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