         struct ucred *td_savedcred = td->td_ucred;
846         struct file *fp = job->fd_file;
847         int error = 0;
848
849         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode & LIO_SYNC,
850             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
851
852         td->td_ucred = job->cred;
853         if (fp->f_vnode != NULL) {
854                 error = aio_fsync_vnode(td, fp->f_vnode,
855                     job->uaiocb.aio_lio_opcode);
856         }
857         td->td_ucred = td_savedcred;
858         if (error)
859                 aio_complete(job, -1, error);
860         else
861                 aio_complete(job, 0, 0);
862 }
863
864 static void
865 aio_process_mlock(struct kaiocb *job)
866 {
867         struct aiocb *cb = &job->uaiocb;
868         int error;
869
870         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_MLOCK,
871             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
872
873         aio_switch_vmspace(job);
874         error = kern_mlock(job->userproc, job->cred,
875             __DEVOLATILE(uintptr_t, cb->aio_buf), cb->aio_nbytes);
876         aio_complete(job, error != 0 ? -1 : 0, error);
877 }
878
879 static void
880 aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job)
881 {
882         struct aioliojob *lj;
883         struct kaioinfo *ki;
884         struct kaiocb *sjob, *sjobn;
885         int lj_done;
886         bool schedule_fsync;
887
888         ki = userp->p_aioinfo;
889         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
890         lj = job->lio;
891         lj_done = 0;
892         if (lj) {
893                 lj->lioj_finished_count++;
894                 if (lj->lioj_count == lj->lioj_finished_count)
895                         lj_done = 1;
896         }
897         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_done, job, plist);
898         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
899
900         if (ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
901                 goto notification_done;
902
903         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
904             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)
905                 aio_sendsig(userp, &job->uaiocb.aio_sigevent, &job->ksi, true);
906
907         KNOTE_LOCKED(&job->klist, 1);
908
909         if (lj_done) {
910                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
911                         lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
912                         KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
913                 }
914                 if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL | LIOJ_SIGNAL_POSTED))
915                     == LIOJ_SIGNAL &&
916                     (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
917                     lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
918                         aio_sendsig(userp, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi,
919                             true);
920                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
921                 }
922         }
923
924 notification_done:
925         if (job->jobflags & KAIOCB_CHECKSYNC) {
926                 schedule_fsync = false;
927                 TAILQ_FOREACH_SAFE(sjob, &ki->kaio_syncqueue, list, sjobn) {
928                         if (job->fd_file != sjob->fd_file ||
929                             job->seqno >= sjob->seqno)
930                                 continue;
931                         if (--sjob->pending > 0)
932                                 continue;
933                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, sjob, list);
934                         if (!aio_clear_cancel_function_locked(sjob))
935                                 continue;
936                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncready, sjob, list);
937                         schedule_fsync = true;
938                 }
939                 if (schedule_fsync)
940                         taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick,
941                             &ki->kaio_sync_task);
942         }
943         if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
944                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
945                 wakeup(&userp->p_aioinfo);
946         }
947 }
948
949 static void
950 aio_schedule_fsync(void *context, int pending)
951 {
952         struct kaioinfo *ki;
953         struct kaiocb *job;
954
955         ki = context;
956         AIO_LOCK(ki);
957         while (!TAILQ_EMPTY(&ki->kaio_syncready)) {
958                 job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_syncready);
959                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncready, job, list);
960                 AIO_UNLOCK(ki);
961                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
962                 AIO_LOCK(ki);
963         }
964         AIO_UNLOCK(ki);
965 }
966
967 bool
968 aio_cancel_cleared(struct kaiocb *job)
969 {
970
971         /*
972          * The caller should hold the same queue lock held when
973          * aio_clear_cancel_function() was called and set this flag
974          * ensuring this check sees an up-to-date value.  However,
975          * there is no way to assert that.
976          */
977         return ((job->jobflags & KAIOCB_CLEARED) != 0);
978 }
979
980 static bool
981 aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job)
982 {
983
984         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
985         MPASS(job->cancel_fn != NULL);
986         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) {
987                 job->jobflags |= KAIOCB_CLEARED;
988                 return (false);
989         }
990         job->cancel_fn = NULL;
991         return (true);
992 }
993
994 bool
995 aio_clear_cancel_function(struct kaiocb *job)
996 {
997         struct kaioinfo *ki;
998         bool ret;
999
1000         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1001         AIO_LOCK(ki);
1002         ret = aio_clear_cancel_function_locked(job);
1003         AIO_UNLOCK(ki);
1004         return (ret);
1005 }
1006
1007 static bool
1008 aio_set_cancel_function_locked(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1009 {
1010
1011         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
1012         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLED)
1013                 return (false);
1014         job->cancel_fn = func;
1015         return (true);
1016 }
1017
1018 bool
1019 aio_set_cancel_function(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1020 {
1021         struct kaioinfo *ki;
1022         bool ret;
1023
1024         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1025         AIO_LOCK(ki);
1026         ret = aio_set_cancel_function_locked(job, func);
1027         AIO_UNLOCK(ki);
1028         return (ret);
1029 }
1030
1031 void
1032 aio_complete(struct kaiocb *job, long status, int error)
1033 {
1034         struct kaioinfo *ki;
1035         struct proc *userp;
1036
1037         job->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1038         job->uaiocb._aiocb_private.status = status;
1039
1040         userp = job->userproc;
1041         ki = userp->p_aioinfo;
1042
1043         AIO_LOCK(ki);
1044         KASSERT(!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED),
1045             ("duplicate aio_complete"));
1046         job->jobflags |= KAIOCB_FINISHED;
1047         if ((job->jobflags & (KAIOCB_QUEUEING | KAIOCB_CANCELLING)) == 0) {
1048                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1049                 aio_bio_done_notify(userp, job);
1050         }
1051         AIO_UNLOCK(ki);
1052 }
1053
1054 void
1055 aio_cancel(struct kaiocb *job)
1056 {
1057
1058         aio_complete(job, -1, ECANCELED);
1059 }
1060
1061 void
1062 aio_switch_vmspace(struct kaiocb *job)
1063 {
1064
1065         vmspace_switch_aio(job->userproc->p_vmspace);
1066 }
1067
1068 /*
1069  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process_*,
1070  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
1071  */
1072 static void
1073 aio_daemon(void *_id)
1074 {
1075         struct kaiocb *job;
1076         struct aioproc *aiop;
1077         struct kaioinfo *ki;
1078         struct proc *p;
1079         struct vmspace *myvm;
1080         struct thread *td = curthread;
1081         int id = (intptr_t)_id;
1082
1083         /*
1084          * Grab an extra reference on the daemon's vmspace so that it
1085          * doesn't get freed by jobs that switch to a different
1086          * vmspace.
1087          */
1088         p = td->td_proc;
1089         myvm = vmspace_acquire_ref(p);
1090
1091         KASSERT(p->p_textvp == NULL, ("kthread has a textvp"));
1092
1093         /*
1094          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
1095          * per daemon.
1096          */
1097         aiop = uma_zalloc(aiop_zone, M_WAITOK);
1098         aiop->aioproc = p;
1099         aiop->aioprocflags = 0;
1100
1101         /*
1102          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
1103          * and creating too many daemons.)
1104          */
1105         sema_post(&aio_newproc_sem);
1106
1107         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1108         for (;;) {
1109                 /*
1110                  * Take daemon off of free queue
1111                  */
1112                 if (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) {
1113                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1114                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1115                 }
1116
1117                 /*
1118                  * Check for jobs.
1119                  */
1120                 while ((job = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
1121                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1122
1123                         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1124                         job->handle_fn(job);
1125
1126                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1127                         /* Decrement the active job count. */
1128                         ki->kaio_active_count--;
1129                 }
1130
1131                 /*
1132                  * Disconnect from user address space.
1133                  */
1134                 if (p->p_vmspace != myvm) {
1135                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1136                         vmspace_switch_aio(myvm);
1137                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1138                         /*
1139                          * We have to restart to avoid race, we only sleep if
1140                          * no job can be selected.
1141                          */
1142                         continue;
1143                 }
1144
1145                 mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1146
1147                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
1148                 aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
1149
1150                 /*
1151                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
1152                  * thereby freeing resources.
1153                  */
1154                 if (msleep(p, &aio_job_mtx, PRIBIO, "aiordy",
1155                     aiod_lifetime) == EWOULDBLOCK && TAILQ_EMPTY(&aio_jobs) &&
1156                     (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) &&
1157                     num_aio_procs > target_aio_procs)
1158                         break;
1159         }
1160         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1161         num_aio_procs--;
1162         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1163         uma_zfree(aiop_zone, aiop);
1164         free_unr(aiod_unr, id);
1165         vmspace_free(myvm);
1166
1167         KASSERT(p->p_vmspace == myvm,
1168             ("AIOD: bad vmspace for exiting daemon"));
1169         KASSERT(refcount_load(&myvm->vm_refcnt) > 1,
1170             ("AIOD: bad vm refcnt for exiting daemon: %d",
1171             refcount_load(&myvm->vm_refcnt)));
1172         kproc_exit(0);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Create a new AIO daemon. This is mostly a kernel-thread fork routine. The
1177  * AIO daemon modifies its environment itself.
1178  */
1179 static int
1180 aio_newproc(int *start)
1181 {
1182         int error;
1183         struct proc *p;
1184         int id;
1185
1186         id = alloc_unr(aiod_unr);
1187         error = kproc_create(aio_daemon, (void *)(intptr_t)id, &p,
1188                 RFNOWAIT, 0, "aiod%d", id);
1189         if (error == 0) {
1190                 /*
1191                  * Wait until daemon is started.
1192                  */
1193                 sema_wait(&aio_newproc_sem);
1194                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1195                 num_aio_procs++;
1196                 if (start != NULL)
1197                         (*start)--;
1198                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1199         } else {
1200                 free_unr(aiod_unr, id);
1201         }
1202         return (error);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Try the high-performance, low-overhead bio method for eligible
1207  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
1208  * thus has very low overhead.
1209  *
1210  * Assumes that the caller, aio_aqueue(), has incremented the file
1211  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
1212  * duration of this call.
1213  */
1214 static int
1215 aio_qbio(struct proc *p, struct kaiocb *job)
1216 {
1217         struct aiocb *cb;
1218         struct file *fp;
1219         struct buf *pbuf;
1220         struct vnode *vp;
1221         struct cdevsw *csw;
1222         struct cdev *dev;
1223         struct kaioinfo *ki;
1224         struct bio **bios = NULL;
1225         off_t offset;
1226         int bio_cmd, error, i, iovcnt, opcode, poff, ref;
1227         vm_prot_t prot;
1228         bool use_unmapped;
1229
1230         cb = &job->uaiocb;
1231         fp = job->fd_file;
1232         opcode = cb->aio_lio_opcode;
1233
1234         if (!(opcode == LIO_WRITE || opcode == LIO_WRITEV ||
1235             opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV))
1236                 return (-1);
1237         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1238                 return (-1);
1239
1240         vp = fp->f_vnode;
1241         if (vp->v_type != VCHR)
1242                 return (-1);
1243         if (vp->v_bufobj.bo_bsize == 0)
1244                 return (-1);
1245
1246         bio_cmd = (opcode & LIO_WRITE) ? BIO_WRITE : BIO_READ;
1247         iovcnt = job->uiop->uio_iovcnt;
1248         if (iovcnt > max_buf_aio)
1249                 return (-1);
1250         for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
1251                 if (job->uiop->uio_iov[i].iov_len % vp->v_bufobj.bo_bsize != 0)
1252                         return (-1);
1253                 if (job->uiop->uio_iov[i].iov_len > maxphys) {
1254                         error = -1;
1255                         return (-1);
1256                 }
1257         }
1258         offset = cb->aio_offset;
1259
1260         ref = 0;
1261         csw = devvn_refthread(vp, &dev, &ref);
1262         if (csw == NULL)
1263                 return (ENXIO);
1264
1265         if ((csw->d_flags & D_DISK) == 0) {
1266                 error = -1;
1267                 goto unref;
1268         }
1269         if (job->uiop->uio_resid > dev->si_iosize_max) {
1270                 error = -1;
1271                 goto unref;
1272         }
1273
1274         ki = p->p_aioinfo;
1275         job->error = 0;
1276
1277         use_unmapped = (dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed;
1278         if (!use_unmapped) {
1279                 AIO_LOCK(ki);
1280                 if (ki->kaio_buffer_count + iovcnt > max_buf_aio) {
1281                         AIO_UNLOCK(ki);
1282                         error = EAGAIN;
1283                         goto unref;
1284                 }
1285                 ki->kaio_buffer_count += iovcnt;
1286                 AIO_UNLOCK(ki);
1287         }
1288
1289         bios = malloc(sizeof(struct bio *) * iovcnt, M_TEMP, M_WAITOK);
1290         atomic_store_int(&job->nbio, iovcnt);
1291         for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
1292                 struct vm_page** pages;
1293                 struct bio *bp;
1294                 void *buf;
1295                 size_t nbytes;
1296                 int npages;
1297
1298                 buf = job->uiop->uio_iov[i].iov_base;
1299                 nbytes = job->uiop->uio_iov[i].iov_len;
1300
1301                 bios[i] = g_alloc_bio();
1302                 bp = bios[i];
1303
1304                 poff = (vm_offset_t)buf & PAGE_MASK;
1305                 if (use_unmapped) {
1306                         pbuf = NULL;
1307                         pages = malloc(sizeof(vm_page_t) * (atop(round_page(
1308                             nbytes)) + 1), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1309                 } else {
1310                         pbuf = uma_zalloc(pbuf_zone, M_WAITOK);
1311                         BUF_KERNPROC(pbuf);
1312                         pages = pbuf->b_pages;
1313                 }
1314
1315                 bp->bio_length = nbytes;
1316                 bp->bio_bcount = nbytes;
1317                 bp->bio_done = aio_biowakeup;
1318                 bp->bio_offset = offset;
1319                 bp->bio_cmd = bio_cmd;
1320                 bp->bio_dev = dev;
1321                 bp->bio_caller1 = job;
1322                 bp->bio_caller2 = pbuf;
1323
1324                 prot = VM_PROT_READ;
1325                 if (opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV)
1326                         prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
1327                 npages = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
1328                     (vm_offset_t)buf, bp->bio_length, prot, pages,
1329                     atop(maxphys) + 1);
1330                 if (npages < 0) {
1331                         if (pbuf != NULL)
1332                                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
1333                         else
1334                                 free(pages, M_TEMP);
1335                         error = EFAULT;
1336                         g_destroy_bio(bp);
1337                         i--;
1338                         goto destroy_bios;
1339                 }
1340                 if (pbuf != NULL) {
1341                         pmap_qenter((vm_offset_t)pbuf->b_data, pages, npages);
1342                         bp->bio_data = pbuf->b_data + poff;
1343                         pbuf->b_npages = npages;
1344                         atomic_add_int(&num_buf_aio, 1);
1345                 } else {
1346                         bp->bio_ma = pages;
1347                         bp->bio_ma_n = npages;
1348                         bp->bio_ma_offset = poff;
1349                         bp->bio_data = unmapped_buf;
1350                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
1351                         atomic_add_int(&num_unmapped_aio, 1);
1352                 }
1353
1354                 offset += nbytes;
1355         }
1356
1357         /* Perform transfer. */
1358         for (i = 0; i < iovcnt; i++)
1359                 csw->d_strategy(bios[i]);
1360         free(bios, M_TEMP);
1361
1362         dev_relthread(dev, ref);
1363         return (0);
1364
1365 destroy_bios:
1366         for (; i >= 0; i--)
1367                 aio_biocleanup(bios[i]);
1368         free(bios, M_TEMP);
1369 unref:
1370         dev_relthread(dev, ref);
1371         return (error);
1372 }
1373
1374 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1375 static int
1376 convert_old_sigevent(struct osigevent *osig, struct sigevent *nsig)
1377 {
1378
1379         /*
1380          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
1381          * supported by AIO with the old sigevent structure.
1382          */
1383         nsig->sigev_notify = osig->sigev_notify;
1384         switch (nsig->sigev_notify) {
1385         case SIGEV_NONE:
1386                 break;
1387         case SIGEV_SIGNAL:
1388                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
1389                 break;
1390         case SIGEV_KEVENT:
1391                 nsig->sigev_notify_kqueue =
1392                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
1393                 nsig->sigev_value.sival_ptr = osig->sigev_value.sival_ptr;
1394                 break;
1395         default:
1396                 return (EINVAL);
1397         }
1398         return (0);
1399 }
1400
1401 static int
1402 aiocb_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob,
1403     int type __unused)
1404 {
1405         struct oaiocb *ojob;
1406         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
1407         int error;
1408
1409         bzero(kcb, sizeof(struct aiocb));
1410         error = copyin(ujob, kcb, sizeof(struct oaiocb));
1411         if (error)
1412                 return (error);
1413         /* No need to copyin aio_iov, because it did not exist in FreeBSD 6 */
1414         ojob = (struct oaiocb *)kcb;
1415         return (convert_old_sigevent(&ojob->aio_sigevent, &kcb->aio_sigevent));
1416 }
1417 #endif
1418
1419 static int
1420 aiocb_copyin(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob, int type)
1421 {
1422         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
1423         int error;
1424
1425         error = copyin(ujob, kcb, sizeof(struct aiocb));
1426         if (error)
1427                 return (error);
1428         if (type == LIO_NOP)
1429                 type = kcb->aio_lio_opcode;
1430         if (type & LIO_VECTORED) {
1431                 /* malloc a uio and copy in the iovec */
1432                 error = copyinuio(__DEVOLATILE(struct iovec*, kcb->aio_iov),
1433                     kcb->aio_iovcnt, &kjob->uiop);
1434         }
1435
1436         return (error);
1437 }
1438
1439 static long
1440 aiocb_fetch_status(struct aiocb *ujob)
1441 {
1442
1443         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.status));
1444 }
1445
1446 static long
1447 aiocb_fetch_error(struct aiocb *ujob)
1448 {
1449
1450         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.error));
1451 }
1452
1453 static int
1454 aiocb_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
1455 {
1456
1457         return (suword(&ujob->_aiocb_private.status, status));
1458 }
1459
1460 static int
1461 aiocb_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
1462 {
1463
1464         return (suword(&ujob->_aiocb_private.error, error));
1465 }
1466
1467 static int
1468 aiocb_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
1469 {
1470
1471         return (suword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
1472 }
1473
1474 static int
1475 aiocb_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
1476 {
1477
1478         return (suword(ujobp, (long)ujob));
1479 }
1480
1481 static struct aiocb_ops aiocb_ops = {
1482         .aio_copyin = aiocb_copyin,
1483         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1484         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1485         .store_status = aiocb_store_status,
1486         .store_error = aiocb_store_error,
1487         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1488         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1489 };
1490
1491 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1492 static struct aiocb_ops aiocb_ops_osigevent = {
1493         .aio_copyin = aiocb_copyin_old_sigevent,
1494         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1495         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1496         .store_status = aiocb_store_status,
1497         .store_error = aiocb_store_error,
1498         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1499         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1500 };
1501 #endif
1502
1503 /*
1504  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct bio VCHR
1505  * technique is done in this code.
1506  */
1507 int
1508 aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aioliojob *lj,
1509     int type, struct aiocb_ops *ops)
1510 {
1511         struct proc *p = td->td_proc;
1512         struct file *fp = NULL;
1513         struct kaiocb *job;
1514         struct kaioinfo *ki;
1515         struct kevent kev;
1516         int opcode;
1517         int error;
1518         int fd, kqfd;
1519         int jid;
1520         u_short evflags;
1521
1522         if (p->p_aioinfo == NULL)
1523                 aio_init_aioinfo(p);
1524
1525         ki = p->p_aioinfo;
1526
1527         ops->store_status(ujob, -1);
1528         ops->store_error(ujob, 0);
1529         ops->store_kernelinfo(ujob, -1);
1530
1531         if (num_queue_count >= max_queue_count ||
1532             ki->kaio_count >= max_aio_queue_per_proc) {
1533                 error = EAGAIN;
1534                 goto err1;
1535         }
1536
1537         job = uma_zalloc(aiocb_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1538         knlist_init_mtx(&job->klist, AIO_MTX(ki));
1539
1540         error = ops->aio_copyin(ujob, job, type);
1541         if (error)
1542                 goto err2;
1543
1544         if (job->uaiocb.aio_nbytes > IOSIZE_MAX) {
1545                 error = EINVAL;
1546                 goto err2;
1547         }
1548
1549         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT &&
1550             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1551             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID &&
1552             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_NONE) {
1553                 error = EINVAL;
1554                 goto err2;
1555         }
1556
1557         if ((job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1558              job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1559                 !_SIG_VALID(job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1560                 error = EINVAL;
1561                 goto err2;
1562         }
1563
1564         /* Get the opcode. */
1565         if (type == LIO_NOP) {
1566                 switch (job->uaiocb.aio_lio_opcode) {
1567                 case LIO_WRITE:
1568                 case LIO_WRITEV:
1569                 case LIO_NOP:
1570                 case LIO_READ:
1571                 case LIO_READV:
1572                         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
1573                         break;
1574                 default:
1575                         error = EINVAL;
1576                         goto err2;
1577                 }
1578         } else
1579                 opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1580
1581         ksiginfo_init(&job->ksi);
1582
1583         /* Save userspace address of the job info. */
1584         job->ujob = ujob;
1585
1586         /*
1587          * Validate the opcode and fetch the file object for the specified
1588          * file descriptor.
1589          *
1590          * XXXRW: Moved the opcode validation up here so that we don't
1591          * retrieve a file descriptor without knowing what the capabiltity
1592          * should be.
1593          */
1594         fd = job->uaiocb.aio_fildes;
1595         switch (opcode) {
1596         case LIO_WRITE:
1597         case LIO_WRITEV:
1598                 error = fget_write(td, fd, &cap_pwrite_rights, &fp);
1599                 break;
1600         case LIO_READ:
1601         case LIO_READV:
1602                 error = fget_read(td, fd, &cap_pread_rights, &fp);
1603                 break;
1604         case LIO_SYNC:
1605         case LIO_DSYNC:
1606                 error = fget(td, fd, &cap_fsync_rights, &fp);
1607                 break;
1608         case LIO_MLOCK:
1609                 break;
1610         case LIO_NOP:
1611                 error = fget(td, fd, &cap_no_rights, &fp);
1612                 break;
1613         default:
1614                 error = EINVAL;
1615         }
1616         if (error)
1617                 goto err3;
1618
1619         if ((opcode & LIO_SYNC) && fp->f_vnode == NULL) {
1620                 error = EINVAL;
1621                 goto err3;
1622         }
1623
1624         if ((opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV ||
1625             opcode == LIO_WRITE || opcode == LIO_WRITEV) &&
1626             job->uaiocb.aio_offset < 0 &&
1627             (fp->f_vnode == NULL || fp->f_vnode->v_type != VCHR)) {
1628                 error = EINVAL;
1629                 goto err3;
1630         }
1631
1632         if (fp != NULL && fp->f_ops == &path_fileops) {
1633                 error = EBADF;
1634                 goto err3;
1635         }
1636
1637         job->fd_file = fp;
1638
1639         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1640         jid = jobrefid++;
1641         job->seqno = jobseqno++;
1642         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1643         error = ops->store_kernelinfo(ujob, jid);
1644         if (error) {
1645                 error = EINVAL;
1646                 goto err3;
1647         }
1648         job->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jid;
1649
1650         if (opcode == LIO_NOP) {
1651                 fdrop(fp, td);
1652                 MPASS(job->uiop == &job->uio || job->uiop == NULL);
1653                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1654                 return (0);
1655         }
1656
1657         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT)
1658                 goto no_kqueue;
1659         evflags = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kevent_flags;
1660         if ((evflags & ~(EV_CLEAR | EV_DISPATCH | EV_ONESHOT)) != 0) {
1661                 error = EINVAL;
1662                 goto err3;
1663         }
1664         kqfd = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1665         memset(&kev, 0, sizeof(kev));
1666         kev.ident = (uintptr_t)job->ujob;
1667         kev.filter = EVFILT_AIO;
1668         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1 | evflags;
1669         kev.data = (intptr_t)job;
1670         kev.udata = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr;
1671         error = kqfd_register(kqfd, &kev, td, M_WAITOK);
1672         if (error)
1673                 goto err3;
1674
1675 no_kqueue:
1676
1677         ops->store_error(ujob, EINPROGRESS);
1678         job->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1679         job->userproc = p;
1680         job->cred = crhold(td->td_ucred);
1681         job->jobflags = KAIOCB_QUEUEING;
1682         job->lio = lj;
1683
1684         if (opcode & LIO_VECTORED) {
1685                 /* Use the uio copied in by aio_copyin */
1686                 MPASS(job->uiop != &job->uio && job->uiop != NULL);
1687         } else {
1688                 /* Setup the inline uio */
1689                 job->iov[0].iov_base = (void *)(uintptr_t)job->uaiocb.aio_buf;
1690                 job->iov[0].iov_len = job->uaiocb.aio_nbytes;
1691                 job->uio.uio_iov = job->iov;
1692                 job->uio.uio_iovcnt = 1;
1693                 job->uio.uio_resid = job->uaiocb.aio_nbytes;
1694                 job->uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1695                 job->uiop = &job->uio;
1696         }
1697         switch (opcode & (LIO_READ | LIO_WRITE)) {
1698         case LIO_READ:
1699                 job->uiop->uio_rw = UIO_READ;
1700                 break;
1701         case LIO_WRITE:
1702                 job->uiop->uio_rw = UIO_WRITE;
1703                 break;
1704         }
1705         job->uiop->uio_offset = job->uaiocb.aio_offset;
1706         job->uiop->uio_td = td;
1707
1708         if (opcode == LIO_MLOCK) {
1709                 aio_schedule(job, aio_process_mlock);
1710                 error = 0;
1711         } else if (fp->f_ops->fo_aio_queue == NULL)
1712                 error = aio_queue_file(fp, job);
1713         else
1714                 error = fo_aio_queue(fp, job);
1715         if (error)
1716                 goto err4;
1717
1718         AIO_LOCK(ki);
1719         job->jobflags &= ~KAIOCB_QUEUEING;
1720         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, job, allist);
1721         ki->kaio_count++;
1722         if (lj)
1723                 lj->lioj_count++;
1724         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1725         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
1726                 /*
1727                  * The queue callback completed the request synchronously.
1728                  * The bulk of the completion is deferred in that case
1729                  * until this point.
1730                  */
1731                 aio_bio_done_notify(p, job);
1732         } else
1733                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1734         AIO_UNLOCK(ki);
1735         return (0);
1736
1737 err4:
1738         crfree(job->cred);
1739 err3:
1740         if (fp)
1741                 fdrop(fp, td);
1742         knlist_delete(&job->klist, curthread, 0);
1743 err2:
1744         if (job->uiop != &job->uio)
1745                 free(job->uiop, M_IOV);
1746         uma_zfree(aiocb_zone, job);
1747 err1:
1748         ops->store_error(ujob, error);
1749         return (error);
1750 }
1751
1752 static void
1753 aio_cancel_daemon_job(struct kaiocb *job)
1754 {
1755
1756         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1757         if (!aio_cancel_cleared(job))
1758                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
1759         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1760         aio_cancel(job);
1761 }
1762
1763 void
1764 aio_schedule(struct kaiocb *job, aio_handle_fn_t *func)
1765 {
1766
1767         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1768         if (!aio_set_cancel_function(job, aio_cancel_daemon_job)) {
1769                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1770                 aio_cancel(job);
1771                 return;
1772         }
1773         job->handle_fn = func;
1774         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, job, list);
1775         aio_kick_nowait(job->userproc);
1776         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1777 }
1778
1779 static void
1780 aio_cancel_sync(struct kaiocb *job)
1781 {
1782         struct kaioinfo *ki;
1783
1784         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1785         AIO_LOCK(ki);
1786         if (!aio_cancel_cleared(job))
1787                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1788         AIO_UNLOCK(ki);
1789         aio_cancel(job);
1790 }
1791
1792 int
1793 aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job)
1794 {
1795         struct kaioinfo *ki;
1796         struct kaiocb *job2;
1797         struct vnode *vp;
1798         struct mount *mp;
1799         int error;
1800         bool safe;
1801
1802         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1803         error = aio_qbio(job->userproc, job);
1804         if (error >= 0)
1805                 return (error);
1806         safe = false;
1807         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1808                 vp = fp->f_vnode;
1809                 if (vp->v_type == VREG || vp->v_type == VDIR) {
1810                         mp = fp->f_vnode->v_mount;
1811                         if (mp == NULL || (mp->mnt_flag & MNT_LOCAL) != 0)
1812                                 safe = true;
1813                 }
1814         }
1815         if (!(safe || enable_aio_unsafe)) {
1816                 counted_warning(&unsafe_warningcnt,
1817                     "is attempting to use unsafe AIO requests");
1818                 return (EOPNOTSUPP);
1819         }
1820
1821         if (job->uaiocb.aio_lio_opcode & (LIO_WRITE | LIO_READ)) {
1822                 aio_schedule(job, aio_process_rw);
1823                 error = 0;
1824         } else if (job->uaiocb.aio_lio_opcode & LIO_SYNC) {
1825                 AIO_LOCK(ki);
1826                 TAILQ_FOREACH(job2, &ki->kaio_jobqueue, plist) {
1827                         if (job2->fd_file == job->fd_file &&
1828                             ((job2->uaiocb.aio_lio_opcode & LIO_SYNC) == 0) &&
1829                             job2->seqno < job->seqno) {
1830                                 job2->jobflags |= KAIOCB_CHECKSYNC;
1831                                 job->pending++;
1832                         }
1833                 }
1834                 if (job->pending != 0) {
1835                         if (!aio_set_cancel_function_locked(job,
1836                                 aio_cancel_sync)) {
1837                                 AIO_UNLOCK(ki);
1838                                 aio_cancel(job);
1839                                 return (0);
1840                         }
1841                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1842                         AIO_UNLOCK(ki);
1843                         return (0);
1844                 }
1845                 AIO_UNLOCK(ki);
1846                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
1847                 error = 0;
1848         } else {
1849                 error = EINVAL;
1850         }
1851         return (error);
1852 }
1853
1854 static void
1855 aio_kick_nowait(struct proc *userp)
1856 {
1857         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1858         struct aioproc *aiop;
1859
1860         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1861         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1862                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1863                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1864                 wakeup(aiop->aioproc);
1865         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1866             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start < max_aio_per_proc) {
1867                 taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
1868         }
1869 }
1870
1871 static int
1872 aio_kick(struct proc *userp)
1873 {
1874         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1875         struct aioproc *aiop;
1876         int error, ret = 0;
1877
1878         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1879 retryproc:
1880         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1881                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1882                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1883                 wakeup(aiop->aioproc);
1884         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1885             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start < max_aio_per_proc) {
1886                 num_aio_resv_start++;
1887                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1888                 error = aio_newproc(&num_aio_resv_start);
1889                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1890                 if (error) {
1891                         num_aio_resv_start--;
1892                         goto retryproc;
1893                 }
1894         } else {
1895                 ret = -1;
1896         }
1897         return (ret);
1898 }
1899
1900 static void
1901 aio_kick_helper(void *context, int pending)
1902 {
1903         struct proc *userp = context;
1904
1905         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1906         while (--pending >= 0) {
1907                 if (aio_kick(userp))
1908                         break;
1909         }
1910         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1915  * released.
1916  */
1917 static int
1918 kern_aio_return(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
1919 {
1920         struct proc *p = td->td_proc;
1921         struct kaiocb *job;
1922         struct kaioinfo *ki;
1923         long status, error;
1924
1925         ki = p->p_aioinfo;
1926         if (ki == NULL)
1927                 return (EINVAL);
1928         AIO_LOCK(ki);
1929         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_done, plist) {
1930                 if (job->ujob == ujob)
1931                         break;
1932         }
1933         if (job != NULL) {
1934                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
1935                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
1936                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
1937                 td->td_retval[0] = status;
1938                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
1939                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
1940                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
1941                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
1942                 aio_free_entry(job);
1943                 AIO_UNLOCK(ki);
1944                 ops->store_error(ujob, error);
1945                 ops->store_status(ujob, status);
1946         } else {
1947                 error = EINVAL;
1948                 AIO_UNLOCK(ki);
1949         }
1950         return (error);
1951 }
1952
1953 int
1954 sys_aio_return(struct thread *td, struct aio_return_args *uap)
1955 {
1956
1957         return (kern_aio_return(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
1958 }
1959
1960 /*
1961  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1962  */
1963 static int
1964 kern_aio_suspend(struct thread *td, int njoblist, struct aiocb **ujoblist,
1965     struct timespec *ts)
1966 {
1967         struct proc *p = td->td_proc;
1968         struct timeval atv;
1969         struct kaioinfo *ki;
1970         struct kaiocb *firstjob, *job;
1971         int error, i, timo;
1972
1973         timo = 0;
1974         if (ts) {
1975                 if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1976                         return (EINVAL);
1977
1978                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
1979                 if (itimerfix(&atv))
1980                         return (EINVAL);
1981                 timo = tvtohz(&atv);
1982         }
1983
1984         ki = p->p_aioinfo;
1985         if (ki == NULL)
1986                 return (EAGAIN);
1987
1988         if (njoblist == 0)
1989                 return (0);
1990
1991         AIO_LOCK(ki);
1992         for (;;) {
1993                 firstjob = NULL;
1994                 error = 0;
1995                 TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
1996                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1997                                 if (job->ujob == ujoblist[i]) {
1998                                         if (firstjob == NULL)
1999                                                 firstjob = job;
2000                                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
2001                                                 goto RETURN;
2002                                 }
2003                         }
2004                 }
2005                 /* All tasks were finished. */
2006                 if (firstjob == NULL)
2007                         break;
2008
2009                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2010                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
2011                     "aiospn", timo);
2012                 if (error == ERESTART)
2013                         error = EINTR;
2014                 if (error)
2015                         break;
2016         }
2017 RETURN:
2018         AIO_UNLOCK(ki);
2019         return (error);
2020 }
2021
2022 int
2023 sys_aio_suspend(struct thread *td, struct aio_suspend_args *uap)
2024 {
2025         struct timespec ts, *tsp;
2026         struct aiocb **ujoblist;
2027         int error;
2028
2029         if (uap->nent < 0 || uap->nent > max_aio_queue_per_proc)
2030                 return (EINVAL);
2031
2032         if (uap->timeout) {
2033                 /* Get timespec struct. */
2034                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
2035                         return (error);
2036                 tsp = &ts;
2037         } else
2038                 tsp = NULL;
2039
2040         ujoblist = malloc(uap->nent * sizeof(ujoblist[0]), M_AIOS, M_WAITOK);
2041         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist, uap->nent * sizeof(ujoblist[0]));
2042         if (error == 0)
2043                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2044         free(ujoblist, M_AIOS);
2045         return (error);
2046 }
2047
2048 /*
2049  * aio_cancel cancels any non-bio aio operations not currently in progress.
2050  */
2051 int
2052 sys_aio_cancel(struct thread *td, struct aio_cancel_args *uap)
2053 {
2054         struct proc *p = td->td_proc;
2055         struct kaioinfo *ki;
2056         struct kaiocb *job, *jobn;
2057         struct file *fp;
2058         int error;
2059         int cancelled = 0;
2060         int notcancelled = 0;
2061         struct vnode *vp;
2062
2063         /* Lookup file object. */
2064         error = fget(td, uap->fd, &cap_no_rights, &fp);
2065         if (error)
2066                 return (error);
2067
2068         ki = p->p_aioinfo;
2069         if (ki == NULL)
2070                 goto done;
2071
2072         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
2073                 vp = fp->f_vnode;
2074                 if (vn_isdisk(vp)) {
2075                         fdrop(fp, td);
2076                         td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2077                         return (0);
2078                 }
2079         }
2080
2081         AIO_LOCK(ki);
2082         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
2083                 if ((uap->fd == job->uaiocb.aio_fildes) &&
2084                     ((uap->aiocbp == NULL) ||
2085                      (uap->aiocbp == job->ujob))) {
2086                         if (aio_cancel_job(p, ki, job)) {
2087                                 cancelled++;
2088                         } else {
2089                                 notcancelled++;
2090                         }
2091                         if (uap->aiocbp != NULL)
2092                                 break;
2093                 }
2094         }
2095         AIO_UNLOCK(ki);
2096
2097 done:
2098         fdrop(fp, td);
2099
2100         if (uap->aiocbp != NULL) {
2101                 if (cancelled) {
2102                         td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2103                         return (0);
2104                 }
2105         }
2106
2107         if (notcancelled) {
2108                 td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2109                 return (0);
2110         }
2111
2112         if (cancelled) {
2113                 td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2114                 return (0);
2115         }
2116
2117         td->td_retval[0] = AIO_ALLDONE;
2118
2119         return (0);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes
2124  * only.  For a user mode async implementation, it would be best to do it in
2125  * a userland subroutine.
2126  */
2127 static int
2128 kern_aio_error(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
2129 {
2130         struct proc *p = td->td_proc;
2131         struct kaiocb *job;
2132         struct kaioinfo *ki;
2133         int status;
2134
2135         ki = p->p_aioinfo;
2136         if (ki == NULL) {
2137                 td->td_retval[0] = EINVAL;
2138                 return (0);
2139         }
2140
2141         AIO_LOCK(ki);
2142         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
2143                 if (job->ujob == ujob) {
2144                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
2145                                 td->td_retval[0] =
2146                                         job->uaiocb._aiocb_private.error;
2147                         else
2148                                 td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
2149                         AIO_UNLOCK(ki);
2150                         return (0);
2151                 }
2152         }
2153         AIO_UNLOCK(ki);
2154
2155         /*
2156          * Hack for failure of aio_aqueue.
2157          */
2158         status = ops->fetch_status(ujob);
2159         if (status == -1) {
2160                 td->td_retval[0] = ops->fetch_error(ujob);
2161                 return (0);
2162         }
2163
2164         td->td_retval[0] = EINVAL;
2165         return (0);
2166 }
2167
2168 int
2169 sys_aio_error(struct thread *td, struct aio_error_args *uap)
2170 {
2171
2172         return (kern_aio_error(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2173 }
2174
2175 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
2176 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2177 int
2178 freebsd6_aio_read(struct thread *td, struct freebsd6_aio_read_args *uap)
2179 {
2180
2181         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2182             &aiocb_ops_osigevent));
2183 }
2184 #endif
2185
2186 int
2187 sys_aio_read(struct thread *td, struct aio_read_args *uap)
2188 {
2189
2190         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READ, &aiocb_ops));
2191 }
2192
2193 int
2194 sys_aio_readv(struct thread *td, struct aio_readv_args *uap)
2195 {
2196
2197         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READV, &aiocb_ops));
2198 }
2199
2200 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
2201 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2202 int
2203 freebsd6_aio_write(struct thread *td, struct freebsd6_aio_write_args *uap)
2204 {
2205
2206         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2207             &aiocb_ops_osigevent));
2208 }
2209 #endif
2210
2211 int
2212 sys_aio_write(struct thread *td, struct aio_write_args *uap)
2213 {
2214
2215         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE, &aiocb_ops));
2216 }
2217
2218 int
2219 sys_aio_writev(struct thread *td, struct aio_writev_args *uap)
2220 {
2221
2222         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITEV, &aiocb_ops));
2223 }
2224
2225 int
2226 sys_aio_mlock(struct thread *td, struct aio_mlock_args *uap)
2227 {
2228
2229         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK, &aiocb_ops));
2230 }
2231
2232 static int
2233 kern_lio_listio(struct thread *td, int mode, struct aiocb * const *uacb_list,
2234     struct aiocb **acb_list, int nent, struct sigevent *sig,
2235     struct aiocb_ops *ops)
2236 {
2237         struct proc *p = td->td_proc;
2238         struct aiocb *job;
2239         struct kaioinfo *ki;
2240         struct aioliojob *lj;
2241         struct kevent kev;
2242         int error;
2243         int nagain, nerror;
2244         int i;
2245
2246         if ((mode != LIO_NOWAIT) && (mode != LIO_WAIT))
2247                 return (EINVAL);
2248
2249         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2250                 return (EINVAL);
2251
2252         if (p->p_aioinfo == NULL)
2253                 aio_init_aioinfo(p);
2254
2255         ki = p->p_aioinfo;
2256
2257         lj = uma_zalloc(aiolio_zone, M_WAITOK);
2258         lj->lioj_flags = 0;
2259         lj->lioj_count = 0;
2260         lj->lioj_finished_count = 0;
2261         lj->lioj_signal.sigev_notify = SIGEV_NONE;
2262         knlist_init_mtx(&lj->klist, AIO_MTX(ki));
2263         ksiginfo_init(&lj->lioj_ksi);
2264
2265         /*
2266          * Setup signal.
2267          */
2268         if (sig && (mode == LIO_NOWAIT)) {
2269                 bcopy(sig, &lj->lioj_signal, sizeof(lj->lioj_signal));
2270                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2271                         /* Assume only new style KEVENT */
2272                         memset(&kev, 0, sizeof(kev));
2273                         kev.filter = EVFILT_LIO;
2274                         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
2275                         kev.ident = (uintptr_t)uacb_list; /* something unique */
2276                         kev.data = (intptr_t)lj;
2277                         /* pass user defined sigval data */
2278                         kev.udata = lj->lioj_signal.sigev_value.sival_ptr;
2279                         error = kqfd_register(
2280                             lj->lioj_signal.sigev_notify_kqueue, &kev, td,
2281                             M_WAITOK);
2282                         if (error) {
2283                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2284                                 return (error);
2285                         }
2286                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_NONE) {
2287                         ;
2288                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2289                            lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
2290                                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
2291                                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2292                                         return EINVAL;
2293                                 }
2294                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
2295                 } else {
2296                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2297                         return EINVAL;
2298                 }
2299         }
2300
2301         AIO_LOCK(ki);
2302         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2303         /*
2304          * Add extra aiocb count to avoid the lio to be freed
2305          * by other threads doing aio_waitcomplete or aio_return,
2306          * and prevent event from being sent until we have queued
2307          * all tasks.
2308          */
2309         lj->lioj_count = 1;
2310         AIO_UNLOCK(ki);
2311
2312         /*
2313          * Get pointers to the list of I/O requests.
2314          */
2315         nagain = 0;
2316         nerror = 0;
2317         for (i = 0; i < nent; i++) {
2318                 job = acb_list[i];
2319                 if (job != NULL) {
2320                         error = aio_aqueue(td, job, lj, LIO_NOP, ops);
2321                         if (error == EAGAIN)
2322                                 nagain++;
2323                         else if (error != 0)
2324                                 nerror++;
2325                 }
2326         }
2327
2328         error = 0;
2329         AIO_LOCK(ki);
2330         if (mode == LIO_WAIT) {
2331                 while (lj->lioj_count - 1 != lj->lioj_finished_count) {
2332                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2333                         error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki),
2334                             PRIBIO | PCATCH, "aiospn", 0);
2335                         if (error == ERESTART)
2336                                 error = EINTR;
2337                         if (error)
2338                                 break;
2339                 }
2340         } else {
2341                 if (lj->lioj_count - 1 == lj->lioj_finished_count) {
2342                         if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2343                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
2344                                 KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
2345                         }
2346                         if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL |
2347                             LIOJ_SIGNAL_POSTED)) == LIOJ_SIGNAL &&
2348                             (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2349                             lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
2350                                 aio_sendsig(p, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi,
2351                                     lj->lioj_count != 1);
2352                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2353                         }
2354                 }
2355         }
2356         lj->lioj_count--;
2357         if (lj->lioj_count == 0) {
2358                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2359                 knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
2360                 PROC_LOCK(p);
2361                 sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
2362                 PROC_UNLOCK(p);
2363                 AIO_UNLOCK(ki);
2364                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2365         } else
2366                 AIO_UNLOCK(ki);
2367
2368         if (nerror)
2369                 return (EIO);
2370         else if (nagain)
2371                 return (EAGAIN);
2372         else
2373                 return (error);
2374 }
2375
2376 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2377 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2378 int
2379 freebsd6_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd6_lio_listio_args *uap)
2380 {
2381         struct aiocb **acb_list;
2382         struct sigevent *sigp, sig;
2383         struct osigevent osig;
2384         int error, nent;
2385
2386         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2387                 return (EINVAL);
2388
2389         nent = uap->nent;
2390         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2391                 return (EINVAL);
2392
2393         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2394                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2395                 if (error)
2396                         return (error);
2397                 error = convert_old_sigevent(&osig, &sig);
2398                 if (error)
2399                         return (error);
2400                 sigp = &sig;
2401         } else
2402                 sigp = NULL;
2403
2404         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2405         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2406         if (error == 0)
2407                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2408                     (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2409                     &aiocb_ops_osigevent);
2410         free(acb_list, M_LIO);
2411         return (error);
2412 }
2413 #endif
2414
2415 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2416 int
2417 sys_lio_listio(struct thread *td, struct lio_listio_args *uap)
2418 {
2419         struct aiocb **acb_list;
2420         struct sigevent *sigp, sig;
2421         int error, nent;
2422
2423         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2424                 return (EINVAL);
2425
2426         nent = uap->nent;
2427         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2428                 return (EINVAL);
2429
2430         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2431                 error = copyin(uap->sig, &sig, sizeof(sig));
2432                 if (error)
2433                         return (error);
2434                 sigp = &sig;
2435         } else
2436                 sigp = NULL;
2437
2438         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2439         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2440         if (error == 0)
2441                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode, uap->acb_list, acb_list,
2442                     nent, sigp, &aiocb_ops);
2443         free(acb_list, M_LIO);
2444         return (error);
2445 }
2446
2447 static void
2448 aio_biocleanup(struct bio *bp)
2449 {
2450         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)bp->bio_caller1;
2451         struct kaioinfo *ki;
2452         struct buf *pbuf = (struct buf *)bp->bio_caller2;
2453
2454         /* Release mapping into kernel space. */
2455         if (pbuf != NULL) {
2456                 MPASS(pbuf->b_npages <= atop(maxphys) + 1);
2457                 pmap_qremove((vm_offset_t)pbuf->b_data, pbuf->b_npages);
2458                 vm_page_unhold_pages(pbuf->b_pages, pbuf->b_npages);
2459                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
2460                 atomic_subtract_int(&num_buf_aio, 1);
2461                 ki = job->userproc->p_aioinfo;
2462                 AIO_LOCK(ki);
2463                 ki->kaio_buffer_count--;
2464                 AIO_UNLOCK(ki);
2465         } else {
2466                 MPASS(bp->bio_ma_n <= atop(maxphys) + 1);
2467                 vm_page_unhold_pages(bp->bio_ma, bp->bio_ma_n);
2468                 free(bp->bio_ma, M_TEMP);
2469                 atomic_subtract_int(&num_unmapped_aio, 1);
2470         }
2471         g_destroy_bio(bp);
2472 }
2473
2474 static void
2475 aio_biowakeup(struct bio *bp)
2476 {
2477         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)bp->bio_caller1;
2478         size_t nbytes;
2479         long bcount = bp->bio_bcount;
2480         long resid = bp->bio_resid;
2481         int error, opcode, nblks;
2482         int bio_error = bp->bio_error;
2483         uint16_t flags = bp->bio_flags;
2484
2485         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
2486
2487         aio_biocleanup(bp);
2488
2489         nbytes =bcount - resid;
2490         atomic_add_acq_long(&job->nbytes, nbytes);
2491         nblks = btodb(nbytes);
2492         error = 0;
2493         /*
2494          * If multiple bios experienced an error, the job will reflect the
2495          * error of whichever failed bio completed last.
2496          */
2497         if (flags & BIO_ERROR)
2498                 atomic_set_int(&job->error, bio_error);
2499         if (opcode & LIO_WRITE)
2500                 atomic_add_int(&job->outblock, nblks);
2501         else
2502                 atomic_add_int(&job->inblock, nblks);
2503         atomic_subtract_int(&job->nbio, 1);
2504
2505
2506         if (atomic_load_int(&job->nbio) == 0) {
2507                 if (atomic_load_int(&job->error))
2508                         aio_complete(job, -1, job->error);
2509                 else
2510                         aio_complete(job, atomic_load_long(&job->nbytes), 0);
2511         }
2512 }
2513
2514 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2515 static int
2516 kern_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aiocb **ujobp,
2517     struct timespec *ts, struct aiocb_ops *ops)
2518 {
2519         struct proc *p = td->td_proc;
2520         struct timeval atv;
2521         struct kaioinfo *ki;
2522         struct kaiocb *job;
2523         struct aiocb *ujob;
2524         long error, status;
2525         int timo;
2526
2527         ops->store_aiocb(ujobp, NULL);
2528
2529         if (ts == NULL) {
2530                 timo = 0;
2531         } else if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec == 0) {
2532                 timo = -1;
2533         } else {
2534                 if ((ts->tv_nsec < 0) || (ts->tv_nsec >= 1000000000))
2535                         return (EINVAL);
2536
2537                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
2538                 if (itimerfix(&atv))
2539                         return (EINVAL);
2540                 timo = tvtohz(&atv);
2541         }
2542
2543         if (p->p_aioinfo == NULL)
2544                 aio_init_aioinfo(p);
2545         ki = p->p_aioinfo;
2546
2547         error = 0;
2548         job = NULL;
2549         AIO_LOCK(ki);
2550         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) == NULL) {
2551                 if (timo == -1) {
2552                         error = EWOULDBLOCK;
2553                         break;
2554                 }
2555                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2556                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
2557                     "aiowc", timo);
2558                 if (timo && error == ERESTART)
2559                         error = EINTR;
2560                 if (error)
2561                         break;
2562         }
2563
2564         if (job != NULL) {
2565                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
2566                 ujob = job->ujob;
2567                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
2568                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2569                 td->td_retval[0] = status;
2570                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
2571                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
2572                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
2573                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
2574                 aio_free_entry(job);
2575                 AIO_UNLOCK(ki);
2576                 ops->store_aiocb(ujobp, ujob);
2577                 ops->store_error(ujob, error);
2578                 ops->store_status(ujob, status);
2579         } else
2580                 AIO_UNLOCK(ki);
2581
2582         return (error);
2583 }
2584
2585 int
2586 sys_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aio_waitcomplete_args *uap)
2587 {
2588         struct timespec ts, *tsp;
2589         int error;
2590
2591         if (uap->timeout) {
2592                 /* Get timespec struct. */
2593                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2594                 if (error)
2595                         return (error);
2596                 tsp = &ts;
2597         } else
2598                 tsp = NULL;
2599
2600         return (kern_aio_waitcomplete(td, uap->aiocbp, tsp, &aiocb_ops));
2601 }
2602
2603 static int
2604 kern_aio_fsync(struct thread *td, int op, struct aiocb *ujob,
2605     struct aiocb_ops *ops)
2606 {
2607         int listop;
2608
2609         switch (op) {
2610         case O_SYNC:
2611                 listop = LIO_SYNC;
2612                 break;
2613         case O_DSYNC:
2614                 listop = LIO_DSYNC;
2615                 break;
2616         default:
2617                 return (EINVAL);
2618         }
2619
2620         return (aio_aqueue(td, ujob, NULL, listop, ops));
2621 }
2622
2623 int
2624 sys_aio_fsync(struct thread *td, struct aio_fsync_args *uap)
2625 {
2626
2627         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2628 }
2629
2630 /* kqueue attach function */
2631 static int
2632 filt_aioattach(struct knote *kn)
2633 {
2634         struct kaiocb *job;
2635
2636         job = (struct kaiocb *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2637
2638         /*
2639          * The job pointer must be validated before using it, so
2640          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2641          * set EV_FLAG1.
2642          */
2643         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2644                 return (EPERM);
2645         kn->kn_ptr.p_aio = job;
2646         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2647
2648         knlist_add(&job->klist, kn, 0);
2649
2650         return (0);
2651 }
2652
2653 /* kqueue detach function */
2654 static void
2655 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2656 {
2657         struct knlist *knl;
2658
2659         knl = &kn->kn_ptr.p_aio->klist;
2660         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2661         if (!knlist_empty(knl))
2662                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2663         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2664 }
2665
2666 /* kqueue filter function */
2667 /*ARGSUSED*/
2668 static int
2669 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2670 {
2671         struct kaiocb *job = kn->kn_ptr.p_aio;
2672
2673         kn->kn_data = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2674         if (!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED))
2675                 return (0);
2676         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2677         return (1);
2678 }
2679
2680 /* kqueue attach function */
2681 static int
2682 filt_lioattach(struct knote *kn)
2683 {
2684         struct aioliojob *lj;
2685
2686         lj = (struct aioliojob *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2687
2688         /*
2689          * The aioliojob pointer must be validated before using it, so
2690          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2691          * set EV_FLAG1.
2692          */
2693         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2694                 return (EPERM);
2695         kn->kn_ptr.p_lio = lj;
2696         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2697
2698         knlist_add(&lj->klist, kn, 0);
2699
2700         return (0);
2701 }
2702
2703 /* kqueue detach function */
2704 static void
2705 filt_liodetach(struct knote *kn)
2706 {
2707         struct knlist *knl;
2708
2709         knl = &kn->kn_ptr.p_lio->klist;
2710         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2711         if (!knlist_empty(knl))
2712                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2713         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2714 }
2715
2716 /* kqueue filter function */
2717 /*ARGSUSED*/
2718 static int
2719 filt_lio(struct knote *kn, long hint)
2720 {
2721         struct aioliojob * lj = kn->kn_ptr.p_lio;
2722
2723         return (lj->lioj_flags & LIOJ_KEVENT_POSTED);
2724 }
2725
2726 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
2727 #include <sys/mount.h>
2728 #include <sys/socket.h>
2729 #include <compat/freebsd32/freebsd32.h>
2730 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
2731 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
2732 #include <compat/freebsd32/freebsd32_syscall.h>
2733 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
2734
2735 struct __aiocb_private32 {
2736         int32_t status;
2737         int32_t error;
2738         uint32_t kernelinfo;
2739 };
2740
2741 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2742 typedef struct oaiocb32 {
2743         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
2744         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2745         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2746         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2747         struct  osigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2748         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2749         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2750         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2751 } oaiocb32_t;
2752 #endif
2753
2754 typedef struct aiocb32 {
2755         int32_t aio_fildes;             /* File descriptor */
2756         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2757         uint32_t aio_buf;       /* I/O buffer in process space */
2758         uint32_t aio_nbytes;    /* Number of bytes for I/O */
2759         int     __spare__[2];
2760         uint32_t __spare2__;
2761         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2762         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2763         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2764         struct  sigevent32 aio_sigevent;        /* Signal to deliver */
2765 } aiocb32_t;
2766
2767 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2768 static int
2769 convert_old_sigevent32(struct osigevent32 *osig, struct sigevent *nsig)
2770 {
2771
2772         /*
2773          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
2774          * supported by AIO with the old sigevent structure.
2775          */
2776         CP(*osig, *nsig, sigev_notify);
2777         switch (nsig->sigev_notify) {
2778         case SIGEV_NONE:
2779                 break;
2780         case SIGEV_SIGNAL:
2781                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
2782                 break;
2783         case SIGEV_KEVENT:
2784                 nsig->sigev_notify_kqueue =
2785                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
2786                 PTRIN_CP(*osig, *nsig, sigev_value.sival_ptr);
2787                 break;
2788         default:
2789                 return (EINVAL);
2790         }
2791         return (0);
2792 }
2793
2794 static int
2795 aiocb32_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob,
2796     int type __unused)
2797 {
2798         struct oaiocb32 job32;
2799         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
2800         int error;
2801
2802         bzero(kcb, sizeof(struct aiocb));
2803         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2804         if (error)
2805                 return (error);
2806
2807         /* No need to copyin aio_iov, because it did not exist in FreeBSD 6 */
2808
2809         CP(job32, *kcb, aio_fildes);
2810         CP(job32, *kcb, aio_offset);
2811         PTRIN_CP(job32, *kcb, aio_buf);
2812         CP(job32, *kcb, aio_nbytes);
2813         CP(job32, *kcb, aio_lio_opcode);
2814         CP(job32, *kcb, aio_reqprio);
2815         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.status);
2816         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.error);
2817         PTRIN_CP(job32, *kcb, _aiocb_private.kernelinfo);
2818         return (convert_old_sigevent32(&job32.aio_sigevent,
2819             &kcb->aio_sigevent));
2820 }
2821 #endif
2822
2823 static int
2824 aiocb32_copyin(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob, int type)
2825 {
2826         struct aiocb32 job32;
2827         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
2828         struct iovec32 *iov32;
2829         int error;
2830
2831         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2832         if (error)
2833                 return (error);
2834         CP(job32, *kcb, aio_fildes);
2835         CP(job32, *kcb, aio_offset);
2836         CP(job32, *kcb, aio_lio_opcode);
2837         if (type == LIO_NOP)
2838                 type = kcb->aio_lio_opcode;
2839         if (type & LIO_VECTORED) {
2840                 iov32 = PTRIN(job32.aio_iov);
2841                 CP(job32, *kcb, aio_iovcnt);
2842                 /* malloc a uio and copy in the iovec */
2843                 error = freebsd32_copyinuio(iov32,
2844                     kcb->aio_iovcnt, &kjob->uiop);
2845                 if (error)
2846                         return (error);
2847         } else {
2848                 PTRIN_CP(job32, *kcb, aio_buf);
2849                 CP(job32, *kcb, aio_nbytes);
2850         }
2851         CP(job32, *kcb, aio_reqprio);
2852         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.status);
2853         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.error);
2854         PTRIN_CP(job32, *kcb, _aiocb_private.kernelinfo);
2855         error = convert_sigevent32(&job32.aio_sigevent, &kcb->aio_sigevent);
2856
2857         return (error);
2858 }
2859
2860 static long
2861 aiocb32_fetch_status(struct aiocb *ujob)
2862 {
2863         struct aiocb32 *ujob32;
2864
2865         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2866         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.status));
2867 }
2868
2869 static long
2870 aiocb32_fetch_error(struct aiocb *ujob)
2871 {
2872         struct aiocb32 *ujob32;
2873
2874         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2875         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.error));
2876 }
2877
2878 static int
2879 aiocb32_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
2880 {
2881         struct aiocb32 *ujob32;
2882
2883         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2884         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.status, status));
2885 }
2886
2887 static int
2888 aiocb32_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
2889 {
2890         struct aiocb32 *ujob32;
2891
2892         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2893         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.error, error));
2894 }
2895
2896 static int
2897 aiocb32_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
2898 {
2899         struct aiocb32 *ujob32;
2900
2901         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2902         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
2903 }
2904
2905 static int
2906 aiocb32_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
2907 {
2908
2909         return (suword32(ujobp, (long)ujob));
2910 }
2911
2912 static struct aiocb_ops aiocb32_ops = {
2913         .aio_copyin = aiocb32_copyin,
2914         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2915         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2916         .store_status = aiocb32_store_status,
2917         .store_error = aiocb32_store_error,
2918         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2919         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2920 };
2921
2922 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2923 static struct aiocb_ops aiocb32_ops_osigevent = {
2924         .aio_copyin = aiocb32_copyin_old_sigevent,
2925         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2926         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2927         .store_status = aiocb32_store_status,
2928         .store_error = aiocb32_store_error,
2929         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2930         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2931 };
2932 #endif
2933
2934 int
2935 freebsd32_aio_return(struct thread *td, struct freebsd32_aio_return_args *uap)
2936 {
2937
2938         return (kern_aio_return(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2939 }
2940
2941 int
2942 freebsd32_aio_suspend(struct thread *td, struct freebsd32_aio_suspend_args *uap)
2943 {
2944         struct timespec32 ts32;
2945         struct timespec ts, *tsp;
2946         struct aiocb **ujoblist;
2947         uint32_t *ujoblist32;
2948         int error, i;
2949
2950         if (uap->nent < 0 || uap->nent > max_aio_queue_per_proc)
2951                 return (EINVAL);
2952
2953         if (uap->timeout) {
2954                 /* Get timespec struct. */
2955                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32))) != 0)
2956                         return (error);
2957                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2958                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2959                 tsp = &ts;
2960         } else
2961                 tsp = NULL;
2962
2963         ujoblist = malloc(uap->nent * sizeof(ujoblist[0]), M_AIOS, M_WAITOK);
2964         ujoblist32 = (uint32_t *)ujoblist;
2965         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist32, uap->nent *
2966             sizeof(ujoblist32[0]));
2967         if (error == 0) {
2968                 for (i = uap->nent - 1; i >= 0; i--)
2969                         ujoblist[i] = PTRIN(ujoblist32[i]);
2970
2971                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2972         }
2973         free(ujoblist, M_AIOS);
2974         return (error);
2975 }
2976
2977 int
2978 freebsd32_aio_error(struct thread *td, struct freebsd32_aio_error_args *uap)
2979 {
2980
2981         return (kern_aio_error(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2982 }
2983
2984 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2985 int
2986 freebsd6_freebsd32_aio_read(struct thread *td,
2987     struct freebsd6_freebsd32_aio_read_args *uap)
2988 {
2989
2990         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2991             &aiocb32_ops_osigevent));
2992 }
2993 #endif
2994
2995 int
2996 freebsd32_aio_read(struct thread *td, struct freebsd32_aio_read_args *uap)
2997 {
2998
2999         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
3000             &aiocb32_ops));
3001 }
3002
3003 int
3004 freebsd32_aio_readv(struct thread *td, struct freebsd32_aio_readv_args *uap)
3005 {
3006
3007         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READV,
3008             &aiocb32_ops));
3009 }
3010
3011 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
3012 int
3013 freebsd6_freebsd32_aio_write(struct thread *td,
3014     struct freebsd6_freebsd32_aio_write_args *uap)
3015 {
3016
3017         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
3018             &aiocb32_ops_osigevent));
3019 }
3020 #endif
3021
3022 int
3023 freebsd32_aio_write(struct thread *td, struct freebsd32_aio_write_args *uap)
3024 {
3025
3026         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
3027             &aiocb32_ops));
3028 }
3029
3030 int
3031 freebsd32_aio_writev(struct thread *td, struct freebsd32_aio_writev_args *uap)
3032 {
3033
3034         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITEV,
3035             &aiocb32_ops));
3036 }
3037
3038 int
3039 freebsd32_aio_mlock(struct thread *td, struct freebsd32_aio_mlock_args *uap)
3040 {
3041
3042         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK,
3043             &aiocb32_ops));
3044 }
3045
3046 int
3047 freebsd32_aio_waitcomplete(struct thread *td,
3048     struct freebsd32_aio_waitcomplete_args *uap)
3049 {
3050         struct timespec32 ts32;
3051         struct timespec ts, *tsp;
3052         int error;
3053
3054         if (uap->timeout) {
3055                 /* Get timespec struct. */
3056                 error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32));
3057                 if (error)
3058                         return (error);
3059                 CP(ts32, ts, tv_sec);
3060                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
3061                 tsp = &ts;
3062         } else
3063                 tsp = NULL;
3064
3065         return (kern_aio_waitcomplete(td, (struct aiocb **)uap->aiocbp, tsp,
3066             &aiocb32_ops));
3067 }
3068
3069 int
3070 freebsd32_aio_fsync(struct thread *td, struct freebsd32_aio_fsync_args *uap)
3071 {
3072
3073         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, (struct aiocb *)uap->aiocbp,
3074             &aiocb32_ops));
3075 }
3076
3077 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
3078 int
3079 freebsd6_freebsd32_lio_listio(struct thread *td,
3080     struct freebsd6_freebsd32_lio_listio_args *uap)
3081 {
3082         struct aiocb **acb_list;
3083         struct sigevent *sigp, sig;
3084         struct osigevent32 osig;
3085         uint32_t *acb_list32;
3086         int error, i, nent;
3087
3088         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
3089                 return (EINVAL);
3090
3091         nent = uap->nent;
3092         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
3093                 return (EINVAL);
3094
3095         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
3096                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
3097                 if (error)
3098                         return (error);
3099                 error = convert_old_sigevent32(&osig, &sig);
3100                 if (error)
3101                         return (error);
3102                 sigp = &sig;
3103         } else
3104                 sigp = NULL;
3105
3106         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3107         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
3108         if (error) {
3109                 free(acb_list32, M_LIO);
3110                 return (error);
3111         }
3112         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3113         for (i = 0; i < nent; i++)
3114                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
3115         free(acb_list32, M_LIO);
3116
3117         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
3118             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
3119             &aiocb32_ops_osigevent);
3120         free(acb_list, M_LIO);
3121         return (error);
3122 }
3123 #endif
3124
3125 int
3126 freebsd32_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_lio_listio_args *uap)
3127 {
3128         struct aiocb **acb_list;
3129         struct sigevent *sigp, sig;
3130         struct sigevent32 sig32;
3131         uint32_t *acb_list32;
3132         int error, i, nent;
3133
3134         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
3135                 return (EINVAL);
3136
3137         nent = uap->nent;
3138         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
3139                 return (EINVAL);
3140
3141         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
3142                 error = copyin(uap->sig, &sig32, sizeof(sig32));
3143                 if (error)
3144                         return (error);
3145                 error = convert_sigevent32(&sig32, &sig);
3146                 if (error)
3147                         return (error);
3148                 sigp = &sig;
3149         } else
3150                 sigp = NULL;
3151
3152         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3153         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
3154         if (error) {
3155                 free(acb_list32, M_LIO);
3156                 return (error);
3157         }
3158         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3159         for (i = 0; i < nent; i++)
3160                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
3161         free(acb_list32, M_LIO);
3162
3163         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
3164             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
3165             &aiocb32_ops);
3166         free(acb_list, M_LIO);
3167         return (error);
3168 }
3169
3170 #endif