sys/kern/vfs_aio.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997 John S. Dyson.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. John S. Dyson's name may not be used to endorse or promote products
  10  *    derived from this software without specific prior written permission.
  11  *
  12  * DISCLAIMER:  This code isn't warranted to do anything useful.  Anything
  13  * bad that happens because of using this software isn't the responsibility
  14  * of the author.  This software is distributed AS-IS.
  15  */
  16
  17 /*
  18  * This file contains support for the POSIX 1003.1B AIO/LIO facility.
  19  */
  20
  21 #include <sys/cdefs.h>
  22 __FBSDID("$FreeBSD$");
  23
  24 #include "opt_compat.h"
  25
  26 #include <sys/param.h>
  27 #include <sys/systm.h>
  28 #include <sys/malloc.h>
  29 #include <sys/bio.h>
  30 #include <sys/buf.h>
  31 #include <sys/capability.h>
  32 #include <sys/eventhandler.h>
  33 #include <sys/sysproto.h>
  34 #include <sys/filedesc.h>
  35 #include <sys/kernel.h>
  36 #include <sys/module.h>
  37 #include <sys/kthread.h>
  38 #include <sys/fcntl.h>
  39 #include <sys/file.h>
  40 #include <sys/limits.h>
  41 #include <sys/lock.h>
  42 #include <sys/mutex.h>
  43 #include <sys/unistd.h>
  44 #include <sys/posix4.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/resourcevar.h>
  47 #include <sys/signalvar.h>
  48 #include <sys/protosw.h>
  49 #include <sys/rwlock.h>
  50 #include <sys/sema.h>
  51 #include <sys/socket.h>
  52 #include <sys/socketvar.h>
  53 #include <sys/syscall.h>
  54 #include <sys/sysent.h>
  55 #include <sys/sysctl.h>
  56 #include <sys/sx.h>
  57 #include <sys/taskqueue.h>
  58 #include <sys/vnode.h>
  59 #include <sys/conf.h>
  60 #include <sys/event.h>
  61 #include <sys/mount.h>
  62
  63 #include <machine/atomic.h>
  64
  65 #include <vm/vm.h>
  66 #include <vm/vm_extern.h>
  67 #include <vm/pmap.h>
  68 #include <vm/vm_map.h>
  69 #include <vm/vm_object.h>
  70 #include <vm/uma.h>
  71 #include <sys/aio.h>
  72
  73 #include "opt_vfs_aio.h"
  74
  75 /*
  76  * Counter for allocating reference ids to new jobs.  Wrapped to 1 on
  77  * overflow. (XXX will be removed soon.)
  78  */
  79 static u_long jobrefid;
  80
  81 /*
  82  * Counter for aio_fsync.
  83  */
  84 static uint64_t jobseqno;
  85
  86 #define JOBST_NULL              0
  87 #define JOBST_JOBQSOCK          1
  88 #define JOBST_JOBQGLOBAL        2
  89 #define JOBST_JOBRUNNING        3
  90 #define JOBST_JOBFINISHED       4
  91 #define JOBST_JOBQBUF           5
  92 #define JOBST_JOBQSYNC          6
  93
  94 #ifndef MAX_AIO_PER_PROC
  95 #define MAX_AIO_PER_PROC        32
  96 #endif
  97
  98 #ifndef MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC
  99 #define MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC  256 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
 100 #endif
 101
 102 #ifndef MAX_AIO_PROCS
 103 #define MAX_AIO_PROCS           32
 104 #endif
 105
 106 #ifndef MAX_AIO_QUEUE
 107 #define MAX_AIO_QUEUE           1024 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
 108 #endif
 109
 110 #ifndef TARGET_AIO_PROCS
 111 #define TARGET_AIO_PROCS        4
 112 #endif
 113
 114 #ifndef MAX_BUF_AIO
 115 #define MAX_BUF_AIO             16
 116 #endif
 117
 118 #ifndef AIOD_TIMEOUT_DEFAULT
 119 #define AIOD_TIMEOUT_DEFAULT    (10 * hz)
 120 #endif
 121
 122 #ifndef AIOD_LIFETIME_DEFAULT
 123 #define AIOD_LIFETIME_DEFAULT   (30 * hz)
 124 #endif
 125
 126 FEATURE(aio, "Asynchronous I/O");
 127
 128 static MALLOC_DEFINE(M_LIO, "lio", "listio aio control block list");
 129
 130 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, aio, CTLFLAG_RW, 0, "Async IO management");
 131
 132 static int max_aio_procs = MAX_AIO_PROCS;
 133 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_procs,
 134         CTLFLAG_RW, &max_aio_procs, 0,
 135         "Maximum number of kernel threads to use for handling async IO ");
 136
 137 static int num_aio_procs = 0;
 138 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_aio_procs,
 139         CTLFLAG_RD, &num_aio_procs, 0,
 140         "Number of presently active kernel threads for async IO");
 141
 142 /*
 143  * The code will adjust the actual number of AIO processes towards this
 144  * number when it gets a chance.
 145  */
 146 static int target_aio_procs = TARGET_AIO_PROCS;
 147 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, target_aio_procs, CTLFLAG_RW, &target_aio_procs,
 148         0, "Preferred number of ready kernel threads for async IO");
 149
 150 static int max_queue_count = MAX_AIO_QUEUE;
 151 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue, CTLFLAG_RW, &max_queue_count, 0,
 152     "Maximum number of aio requests to queue, globally");
 153
 154 static int num_queue_count = 0;
 155 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_queue_count, CTLFLAG_RD, &num_queue_count, 0,
 156     "Number of queued aio requests");
 157
 158 static int num_buf_aio = 0;
 159 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_buf_aio, CTLFLAG_RD, &num_buf_aio, 0,
 160     "Number of aio requests presently handled by the buf subsystem");
 161
 162 /* Number of async I/O thread in the process of being started */
 163 /* XXX This should be local to aio_aqueue() */
 164 static int num_aio_resv_start = 0;
 165
 166 static int aiod_timeout;
 167 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_timeout, CTLFLAG_RW, &aiod_timeout, 0,
 168     "Timeout value for synchronous aio operations");
 169
 170 static int aiod_lifetime;
 171 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_lifetime, CTLFLAG_RW, &aiod_lifetime, 0,
 172     "Maximum lifetime for idle aiod");
 173
 174 static int unloadable = 0;
 175 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, unloadable, CTLFLAG_RW, &unloadable, 0,
 176     "Allow unload of aio (not recommended)");
 177
 178
 179 static int max_aio_per_proc = MAX_AIO_PER_PROC;
 180 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_per_proc, CTLFLAG_RW, &max_aio_per_proc,
 181     0, "Maximum active aio requests per process (stored in the process)");
 182
 183 static int max_aio_queue_per_proc = MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC;
 184 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue_per_proc, CTLFLAG_RW,
 185     &max_aio_queue_per_proc, 0,
 186     "Maximum queued aio requests per process (stored in the process)");
 187
 188 static int max_buf_aio = MAX_BUF_AIO;
 189 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_buf_aio, CTLFLAG_RW, &max_buf_aio, 0,
 190     "Maximum buf aio requests per process (stored in the process)");
 191
 192 typedef struct oaiocb {
 193         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
 194         off_t   aio_offset;             /* File offset for I/O */
 195         volatile void *aio_buf;         /* I/O buffer in process space */
 196         size_t  aio_nbytes;             /* Number of bytes for I/O */
 197         struct  osigevent aio_sigevent; /* Signal to deliver */
 198         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
 199         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
 200         struct  __aiocb_private _aiocb_private;
 201 } oaiocb_t;
 202
 203 /*
 204  * Below is a key of locks used to protect each member of struct aiocblist
 205  * aioliojob and kaioinfo and any backends.
 206  *
 207  * * - need not protected
 208  * a - locked by kaioinfo lock
 209  * b - locked by backend lock, the backend lock can be null in some cases,
 210  *     for example, BIO belongs to this type, in this case, proc lock is
 211  *     reused.
 212  * c - locked by aio_job_mtx, the lock for the generic file I/O backend.
 213  */
 214
 215 /*
 216  * Current, there is only two backends: BIO and generic file I/O.
 217  * socket I/O is served by generic file I/O, this is not a good idea, since
 218  * disk file I/O and any other types without O_NONBLOCK flag can block daemon
 219  * threads, if there is no thread to serve socket I/O, the socket I/O will be
 220  * delayed too long or starved, we should create some threads dedicated to
 221  * sockets to do non-blocking I/O, same for pipe and fifo, for these I/O
 222  * systems we really need non-blocking interface, fiddling O_NONBLOCK in file
 223  * structure is not safe because there is race between userland and aio
 224  * daemons.
 225  */
 226
 227 struct aiocblist {
 228         TAILQ_ENTRY(aiocblist) list;    /* (b) internal list of for backend */
 229         TAILQ_ENTRY(aiocblist) plist;   /* (a) list of jobs for each backend */
 230         TAILQ_ENTRY(aiocblist) allist;  /* (a) list of all jobs in proc */
 231         int     jobflags;               /* (a) job flags */
 232         int     jobstate;               /* (b) job state */
 233         int     inputcharge;            /* (*) input blockes */
 234         int     outputcharge;           /* (*) output blockes */
 235         struct  buf *bp;                /* (*) private to BIO backend,
 236                                          * buffer pointer
 237                                          */
 238         struct  proc *userproc;         /* (*) user process */
 239         struct  ucred *cred;            /* (*) active credential when created */
 240         struct  file *fd_file;          /* (*) pointer to file structure */
 241         struct  aioliojob *lio;         /* (*) optional lio job */
 242         struct  aiocb *uuaiocb;         /* (*) pointer in userspace of aiocb */
 243         struct  knlist klist;           /* (a) list of knotes */
 244         struct  aiocb uaiocb;           /* (*) kernel I/O control block */
 245         ksiginfo_t ksi;                 /* (a) realtime signal info */
 246         struct  task biotask;           /* (*) private to BIO backend */
 247         uint64_t seqno;                 /* (*) job number */
 248         int     pending;                /* (a) number of pending I/O, aio_fsync only */
 249 };
 250
 251 /* jobflags */
 252 #define AIOCBLIST_DONE          0x01
 253 #define AIOCBLIST_BUFDONE       0x02
 254 #define AIOCBLIST_RUNDOWN       0x04
 255 #define AIOCBLIST_CHECKSYNC     0x08
 256
 257 /*
 258  * AIO process info
 259  */
 260 #define AIOP_FREE       0x1                     /* proc on free queue */
 261
 262 struct aiothreadlist {
 263         int aiothreadflags;                     /* (c) AIO proc flags */
 264         TAILQ_ENTRY(aiothreadlist) list;        /* (c) list of processes */
 265         struct thread *aiothread;               /* (*) the AIO thread */
 266 };
 267
 268 /*
 269  * data-structure for lio signal management
 270  */
 271 struct aioliojob {
 272         int     lioj_flags;                     /* (a) listio flags */
 273         int     lioj_count;                     /* (a) listio flags */
 274         int     lioj_finished_count;            /* (a) listio flags */
 275         struct  sigevent lioj_signal;           /* (a) signal on all I/O done */
 276         TAILQ_ENTRY(aioliojob) lioj_list;       /* (a) lio list */
 277         struct  knlist klist;                   /* (a) list of knotes */
 278         ksiginfo_t lioj_ksi;                    /* (a) Realtime signal info */
 279 };
 280
 281 #define LIOJ_SIGNAL             0x1     /* signal on all done (lio) */
 282 #define LIOJ_SIGNAL_POSTED      0x2     /* signal has been posted */
 283 #define LIOJ_KEVENT_POSTED      0x4     /* kevent triggered */
 284
 285 /*
 286  * per process aio data structure
 287  */
 288 struct kaioinfo {
 289         struct mtx      kaio_mtx;       /* the lock to protect this struct */
 290         int     kaio_flags;             /* (a) per process kaio flags */
 291         int     kaio_maxactive_count;   /* (*) maximum number of AIOs */
 292         int     kaio_active_count;      /* (c) number of currently used AIOs */
 293         int     kaio_qallowed_count;    /* (*) maxiumu size of AIO queue */
 294         int     kaio_count;             /* (a) size of AIO queue */
 295         int     kaio_ballowed_count;    /* (*) maximum number of buffers */
 296         int     kaio_buffer_count;      /* (a) number of physio buffers */
 297         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_all;        /* (a) all AIOs in the process */
 298         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_done;       /* (a) done queue for process */
 299         TAILQ_HEAD(,aioliojob) kaio_liojoblist; /* (a) list of lio jobs */
 300         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_jobqueue;   /* (a) job queue for process */
 301         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_bufqueue;   /* (a) buffer job queue for process */
 302         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_sockqueue;  /* (a) queue for aios waiting on sockets,
 303                                                  *  NOT USED YET.
 304                                                  */
 305         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_syncqueue;  /* (a) queue for aio_fsync */
 306         struct  task    kaio_task;      /* (*) task to kick aio threads */
 307 };
 308
 309 #define AIO_LOCK(ki)            mtx_lock(&(ki)->kaio_mtx)
 310 #define AIO_UNLOCK(ki)          mtx_unlock(&(ki)->kaio_mtx)
 311 #define AIO_LOCK_ASSERT(ki, f)  mtx_assert(&(ki)->kaio_mtx, (f))
 312 #define AIO_MTX(ki)             (&(ki)->kaio_mtx)
 313
 314 #define KAIO_RUNDOWN    0x1     /* process is being run down */
 315 #define KAIO_WAKEUP     0x2     /* wakeup process when there is a significant event */
 316
 317 /*
 318  * Operations used to interact with userland aio control blocks.
 319  * Different ABIs provide their own operations.
 320  */
 321 struct aiocb_ops {
 322         int     (*copyin)(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob);
 323         long    (*fetch_status)(struct aiocb *ujob);
 324         long    (*fetch_error)(struct aiocb *ujob);
 325         int     (*store_status)(struct aiocb *ujob, long status);
 326         int     (*store_error)(struct aiocb *ujob, long error);
 327         int     (*store_kernelinfo)(struct aiocb *ujob, long jobref);
 328         int     (*store_aiocb)(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob);
 329 };
 330
 331 static TAILQ_HEAD(,aiothreadlist) aio_freeproc;         /* (c) Idle daemons */
 332 static struct sema aio_newproc_sem;
 333 static struct mtx aio_job_mtx;
 334 static struct mtx aio_sock_mtx;
 335 static TAILQ_HEAD(,aiocblist) aio_jobs;                 /* (c) Async job list */
 336 static struct unrhdr *aiod_unr;
 337
 338 void            aio_init_aioinfo(struct proc *p);
 339 static int      aio_onceonly(void);
 340 static int      aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe);
 341 static void     aio_process(struct aiocblist *aiocbe);
 342 static int      aio_newproc(int *);
 343 int             aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *job,
 344                         struct aioliojob *lio, int type, struct aiocb_ops *ops);
 345 static void     aio_physwakeup(struct buf *bp);
 346 static void     aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p);
 347 static void     aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp);
 348 static int      aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *iocb);
 349 static void     biohelper(void *, int);
 350 static void     aio_daemon(void *param);
 351 static void     aio_swake_cb(struct socket *, struct sockbuf *);
 352 static int      aio_unload(void);
 353 static void     aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct aiocblist *aiocbe, int type);
 354 #define DONE_BUF        1
 355 #define DONE_QUEUE      2
 356 static int      aio_kick(struct proc *userp);
 357 static void     aio_kick_nowait(struct proc *userp);
 358 static void     aio_kick_helper(void *context, int pending);
 359 static int      filt_aioattach(struct knote *kn);
 360 static void     filt_aiodetach(struct knote *kn);
 361 static int      filt_aio(struct knote *kn, long hint);
 362 static int      filt_lioattach(struct knote *kn);
 363 static void     filt_liodetach(struct knote *kn);
 364 static int      filt_lio(struct knote *kn, long hint);
 365
 366 /*
 367  * Zones for:
 368  *      kaio    Per process async io info
 369  *      aiop    async io thread data
 370  *      aiocb   async io jobs
 371  *      aiol    list io job pointer - internal to aio_suspend XXX
 372  *      aiolio  list io jobs
 373  */
 374 static uma_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiol_zone, aiolio_zone;
 375
 376 /* kqueue filters for aio */
 377 static struct filterops aio_filtops = {
 378         .f_isfd = 0,
 379         .f_attach = filt_aioattach,
 380         .f_detach = filt_aiodetach,
 381         .f_event = filt_aio,
 382 };
 383 static struct filterops lio_filtops = {
 384         .f_isfd = 0,
 385         .f_attach = filt_lioattach,
 386         .f_detach = filt_liodetach,
 387         .f_event = filt_lio
 388 };
 389
 390 static eventhandler_tag exit_tag, exec_tag;
 391
 392 TASKQUEUE_DEFINE_THREAD(aiod_bio);
 393
 394 /*
 395  * Main operations function for use as a kernel module.
 396  */
 397 static int
 398 aio_modload(struct module *module, int cmd, void *arg)
 399 {
 400         int error = 0;
 401
 402         switch (cmd) {
 403         case MOD_LOAD:
 404                 aio_onceonly();
 405                 break;
 406         case MOD_UNLOAD:
 407                 error = aio_unload();
 408                 break;
 409         case MOD_SHUTDOWN:
 410                 break;
 411         default:
 412                 error = EINVAL;
 413                 break;
 414         }
 415         return (error);
 416 }
 417
 418 static moduledata_t aio_mod = {
 419         "aio",
 420         &aio_modload,
 421         NULL
 422 };
 423
 424 static struct syscall_helper_data aio_syscalls[] = {
 425         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_cancel),
 426         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_error),
 427         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_fsync),
 428         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_read),
 429         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_return),
 430         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_suspend),
 431         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_waitcomplete),
 432         SYSCALL_INIT_HELPER(aio_write),
 433         SYSCALL_INIT_HELPER(lio_listio),
 434         SYSCALL_INIT_HELPER(oaio_read),
 435         SYSCALL_INIT_HELPER(oaio_write),
 436         SYSCALL_INIT_HELPER(olio_listio),
 437         SYSCALL_INIT_LAST
 438 };
 439
 440 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 441 #include <sys/mount.h>
 442 #include <sys/socket.h>
 443 #include <compat/freebsd32/freebsd32.h>
 444 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
 445 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
 446 #include <compat/freebsd32/freebsd32_syscall.h>
 447 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
 448
 449 static struct syscall_helper_data aio32_syscalls[] = {
 450         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_return),
 451         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_suspend),
 452         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_cancel),
 453         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_error),
 454         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_fsync),
 455         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_read),
 456         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_write),
 457         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_aio_waitcomplete),
 458         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_lio_listio),
 459         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_oaio_read),
 460         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_oaio_write),
 461         SYSCALL32_INIT_HELPER(freebsd32_olio_listio),
 462         SYSCALL_INIT_LAST
 463 };
 464 #endif
 465
 466 DECLARE_MODULE(aio, aio_mod,
 467         SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY);
 468 MODULE_VERSION(aio, 1);
 469
 470 /*
 471  * Startup initialization
 472  */
 473 static int
 474 aio_onceonly(void)
 475 {
 476         int error;
 477
 478         /* XXX: should probably just use so->callback */
 479         aio_swake = &aio_swake_cb;
 480         exit_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, aio_proc_rundown, NULL,
 481             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 482         exec_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, aio_proc_rundown_exec, NULL,
 483             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 484         kqueue_add_filteropts(EVFILT_AIO, &aio_filtops);
 485         kqueue_add_filteropts(EVFILT_LIO, &lio_filtops);
 486         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
 487         sema_init(&aio_newproc_sem, 0, "aio_new_proc");
 488         mtx_init(&aio_job_mtx, "aio_job", NULL, MTX_DEF);
 489         mtx_init(&aio_sock_mtx, "aio_sock", NULL, MTX_DEF);
 490         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
 491         aiod_unr = new_unrhdr(1, INT_MAX, NULL);
 492         kaio_zone = uma_zcreate("AIO", sizeof(struct kaioinfo), NULL, NULL,
 493             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 494         aiop_zone = uma_zcreate("AIOP", sizeof(struct aiothreadlist), NULL,
 495             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 496         aiocb_zone = uma_zcreate("AIOCB", sizeof(struct aiocblist), NULL, NULL,
 497             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 498         aiol_zone = uma_zcreate("AIOL", AIO_LISTIO_MAX*sizeof(intptr_t) , NULL,
 499             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 500         aiolio_zone = uma_zcreate("AIOLIO", sizeof(struct aioliojob), NULL,
 501             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 502         aiod_timeout = AIOD_TIMEOUT_DEFAULT;
 503         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
 504         jobrefid = 1;
 505         async_io_version = _POSIX_VERSION;
 506         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, AIO_LISTIO_MAX);
 507         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, MAX_AIO_QUEUE);
 508         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, 0);
 509
 510         error = syscall_helper_register(aio_syscalls);
 511         if (error)
 512                 return (error);
 513 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 514         error = syscall32_helper_register(aio32_syscalls);
 515         if (error)
 516                 return (error);
 517 #endif
 518         return (0);
 519 }
 520
 521 /*
 522  * Callback for unload of AIO when used as a module.
 523  */
 524 static int
 525 aio_unload(void)
 526 {
 527         int error;
 528
 529         /*
 530          * XXX: no unloads by default, it's too dangerous.
 531          * perhaps we could do it if locked out callers and then
 532          * did an aio_proc_rundown() on each process.
 533          *
 534          * jhb: aio_proc_rundown() needs to run on curproc though,
 535          * so I don't think that would fly.
 536          */
 537         if (!unloadable)
 538                 return (EOPNOTSUPP);
 539
 540 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 541         syscall32_helper_unregister(aio32_syscalls);
 542 #endif
 543         syscall_helper_unregister(aio_syscalls);
 544
 545         error = kqueue_del_filteropts(EVFILT_AIO);
 546         if (error)
 547                 return error;
 548         error = kqueue_del_filteropts(EVFILT_LIO);
 549         if (error)
 550                 return error;
 551         async_io_version = 0;
 552         aio_swake = NULL;
 553         taskqueue_free(taskqueue_aiod_bio);
 554         delete_unrhdr(aiod_unr);
 555         uma_zdestroy(kaio_zone);
 556         uma_zdestroy(aiop_zone);
 557         uma_zdestroy(aiocb_zone);
 558         uma_zdestroy(aiol_zone);
 559         uma_zdestroy(aiolio_zone);
 560         EVENTHANDLER_DEREGISTER(process_exit, exit_tag);
 561         EVENTHANDLER_DEREGISTER(process_exec, exec_tag);
 562         mtx_destroy(&aio_job_mtx);
 563         mtx_destroy(&aio_sock_mtx);
 564         sema_destroy(&aio_newproc_sem);
 565         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, -1);
 566         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, -1);
 567         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, -1);
 568         return (0);
 569 }
 570
 571 /*
 572  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
 573  * per-process for user limit (resource) management.
 574  */
 575 void
 576 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
 577 {
 578         struct kaioinfo *ki;
 579
 580         ki = uma_zalloc(kaio_zone, M_WAITOK);
 581         mtx_init(&ki->kaio_mtx, "aiomtx", NULL, MTX_DEF);
 582         ki->kaio_flags = 0;
 583         ki->kaio_maxactive_count = max_aio_per_proc;
 584         ki->kaio_active_count = 0;
 585         ki->kaio_qallowed_count = max_aio_queue_per_proc;
 586         ki->kaio_count = 0;
 587         ki->kaio_ballowed_count = max_buf_aio;
 588         ki->kaio_buffer_count = 0;
 589         TAILQ_INIT(&ki->kaio_all);
 590         TAILQ_INIT(&ki->kaio_done);
 591         TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
 592         TAILQ_INIT(&ki->kaio_bufqueue);
 593         TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
 594         TAILQ_INIT(&ki->kaio_sockqueue);
 595         TAILQ_INIT(&ki->kaio_syncqueue);
 596         TASK_INIT(&ki->kaio_task, 0, aio_kick_helper, p);
 597         PROC_LOCK(p);
 598         if (p->p_aioinfo == NULL) {
 599                 p->p_aioinfo = ki;
 600                 PROC_UNLOCK(p);
 601         } else {
 602                 PROC_UNLOCK(p);
 603                 mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 604                 uma_zfree(kaio_zone, ki);
 605         }
 606
 607         while (num_aio_procs < MIN(target_aio_procs, max_aio_procs))
 608                 aio_newproc(NULL);
 609 }
 610
 611 static int
 612 aio_sendsig(struct proc *p, struct sigevent *sigev, ksiginfo_t *ksi)
 613 {
 614         struct thread *td;
 615         int error;
 616
 617         error = sigev_findtd(p, sigev, &td);
 618         if (error)
 619                 return (error);
 620         if (!KSI_ONQ(ksi)) {
 621                 ksiginfo_set_sigev(ksi, sigev);
 622                 ksi->ksi_code = SI_ASYNCIO;
 623                 ksi->ksi_flags |= KSI_EXT | KSI_INS;
 624                 tdsendsignal(p, td, ksi->ksi_signo, ksi);
 625         }
 626         PROC_UNLOCK(p);
 627         return (error);
 628 }
 629
 630 /*
 631  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
 632  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
 633  * restart the queue scan.
 634  */
 635 static int
 636 aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe)
 637 {
 638         struct kaioinfo *ki;
 639         struct aioliojob *lj;
 640         struct proc *p;
 641
 642         p = aiocbe->userproc;
 643         MPASS(curproc == p);
 644         ki = p->p_aioinfo;
 645         MPASS(ki != NULL);
 646
 647         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 648         MPASS(aiocbe->jobstate == JOBST_JOBFINISHED);
 649
 650         atomic_subtract_int(&num_queue_count, 1);
 651
 652         ki->kaio_count--;
 653         MPASS(ki->kaio_count >= 0);
 654
 655         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_done, aiocbe, plist);
 656         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_all, aiocbe, allist);
 657
 658         lj = aiocbe->lio;
 659         if (lj) {
 660                 lj->lioj_count--;
 661                 lj->lioj_finished_count--;
 662
 663                 if (lj->lioj_count == 0) {
 664                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 665                         /* lio is going away, we need to destroy any knotes */
 666                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 667                         PROC_LOCK(p);
 668                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 669                         PROC_UNLOCK(p);
 670                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 671                 }
 672         }
 673
 674         /* aiocbe is going away, we need to destroy any knotes */
 675         knlist_delete(&aiocbe->klist, curthread, 1);
 676         PROC_LOCK(p);
 677         sigqueue_take(&aiocbe->ksi);
 678         PROC_UNLOCK(p);
 679
 680         MPASS(aiocbe->bp == NULL);
 681         aiocbe->jobstate = JOBST_NULL;
 682         AIO_UNLOCK(ki);
 683
 684         /*
 685          * The thread argument here is used to find the owning process
 686          * and is also passed to fo_close() which may pass it to various
 687          * places such as devsw close() routines.  Because of that, we
 688          * need a thread pointer from the process owning the job that is
 689          * persistent and won't disappear out from under us or move to
 690          * another process.
 691          *
 692          * Currently, all the callers of this function call it to remove
 693          * an aiocblist from the current process' job list either via a
 694          * syscall or due to the current process calling exit() or
 695          * execve().  Thus, we know that p == curproc.  We also know that
 696          * curthread can't exit since we are curthread.
 697          *
 698          * Therefore, we use curthread as the thread to pass to
 699          * knlist_delete().  This does mean that it is possible for the
 700          * thread pointer at close time to differ from the thread pointer
 701          * at open time, but this is already true of file descriptors in
 702          * a multithreaded process.
 703          */
 704         fdrop(aiocbe->fd_file, curthread);
 705         crfree(aiocbe->cred);
 706         uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
 707         AIO_LOCK(ki);
 708
 709         return (0);
 710 }
 711
 712 static void
 713 aio_proc_rundown_exec(void *arg, struct proc *p, struct image_params *imgp __unused)
 714 {
 715         aio_proc_rundown(arg, p);
 716 }
 717
 718 /*
 719  * Rundown the jobs for a given process.
 720  */
 721 static void
 722 aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p)
 723 {
 724         struct kaioinfo *ki;
 725         struct aioliojob *lj;
 726         struct aiocblist *cbe, *cbn;
 727         struct file *fp;
 728         struct socket *so;
 729         int remove;
 730
 731         KASSERT(curthread->td_proc == p,
 732             ("%s: called on non-curproc", __func__));
 733         ki = p->p_aioinfo;
 734         if (ki == NULL)
 735                 return;
 736
 737         AIO_LOCK(ki);
 738         ki->kaio_flags |= KAIO_RUNDOWN;
 739
 740 restart:
 741
 742         /*
 743          * Try to cancel all pending requests. This code simulates
 744          * aio_cancel on all pending I/O requests.
 745          */
 746         TAILQ_FOREACH_SAFE(cbe, &ki->kaio_jobqueue, plist, cbn) {
 747                 remove = 0;
 748                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
 749                 if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
 750                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, cbe, list);
 751                         remove = 1;
 752                 } else if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQSOCK) {
 753                         fp = cbe->fd_file;
 754                         MPASS(fp->f_type == DTYPE_SOCKET);
 755                         so = fp->f_data;
 756                         TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cbe, list);
 757                         remove = 1;
 758                 } else if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQSYNC) {
 759                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, cbe, list);
 760                         remove = 1;
 761                 }
 762                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
 763
 764                 if (remove) {
 765                         cbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
 766                         cbe->uaiocb._aiocb_private.status = -1;
 767                         cbe->uaiocb._aiocb_private.error = ECANCELED;
 768                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, cbe, plist);
 769                         aio_bio_done_notify(p, cbe, DONE_QUEUE);
 770                 }
 771         }
 772
 773         /* Wait for all running I/O to be finished */
 774         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue) ||
 775             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue)) {
 776                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
 777                 msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO, "aioprn", hz);
 778                 goto restart;
 779         }
 780
 781         /* Free all completed I/O requests. */
 782         while ((cbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) != NULL)
 783                 aio_free_entry(cbe);
 784
 785         while ((lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist)) != NULL) {
 786                 if (lj->lioj_count == 0) {
 787                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 788                         knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
 789                         PROC_LOCK(p);
 790                         sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
 791                         PROC_UNLOCK(p);
 792                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 793                 } else {
 794                         panic("LIO job not cleaned up: C:%d, FC:%d\n",
 795                             lj->lioj_count, lj->lioj_finished_count);
 796                 }
 797         }
 798         AIO_UNLOCK(ki);
 799         taskqueue_drain(taskqueue_aiod_bio, &ki->kaio_task);
 800         mtx_destroy(&ki->kaio_mtx);
 801         uma_zfree(kaio_zone, ki);
 802         p->p_aioinfo = NULL;
 803 }
 804
 805 /*
 806  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
 807  */
 808 static struct aiocblist *
 809 aio_selectjob(struct aiothreadlist *aiop)
 810 {
 811         struct aiocblist *aiocbe;
 812         struct kaioinfo *ki;
 813         struct proc *userp;
 814
 815         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
 816         TAILQ_FOREACH(aiocbe, &aio_jobs, list) {
 817                 userp = aiocbe->userproc;
 818                 ki = userp->p_aioinfo;
 819
 820                 if (ki->kaio_active_count < ki->kaio_maxactive_count) {
 821                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, aiocbe, list);
 822                         /* Account for currently active jobs. */
 823                         ki->kaio_active_count++;
 824                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBRUNNING;
 825                         break;
 826                 }
 827         }
 828         return (aiocbe);
 829 }
 830
 831 /*
 832  *  Move all data to a permanent storage device, this code
 833  *  simulates fsync syscall.
 834  */
 835 static int
 836 aio_fsync_vnode(struct thread *td, struct vnode *vp)
 837 {
 838         struct mount *mp;
 839         int error;
 840
 841         if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
 842                 goto drop;
 843         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 844         if (vp->v_object != NULL) {
 845                 VM_OBJECT_WLOCK(vp->v_object);
 846                 vm_object_page_clean(vp->v_object, 0, 0, 0);
 847                 VM_OBJECT_WUNLOCK(vp->v_object);
 848         }
 849         error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
 850
 851         VOP_UNLOCK(vp, 0);
 852         vn_finished_write(mp);
 853 drop:
 854         return (error);
 855 }
 856
 857 /*
 858  * The AIO processing activity.  This is the code that does the I/O request for
 859  * the non-physio version of the operations.  The normal vn operations are used,
 860  * and this code should work in all instances for every type of file, including
 861  * pipes, sockets, fifos, and regular files.
 862  *
 863  * XXX I don't think it works well for socket, pipe, and fifo.
 864  */
 865 static void
 866 aio_process(struct aiocblist *aiocbe)
 867 {
 868         struct ucred *td_savedcred;
 869         struct thread *td;
 870         struct aiocb *cb;
 871         struct file *fp;
 872         struct socket *so;
 873         struct uio auio;
 874         struct iovec aiov;
 875         int cnt;
 876         int error;
 877         int oublock_st, oublock_end;
 878         int inblock_st, inblock_end;
 879
 880         td = curthread;
 881         td_savedcred = td->td_ucred;
 882         td->td_ucred = aiocbe->cred;
 883         cb = &aiocbe->uaiocb;
 884         fp = aiocbe->fd_file;
 885
 886         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_SYNC) {
 887                 error = 0;
 888                 cnt = 0;
 889                 if (fp->f_vnode != NULL)
 890                         error = aio_fsync_vnode(td, fp->f_vnode);
 891                 cb->_aiocb_private.error = error;
 892                 cb->_aiocb_private.status = 0;
 893                 td->td_ucred = td_savedcred;
 894                 return;
 895         }
 896
 897         aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
 898         aiov.iov_len = cb->aio_nbytes;
 899
 900         auio.uio_iov = &aiov;
 901         auio.uio_iovcnt = 1;
 902         auio.uio_offset = cb->aio_offset;
 903         auio.uio_resid = cb->aio_nbytes;
 904         cnt = cb->aio_nbytes;
 905         auio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 906         auio.uio_td = td;
 907
 908         inblock_st = td->td_ru.ru_inblock;
 909         oublock_st = td->td_ru.ru_oublock;
 910         /*
 911          * aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
 912          * released in aio_free_entry().
 913          */
 914         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ) {
 915                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 916                 if (auio.uio_resid == 0)
 917                         error = 0;
 918                 else
 919                         error = fo_read(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 920         } else {
 921                 if (fp->f_type == DTYPE_VNODE)
 922                         bwillwrite();
 923                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 924                 error = fo_write(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 925         }
 926         inblock_end = td->td_ru.ru_inblock;
 927         oublock_end = td->td_ru.ru_oublock;
 928
 929         aiocbe->inputcharge = inblock_end - inblock_st;
 930         aiocbe->outputcharge = oublock_end - oublock_st;
 931
 932         if ((error) && (auio.uio_resid != cnt)) {
 933                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
 934                         error = 0;
 935                 if ((error == EPIPE) && (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE)) {
 936                         int sigpipe = 1;
 937                         if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
 938                                 so = fp->f_data;
 939                                 if (so->so_options & SO_NOSIGPIPE)
 940                                         sigpipe = 0;
 941                         }
 942                         if (sigpipe) {
 943                                 PROC_LOCK(aiocbe->userproc);
 944                                 kern_psignal(aiocbe->userproc, SIGPIPE);
 945                                 PROC_UNLOCK(aiocbe->userproc);
 946                         }
 947                 }
 948         }
 949
 950         cnt -= auio.uio_resid;
 951         cb->_aiocb_private.error = error;
 952         cb->_aiocb_private.status = cnt;
 953         td->td_ucred = td_savedcred;
 954 }
 955
 956 static void
 957 aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct aiocblist *aiocbe, int type)
 958 {
 959         struct aioliojob *lj;
 960         struct kaioinfo *ki;
 961         struct aiocblist *scb, *scbn;
 962         int lj_done;
 963
 964         ki = userp->p_aioinfo;
 965         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
 966         lj = aiocbe->lio;
 967         lj_done = 0;
 968         if (lj) {
 969                 lj->lioj_finished_count++;
 970                 if (lj->lioj_count == lj->lioj_finished_count)
 971                         lj_done = 1;
 972         }
 973         if (type == DONE_QUEUE) {
 974                 aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
 975         } else {
 976                 aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_BUFDONE;
 977         }
 978         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_done, aiocbe, plist);
 979         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
 980
 981         if (ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
 982                 goto notification_done;
 983
 984         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
 985             aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)
 986                 aio_sendsig(userp, &aiocbe->uaiocb.aio_sigevent, &aiocbe->ksi);
 987
 988         KNOTE_LOCKED(&aiocbe->klist, 1);
 989
 990         if (lj_done) {
 991                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
 992                         lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
 993                         KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
 994                 }
 995                 if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED))
 996                     == LIOJ_SIGNAL
 997                     && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
 998                         lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
 999                         aio_sendsig(userp, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi);
1000                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
1001                 }
1002         }
1003
1004 notification_done:
1005         if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_CHECKSYNC) {
1006                 TAILQ_FOREACH_SAFE(scb, &ki->kaio_syncqueue, list, scbn) {
1007                         if (aiocbe->fd_file == scb->fd_file &&
1008                             aiocbe->seqno < scb->seqno) {
1009                                 if (--scb->pending == 0) {
1010                                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1011                                         scb->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL;
1012                                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, scb, list);
1013                                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, scb, list);
1014                                         aio_kick_nowait(userp);
1015                                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1016                                 }
1017                         }
1018                 }
1019         }
1020         if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
1021                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
1022                 wakeup(&userp->p_aioinfo);
1023         }
1024 }
1025
1026 /*
1027  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process,
1028  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
1029  */
1030 static void
1031 aio_daemon(void *_id)
1032 {
1033         struct aiocblist *aiocbe;
1034         struct aiothreadlist *aiop;
1035         struct kaioinfo *ki;
1036         struct proc *curcp, *mycp, *userp;
1037         struct vmspace *myvm, *tmpvm;
1038         struct thread *td = curthread;
1039         int id = (intptr_t)_id;
1040
1041         /*
1042          * Local copies of curproc (cp) and vmspace (myvm)
1043          */
1044         mycp = td->td_proc;
1045         myvm = mycp->p_vmspace;
1046
1047         KASSERT(mycp->p_textvp == NULL, ("kthread has a textvp"));
1048
1049         /*
1050          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
1051          * per daemon.
1052          */
1053         aiop = uma_zalloc(aiop_zone, M_WAITOK);
1054         aiop->aiothread = td;
1055         aiop->aiothreadflags = 0;
1056
1057         /* The daemon resides in its own pgrp. */
1058         sys_setsid(td, NULL);
1059
1060         /*
1061          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
1062          * and creating too many daemons.)
1063          */
1064         sema_post(&aio_newproc_sem);
1065
1066         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1067         for (;;) {
1068                 /*
1069                  * curcp is the current daemon process context.
1070                  * userp is the current user process context.
1071                  */
1072                 curcp = mycp;
1073
1074                 /*
1075                  * Take daemon off of free queue
1076                  */
1077                 if (aiop->aiothreadflags & AIOP_FREE) {
1078                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1079                         aiop->aiothreadflags &= ~AIOP_FREE;
1080                 }
1081
1082                 /*
1083                  * Check for jobs.
1084                  */
1085                 while ((aiocbe = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
1086                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1087                         userp = aiocbe->userproc;
1088
1089                         /*
1090                          * Connect to process address space for user program.
1091                          */
1092                         if (userp != curcp) {
1093                                 /*
1094                                  * Save the current address space that we are
1095                                  * connected to.
1096                                  */
1097                                 tmpvm = mycp->p_vmspace;
1098
1099                                 /*
1100                                  * Point to the new user address space, and
1101                                  * refer to it.
1102                                  */
1103                                 mycp->p_vmspace = userp->p_vmspace;
1104                                 atomic_add_int(&mycp->p_vmspace->vm_refcnt, 1);
1105
1106                                 /* Activate the new mapping. */
1107                                 pmap_activate(FIRST_THREAD_IN_PROC(mycp));
1108
1109                                 /*
1110                                  * If the old address space wasn't the daemons
1111                                  * own address space, then we need to remove the
1112                                  * daemon's reference from the other process
1113                                  * that it was acting on behalf of.
1114                                  */
1115                                 if (tmpvm != myvm) {
1116                                         vmspace_free(tmpvm);
1117                                 }
1118                                 curcp = userp;
1119                         }
1120
1121                         ki = userp->p_aioinfo;
1122
1123                         /* Do the I/O function. */
1124                         aio_process(aiocbe);
1125
1126                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1127                         /* Decrement the active job count. */
1128                         ki->kaio_active_count--;
1129                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1130
1131                         AIO_LOCK(ki);
1132                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
1133                         aio_bio_done_notify(userp, aiocbe, DONE_QUEUE);
1134                         AIO_UNLOCK(ki);
1135
1136                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1137                 }
1138
1139                 /*
1140                  * Disconnect from user address space.
1141                  */
1142                 if (curcp != mycp) {
1143
1144                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1145
1146                         /* Get the user address space to disconnect from. */
1147                         tmpvm = mycp->p_vmspace;
1148
1149                         /* Get original address space for daemon. */
1150                         mycp->p_vmspace = myvm;
1151
1152                         /* Activate the daemon's address space. */
1153                         pmap_activate(FIRST_THREAD_IN_PROC(mycp));
1154 #ifdef DIAGNOSTIC
1155                         if (tmpvm == myvm) {
1156                                 printf("AIOD: vmspace problem -- %d\n",
1157                                     mycp->p_pid);
1158                         }
1159 #endif
1160                         /* Remove our vmspace reference. */
1161                         vmspace_free(tmpvm);
1162
1163                         curcp = mycp;
1164
1165                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1166                         /*
1167                          * We have to restart to avoid race, we only sleep if
1168                          * no job can be selected, that should be
1169                          * curcp == mycp.
1170                          */
1171                         continue;
1172                 }
1173
1174                 mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1175
1176                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
1177                 aiop->aiothreadflags |= AIOP_FREE;
1178
1179                 /*
1180                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
1181                  * thereby freeing resources.
1182                  */
1183                 if (msleep(aiop->aiothread, &aio_job_mtx, PRIBIO, "aiordy",
1184                     aiod_lifetime)) {
1185                         if (TAILQ_EMPTY(&aio_jobs)) {
1186                                 if ((aiop->aiothreadflags & AIOP_FREE) &&
1187                                     (num_aio_procs > target_aio_procs)) {
1188                                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1189                                         num_aio_procs--;
1190                                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1191                                         uma_zfree(aiop_zone, aiop);
1192                                         free_unr(aiod_unr, id);
1193 #ifdef DIAGNOSTIC
1194                                         if (mycp->p_vmspace->vm_refcnt <= 1) {
1195                                                 printf("AIOD: bad vm refcnt for"
1196                                                     " exiting daemon: %d\n",
1197                                                     mycp->p_vmspace->vm_refcnt);
1198                                         }
1199 #endif
1200                                         kproc_exit(0);
1201                                 }
1202                         }
1203                 }
1204         }
1205         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1206         panic("shouldn't be here\n");
1207 }
1208
1209 /*
1210  * Create a new AIO daemon. This is mostly a kernel-thread fork routine. The
1211  * AIO daemon modifies its environment itself.
1212  */
1213 static int
1214 aio_newproc(int *start)
1215 {
1216         int error;
1217         struct proc *p;
1218         int id;
1219
1220         id = alloc_unr(aiod_unr);
1221         error = kproc_create(aio_daemon, (void *)(intptr_t)id, &p,
1222                 RFNOWAIT, 0, "aiod%d", id);
1223         if (error == 0) {
1224                 /*
1225                  * Wait until daemon is started.
1226                  */
1227                 sema_wait(&aio_newproc_sem);
1228                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1229                 num_aio_procs++;
1230                 if (start != NULL)
1231                         (*start)--;
1232                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1233         } else {
1234                 free_unr(aiod_unr, id);
1235         }
1236         return (error);
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Try the high-performance, low-overhead physio method for eligible
1241  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
1242  * thus has very low overhead.
1243  *
1244  * Assumes that the caller, aio_aqueue(), has incremented the file
1245  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
1246  * duration of this call.
1247  */
1248 static int
1249 aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *aiocbe)
1250 {
1251         struct aiocb *cb;
1252         struct file *fp;
1253         struct buf *bp;
1254         struct vnode *vp;
1255         struct kaioinfo *ki;
1256         struct aioliojob *lj;
1257         int error;
1258
1259         cb = &aiocbe->uaiocb;
1260         fp = aiocbe->fd_file;
1261
1262         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1263                 return (-1);
1264
1265         vp = fp->f_vnode;
1266
1267         /*
1268          * If its not a disk, we don't want to return a positive error.
1269          * It causes the aio code to not fall through to try the thread
1270          * way when you're talking to a regular file.
1271          */
1272         if (!vn_isdisk(vp, &error)) {
1273                 if (error == ENOTBLK)
1274                         return (-1);
1275                 else
1276                         return (error);
1277         }
1278
1279         if (vp->v_bufobj.bo_bsize == 0)
1280                 return (-1);
1281
1282         if (cb->aio_nbytes % vp->v_bufobj.bo_bsize)
1283                 return (-1);
1284
1285         if (cb->aio_nbytes > vp->v_rdev->si_iosize_max)
1286                 return (-1);
1287
1288         if (cb->aio_nbytes >
1289             MAXPHYS - (((vm_offset_t) cb->aio_buf) & PAGE_MASK))
1290                 return (-1);
1291
1292         ki = p->p_aioinfo;
1293         if (ki->kaio_buffer_count >= ki->kaio_ballowed_count)
1294                 return (-1);
1295
1296         /* Create and build a buffer header for a transfer. */
1297         bp = (struct buf *)getpbuf(NULL);
1298         BUF_KERNPROC(bp);
1299
1300         AIO_LOCK(ki);
1301         ki->kaio_count++;
1302         ki->kaio_buffer_count++;
1303         lj = aiocbe->lio;
1304         if (lj)
1305                 lj->lioj_count++;
1306         AIO_UNLOCK(ki);
1307
1308         /*
1309          * Get a copy of the kva from the physical buffer.
1310          */
1311         error = 0;
1312
1313         bp->b_bcount = cb->aio_nbytes;
1314         bp->b_bufsize = cb->aio_nbytes;
1315         bp->b_iodone = aio_physwakeup;
1316         bp->b_saveaddr = bp->b_data;
1317         bp->b_data = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
1318         bp->b_offset = cb->aio_offset;
1319         bp->b_iooffset = cb->aio_offset;
1320         bp->b_blkno = btodb(cb->aio_offset);
1321         bp->b_iocmd = cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE ? BIO_WRITE : BIO_READ;
1322
1323         /*
1324          * Bring buffer into kernel space.
1325          */
1326         if (vmapbuf(bp) < 0) {
1327                 error = EFAULT;
1328                 goto doerror;
1329         }
1330
1331         AIO_LOCK(ki);
1332         aiocbe->bp = bp;
1333         bp->b_caller1 = (void *)aiocbe;
1334         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
1335         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, aiocbe, allist);
1336         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQBUF;
1337         cb->_aiocb_private.status = cb->aio_nbytes;
1338         AIO_UNLOCK(ki);
1339
1340         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1341         atomic_add_int(&num_buf_aio, 1);
1342
1343         bp->b_error = 0;
1344
1345         TASK_INIT(&aiocbe->biotask, 0, biohelper, aiocbe);
1346
1347         /* Perform transfer. */
1348         dev_strategy(vp->v_rdev, bp);
1349         return (0);
1350
1351 doerror:
1352         AIO_LOCK(ki);
1353         ki->kaio_count--;
1354         ki->kaio_buffer_count--;
1355         if (lj)
1356                 lj->lioj_count--;
1357         aiocbe->bp = NULL;
1358         AIO_UNLOCK(ki);
1359         relpbuf(bp, NULL);
1360         return (error);
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Wake up aio requests that may be serviceable now.
1365  */
1366 static void
1367 aio_swake_cb(struct socket *so, struct sockbuf *sb)
1368 {
1369         struct aiocblist *cb, *cbn;
1370         int opcode;
1371
1372         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(sb);
1373         if (sb == &so->so_snd)
1374                 opcode = LIO_WRITE;
1375         else
1376                 opcode = LIO_READ;
1377
1378         sb->sb_flags &= ~SB_AIO;
1379         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1380         TAILQ_FOREACH_SAFE(cb, &so->so_aiojobq, list, cbn) {
1381                 if (opcode == cb->uaiocb.aio_lio_opcode) {
1382                         if (cb->jobstate != JOBST_JOBQSOCK)
1383                                 panic("invalid queue value");
1384                         /* XXX
1385                          * We don't have actual sockets backend yet,
1386                          * so we simply move the requests to the generic
1387                          * file I/O backend.
1388                          */
1389                         TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cb, list);
1390                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, cb, list);
1391                         aio_kick_nowait(cb->userproc);
1392                 }
1393         }
1394         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1395 }
1396
1397 static int
1398 convert_old_sigevent(struct osigevent *osig, struct sigevent *nsig)
1399 {
1400
1401         /*
1402          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
1403          * supported by AIO with the old sigevent structure.
1404          */
1405         nsig->sigev_notify = osig->sigev_notify;
1406         switch (nsig->sigev_notify) {
1407         case SIGEV_NONE:
1408                 break;
1409         case SIGEV_SIGNAL:
1410                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
1411                 break;
1412         case SIGEV_KEVENT:
1413                 nsig->sigev_notify_kqueue =
1414                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
1415                 nsig->sigev_value.sival_ptr = osig->sigev_value.sival_ptr;
1416                 break;
1417         default:
1418                 return (EINVAL);
1419         }
1420         return (0);
1421 }
1422
1423 static int
1424 aiocb_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1425 {
1426         struct oaiocb *ojob;
1427         int error;
1428
1429         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
1430         error = copyin(ujob, kjob, sizeof(struct oaiocb));
1431         if (error)
1432                 return (error);
1433         ojob = (struct oaiocb *)kjob;
1434         return (convert_old_sigevent(&ojob->aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
1435 }
1436
1437 static int
1438 aiocb_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
1439 {
1440
1441         return (copyin(ujob, kjob, sizeof(struct aiocb)));
1442 }
1443
1444 static long
1445 aiocb_fetch_status(struct aiocb *ujob)
1446 {
1447
1448         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.status));
1449 }
1450
1451 static long
1452 aiocb_fetch_error(struct aiocb *ujob)
1453 {
1454
1455         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.error));
1456 }
1457
1458 static int
1459 aiocb_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
1460 {
1461
1462         return (suword(&ujob->_aiocb_private.status, status));
1463 }
1464
1465 static int
1466 aiocb_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
1467 {
1468
1469         return (suword(&ujob->_aiocb_private.error, error));
1470 }
1471
1472 static int
1473 aiocb_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
1474 {
1475
1476         return (suword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
1477 }
1478
1479 static int
1480 aiocb_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
1481 {
1482
1483         return (suword(ujobp, (long)ujob));
1484 }
1485
1486 static struct aiocb_ops aiocb_ops = {
1487         .copyin = aiocb_copyin,
1488         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1489         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1490         .store_status = aiocb_store_status,
1491         .store_error = aiocb_store_error,
1492         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1493         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1494 };
1495
1496 static struct aiocb_ops aiocb_ops_osigevent = {
1497         .copyin = aiocb_copyin_old_sigevent,
1498         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1499         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1500         .store_status = aiocb_store_status,
1501         .store_error = aiocb_store_error,
1502         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1503         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1504 };
1505
1506 /*
1507  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct physio VCHR
1508  * technique is done in this code.
1509  */
1510 int
1511 aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *job, struct aioliojob *lj,
1512         int type, struct aiocb_ops *ops)
1513 {
1514         struct proc *p = td->td_proc;
1515         struct file *fp;
1516         struct socket *so;
1517         struct aiocblist *aiocbe, *cb;
1518         struct kaioinfo *ki;
1519         struct kevent kev;
1520         struct sockbuf *sb;
1521         int opcode;
1522         int error;
1523         int fd, kqfd;
1524         int jid;
1525         u_short evflags;
1526
1527         if (p->p_aioinfo == NULL)
1528                 aio_init_aioinfo(p);
1529
1530         ki = p->p_aioinfo;
1531
1532         ops->store_status(job, -1);
1533         ops->store_error(job, 0);
1534         ops->store_kernelinfo(job, -1);
1535
1536         if (num_queue_count >= max_queue_count ||
1537             ki->kaio_count >= ki->kaio_qallowed_count) {
1538                 ops->store_error(job, EAGAIN);
1539                 return (EAGAIN);
1540         }
1541
1542         aiocbe = uma_zalloc(aiocb_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1543         aiocbe->inputcharge = 0;
1544         aiocbe->outputcharge = 0;
1545         knlist_init_mtx(&aiocbe->klist, AIO_MTX(ki));
1546
1547         error = ops->copyin(job, &aiocbe->uaiocb);
1548         if (error) {
1549                 ops->store_error(job, error);
1550                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1551                 return (error);
1552         }
1553
1554         /* XXX: aio_nbytes is later casted to signed types. */
1555         if (aiocbe->uaiocb.aio_nbytes > INT_MAX) {
1556                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1557                 return (EINVAL);
1558         }
1559
1560         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT &&
1561             aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1562             aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID &&
1563             aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_NONE) {
1564                 ops->store_error(job, EINVAL);
1565                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1566                 return (EINVAL);
1567         }
1568
1569         if ((aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1570              aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1571                 !_SIG_VALID(aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1572                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1573                 return (EINVAL);
1574         }
1575
1576         ksiginfo_init(&aiocbe->ksi);
1577
1578         /* Save userspace address of the job info. */
1579         aiocbe->uuaiocb = job;
1580
1581         /* Get the opcode. */
1582         if (type != LIO_NOP)
1583                 aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1584         opcode = aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode;
1585
1586         /*
1587          * Validate the opcode and fetch the file object for the specified
1588          * file descriptor.
1589          *
1590          * XXXRW: Moved the opcode validation up here so that we don't
1591          * retrieve a file descriptor without knowing what the capabiltity
1592          * should be.
1593          */
1594         fd = aiocbe->uaiocb.aio_fildes;
1595         switch (opcode) {
1596         case LIO_WRITE:
1597                 error = fget_write(td, fd, CAP_WRITE | CAP_SEEK, &fp);
1598                 break;
1599         case LIO_READ:
1600                 error = fget_read(td, fd, CAP_READ | CAP_SEEK, &fp);
1601                 break;
1602         case LIO_SYNC:
1603                 error = fget(td, fd, CAP_FSYNC, &fp);
1604                 break;
1605         case LIO_NOP:
1606                 error = fget(td, fd, 0, &fp);
1607                 break;
1608         default:
1609                 error = EINVAL;
1610         }
1611         if (error) {
1612                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1613                 ops->store_error(job, error);
1614                 return (error);
1615         }
1616
1617         if (opcode == LIO_SYNC && fp->f_vnode == NULL) {
1618                 error = EINVAL;
1619                 goto aqueue_fail;
1620         }
1621
1622         if (opcode != LIO_SYNC && aiocbe->uaiocb.aio_offset == -1LL) {
1623                 error = EINVAL;
1624                 goto aqueue_fail;
1625         }
1626
1627         aiocbe->fd_file = fp;
1628
1629         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1630         jid = jobrefid++;
1631         aiocbe->seqno = jobseqno++;
1632         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1633         error = ops->store_kernelinfo(job, jid);
1634         if (error) {
1635                 error = EINVAL;
1636                 goto aqueue_fail;
1637         }
1638         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jid;
1639
1640         if (opcode == LIO_NOP) {
1641                 fdrop(fp, td);
1642                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1643                 return (0);
1644         }
1645
1646         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT)
1647                 goto no_kqueue;
1648         evflags = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kevent_flags;
1649         if ((evflags & ~(EV_CLEAR | EV_DISPATCH | EV_ONESHOT)) != 0) {
1650                 error = EINVAL;
1651                 goto aqueue_fail;
1652         }
1653         kqfd = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1654         kev.ident = (uintptr_t)aiocbe->uuaiocb;
1655         kev.filter = EVFILT_AIO;
1656         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1 | evflags;
1657         kev.data = (intptr_t)aiocbe;
1658         kev.udata = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr;
1659         error = kqfd_register(kqfd, &kev, td, 1);
1660 aqueue_fail:
1661         if (error) {
1662                 fdrop(fp, td);
1663                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1664                 ops->store_error(job, error);
1665                 goto done;
1666         }
1667 no_kqueue:
1668
1669         ops->store_error(job, EINPROGRESS);
1670         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1671         aiocbe->userproc = p;
1672         aiocbe->cred = crhold(td->td_ucred);
1673         aiocbe->jobflags = 0;
1674         aiocbe->lio = lj;
1675
1676         if (opcode == LIO_SYNC)
1677                 goto queueit;
1678
1679         if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1680                 /*
1681                  * Alternate queueing for socket ops: Reach down into the
1682                  * descriptor to get the socket data.  Then check to see if the
1683                  * socket is ready to be read or written (based on the requested
1684                  * operation).
1685                  *
1686                  * If it is not ready for io, then queue the aiocbe on the
1687                  * socket, and set the flags so we get a call when sbnotify()
1688                  * happens.
1689                  *
1690                  * Note if opcode is neither LIO_WRITE nor LIO_READ we lock
1691                  * and unlock the snd sockbuf for no reason.
1692                  */
1693                 so = fp->f_data;
1694                 sb = (opcode == LIO_READ) ? &so->so_rcv : &so->so_snd;
1695                 SOCKBUF_LOCK(sb);
1696                 if (((opcode == LIO_READ) && (!soreadable(so))) || ((opcode ==
1697                     LIO_WRITE) && (!sowriteable(so)))) {
1698                         sb->sb_flags |= SB_AIO;
1699
1700                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1701                         TAILQ_INSERT_TAIL(&so->so_aiojobq, aiocbe, list);
1702                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1703
1704                         AIO_LOCK(ki);
1705                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, aiocbe, allist);
1706                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
1707                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQSOCK;
1708                         ki->kaio_count++;
1709                         if (lj)
1710                                 lj->lioj_count++;
1711                         AIO_UNLOCK(ki);
1712                         SOCKBUF_UNLOCK(sb);
1713                         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1714                         error = 0;
1715                         goto done;
1716                 }
1717                 SOCKBUF_UNLOCK(sb);
1718         }
1719
1720         if ((error = aio_qphysio(p, aiocbe)) == 0)
1721                 goto done;
1722 #if 0
1723         if (error > 0) {
1724                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1725                 ops->store_error(job, error);
1726                 goto done;
1727         }
1728 #endif
1729 queueit:
1730         /* No buffer for daemon I/O. */
1731         aiocbe->bp = NULL;
1732         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1733
1734         AIO_LOCK(ki);
1735         ki->kaio_count++;
1736         if (lj)
1737                 lj->lioj_count++;
1738         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
1739         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, aiocbe, allist);
1740         if (opcode == LIO_SYNC) {
1741                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobqueue, plist) {
1742                         if (cb->fd_file == aiocbe->fd_file &&
1743                             cb->uaiocb.aio_lio_opcode != LIO_SYNC &&
1744                             cb->seqno < aiocbe->seqno) {
1745                                 cb->jobflags |= AIOCBLIST_CHECKSYNC;
1746                                 aiocbe->pending++;
1747                         }
1748                 }
1749                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_bufqueue, plist) {
1750                         if (cb->fd_file == aiocbe->fd_file &&
1751                             cb->uaiocb.aio_lio_opcode != LIO_SYNC &&
1752                             cb->seqno < aiocbe->seqno) {
1753                                 cb->jobflags |= AIOCBLIST_CHECKSYNC;
1754                                 aiocbe->pending++;
1755                         }
1756                 }
1757                 if (aiocbe->pending != 0) {
1758                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncqueue, aiocbe, list);
1759                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQSYNC;
1760                         AIO_UNLOCK(ki);
1761                         goto done;
1762                 }
1763         }
1764         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1765         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, aiocbe, list);
1766         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL;
1767         aio_kick_nowait(p);
1768         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1769         AIO_UNLOCK(ki);
1770         error = 0;
1771 done:
1772         return (error);
1773 }
1774
1775 static void
1776 aio_kick_nowait(struct proc *userp)
1777 {
1778         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1779         struct aiothreadlist *aiop;
1780
1781         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1782         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1783                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1784                 aiop->aiothreadflags &= ~AIOP_FREE;
1785                 wakeup(aiop->aiothread);
1786         } else if (((num_aio_resv_start + num_aio_procs) < max_aio_procs) &&
1787             ((ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start) <
1788             ki->kaio_maxactive_count)) {
1789                 taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_bio, &ki->kaio_task);
1790         }
1791 }
1792
1793 static int
1794 aio_kick(struct proc *userp)
1795 {
1796         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1797         struct aiothreadlist *aiop;
1798         int error, ret = 0;
1799
1800         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1801 retryproc:
1802         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1803                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1804                 aiop->aiothreadflags &= ~AIOP_FREE;
1805                 wakeup(aiop->aiothread);
1806         } else if (((num_aio_resv_start + num_aio_procs) < max_aio_procs) &&
1807             ((ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start) <
1808             ki->kaio_maxactive_count)) {
1809                 num_aio_resv_start++;
1810                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1811                 error = aio_newproc(&num_aio_resv_start);
1812                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1813                 if (error) {
1814                         num_aio_resv_start--;
1815                         goto retryproc;
1816                 }
1817         } else {
1818                 ret = -1;
1819         }
1820         return (ret);
1821 }
1822
1823 static void
1824 aio_kick_helper(void *context, int pending)
1825 {
1826         struct proc *userp = context;
1827
1828         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1829         while (--pending >= 0) {
1830                 if (aio_kick(userp))
1831                         break;
1832         }
1833         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1838  * released.
1839  */
1840 static int
1841 kern_aio_return(struct thread *td, struct aiocb *uaiocb, struct aiocb_ops *ops)
1842 {
1843         struct proc *p = td->td_proc;
1844         struct aiocblist *cb;
1845         struct kaioinfo *ki;
1846         int status, error;
1847
1848         ki = p->p_aioinfo;
1849         if (ki == NULL)
1850                 return (EINVAL);
1851         AIO_LOCK(ki);
1852         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_done, plist) {
1853                 if (cb->uuaiocb == uaiocb)
1854                         break;
1855         }
1856         if (cb != NULL) {
1857                 MPASS(cb->jobstate == JOBST_JOBFINISHED);
1858                 status = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
1859                 error = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
1860                 td->td_retval[0] = status;
1861                 if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
1862                         td->td_ru.ru_oublock += cb->outputcharge;
1863                         cb->outputcharge = 0;
1864                 } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
1865                         td->td_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
1866                         cb->inputcharge = 0;
1867                 }
1868                 aio_free_entry(cb);
1869                 AIO_UNLOCK(ki);
1870                 ops->store_error(uaiocb, error);
1871                 ops->store_status(uaiocb, status);
1872         } else {
1873                 error = EINVAL;
1874                 AIO_UNLOCK(ki);
1875         }
1876         return (error);
1877 }
1878
1879 int
1880 sys_aio_return(struct thread *td, struct aio_return_args *uap)
1881 {
1882
1883         return (kern_aio_return(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1888  */
1889 static int
1890 kern_aio_suspend(struct thread *td, int njoblist, struct aiocb **ujoblist,
1891     struct timespec *ts)
1892 {
1893         struct proc *p = td->td_proc;
1894         struct timeval atv;
1895         struct kaioinfo *ki;
1896         struct aiocblist *cb, *cbfirst;
1897         int error, i, timo;
1898
1899         timo = 0;
1900         if (ts) {
1901                 if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1902                         return (EINVAL);
1903
1904                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
1905                 if (itimerfix(&atv))
1906                         return (EINVAL);
1907                 timo = tvtohz(&atv);
1908         }
1909
1910         ki = p->p_aioinfo;
1911         if (ki == NULL)
1912                 return (EAGAIN);
1913
1914         if (njoblist == 0)
1915                 return (0);
1916
1917         AIO_LOCK(ki);
1918         for (;;) {
1919                 cbfirst = NULL;
1920                 error = 0;
1921                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_all, allist) {
1922                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1923                                 if (cb->uuaiocb == ujoblist[i]) {
1924                                         if (cbfirst == NULL)
1925                                                 cbfirst = cb;
1926                                         if (cb->jobstate == JOBST_JOBFINISHED)
1927                                                 goto RETURN;
1928                                 }
1929                         }
1930                 }
1931                 /* All tasks were finished. */
1932                 if (cbfirst == NULL)
1933                         break;
1934
1935                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1936                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
1937                     "aiospn", timo);
1938                 if (error == ERESTART)
1939                         error = EINTR;
1940                 if (error)
1941                         break;
1942         }
1943 RETURN:
1944         AIO_UNLOCK(ki);
1945         return (error);
1946 }
1947
1948 int
1949 sys_aio_suspend(struct thread *td, struct aio_suspend_args *uap)
1950 {
1951         struct timespec ts, *tsp;
1952         struct aiocb **ujoblist;
1953         int error;
1954
1955         if (uap->nent < 0 || uap->nent > AIO_LISTIO_MAX)
1956                 return (EINVAL);
1957
1958         if (uap->timeout) {
1959                 /* Get timespec struct. */
1960                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
1961                         return (error);
1962                 tsp = &ts;
1963         } else
1964                 tsp = NULL;
1965
1966         ujoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
1967         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist, uap->nent * sizeof(ujoblist[0]));
1968         if (error == 0)
1969                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
1970         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
1971         return (error);
1972 }
1973
1974 /*
1975  * aio_cancel cancels any non-physio aio operations not currently in
1976  * progress.
1977  */
1978 int
1979 sys_aio_cancel(struct thread *td, struct aio_cancel_args *uap)
1980 {
1981         struct proc *p = td->td_proc;
1982         struct kaioinfo *ki;
1983         struct aiocblist *cbe, *cbn;
1984         struct file *fp;
1985         struct socket *so;
1986         int error;
1987         int remove;
1988         int cancelled = 0;
1989         int notcancelled = 0;
1990         struct vnode *vp;
1991
1992         /* Lookup file object. */
1993         error = fget(td, uap->fd, 0, &fp);
1994         if (error)
1995                 return (error);
1996
1997         ki = p->p_aioinfo;
1998         if (ki == NULL)
1999                 goto done;
2000
2001         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
2002                 vp = fp->f_vnode;
2003                 if (vn_isdisk(vp, &error)) {
2004                         fdrop(fp, td);
2005                         td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2006                         return (0);
2007                 }
2008         }
2009
2010         AIO_LOCK(ki);
2011         TAILQ_FOREACH_SAFE(cbe, &ki->kaio_jobqueue, plist, cbn) {
2012                 if ((uap->fd == cbe->uaiocb.aio_fildes) &&
2013                     ((uap->aiocbp == NULL) ||
2014                      (uap->aiocbp == cbe->uuaiocb))) {
2015                         remove = 0;
2016
2017                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
2018                         if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
2019                                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, cbe, list);
2020                                 remove = 1;
2021                         } else if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQSOCK) {
2022                                 MPASS(fp->f_type == DTYPE_SOCKET);
2023                                 so = fp->f_data;
2024                                 TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cbe, list);
2025                                 remove = 1;
2026                         } else if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQSYNC) {
2027                                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, cbe, list);
2028                                 remove = 1;
2029                         }
2030                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
2031
2032                         if (remove) {
2033                                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, cbe, plist);
2034                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.status = -1;
2035                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.error = ECANCELED;
2036                                 aio_bio_done_notify(p, cbe, DONE_QUEUE);
2037                                 cancelled++;
2038                         } else {
2039                                 notcancelled++;
2040                         }
2041                         if (uap->aiocbp != NULL)
2042                                 break;
2043                 }
2044         }
2045         AIO_UNLOCK(ki);
2046
2047 done:
2048         fdrop(fp, td);
2049
2050         if (uap->aiocbp != NULL) {
2051                 if (cancelled) {
2052                         td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2053                         return (0);
2054                 }
2055         }
2056
2057         if (notcancelled) {
2058                 td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2059                 return (0);
2060         }
2061
2062         if (cancelled) {
2063                 td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2064                 return (0);
2065         }
2066
2067         td->td_retval[0] = AIO_ALLDONE;
2068
2069         return (0);
2070 }
2071
2072 /*
2073  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes
2074  * only.  For a user mode async implementation, it would be best to do it in
2075  * a userland subroutine.
2076  */
2077 static int
2078 kern_aio_error(struct thread *td, struct aiocb *aiocbp, struct aiocb_ops *ops)
2079 {
2080         struct proc *p = td->td_proc;
2081         struct aiocblist *cb;
2082         struct kaioinfo *ki;
2083         int status;
2084
2085         ki = p->p_aioinfo;
2086         if (ki == NULL) {
2087                 td->td_retval[0] = EINVAL;
2088                 return (0);
2089         }
2090
2091         AIO_LOCK(ki);
2092         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_all, allist) {
2093                 if (cb->uuaiocb == aiocbp) {
2094                         if (cb->jobstate == JOBST_JOBFINISHED)
2095                                 td->td_retval[0] =
2096                                         cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2097                         else
2098                                 td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
2099                         AIO_UNLOCK(ki);
2100                         return (0);
2101                 }
2102         }
2103         AIO_UNLOCK(ki);
2104
2105         /*
2106          * Hack for failure of aio_aqueue.
2107          */
2108         status = ops->fetch_status(aiocbp);
2109         if (status == -1) {
2110                 td->td_retval[0] = ops->fetch_error(aiocbp);
2111                 return (0);
2112         }
2113
2114         td->td_retval[0] = EINVAL;
2115         return (0);
2116 }
2117
2118 int
2119 sys_aio_error(struct thread *td, struct aio_error_args *uap)
2120 {
2121
2122         return (kern_aio_error(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2123 }
2124
2125 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
2126 int
2127 sys_oaio_read(struct thread *td, struct oaio_read_args *uap)
2128 {
2129
2130         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2131             &aiocb_ops_osigevent));
2132 }
2133
2134 int
2135 sys_aio_read(struct thread *td, struct aio_read_args *uap)
2136 {
2137
2138         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READ, &aiocb_ops));
2139 }
2140
2141 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
2142 int
2143 sys_oaio_write(struct thread *td, struct oaio_write_args *uap)
2144 {
2145
2146         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2147             &aiocb_ops_osigevent));
2148 }
2149
2150 int
2151 sys_aio_write(struct thread *td, struct aio_write_args *uap)
2152 {
2153
2154         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE, &aiocb_ops));
2155 }
2156
2157 static int
2158 kern_lio_listio(struct thread *td, int mode, struct aiocb * const *uacb_list,
2159     struct aiocb **acb_list, int nent, struct sigevent *sig,
2160     struct aiocb_ops *ops)
2161 {
2162         struct proc *p = td->td_proc;
2163         struct aiocb *iocb;
2164         struct kaioinfo *ki;
2165         struct aioliojob *lj;
2166         struct kevent kev;
2167         int error;
2168         int nerror;
2169         int i;
2170
2171         if ((mode != LIO_NOWAIT) && (mode != LIO_WAIT))
2172                 return (EINVAL);
2173
2174         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2175                 return (EINVAL);
2176
2177         if (p->p_aioinfo == NULL)
2178                 aio_init_aioinfo(p);
2179
2180         ki = p->p_aioinfo;
2181
2182         lj = uma_zalloc(aiolio_zone, M_WAITOK);
2183         lj->lioj_flags = 0;
2184         lj->lioj_count = 0;
2185         lj->lioj_finished_count = 0;
2186         knlist_init_mtx(&lj->klist, AIO_MTX(ki));
2187         ksiginfo_init(&lj->lioj_ksi);
2188
2189         /*
2190          * Setup signal.
2191          */
2192         if (sig && (mode == LIO_NOWAIT)) {
2193                 bcopy(sig, &lj->lioj_signal, sizeof(lj->lioj_signal));
2194                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2195                         /* Assume only new style KEVENT */
2196                         kev.filter = EVFILT_LIO;
2197                         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
2198                         kev.ident = (uintptr_t)uacb_list; /* something unique */
2199                         kev.data = (intptr_t)lj;
2200                         /* pass user defined sigval data */
2201                         kev.udata = lj->lioj_signal.sigev_value.sival_ptr;
2202                         error = kqfd_register(
2203                             lj->lioj_signal.sigev_notify_kqueue, &kev, td, 1);
2204                         if (error) {
2205                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2206                                 return (error);
2207                         }
2208                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_NONE) {
2209                         ;
2210                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2211                            lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
2212                                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
2213                                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2214                                         return EINVAL;
2215                                 }
2216                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
2217                 } else {
2218                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2219                         return EINVAL;
2220                 }
2221         }
2222
2223         AIO_LOCK(ki);
2224         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2225         /*
2226          * Add extra aiocb count to avoid the lio to be freed
2227          * by other threads doing aio_waitcomplete or aio_return,
2228          * and prevent event from being sent until we have queued
2229          * all tasks.
2230          */
2231         lj->lioj_count = 1;
2232         AIO_UNLOCK(ki);
2233
2234         /*
2235          * Get pointers to the list of I/O requests.
2236          */
2237         nerror = 0;
2238         for (i = 0; i < nent; i++) {
2239                 iocb = acb_list[i];
2240                 if (iocb != NULL) {
2241                         error = aio_aqueue(td, iocb, lj, LIO_NOP, ops);
2242                         if (error != 0)
2243                                 nerror++;
2244                 }
2245         }
2246
2247         error = 0;
2248         AIO_LOCK(ki);
2249         if (mode == LIO_WAIT) {
2250                 while (lj->lioj_count - 1 != lj->lioj_finished_count) {
2251                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2252                         error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki),
2253                             PRIBIO | PCATCH, "aiospn", 0);
2254                         if (error == ERESTART)
2255                                 error = EINTR;
2256                         if (error)
2257                                 break;
2258                 }
2259         } else {
2260                 if (lj->lioj_count - 1 == lj->lioj_finished_count) {
2261                         if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2262                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
2263                                 KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
2264                         }
2265                         if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED))
2266                             == LIOJ_SIGNAL
2267                             && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2268                             lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
2269                                 aio_sendsig(p, &lj->lioj_signal,
2270                                             &lj->lioj_ksi);
2271                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2272                         }
2273                 }
2274         }
2275         lj->lioj_count--;
2276         if (lj->lioj_count == 0) {
2277                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2278                 knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
2279                 PROC_LOCK(p);
2280                 sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
2281                 PROC_UNLOCK(p);
2282                 AIO_UNLOCK(ki);
2283                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2284         } else
2285                 AIO_UNLOCK(ki);
2286
2287         if (nerror)
2288                 return (EIO);
2289         return (error);
2290 }
2291
2292 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2293 int
2294 sys_olio_listio(struct thread *td, struct olio_listio_args *uap)
2295 {
2296         struct aiocb **acb_list;
2297         struct sigevent *sigp, sig;
2298         struct osigevent osig;
2299         int error, nent;
2300
2301         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2302                 return (EINVAL);
2303
2304         nent = uap->nent;
2305         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2306                 return (EINVAL);
2307
2308         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2309                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2310                 if (error)
2311                         return (error);
2312                 error = convert_old_sigevent(&osig, &sig);
2313                 if (error)
2314                         return (error);
2315                 sigp = &sig;
2316         } else
2317                 sigp = NULL;
2318
2319         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2320         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2321         if (error == 0)
2322                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2323                     (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2324                     &aiocb_ops_osigevent);
2325         free(acb_list, M_LIO);
2326         return (error);
2327 }
2328
2329 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2330 int
2331 sys_lio_listio(struct thread *td, struct lio_listio_args *uap)
2332 {
2333         struct aiocb **acb_list;
2334         struct sigevent *sigp, sig;
2335         int error, nent;
2336
2337         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2338                 return (EINVAL);
2339
2340         nent = uap->nent;
2341         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2342                 return (EINVAL);
2343
2344         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2345                 error = copyin(uap->sig, &sig, sizeof(sig));
2346                 if (error)
2347                         return (error);
2348                 sigp = &sig;
2349         } else
2350                 sigp = NULL;
2351
2352         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2353         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2354         if (error == 0)
2355                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode, uap->acb_list, acb_list,
2356                     nent, sigp, &aiocb_ops);
2357         free(acb_list, M_LIO);
2358         return (error);
2359 }
2360
2361 /*
2362  * Called from interrupt thread for physio, we should return as fast
2363  * as possible, so we schedule a biohelper task.
2364  */
2365 static void
2366 aio_physwakeup(struct buf *bp)
2367 {
2368         struct aiocblist *aiocbe;
2369
2370         aiocbe = (struct aiocblist *)bp->b_caller1;
2371         taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_bio, &aiocbe->biotask);
2372 }
2373
2374 /*
2375  * Task routine to perform heavy tasks, process wakeup, and signals.
2376  */
2377 static void
2378 biohelper(void *context, int pending)
2379 {
2380         struct aiocblist *aiocbe = context;
2381         struct buf *bp;
2382         struct proc *userp;
2383         struct kaioinfo *ki;
2384         int nblks;
2385
2386         bp = aiocbe->bp;
2387         userp = aiocbe->userproc;
2388         ki = userp->p_aioinfo;
2389         AIO_LOCK(ki);
2390         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.status -= bp->b_resid;
2391         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = 0;
2392         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)
2393                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = bp->b_error;
2394         nblks = btodb(aiocbe->uaiocb.aio_nbytes);
2395         if (aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE)
2396                 aiocbe->outputcharge += nblks;
2397         else
2398                 aiocbe->inputcharge += nblks;
2399         aiocbe->bp = NULL;
2400         TAILQ_REMOVE(&userp->p_aioinfo->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
2401         ki->kaio_buffer_count--;
2402         aio_bio_done_notify(userp, aiocbe, DONE_BUF);
2403         AIO_UNLOCK(ki);
2404
2405         /* Release mapping into kernel space. */
2406         vunmapbuf(bp);
2407         relpbuf(bp, NULL);
2408         atomic_subtract_int(&num_buf_aio, 1);
2409 }
2410
2411 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2412 static int
2413 kern_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aiocb **aiocbp,
2414     struct timespec *ts, struct aiocb_ops *ops)
2415 {
2416         struct proc *p = td->td_proc;
2417         struct timeval atv;
2418         struct kaioinfo *ki;
2419         struct aiocblist *cb;
2420         struct aiocb *uuaiocb;
2421         int error, status, timo;
2422
2423         ops->store_aiocb(aiocbp, NULL);
2424
2425         timo = 0;
2426         if (ts) {
2427                 if ((ts->tv_nsec < 0) || (ts->tv_nsec >= 1000000000))
2428                         return (EINVAL);
2429
2430                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
2431                 if (itimerfix(&atv))
2432                         return (EINVAL);
2433                 timo = tvtohz(&atv);
2434         }
2435
2436         if (p->p_aioinfo == NULL)
2437                 aio_init_aioinfo(p);
2438         ki = p->p_aioinfo;
2439
2440         error = 0;
2441         cb = NULL;
2442         AIO_LOCK(ki);
2443         while ((cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) == NULL) {
2444                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2445                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
2446                     "aiowc", timo);
2447                 if (timo && error == ERESTART)
2448                         error = EINTR;
2449                 if (error)
2450                         break;
2451         }
2452
2453         if (cb != NULL) {
2454                 MPASS(cb->jobstate == JOBST_JOBFINISHED);
2455                 uuaiocb = cb->uuaiocb;
2456                 status = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
2457                 error = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2458                 td->td_retval[0] = status;
2459                 if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
2460                         td->td_ru.ru_oublock += cb->outputcharge;
2461                         cb->outputcharge = 0;
2462                 } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
2463                         td->td_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
2464                         cb->inputcharge = 0;
2465                 }
2466                 aio_free_entry(cb);
2467                 AIO_UNLOCK(ki);
2468                 ops->store_aiocb(aiocbp, uuaiocb);
2469                 ops->store_error(uuaiocb, error);
2470                 ops->store_status(uuaiocb, status);
2471         } else
2472                 AIO_UNLOCK(ki);
2473
2474         return (error);
2475 }
2476
2477 int
2478 sys_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aio_waitcomplete_args *uap)
2479 {
2480         struct timespec ts, *tsp;
2481         int error;
2482
2483         if (uap->timeout) {
2484                 /* Get timespec struct. */
2485                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2486                 if (error)
2487                         return (error);
2488                 tsp = &ts;
2489         } else
2490                 tsp = NULL;
2491
2492         return (kern_aio_waitcomplete(td, uap->aiocbp, tsp, &aiocb_ops));
2493 }
2494
2495 static int
2496 kern_aio_fsync(struct thread *td, int op, struct aiocb *aiocbp,
2497     struct aiocb_ops *ops)
2498 {
2499         struct proc *p = td->td_proc;
2500         struct kaioinfo *ki;
2501
2502         if (op != O_SYNC) /* XXX lack of O_DSYNC */
2503                 return (EINVAL);
2504         ki = p->p_aioinfo;
2505         if (ki == NULL)
2506                 aio_init_aioinfo(p);
2507         return (aio_aqueue(td, aiocbp, NULL, LIO_SYNC, ops));
2508 }
2509
2510 int
2511 sys_aio_fsync(struct thread *td, struct aio_fsync_args *uap)
2512 {
2513
2514         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2515 }
2516
2517 /* kqueue attach function */
2518 static int
2519 filt_aioattach(struct knote *kn)
2520 {
2521         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2522
2523         /*
2524          * The aiocbe pointer must be validated before using it, so
2525          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2526          * set EV_FLAG1.
2527          */
2528         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2529                 return (EPERM);
2530         kn->kn_ptr.p_aio = aiocbe;
2531         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2532
2533         knlist_add(&aiocbe->klist, kn, 0);
2534
2535         return (0);
2536 }
2537
2538 /* kqueue detach function */
2539 static void
2540 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2541 {
2542         struct knlist *knl;
2543
2544         knl = &kn->kn_ptr.p_aio->klist;
2545         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2546         if (!knlist_empty(knl))
2547                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2548         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2549 }
2550
2551 /* kqueue filter function */
2552 /*ARGSUSED*/
2553 static int
2554 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2555 {
2556         struct aiocblist *aiocbe = kn->kn_ptr.p_aio;
2557
2558         kn->kn_data = aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error;
2559         if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBFINISHED)
2560                 return (0);
2561         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2562         return (1);
2563 }
2564
2565 /* kqueue attach function */
2566 static int
2567 filt_lioattach(struct knote *kn)
2568 {
2569         struct aioliojob * lj = (struct aioliojob *)kn->kn_sdata;
2570
2571         /*
2572          * The aioliojob pointer must be validated before using it, so
2573          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2574          * set EV_FLAG1.
2575          */
2576         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2577                 return (EPERM);
2578         kn->kn_ptr.p_lio = lj;
2579         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2580
2581         knlist_add(&lj->klist, kn, 0);
2582
2583         return (0);
2584 }
2585
2586 /* kqueue detach function */
2587 static void
2588 filt_liodetach(struct knote *kn)
2589 {
2590         struct knlist *knl;
2591
2592         knl = &kn->kn_ptr.p_lio->klist;
2593         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2594         if (!knlist_empty(knl))
2595                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2596         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2597 }
2598
2599 /* kqueue filter function */
2600 /*ARGSUSED*/
2601 static int
2602 filt_lio(struct knote *kn, long hint)
2603 {
2604         struct aioliojob * lj = kn->kn_ptr.p_lio;
2605
2606         return (lj->lioj_flags & LIOJ_KEVENT_POSTED);
2607 }
2608
2609 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
2610
2611 struct __aiocb_private32 {
2612         int32_t status;
2613         int32_t error;
2614         uint32_t kernelinfo;
2615 };
2616
2617 typedef struct oaiocb32 {
2618         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
2619         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2620         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2621         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2622         struct  osigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2623         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2624         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2625         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2626 } oaiocb32_t;
2627
2628 typedef struct aiocb32 {
2629         int32_t aio_fildes;             /* File descriptor */
2630         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2631         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2632         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2633         int     __spare__[2];
2634         uint32_t __spare2__;
2635         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2636         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2637         struct __aiocb_private32 _aiocb_private;
2638         struct sigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2639 } aiocb32_t;
2640
2641 static int
2642 convert_old_sigevent32(struct osigevent32 *osig, struct sigevent *nsig)
2643 {
2644
2645         /*
2646          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
2647          * supported by AIO with the old sigevent structure.
2648          */
2649         CP(*osig, *nsig, sigev_notify);
2650         switch (nsig->sigev_notify) {
2651         case SIGEV_NONE:
2652                 break;
2653         case SIGEV_SIGNAL:
2654                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
2655                 break;
2656         case SIGEV_KEVENT:
2657                 nsig->sigev_notify_kqueue =
2658                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
2659                 PTRIN_CP(*osig, *nsig, sigev_value.sival_ptr);
2660                 break;
2661         default:
2662                 return (EINVAL);
2663         }
2664         return (0);
2665 }
2666
2667 static int
2668 aiocb32_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2669 {
2670         struct oaiocb32 job32;
2671         int error;
2672
2673         bzero(kjob, sizeof(struct aiocb));
2674         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2675         if (error)
2676                 return (error);
2677
2678         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2679         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2680         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2681         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2682         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2683         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2684         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2685         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2686         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2687         return (convert_old_sigevent32(&job32.aio_sigevent,
2688             &kjob->aio_sigevent));
2689 }
2690
2691 static int
2692 convert_sigevent32(struct sigevent32 *sig32, struct sigevent *sig)
2693 {
2694
2695         CP(*sig32, *sig, sigev_notify);
2696         switch (sig->sigev_notify) {
2697         case SIGEV_NONE:
2698                 break;
2699         case SIGEV_THREAD_ID:
2700                 CP(*sig32, *sig, sigev_notify_thread_id);
2701                 /* FALLTHROUGH */
2702         case SIGEV_SIGNAL:
2703                 CP(*sig32, *sig, sigev_signo);
2704                 break;
2705         case SIGEV_KEVENT:
2706                 CP(*sig32, *sig, sigev_notify_kqueue);
2707                 CP(*sig32, *sig, sigev_notify_kevent_flags);
2708                 PTRIN_CP(*sig32, *sig, sigev_value.sival_ptr);
2709                 break;
2710         default:
2711                 return (EINVAL);
2712         }
2713         return (0);
2714 }
2715
2716 static int
2717 aiocb32_copyin(struct aiocb *ujob, struct aiocb *kjob)
2718 {
2719         struct aiocb32 job32;
2720         int error;
2721
2722         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2723         if (error)
2724                 return (error);
2725         CP(job32, *kjob, aio_fildes);
2726         CP(job32, *kjob, aio_offset);
2727         PTRIN_CP(job32, *kjob, aio_buf);
2728         CP(job32, *kjob, aio_nbytes);
2729         CP(job32, *kjob, aio_lio_opcode);
2730         CP(job32, *kjob, aio_reqprio);
2731         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.status);
2732         CP(job32, *kjob, _aiocb_private.error);
2733         PTRIN_CP(job32, *kjob, _aiocb_private.kernelinfo);
2734         return (convert_sigevent32(&job32.aio_sigevent, &kjob->aio_sigevent));
2735 }
2736
2737 static long
2738 aiocb32_fetch_status(struct aiocb *ujob)
2739 {
2740         struct aiocb32 *ujob32;
2741
2742         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2743         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.status));
2744 }
2745
2746 static long
2747 aiocb32_fetch_error(struct aiocb *ujob)
2748 {
2749         struct aiocb32 *ujob32;
2750
2751         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2752         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.error));
2753 }
2754
2755 static int
2756 aiocb32_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
2757 {
2758         struct aiocb32 *ujob32;
2759
2760         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2761         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.status, status));
2762 }
2763
2764 static int
2765 aiocb32_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
2766 {
2767         struct aiocb32 *ujob32;
2768
2769         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2770         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.error, error));
2771 }
2772
2773 static int
2774 aiocb32_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
2775 {
2776         struct aiocb32 *ujob32;
2777
2778         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2779         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
2780 }
2781
2782 static int
2783 aiocb32_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
2784 {
2785
2786         return (suword32(ujobp, (long)ujob));
2787 }
2788
2789 static struct aiocb_ops aiocb32_ops = {
2790         .copyin = aiocb32_copyin,
2791         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2792         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2793         .store_status = aiocb32_store_status,
2794         .store_error = aiocb32_store_error,
2795         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2796         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2797 };
2798
2799 static struct aiocb_ops aiocb32_ops_osigevent = {
2800         .copyin = aiocb32_copyin_old_sigevent,
2801         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2802         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2803         .store_status = aiocb32_store_status,
2804         .store_error = aiocb32_store_error,
2805         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2806         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2807 };
2808
2809 int
2810 freebsd32_aio_return(struct thread *td, struct freebsd32_aio_return_args *uap)
2811 {
2812
2813         return (kern_aio_return(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2814 }
2815
2816 int
2817 freebsd32_aio_suspend(struct thread *td, struct freebsd32_aio_suspend_args *uap)
2818 {
2819         struct timespec32 ts32;
2820         struct timespec ts, *tsp;
2821         struct aiocb **ujoblist;
2822         uint32_t *ujoblist32;
2823         int error, i;
2824
2825         if (uap->nent < 0 || uap->nent > AIO_LISTIO_MAX)
2826                 return (EINVAL);
2827
2828         if (uap->timeout) {
2829                 /* Get timespec struct. */
2830                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32))) != 0)
2831                         return (error);
2832                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2833                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2834                 tsp = &ts;
2835         } else
2836                 tsp = NULL;
2837
2838         ujoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
2839         ujoblist32 = (uint32_t *)ujoblist;
2840         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist32, uap->nent *
2841             sizeof(ujoblist32[0]));
2842         if (error == 0) {
2843                 for (i = uap->nent; i > 0; i--)
2844                         ujoblist[i] = PTRIN(ujoblist32[i]);
2845
2846                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2847         }
2848         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
2849         return (error);
2850 }
2851
2852 int
2853 freebsd32_aio_cancel(struct thread *td, struct freebsd32_aio_cancel_args *uap)
2854 {
2855
2856         return (sys_aio_cancel(td, (struct aio_cancel_args *)uap));
2857 }
2858
2859 int
2860 freebsd32_aio_error(struct thread *td, struct freebsd32_aio_error_args *uap)
2861 {
2862
2863         return (kern_aio_error(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2864 }
2865
2866 int
2867 freebsd32_oaio_read(struct thread *td, struct freebsd32_oaio_read_args *uap)
2868 {
2869
2870         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2871             &aiocb32_ops_osigevent));
2872 }
2873
2874 int
2875 freebsd32_aio_read(struct thread *td, struct freebsd32_aio_read_args *uap)
2876 {
2877
2878         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2879             &aiocb32_ops));
2880 }
2881
2882 int
2883 freebsd32_oaio_write(struct thread *td, struct freebsd32_oaio_write_args *uap)
2884 {
2885
2886         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2887             &aiocb32_ops_osigevent));
2888 }
2889
2890 int
2891 freebsd32_aio_write(struct thread *td, struct freebsd32_aio_write_args *uap)
2892 {
2893
2894         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2895             &aiocb32_ops));
2896 }
2897
2898 int
2899 freebsd32_aio_waitcomplete(struct thread *td,
2900     struct freebsd32_aio_waitcomplete_args *uap)
2901 {
2902         struct timespec32 ts32;
2903         struct timespec ts, *tsp;
2904         int error;
2905
2906         if (uap->timeout) {
2907                 /* Get timespec struct. */
2908                 error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32));
2909                 if (error)
2910                         return (error);
2911                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2912                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2913                 tsp = &ts;
2914         } else
2915                 tsp = NULL;
2916
2917         return (kern_aio_waitcomplete(td, (struct aiocb **)uap->aiocbp, tsp,
2918             &aiocb32_ops));
2919 }
2920
2921 int
2922 freebsd32_aio_fsync(struct thread *td, struct freebsd32_aio_fsync_args *uap)
2923 {
2924
2925         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, (struct aiocb *)uap->aiocbp,
2926             &aiocb32_ops));
2927 }
2928
2929 int
2930 freebsd32_olio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_olio_listio_args *uap)
2931 {
2932         struct aiocb **acb_list;
2933         struct sigevent *sigp, sig;
2934         struct osigevent32 osig;
2935         uint32_t *acb_list32;
2936         int error, i, nent;
2937
2938         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2939                 return (EINVAL);
2940
2941         nent = uap->nent;
2942         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2943                 return (EINVAL);
2944
2945         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2946                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2947                 if (error)
2948                         return (error);
2949                 error = convert_old_sigevent32(&osig, &sig);
2950                 if (error)
2951                         return (error);
2952                 sigp = &sig;
2953         } else
2954                 sigp = NULL;
2955
2956         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2957         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
2958         if (error) {
2959                 free(acb_list32, M_LIO);
2960                 return (error);
2961         }
2962         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2963         for (i = 0; i < nent; i++)
2964                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
2965         free(acb_list32, M_LIO);
2966
2967         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2968             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2969             &aiocb32_ops_osigevent);
2970         free(acb_list, M_LIO);
2971         return (error);
2972 }
2973
2974 int
2975 freebsd32_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_lio_listio_args *uap)
2976 {
2977         struct aiocb **acb_list;
2978         struct sigevent *sigp, sig;
2979         struct sigevent32 sig32;
2980         uint32_t *acb_list32;
2981         int error, i, nent;
2982
2983         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2984                 return (EINVAL);
2985
2986         nent = uap->nent;
2987         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
2988                 return (EINVAL);
2989
2990         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2991                 error = copyin(uap->sig, &sig32, sizeof(sig32));
2992                 if (error)
2993                         return (error);
2994                 error = convert_sigevent32(&sig32, &sig);
2995                 if (error)
2996                         return (error);
2997                 sigp = &sig;
2998         } else
2999                 sigp = NULL;
3000
3001         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3002         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
3003         if (error) {
3004                 free(acb_list32, M_LIO);
3005                 return (error);
3006         }
3007         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3008         for (i = 0; i < nent; i++)
3009                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
3010         free(acb_list32, M_LIO);
3011
3012         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
3013             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
3014             &aiocb32_ops);
3015         free(acb_list, M_LIO);
3016         return (error);
3017 }
3018
3019 #endif