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 <sys/param.h>
  25 #include <sys/systm.h>
  26 #include <sys/malloc.h>
  27 #include <sys/bio.h>
  28 #include <sys/buf.h>
  29 #include <sys/eventhandler.h>
  30 #include <sys/sysproto.h>
  31 #include <sys/filedesc.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/module.h>
  34 #include <sys/kthread.h>
  35 #include <sys/fcntl.h>
  36 #include <sys/file.h>
  37 #include <sys/limits.h>
  38 #include <sys/lock.h>
  39 #include <sys/mutex.h>
  40 #include <sys/unistd.h>
  41 #include <sys/proc.h>
  42 #include <sys/resourcevar.h>
  43 #include <sys/signalvar.h>
  44 #include <sys/protosw.h>
  45 #include <sys/socketvar.h>
  46 #include <sys/syscall.h>
  47 #include <sys/sysent.h>
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49 #include <sys/sx.h>
  50 #include <sys/vnode.h>
  51 #include <sys/conf.h>
  52 #include <sys/event.h>
  53
  54 #include <posix4/posix4.h>
  55 #include <vm/vm.h>
  56 #include <vm/vm_extern.h>
  57 #include <vm/pmap.h>
  58 #include <vm/vm_map.h>
  59 #include <vm/uma.h>
  60 #include <sys/aio.h>
  61
  62 #include "opt_vfs_aio.h"
  63
  64 NET_NEEDS_GIANT("aio");
  65
  66 /*
  67  * Counter for allocating reference ids to new jobs.  Wrapped to 1 on
  68  * overflow.
  69  */
  70 static  long jobrefid;
  71
  72 #define JOBST_NULL              0x0
  73 #define JOBST_JOBQGLOBAL        0x2
  74 #define JOBST_JOBRUNNING        0x3
  75 #define JOBST_JOBFINISHED       0x4
  76 #define JOBST_JOBQBUF           0x5
  77 #define JOBST_JOBBFINISHED      0x6
  78
  79 #ifndef MAX_AIO_PER_PROC
  80 #define MAX_AIO_PER_PROC        32
  81 #endif
  82
  83 #ifndef MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC
  84 #define MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC  256 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  85 #endif
  86
  87 #ifndef MAX_AIO_PROCS
  88 #define MAX_AIO_PROCS           32
  89 #endif
  90
  91 #ifndef MAX_AIO_QUEUE
  92 #define MAX_AIO_QUEUE           1024 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  93 #endif
  94
  95 #ifndef TARGET_AIO_PROCS
  96 #define TARGET_AIO_PROCS        4
  97 #endif
  98
  99 #ifndef MAX_BUF_AIO
 100 #define MAX_BUF_AIO             16
 101 #endif
 102
 103 #ifndef AIOD_TIMEOUT_DEFAULT
 104 #define AIOD_TIMEOUT_DEFAULT    (10 * hz)
 105 #endif
 106
 107 #ifndef AIOD_LIFETIME_DEFAULT
 108 #define AIOD_LIFETIME_DEFAULT   (30 * hz)
 109 #endif
 110
 111 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, aio, CTLFLAG_RW, 0, "Async IO management");
 112
 113 static int max_aio_procs = MAX_AIO_PROCS;
 114 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_procs,
 115         CTLFLAG_RW, &max_aio_procs, 0,
 116         "Maximum number of kernel threads to use for handling async IO ");
 117
 118 static int num_aio_procs = 0;
 119 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_aio_procs,
 120         CTLFLAG_RD, &num_aio_procs, 0,
 121         "Number of presently active kernel threads for async IO");
 122
 123 /*
 124  * The code will adjust the actual number of AIO processes towards this
 125  * number when it gets a chance.
 126  */
 127 static int target_aio_procs = TARGET_AIO_PROCS;
 128 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, target_aio_procs, CTLFLAG_RW, &target_aio_procs,
 129         0, "Preferred number of ready kernel threads for async IO");
 130
 131 static int max_queue_count = MAX_AIO_QUEUE;
 132 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue, CTLFLAG_RW, &max_queue_count, 0,
 133     "Maximum number of aio requests to queue, globally");
 134
 135 static int num_queue_count = 0;
 136 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_queue_count, CTLFLAG_RD, &num_queue_count, 0,
 137     "Number of queued aio requests");
 138
 139 static int num_buf_aio = 0;
 140 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_buf_aio, CTLFLAG_RD, &num_buf_aio, 0,
 141     "Number of aio requests presently handled by the buf subsystem");
 142
 143 /* Number of async I/O thread in the process of being started */
 144 /* XXX This should be local to _aio_aqueue() */
 145 static int num_aio_resv_start = 0;
 146
 147 static int aiod_timeout;
 148 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_timeout, CTLFLAG_RW, &aiod_timeout, 0,
 149     "Timeout value for synchronous aio operations");
 150
 151 static int aiod_lifetime;
 152 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_lifetime, CTLFLAG_RW, &aiod_lifetime, 0,
 153     "Maximum lifetime for idle aiod");
 154
 155 static int unloadable = 0;
 156 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, unloadable, CTLFLAG_RW, &unloadable, 0,
 157     "Allow unload of aio (not recommended)");
 158
 159
 160 static int max_aio_per_proc = MAX_AIO_PER_PROC;
 161 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_per_proc, CTLFLAG_RW, &max_aio_per_proc,
 162     0, "Maximum active aio requests per process (stored in the process)");
 163
 164 static int max_aio_queue_per_proc = MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC;
 165 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue_per_proc, CTLFLAG_RW,
 166     &max_aio_queue_per_proc, 0,
 167     "Maximum queued aio requests per process (stored in the process)");
 168
 169 static int max_buf_aio = MAX_BUF_AIO;
 170 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_buf_aio, CTLFLAG_RW, &max_buf_aio, 0,
 171     "Maximum buf aio requests per process (stored in the process)");
 172
 173 struct aiocblist {
 174         TAILQ_ENTRY(aiocblist) list;    /* List of jobs */
 175         TAILQ_ENTRY(aiocblist) plist;   /* List of jobs for proc */
 176         int     jobflags;
 177         int     jobstate;
 178         int     inputcharge;
 179         int     outputcharge;
 180         struct  buf *bp;                /* Buffer pointer */
 181         struct  proc *userproc;         /* User process */ /* Not td! */
 182         struct  ucred *cred;            /* Active credential when created */
 183         struct  file *fd_file;          /* Pointer to file structure */
 184         struct  aio_liojob *lio;        /* Optional lio job */
 185         struct  aiocb *uuaiocb;         /* Pointer in userspace of aiocb */
 186         struct  knlist klist;           /* list of knotes */
 187         struct  aiocb uaiocb;           /* Kernel I/O control block */
 188 };
 189
 190 /* jobflags */
 191 #define AIOCBLIST_RUNDOWN       0x4
 192 #define AIOCBLIST_DONE          0x10
 193
 194 /*
 195  * AIO process info
 196  */
 197 #define AIOP_FREE       0x1                     /* proc on free queue */
 198
 199 struct aiothreadlist {
 200         int aiothreadflags;                     /* AIO proc flags */
 201         TAILQ_ENTRY(aiothreadlist) list;        /* List of processes */
 202         struct thread *aiothread;               /* The AIO thread */
 203 };
 204
 205 /*
 206  * data-structure for lio signal management
 207  */
 208 struct aio_liojob {
 209         int     lioj_flags;
 210         int     lioj_buffer_count;
 211         int     lioj_buffer_finished_count;
 212         int     lioj_queue_count;
 213         int     lioj_queue_finished_count;
 214         int     lioj_total_count;
 215         struct  sigevent lioj_signal;   /* signal on all I/O done */
 216         TAILQ_ENTRY(aio_liojob) lioj_list;
 217         struct  knlist klist;           /* list of knotes */
 218 };
 219 #define LIOJ_SIGNAL             0x1     /* signal on all done (lio) */
 220 #define LIOJ_SIGNAL_POSTED      0x2     /* signal has been posted */
 221 #define LIOJ_KEVENT_POSTED      0x4     /* kevent triggered */
 222
 223 /*
 224  * per process aio data structure
 225  */
 226 struct kaioinfo {
 227         int     kaio_flags;             /* per process kaio flags */
 228         int     kaio_maxactive_count;   /* maximum number of AIOs */
 229         int     kaio_active_count;      /* number of currently used AIOs */
 230         int     kaio_qallowed_count;    /* maxiumu size of AIO queue */
 231         int     kaio_queue_count;       /* size of AIO queue */
 232         int     kaio_ballowed_count;    /* maximum number of buffers */
 233         int     kaio_queue_finished_count; /* number of daemon jobs finished */
 234         int     kaio_buffer_count;      /* number of physio buffers */
 235         int     kaio_buffer_finished_count; /* count of I/O done */
 236         TAILQ_HEAD(,aio_liojob) kaio_liojoblist; /* list of lio jobs */
 237         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_jobqueue;   /* job queue for process */
 238         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_jobdone;    /* done queue for process */
 239         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_bufqueue;   /* buffer job queue for process */
 240         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_bufdone;    /* buffer done queue for process */
 241         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_sockqueue;  /* queue for aios waiting on sockets */
 242 };
 243
 244 #define KAIO_RUNDOWN    0x1     /* process is being run down */
 245 #define KAIO_WAKEUP     0x2     /* wakeup process when there is a significant event */
 246
 247 static TAILQ_HEAD(,aiothreadlist) aio_freeproc;         /* Idle daemons */
 248 static struct mtx aio_freeproc_mtx;
 249
 250 static TAILQ_HEAD(,aiocblist) aio_jobs;                 /* Async job list */
 251
 252 static void     aio_init_aioinfo(struct proc *p);
 253 static void     aio_onceonly(void);
 254 static int      aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe);
 255 static void     aio_process(struct aiocblist *aiocbe);
 256 static int      aio_newproc(void);
 257 static int      aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *job, int type);
 258 static void     aio_physwakeup(struct buf *bp);
 259 static void     aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p);
 260 static int      aio_fphysio(struct aiocblist *aiocbe);
 261 static int      aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *iocb);
 262 static void     aio_daemon(void *uproc);
 263 static void     aio_swake_cb(struct socket *, struct sockbuf *);
 264 static int      aio_unload(void);
 265 static int      filt_aioattach(struct knote *kn);
 266 static void     filt_aiodetach(struct knote *kn);
 267 static int      filt_aio(struct knote *kn, long hint);
 268 static int      filt_lioattach(struct knote *kn);
 269 static void     filt_liodetach(struct knote *kn);
 270 static int      filt_lio(struct knote *kn, long hint);
 271 #define DONE_BUF 1
 272 #define DONE_QUEUE 2
 273 static void     aio_bio_done_notify( struct proc *userp, struct aiocblist *aiocbe, int type);
 274
 275 /*
 276  * Zones for:
 277  *      kaio    Per process async io info
 278  *      aiop    async io thread data
 279  *      aiocb   async io jobs
 280  *      aiol    list io job pointer - internal to aio_suspend XXX
 281  *      aiolio  list io jobs
 282  */
 283 static uma_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiol_zone, aiolio_zone;
 284
 285 /* kqueue filters for aio */
 286 static struct filterops aio_filtops =
 287         { 0, filt_aioattach, filt_aiodetach, filt_aio };
 288 static struct filterops lio_filtops =
 289         { 0, filt_lioattach, filt_liodetach, filt_lio };
 290
 291 static eventhandler_tag exit_tag, exec_tag;
 292
 293 /*
 294  * Main operations function for use as a kernel module.
 295  */
 296 static int
 297 aio_modload(struct module *module, int cmd, void *arg)
 298 {
 299         int error = 0;
 300
 301         switch (cmd) {
 302         case MOD_LOAD:
 303                 aio_onceonly();
 304                 break;
 305         case MOD_UNLOAD:
 306                 error = aio_unload();
 307                 break;
 308         case MOD_SHUTDOWN:
 309                 break;
 310         default:
 311                 error = EINVAL;
 312                 break;
 313         }
 314         return (error);
 315 }
 316
 317 static moduledata_t aio_mod = {
 318         "aio",
 319         &aio_modload,
 320         NULL
 321 };
 322
 323 SYSCALL_MODULE_HELPER(aio_return);
 324 SYSCALL_MODULE_HELPER(aio_suspend);
 325 SYSCALL_MODULE_HELPER(aio_cancel);
 326 SYSCALL_MODULE_HELPER(aio_error);
 327 SYSCALL_MODULE_HELPER(aio_read);
 328 SYSCALL_MODULE_HELPER(aio_write);
 329 SYSCALL_MODULE_HELPER(aio_waitcomplete);
 330 SYSCALL_MODULE_HELPER(lio_listio);
 331
 332 DECLARE_MODULE(aio, aio_mod,
 333         SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY);
 334 MODULE_VERSION(aio, 1);
 335
 336 /*
 337  * Startup initialization
 338  */
 339 static void
 340 aio_onceonly(void)
 341 {
 342
 343         /* XXX: should probably just use so->callback */
 344         aio_swake = &aio_swake_cb;
 345         exit_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exit, aio_proc_rundown, NULL,
 346             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 347         exec_tag = EVENTHANDLER_REGISTER(process_exec, aio_proc_rundown, NULL,
 348             EVENTHANDLER_PRI_ANY);
 349         kqueue_add_filteropts(EVFILT_AIO, &aio_filtops);
 350         kqueue_add_filteropts(EVFILT_LIO, &lio_filtops);
 351         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
 352         mtx_init(&aio_freeproc_mtx, "aio_freeproc", NULL, MTX_DEF);
 353         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
 354         kaio_zone = uma_zcreate("AIO", sizeof(struct kaioinfo), NULL, NULL,
 355             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 356         aiop_zone = uma_zcreate("AIOP", sizeof(struct aiothreadlist), NULL,
 357             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 358         aiocb_zone = uma_zcreate("AIOCB", sizeof(struct aiocblist), NULL, NULL,
 359             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 360         aiol_zone = uma_zcreate("AIOL", AIO_LISTIO_MAX*sizeof(intptr_t) , NULL,
 361             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 362         aiolio_zone = uma_zcreate("AIOLIO", sizeof(struct aio_liojob), NULL,
 363             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_NOFREE);
 364         aiod_timeout = AIOD_TIMEOUT_DEFAULT;
 365         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
 366         jobrefid = 1;
 367         async_io_version = _POSIX_VERSION;
 368         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, AIO_LISTIO_MAX);
 369         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, MAX_AIO_QUEUE);
 370         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, 0);
 371 }
 372
 373 /*
 374  * Callback for unload of AIO when used as a module.
 375  */
 376 static int
 377 aio_unload(void)
 378 {
 379         int error;
 380
 381         /*
 382          * XXX: no unloads by default, it's too dangerous.
 383          * perhaps we could do it if locked out callers and then
 384          * did an aio_proc_rundown() on each process.
 385          */
 386         if (!unloadable)
 387                 return (EOPNOTSUPP);
 388
 389         error = kqueue_del_filteropts(EVFILT_AIO);
 390         if (error)
 391                 return error;
 392
 393         async_io_version = 0;
 394         aio_swake = NULL;
 395         EVENTHANDLER_DEREGISTER(process_exit, exit_tag);
 396         EVENTHANDLER_DEREGISTER(process_exec, exec_tag);
 397         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_LISTIO_MAX, -1);
 398         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_MAX, -1);
 399         p31b_setcfg(CTL_P1003_1B_AIO_PRIO_DELTA_MAX, -1);
 400         return (0);
 401 }
 402
 403 /*
 404  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
 405  * per-process for user limit (resource) management.
 406  */
 407 static void
 408 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
 409 {
 410         struct kaioinfo *ki;
 411
 412         ki = uma_zalloc(kaio_zone, M_WAITOK);
 413         ki->kaio_flags = 0;
 414         ki->kaio_maxactive_count = max_aio_per_proc;
 415         ki->kaio_active_count = 0;
 416         ki->kaio_qallowed_count = max_aio_queue_per_proc;
 417         ki->kaio_queue_count = 0;
 418         ki->kaio_ballowed_count = max_buf_aio;
 419         ki->kaio_buffer_count = 0;
 420         ki->kaio_buffer_finished_count = 0;
 421         TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobdone);
 422         TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
 423         TAILQ_INIT(&ki->kaio_bufdone);
 424         TAILQ_INIT(&ki->kaio_bufqueue);
 425         TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
 426         TAILQ_INIT(&ki->kaio_sockqueue);
 427         PROC_LOCK(p);
 428         if (p->p_aioinfo == NULL) {
 429                 p->p_aioinfo = ki;
 430                 PROC_UNLOCK(p);
 431         } else {
 432                 PROC_UNLOCK(p);
 433                 uma_zfree(kaio_zone, ki);
 434         }
 435
 436         while (num_aio_procs < target_aio_procs)
 437                 aio_newproc();
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
 442  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
 443  * restart the queue scan.
 444  */
 445 static int
 446 aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe)
 447 {
 448         struct kaioinfo *ki;
 449         struct aio_liojob *lj;
 450         struct proc *p;
 451         int error;
 452         int s;
 453
 454         if (aiocbe->jobstate == JOBST_NULL)
 455                 panic("aio_free_entry: freeing already free job");
 456
 457         p = aiocbe->userproc;
 458         ki = p->p_aioinfo;
 459         lj = aiocbe->lio;
 460         if (ki == NULL)
 461                 panic("aio_free_entry: missing p->p_aioinfo");
 462
 463         while (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBRUNNING) {
 464                 aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_RUNDOWN;
 465                 tsleep(aiocbe, PRIBIO, "jobwai", 0);
 466         }
 467         if (aiocbe->bp == NULL) {
 468                 if (ki->kaio_queue_count <= 0)
 469                         panic("aio_free_entry: process queue size <= 0");
 470                 if (num_queue_count <= 0)
 471                         panic("aio_free_entry: system wide queue size <= 0");
 472
 473                 if (lj) {
 474                         lj->lioj_queue_count--;
 475                         if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_DONE)
 476                                 lj->lioj_queue_finished_count--;
 477                 }
 478                 ki->kaio_queue_count--;
 479                 if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_DONE)
 480                         ki->kaio_queue_finished_count--;
 481                 num_queue_count--;
 482         } else {
 483                 if (lj) {
 484                         lj->lioj_buffer_count--;
 485                         if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_DONE)
 486                                 lj->lioj_buffer_finished_count--;
 487                 }
 488                 if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_DONE)
 489                         ki->kaio_buffer_finished_count--;
 490                 ki->kaio_buffer_count--;
 491                 num_buf_aio--;
 492         }
 493
 494         /* aiocbe is going away, we need to destroy any knotes */
 495         /* XXXKSE Note the thread here is used to eventually find the
 496          * owning process again, but it is also used to do a fo_close
 497          * and that requires the thread. (but does it require the
 498          * OWNING thread? (or maybe the running thread?)
 499          * There is a semantic problem here...
 500          */
 501         if (lj)
 502                 knlist_delete(&lj->klist, FIRST_THREAD_IN_PROC(p), 0); /* XXXKSE */
 503         knlist_delete(&aiocbe->klist, FIRST_THREAD_IN_PROC(p), 0); /* XXXKSE */
 504
 505         if ((ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) || ((ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
 506             && ((ki->kaio_buffer_count == 0) && (ki->kaio_queue_count == 0)))) {
 507                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
 508                 wakeup(p);
 509         }
 510
 511         if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBQBUF) {
 512                 if ((error = aio_fphysio(aiocbe)) != 0)
 513                         return (error);
 514                 if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBBFINISHED)
 515                         panic("aio_free_entry: invalid physio finish-up state");
 516                 s = splbio();
 517                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
 518                 splx(s);
 519         } else if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
 520                 s = splnet();
 521                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, aiocbe, list);
 522                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
 523                 splx(s);
 524         } else if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBFINISHED)
 525                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobdone, aiocbe, plist);
 526         else if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBBFINISHED) {
 527                 s = splbio();
 528                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
 529                 splx(s);
 530                 if (aiocbe->bp) {
 531                         vunmapbuf(aiocbe->bp);
 532                         relpbuf(aiocbe->bp, NULL);
 533                         aiocbe->bp = NULL;
 534                 }
 535         }
 536         if (lj && (lj->lioj_buffer_count == 0) && (lj->lioj_queue_count == 0)) {
 537                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 538                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 539         }
 540         aiocbe->jobstate = JOBST_NULL;
 541         fdrop(aiocbe->fd_file, curthread);
 542         crfree(aiocbe->cred);
 543         uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
 544         return (0);
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Rundown the jobs for a given process.
 549  */
 550 static void
 551 aio_proc_rundown(void *arg, struct proc *p)
 552 {
 553         int s;
 554         struct kaioinfo *ki;
 555         struct aio_liojob *lj, *ljn;
 556         struct aiocblist *aiocbe, *aiocbn;
 557         struct file *fp;
 558         struct socket *so;
 559
 560         ki = p->p_aioinfo;
 561         if (ki == NULL)
 562                 return;
 563
 564         mtx_lock(&Giant);
 565         ki->kaio_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
 566         while ((ki->kaio_active_count > 0) || (ki->kaio_buffer_count >
 567             ki->kaio_buffer_finished_count)) {
 568                 ki->kaio_flags |= KAIO_RUNDOWN;
 569                 if (tsleep(p, PRIBIO, "kaiowt", aiod_timeout))
 570                         break;
 571         }
 572
 573         /*
 574          * Move any aio ops that are waiting on socket I/O to the normal job
 575          * queues so they are cleaned up with any others.
 576          */
 577         s = splnet();
 578         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_sockqueue); aiocbe; aiocbe =
 579             aiocbn) {
 580                 aiocbn = TAILQ_NEXT(aiocbe, plist);
 581                 fp = aiocbe->fd_file;
 582                 if (fp != NULL) {
 583                         so = fp->f_data;
 584                         TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, aiocbe, list);
 585                         if (TAILQ_EMPTY(&so->so_aiojobq)) {
 586                                 SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 587                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AIO;
 588                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 589                                 SOCKBUF_LOCK(&so->so_rcv);
 590                                 so->so_rcv.sb_flags &= ~SB_AIO;
 591                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_rcv);
 592                         }
 593                 }
 594                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_sockqueue, aiocbe, plist);
 595                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_jobs, aiocbe, list);
 596                 TAILQ_INSERT_HEAD(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
 597         }
 598         splx(s);
 599
 600 restart1:
 601         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobdone); aiocbe; aiocbe = aiocbn) {
 602                 aiocbn = TAILQ_NEXT(aiocbe, plist);
 603                 if (aio_free_entry(aiocbe))
 604                         goto restart1;
 605         }
 606
 607 restart2:
 608         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue); aiocbe; aiocbe =
 609             aiocbn) {
 610                 aiocbn = TAILQ_NEXT(aiocbe, plist);
 611                 if (aio_free_entry(aiocbe))
 612                         goto restart2;
 613         }
 614
 615 /*
 616  * Note the use of lots of splbio here, trying to avoid splbio for long chains
 617  * of I/O.  Probably unnecessary.
 618  */
 619 restart3:
 620         s = splbio();
 621         while (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue)) {
 622                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
 623                 tsleep(p, PRIBIO, "aioprn", 0);
 624                 splx(s);
 625                 goto restart3;
 626         }
 627         splx(s);
 628
 629 restart4:
 630         s = splbio();
 631         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); aiocbe; aiocbe = aiocbn) {
 632                 aiocbn = TAILQ_NEXT(aiocbe, plist);
 633                 if (aio_free_entry(aiocbe)) {
 634                         splx(s);
 635                         goto restart4;
 636                 }
 637         }
 638         splx(s);
 639
 640         /*
 641          * If we've slept, jobs might have moved from one queue to another.
 642          * Retry rundown if we didn't manage to empty the queues.
 643          */
 644         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobdone) != NULL ||
 645             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue) != NULL ||
 646             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue) != NULL ||
 647             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone) != NULL)
 648                 goto restart1;
 649
 650         for (lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist); lj; lj = ljn) {
 651                 ljn = TAILQ_NEXT(lj, lioj_list);
 652                 if ((lj->lioj_buffer_count == 0) && (lj->lioj_queue_count ==
 653                     0)) {
 654                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 655                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
 656                 } else {
 657 #ifdef DIAGNOSTIC
 658                         printf("LIO job not cleaned up: B:%d, BF:%d, Q:%d, "
 659                             "QF:%d\n", lj->lioj_buffer_count,
 660                             lj->lioj_buffer_finished_count,
 661                             lj->lioj_queue_count,
 662                             lj->lioj_queue_finished_count);
 663 #endif
 664                 }
 665         }
 666
 667         uma_zfree(kaio_zone, ki);
 668         p->p_aioinfo = NULL;
 669         mtx_unlock(&Giant);
 670 }
 671
 672 /*
 673  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
 674  */
 675 static struct aiocblist *
 676 aio_selectjob(struct aiothreadlist *aiop)
 677 {
 678         int s;
 679         struct aiocblist *aiocbe;
 680         struct kaioinfo *ki;
 681         struct proc *userp;
 682
 683         s = splnet();
 684         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&aio_jobs); aiocbe; aiocbe =
 685             TAILQ_NEXT(aiocbe, list)) {
 686                 userp = aiocbe->userproc;
 687                 ki = userp->p_aioinfo;
 688
 689                 if (ki->kaio_active_count < ki->kaio_maxactive_count) {
 690                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, aiocbe, list);
 691                         splx(s);
 692                         return (aiocbe);
 693                 }
 694         }
 695         splx(s);
 696
 697         return (NULL);
 698 }
 699
 700 /*
 701  * The AIO processing activity.  This is the code that does the I/O request for
 702  * the non-physio version of the operations.  The normal vn operations are used,
 703  * and this code should work in all instances for every type of file, including
 704  * pipes, sockets, fifos, and regular files.
 705  */
 706 static void
 707 aio_process(struct aiocblist *aiocbe)
 708 {
 709         struct ucred *td_savedcred;
 710         struct thread *td;
 711         struct proc *mycp;
 712         struct aiocb *cb;
 713         struct file *fp;
 714         struct uio auio;
 715         struct iovec aiov;
 716         int cnt;
 717         int error;
 718         int oublock_st, oublock_end;
 719         int inblock_st, inblock_end;
 720
 721         td = curthread;
 722         td_savedcred = td->td_ucred;
 723         td->td_ucred = aiocbe->cred;
 724         mycp = td->td_proc;
 725         cb = &aiocbe->uaiocb;
 726         fp = aiocbe->fd_file;
 727
 728         aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
 729         aiov.iov_len = cb->aio_nbytes;
 730
 731         auio.uio_iov = &aiov;
 732         auio.uio_iovcnt = 1;
 733         auio.uio_offset = cb->aio_offset;
 734         auio.uio_resid = cb->aio_nbytes;
 735         cnt = cb->aio_nbytes;
 736         auio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 737         auio.uio_td = td;
 738
 739         inblock_st = mycp->p_stats->p_ru.ru_inblock;
 740         oublock_st = mycp->p_stats->p_ru.ru_oublock;
 741         /*
 742          * _aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
 743          * released in aio_free_entry().
 744          */
 745         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ) {
 746                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 747                 error = fo_read(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 748         } else {
 749                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 750                 error = fo_write(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, td);
 751         }
 752         inblock_end = mycp->p_stats->p_ru.ru_inblock;
 753         oublock_end = mycp->p_stats->p_ru.ru_oublock;
 754
 755         aiocbe->inputcharge = inblock_end - inblock_st;
 756         aiocbe->outputcharge = oublock_end - oublock_st;
 757
 758         if ((error) && (auio.uio_resid != cnt)) {
 759                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
 760                         error = 0;
 761                 if ((error == EPIPE) && (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE)) {
 762                         PROC_LOCK(aiocbe->userproc);
 763                         psignal(aiocbe->userproc, SIGPIPE);
 764                         PROC_UNLOCK(aiocbe->userproc);
 765                 }
 766         }
 767
 768         cnt -= auio.uio_resid;
 769         cb->_aiocb_private.error = error;
 770         cb->_aiocb_private.status = cnt;
 771         td->td_ucred = td_savedcred;
 772 }
 773
 774 static void
 775 aio_bio_done_notify( struct proc *userp, struct aiocblist *aiocbe, int type){
 776         int lj_done;
 777         struct aio_liojob *lj;
 778         struct kaioinfo *ki;
 779
 780         ki = userp->p_aioinfo;
 781         lj = aiocbe->lio;
 782         lj_done = 0;
 783         if (lj) {
 784                 if (type == DONE_QUEUE)
 785                         lj->lioj_queue_finished_count++;
 786                 else
 787                         lj->lioj_buffer_finished_count++;
 788                 if (lj->lioj_queue_finished_count +
 789                     lj->lioj_buffer_finished_count ==
 790                     lj->lioj_total_count)
 791                         lj_done = 1;
 792         }
 793
 794         if (ki) {
 795                 if (type == DONE_QUEUE) {
 796                         ki->kaio_queue_finished_count++;
 797                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
 798                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobdone, aiocbe, plist);
 799                 } else {
 800                         ki->kaio_buffer_finished_count++;
 801                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
 802                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
 803                 }
 804                 if (lj_done) {
 805                         if (!knlist_empty(&lj->klist)
 806                             && lj->lioj_signal.sigev_notify ==
 807                             SIGEV_KEVENT) {
 808                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
 809                                 KNOTE_UNLOCKED(&lj->klist, 0);
 810                         }
 811                         if ((lj->lioj_flags &
 812                              (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED))
 813                             == LIOJ_SIGNAL
 814                             && lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) {
 815                                 PROC_LOCK(userp);
 816                                 psignal(userp, lj->lioj_signal.sigev_signo);
 817                                 PROC_UNLOCK(userp);
 818                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
 819                         }
 820                 }
 821                 KNOTE_UNLOCKED(&aiocbe->klist, 0);
 822
 823                 if (ki->kaio_flags & (KAIO_RUNDOWN|KAIO_WAKEUP)) {
 824                         ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
 825                         wakeup(userp);
 826                 }
 827         }
 828
 829         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) {
 830                 PROC_LOCK(userp);
 831                 psignal(userp, aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo);
 832                 PROC_UNLOCK(userp);
 833         }
 834 }
 835 /*
 836  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process,
 837  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
 838  */
 839 static void
 840 aio_daemon(void *uproc)
 841 {
 842         int s;
 843         struct aiocb *cb;
 844         struct aiocblist *aiocbe;
 845         struct aiothreadlist *aiop;
 846         struct kaioinfo *ki;
 847         struct proc *curcp, *mycp, *userp;
 848         struct vmspace *myvm, *tmpvm;
 849         struct thread *td = curthread;
 850         struct pgrp *newpgrp;
 851         struct session *newsess;
 852
 853         /*
 854          * Local copies of curproc (cp) and vmspace (myvm)
 855          */
 856         mycp = td->td_proc;
 857         myvm = mycp->p_vmspace;
 858
 859         KASSERT(mycp->p_textvp == NULL, ("kthread has a textvp"));
 860
 861         /*
 862          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
 863          * per daemon.
 864          */
 865         aiop = uma_zalloc(aiop_zone, M_WAITOK);
 866         aiop->aiothread = td;
 867         aiop->aiothreadflags |= AIOP_FREE;
 868
 869         /*
 870          * Place thread (lightweight process) onto the AIO free thread list.
 871          */
 872         mtx_lock(&aio_freeproc_mtx);
 873         TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
 874         mtx_unlock(&aio_freeproc_mtx);
 875
 876         /*
 877          * Get rid of our current filedescriptors.  AIOD's don't need any
 878          * filedescriptors, except as temporarily inherited from the client.
 879          */
 880         mtx_lock(&Giant);
 881         fdfree(td);
 882
 883         mtx_unlock(&Giant);
 884         /* The daemon resides in its own pgrp. */
 885         MALLOC(newpgrp, struct pgrp *, sizeof(struct pgrp), M_PGRP,
 886                 M_WAITOK | M_ZERO);
 887         MALLOC(newsess, struct session *, sizeof(struct session), M_SESSION,
 888                 M_WAITOK | M_ZERO);
 889
 890         sx_xlock(&proctree_lock);
 891         enterpgrp(mycp, mycp->p_pid, newpgrp, newsess);
 892         sx_xunlock(&proctree_lock);
 893         mtx_lock(&Giant);
 894
 895         /*
 896          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
 897          * and creating too many daemons.)
 898          */
 899         wakeup(mycp);
 900
 901         for (;;) {
 902                 /*
 903                  * curcp is the current daemon process context.
 904                  * userp is the current user process context.
 905                  */
 906                 curcp = mycp;
 907
 908                 /*
 909                  * Take daemon off of free queue
 910                  */
 911                 mtx_lock(&aio_freeproc_mtx);
 912                 if (aiop->aiothreadflags & AIOP_FREE) {
 913                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
 914                         aiop->aiothreadflags &= ~AIOP_FREE;
 915                 }
 916                 mtx_unlock(&aio_freeproc_mtx);
 917
 918                 /*
 919                  * Check for jobs.
 920                  */
 921                 while ((aiocbe = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
 922                         cb = &aiocbe->uaiocb;
 923                         userp = aiocbe->userproc;
 924
 925                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBRUNNING;
 926
 927                         /*
 928                          * Connect to process address space for user program.
 929                          */
 930                         if (userp != curcp) {
 931                                 /*
 932                                  * Save the current address space that we are
 933                                  * connected to.
 934                                  */
 935                                 tmpvm = mycp->p_vmspace;
 936
 937                                 /*
 938                                  * Point to the new user address space, and
 939                                  * refer to it.
 940                                  */
 941                                 mycp->p_vmspace = userp->p_vmspace;
 942                                 atomic_add_int(&mycp->p_vmspace->vm_refcnt, 1);
 943
 944                                 /* Activate the new mapping. */
 945                                 pmap_activate(FIRST_THREAD_IN_PROC(mycp));
 946
 947                                 /*
 948                                  * If the old address space wasn't the daemons
 949                                  * own address space, then we need to remove the
 950                                  * daemon's reference from the other process
 951                                  * that it was acting on behalf of.
 952                                  */
 953                                 if (tmpvm != myvm) {
 954                                         vmspace_free(tmpvm);
 955                                 }
 956                                 curcp = userp;
 957                         }
 958
 959                         ki = userp->p_aioinfo;
 960
 961                         /* Account for currently active jobs. */
 962                         ki->kaio_active_count++;
 963
 964                         /* Do the I/O function. */
 965                         aio_process(aiocbe);
 966
 967                         s = splbio();
 968                         /* Decrement the active job count. */
 969                         ki->kaio_active_count--;
 970
 971                         aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
 972                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
 973                         aio_bio_done_notify(userp, aiocbe, DONE_QUEUE);
 974                         if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_RUNDOWN) {
 975                                 wakeup(aiocbe);
 976                                 aiocbe->jobflags &= ~AIOCBLIST_RUNDOWN;
 977                         }
 978                 }
 979
 980                 /*
 981                  * Disconnect from user address space.
 982                  */
 983                 if (curcp != mycp) {
 984                         /* Get the user address space to disconnect from. */
 985                         tmpvm = mycp->p_vmspace;
 986
 987                         /* Get original address space for daemon. */
 988                         mycp->p_vmspace = myvm;
 989
 990                         /* Activate the daemon's address space. */
 991                         pmap_activate(FIRST_THREAD_IN_PROC(mycp));
 992 #ifdef DIAGNOSTIC
 993                         if (tmpvm == myvm) {
 994                                 printf("AIOD: vmspace problem -- %d\n",
 995                                     mycp->p_pid);
 996                         }
 997 #endif
 998                         /* Remove our vmspace reference. */
 999                         vmspace_free(tmpvm);
1000
1001                         curcp = mycp;
1002                 }
1003
1004                 mtx_lock(&aio_freeproc_mtx);
1005                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
1006                 aiop->aiothreadflags |= AIOP_FREE;
1007
1008                 /*
1009                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
1010                  * thereby freeing resources.
1011                  */
1012                 if (msleep(aiop->aiothread, &aio_freeproc_mtx, PDROP | PRIBIO,
1013                     "aiordy", aiod_lifetime)) {
1014                         s = splnet();
1015                         if (TAILQ_EMPTY(&aio_jobs)) {
1016                                 mtx_lock(&aio_freeproc_mtx);
1017                                 if ((aiop->aiothreadflags & AIOP_FREE) &&
1018                                     (num_aio_procs > target_aio_procs)) {
1019                                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1020                                         mtx_unlock(&aio_freeproc_mtx);
1021                                         splx(s);
1022                                         uma_zfree(aiop_zone, aiop);
1023                                         num_aio_procs--;
1024 #ifdef DIAGNOSTIC
1025                                         if (mycp->p_vmspace->vm_refcnt <= 1) {
1026                                                 printf("AIOD: bad vm refcnt for"
1027                                                     " exiting daemon: %d\n",
1028                                                     mycp->p_vmspace->vm_refcnt);
1029                                         }
1030 #endif
1031                                         kthread_exit(0);
1032                                 }
1033                                 mtx_unlock(&aio_freeproc_mtx);
1034                         }
1035                         splx(s);
1036                 }
1037         }
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Create a new AIO daemon.  This is mostly a kernel-thread fork routine.  The
1042  * AIO daemon modifies its environment itself.
1043  */
1044 static int
1045 aio_newproc(void)
1046 {
1047         int error;
1048         struct proc *p;
1049
1050         error = kthread_create(aio_daemon, curproc, &p, RFNOWAIT, 0, "aiod%d",
1051             num_aio_procs);
1052         if (error)
1053                 return (error);
1054
1055         /*
1056          * Wait until daemon is started, but continue on just in case to
1057          * handle error conditions.
1058          */
1059         error = tsleep(p, PZERO, "aiosta", aiod_timeout);
1060
1061         num_aio_procs++;
1062
1063         return (error);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Try the high-performance, low-overhead physio method for eligible
1068  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
1069  * thus has very low overhead.
1070  *
1071  * Assumes that the caller, _aio_aqueue(), has incremented the file
1072  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
1073  * duration of this call.
1074  */
1075 static int
1076 aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *aiocbe)
1077 {
1078         int error;
1079         struct aiocb *cb;
1080         struct file *fp;
1081         struct buf *bp;
1082         struct vnode *vp;
1083         struct kaioinfo *ki;
1084         struct aio_liojob *lj;
1085         int s, lj_done = 0;
1086         int notify;
1087
1088         cb = &aiocbe->uaiocb;
1089         fp = aiocbe->fd_file;
1090
1091         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1092                 return (-1);
1093
1094         vp = fp->f_vnode;
1095
1096         /*
1097          * If its not a disk, we don't want to return a positive error.
1098          * It causes the aio code to not fall through to try the thread
1099          * way when you're talking to a regular file.
1100          */
1101         if (!vn_isdisk(vp, &error)) {
1102                 if (error == ENOTBLK)
1103                         return (-1);
1104                 else
1105                         return (error);
1106         }
1107
1108         if (cb->aio_nbytes % vp->v_bufobj.bo_bsize)
1109                 return (-1);
1110
1111         if (cb->aio_nbytes > vp->v_rdev->si_iosize_max)
1112                 return (-1);
1113
1114         if (cb->aio_nbytes >
1115             MAXPHYS - (((vm_offset_t) cb->aio_buf) & PAGE_MASK))
1116                 return (-1);
1117
1118         ki = p->p_aioinfo;
1119         if (ki->kaio_buffer_count >= ki->kaio_ballowed_count)
1120                 return (-1);
1121
1122         ki->kaio_buffer_count++;
1123
1124         lj = aiocbe->lio;
1125         if (lj)
1126                 lj->lioj_buffer_count++;
1127
1128         /* Create and build a buffer header for a transfer. */
1129         bp = (struct buf *)getpbuf(NULL);
1130         BUF_KERNPROC(bp);
1131
1132         /*
1133          * Get a copy of the kva from the physical buffer.
1134          */
1135         error = 0;
1136
1137         bp->b_bcount = cb->aio_nbytes;
1138         bp->b_bufsize = cb->aio_nbytes;
1139         bp->b_iodone = aio_physwakeup;
1140         bp->b_saveaddr = bp->b_data;
1141         bp->b_data = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
1142         bp->b_offset = cb->aio_offset;
1143         bp->b_iooffset = cb->aio_offset;
1144         bp->b_blkno = btodb(cb->aio_offset);
1145         bp->b_iocmd = cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE ? BIO_WRITE : BIO_READ;
1146
1147         /*
1148          * Bring buffer into kernel space.
1149          */
1150         if (vmapbuf(bp) < 0) {
1151                 error = EFAULT;
1152                 goto doerror;
1153         }
1154
1155         s = splbio();
1156         aiocbe->bp = bp;
1157         bp->b_caller1 = (void *)aiocbe;
1158         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
1159         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQBUF;
1160         cb->_aiocb_private.status = cb->aio_nbytes;
1161         num_buf_aio++;
1162         bp->b_error = 0;
1163
1164         splx(s);
1165
1166         /* Perform transfer. */
1167         dev_strategy(vp->v_rdev, bp);
1168
1169         notify = 0;
1170         s = splbio();
1171
1172         /*
1173          * If we had an error invoking the request, or an error in processing
1174          * the request before we have returned, we process it as an error in
1175          * transfer.  Note that such an I/O error is not indicated immediately,
1176          * but is returned using the aio_error mechanism.  In this case,
1177          * aio_suspend will return immediately.
1178          */
1179         if (bp->b_error || (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)) {
1180                 struct aiocb *job = aiocbe->uuaiocb;
1181
1182                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.status = 0;
1183                 suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1184                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = bp->b_error;
1185                 suword(&job->_aiocb_private.error, bp->b_error);
1186
1187                 if (lj) {
1188                         lj->lioj_buffer_finished_count++;
1189                         if (lj->lioj_queue_finished_count +
1190                             lj->lioj_buffer_finished_count ==
1191                             lj->lioj_total_count)
1192                             lj_done = 1;
1193                 }
1194
1195                 ki->kaio_buffer_finished_count++;
1196
1197                 if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBBFINISHED) {
1198                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBBFINISHED;
1199                         aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
1200                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
1201                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
1202                         notify = 1;
1203                 }
1204         }
1205         splx(s);
1206         if (notify) {
1207                 if (lj && !knlist_empty(&lj->klist)) {
1208                         lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
1209                         KNOTE_UNLOCKED(&lj->klist, 0);
1210                 }
1211                 KNOTE_UNLOCKED(&aiocbe->klist, 0);
1212
1213         }
1214         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
1215                 aiocbe->outputcharge += btodb(cb->aio_nbytes);
1216         } else if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ) {
1217                 aiocbe->inputcharge += btodb(cb->aio_nbytes);
1218         }
1219         return (0);
1220
1221 doerror:
1222         ki->kaio_buffer_count--;
1223         if (lj)
1224                 lj->lioj_buffer_count--;
1225         aiocbe->bp = NULL;
1226         relpbuf(bp, NULL);
1227         return (error);
1228 }
1229
1230 /*
1231  * This waits/tests physio completion.
1232  */
1233 static int
1234 aio_fphysio(struct aiocblist *iocb)
1235 {
1236         int s;
1237         struct buf *bp;
1238         int error;
1239
1240         bp = iocb->bp;
1241
1242         s = splbio();
1243         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
1244                 if (tsleep(bp, PRIBIO, "physstr", aiod_timeout)) {
1245                         if ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
1246                                 splx(s);
1247                                 return (EINPROGRESS);
1248                         } else
1249                                 break;
1250                 }
1251         }
1252         splx(s);
1253
1254         /* Release mapping into kernel space. */
1255         vunmapbuf(bp);
1256         iocb->bp = 0;
1257
1258         error = 0;
1259
1260         /* Check for an error. */
1261         if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)
1262                 error = bp->b_error;
1263
1264         relpbuf(bp, NULL);
1265         return (error);
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Wake up aio requests that may be serviceable now.
1270  */
1271 static void
1272 aio_swake_cb(struct socket *so, struct sockbuf *sb)
1273 {
1274         struct aiocblist *cb,*cbn;
1275         struct proc *p;
1276         struct kaioinfo *ki = NULL;
1277         int opcode, wakecount = 0;
1278         struct aiothreadlist *aiop;
1279
1280         if (sb == &so->so_snd) {
1281                 opcode = LIO_WRITE;
1282                 SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
1283                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AIO;
1284                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
1285         } else {
1286                 opcode = LIO_READ;
1287                 SOCKBUF_LOCK(&so->so_rcv);
1288                 so->so_rcv.sb_flags &= ~SB_AIO;
1289                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_rcv);
1290         }
1291
1292         for (cb = TAILQ_FIRST(&so->so_aiojobq); cb; cb = cbn) {
1293                 cbn = TAILQ_NEXT(cb, list);
1294                 if (opcode == cb->uaiocb.aio_lio_opcode) {
1295                         p = cb->userproc;
1296                         ki = p->p_aioinfo;
1297                         TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cb, list);
1298                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_sockqueue, cb, plist);
1299                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, cb, list);
1300                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, cb, plist);
1301                         wakecount++;
1302                         if (cb->jobstate != JOBST_JOBQGLOBAL)
1303                                 panic("invalid queue value");
1304                 }
1305         }
1306
1307         while (wakecount--) {
1308                 mtx_lock(&aio_freeproc_mtx);
1309                 if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != 0) {
1310                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1311                         aiop->aiothreadflags &= ~AIOP_FREE;
1312                         wakeup(aiop->aiothread);
1313                 }
1314                 mtx_unlock(&aio_freeproc_mtx);
1315         }
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct physio VCHR
1320  * technique is done in this code.
1321  */
1322 static int
1323 _aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *job, struct aio_liojob *lj, int type)
1324 {
1325         struct proc *p = td->td_proc;
1326         struct filedesc *fdp;
1327         struct file *fp;
1328         unsigned int fd;
1329         struct socket *so;
1330         int s;
1331         int error;
1332         int opcode;
1333         struct aiocblist *aiocbe;
1334         struct aiothreadlist *aiop;
1335         struct kaioinfo *ki;
1336         struct kevent kev;
1337         struct kqueue *kq;
1338         struct file *kq_fp;
1339         struct sockbuf *sb;
1340
1341         aiocbe = uma_zalloc(aiocb_zone, M_WAITOK);
1342         aiocbe->inputcharge = 0;
1343         aiocbe->outputcharge = 0;
1344         /* XXX - need a lock */
1345         knlist_init(&aiocbe->klist, NULL, NULL, NULL, NULL);
1346
1347         suword(&job->_aiocb_private.status, -1);
1348         suword(&job->_aiocb_private.error, 0);
1349         suword(&job->_aiocb_private.kernelinfo, -1);
1350
1351         error = copyin(job, &aiocbe->uaiocb, sizeof(aiocbe->uaiocb));
1352         if (error) {
1353                 suword(&job->_aiocb_private.error, error);
1354                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1355                 return (error);
1356         }
1357         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL &&
1358                 !_SIG_VALID(aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1359                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1360                 return (EINVAL);
1361         }
1362
1363         /* Save userspace address of the job info. */
1364         aiocbe->uuaiocb = job;
1365
1366         /* Get the opcode. */
1367         if (type != LIO_NOP)
1368                 aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1369         opcode = aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode;
1370
1371         /* Get the fd info for process. */
1372         fdp = p->p_fd;
1373
1374         /*
1375          * Range check file descriptor.
1376          */
1377         FILEDESC_LOCK(fdp);
1378         fd = aiocbe->uaiocb.aio_fildes;
1379         if (fd >= fdp->fd_nfiles) {
1380                 FILEDESC_UNLOCK(fdp);
1381                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1382                 if (type == 0)
1383                         suword(&job->_aiocb_private.error, EBADF);
1384                 return (EBADF);
1385         }
1386
1387         fp = aiocbe->fd_file = fdp->fd_ofiles[fd];
1388         if ((fp == NULL) ||
1389             ((opcode == LIO_WRITE) && ((fp->f_flag & FWRITE) == 0)) ||
1390             ((opcode == LIO_READ) && ((fp->f_flag & FREAD) == 0))) {
1391                 FILEDESC_UNLOCK(fdp);
1392                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1393                 if (type == 0)
1394                         suword(&job->_aiocb_private.error, EBADF);
1395                 return (EBADF);
1396         }
1397         fhold(fp);
1398         FILEDESC_UNLOCK(fdp);
1399
1400         if (aiocbe->uaiocb.aio_offset == -1LL) {
1401                 error = EINVAL;
1402                 goto aqueue_fail;
1403         }
1404         error = suword(&job->_aiocb_private.kernelinfo, jobrefid);
1405         if (error) {
1406                 error = EINVAL;
1407                 goto aqueue_fail;
1408         }
1409         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jobrefid;
1410         if (jobrefid == LONG_MAX)
1411                 jobrefid = 1;
1412         else
1413                 jobrefid++;
1414
1415         if (opcode == LIO_NOP) {
1416                 fdrop(fp, td);
1417                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1418                 if (type == 0) {
1419                         suword(&job->_aiocb_private.error, 0);
1420                         suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1421                         suword(&job->_aiocb_private.kernelinfo, 0);
1422                 }
1423                 return (0);
1424         }
1425         if ((opcode != LIO_READ) && (opcode != LIO_WRITE)) {
1426                 if (type == 0)
1427                         suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1428                 error = EINVAL;
1429                 goto aqueue_fail;
1430         }
1431
1432         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
1433                 kev.ident = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1434                 kev.udata = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sigval_ptr;
1435         } else
1436                 goto no_kqueue;
1437         if ((u_int)kev.ident >= fdp->fd_nfiles ||
1438             (kq_fp = fdp->fd_ofiles[kev.ident]) == NULL ||
1439             (kq_fp->f_type != DTYPE_KQUEUE)) {
1440                 error = EBADF;
1441                 goto aqueue_fail;
1442         }
1443         kq = kq_fp->f_data;
1444         kev.ident = (uintptr_t)aiocbe->uuaiocb;
1445         kev.filter = EVFILT_AIO;
1446         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
1447         kev.data = (intptr_t)aiocbe;
1448         error = kqueue_register(kq, &kev, td, 1);
1449 aqueue_fail:
1450         if (error) {
1451                 fdrop(fp, td);
1452                 uma_zfree(aiocb_zone, aiocbe);
1453                 if (type == 0)
1454                         suword(&job->_aiocb_private.error, error);
1455                 goto done;
1456         }
1457 no_kqueue:
1458
1459         suword(&job->_aiocb_private.error, EINPROGRESS);
1460         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1461         aiocbe->userproc = p;
1462         aiocbe->cred = crhold(td->td_ucred);
1463         aiocbe->jobflags = 0;
1464         aiocbe->lio = lj;
1465         ki = p->p_aioinfo;
1466
1467         if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1468                 /*
1469                  * Alternate queueing for socket ops: Reach down into the
1470                  * descriptor to get the socket data.  Then check to see if the
1471                  * socket is ready to be read or written (based on the requested
1472                  * operation).
1473                  *
1474                  * If it is not ready for io, then queue the aiocbe on the
1475                  * socket, and set the flags so we get a call when sbnotify()
1476                  * happens.
1477                  *
1478                  * Note if opcode is neither LIO_WRITE nor LIO_READ we lock
1479                  * and unlock the snd sockbuf for no reason.
1480                  */
1481                 so = fp->f_data;
1482                 sb = (opcode == LIO_READ) ? &so->so_rcv : &so->so_snd;
1483                 SOCKBUF_LOCK(sb);
1484                 s = splnet();
1485                 if (((opcode == LIO_READ) && (!soreadable(so))) || ((opcode ==
1486                     LIO_WRITE) && (!sowriteable(so)))) {
1487                         TAILQ_INSERT_TAIL(&so->so_aiojobq, aiocbe, list);
1488                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_sockqueue, aiocbe, plist);
1489                         sb->sb_flags |= SB_AIO;
1490                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL; /* XXX */
1491                         ki->kaio_queue_count++;
1492                         num_queue_count++;
1493                         SOCKBUF_UNLOCK(sb);
1494                         splx(s);
1495                         error = 0;
1496                         goto done;
1497                 }
1498                 SOCKBUF_UNLOCK(sb);
1499                 splx(s);
1500         }
1501
1502         if ((error = aio_qphysio(p, aiocbe)) == 0)
1503                 goto done;
1504         if (error > 0) {
1505                 suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1506                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1507                 suword(&job->_aiocb_private.error, error);
1508                 goto done;
1509         }
1510
1511         /* No buffer for daemon I/O. */
1512         aiocbe->bp = NULL;
1513
1514         ki->kaio_queue_count++;
1515         if (lj)
1516                 lj->lioj_queue_count++;
1517         s = splnet();
1518         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
1519         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, aiocbe, list);
1520         splx(s);
1521         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL;
1522
1523         num_queue_count++;
1524         error = 0;
1525
1526         /*
1527          * If we don't have a free AIO process, and we are below our quota, then
1528          * start one.  Otherwise, depend on the subsequent I/O completions to
1529          * pick-up this job.  If we don't sucessfully create the new process
1530          * (thread) due to resource issues, we return an error for now (EAGAIN),
1531          * which is likely not the correct thing to do.
1532          */
1533         mtx_lock(&aio_freeproc_mtx);
1534 retryproc:
1535         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1536                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1537                 aiop->aiothreadflags &= ~AIOP_FREE;
1538                 wakeup(aiop->aiothread);
1539         } else if (((num_aio_resv_start + num_aio_procs) < max_aio_procs) &&
1540             ((ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start) <
1541             ki->kaio_maxactive_count)) {
1542                 num_aio_resv_start++;
1543                 mtx_unlock(&aio_freeproc_mtx);
1544                 if ((error = aio_newproc()) == 0) {
1545                         mtx_lock(&aio_freeproc_mtx);
1546                         num_aio_resv_start--;
1547                         goto retryproc;
1548                 }
1549                 mtx_lock(&aio_freeproc_mtx);
1550                 num_aio_resv_start--;
1551         }
1552         mtx_unlock(&aio_freeproc_mtx);
1553 done:
1554         return (error);
1555 }
1556
1557 /*
1558  * This routine queues an AIO request, checking for quotas.
1559  */
1560 static int
1561 aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *job, int type)
1562 {
1563         struct proc *p = td->td_proc;
1564         struct kaioinfo *ki;
1565
1566         if (p->p_aioinfo == NULL)
1567                 aio_init_aioinfo(p);
1568
1569         if (num_queue_count >= max_queue_count)
1570                 return (EAGAIN);
1571
1572         ki = p->p_aioinfo;
1573         if (ki->kaio_queue_count >= ki->kaio_qallowed_count)
1574                 return (EAGAIN);
1575
1576         return _aio_aqueue(td, job, NULL, type);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1581  * released.
1582  */
1583 int
1584 aio_return(struct thread *td, struct aio_return_args *uap)
1585 {
1586         struct proc *p = td->td_proc;
1587         int s;
1588         long jobref;
1589         struct aiocblist *cb, *ncb;
1590         struct aiocb *ujob;
1591         struct kaioinfo *ki;
1592
1593         ujob = uap->aiocbp;
1594         jobref = fuword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo);
1595         if (jobref == -1 || jobref == 0)
1596                 return (EINVAL);
1597
1598         ki = p->p_aioinfo;
1599         if (ki == NULL)
1600                 return (EINVAL);
1601         PROC_LOCK(p);
1602         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1603                 if (((intptr_t) cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1604                     jobref)
1605                         goto done;
1606         }
1607
1608         s = splbio();
1609         /* aio_physwakeup */
1610         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); cb; cb = ncb) {
1611                 ncb = TAILQ_NEXT(cb, plist);
1612                 if (((intptr_t) cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo)
1613                     == jobref) {
1614                         break;
1615                 }
1616         }
1617         splx(s);
1618  done:
1619         PROC_UNLOCK(p);
1620         if (cb != NULL) {
1621                 if (ujob == cb->uuaiocb) {
1622                         td->td_retval[0] =
1623                             cb->uaiocb._aiocb_private.status;
1624                 } else
1625                         td->td_retval[0] = EFAULT;
1626                 if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
1627                         p->p_stats->p_ru.ru_oublock +=
1628                             cb->outputcharge;
1629                         cb->outputcharge = 0;
1630                 } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
1631                         p->p_stats->p_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
1632                         cb->inputcharge = 0;
1633                 }
1634                 aio_free_entry(cb);
1635                 return (0);
1636         }
1637         return (EINVAL);
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1642  */
1643 int
1644 aio_suspend(struct thread *td, struct aio_suspend_args *uap)
1645 {
1646         struct proc *p = td->td_proc;
1647         struct timeval atv;
1648         struct timespec ts;
1649         struct aiocb *const *cbptr, *cbp;
1650         struct kaioinfo *ki;
1651         struct aiocblist *cb;
1652         int i;
1653         int njoblist;
1654         int error, s, timo;
1655         long *ijoblist;
1656         struct aiocb **ujoblist;
1657
1658         if (uap->nent < 0 || uap->nent > AIO_LISTIO_MAX)
1659                 return (EINVAL);
1660
1661         timo = 0;
1662         if (uap->timeout) {
1663                 /* Get timespec struct. */
1664                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
1665                         return (error);
1666
1667                 if (ts.tv_nsec < 0 || ts.tv_nsec >= 1000000000)
1668                         return (EINVAL);
1669
1670                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, &ts);
1671                 if (itimerfix(&atv))
1672                         return (EINVAL);
1673                 timo = tvtohz(&atv);
1674         }
1675
1676         ki = p->p_aioinfo;
1677         if (ki == NULL)
1678                 return (EAGAIN);
1679
1680         njoblist = 0;
1681         ijoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
1682         ujoblist = uma_zalloc(aiol_zone, M_WAITOK);
1683         cbptr = uap->aiocbp;
1684
1685         for (i = 0; i < uap->nent; i++) {
1686                 cbp = (struct aiocb *)(intptr_t)fuword(&cbptr[i]);
1687                 if (cbp == 0)
1688                         continue;
1689                 ujoblist[njoblist] = cbp;
1690                 ijoblist[njoblist] = fuword(&cbp->_aiocb_private.kernelinfo);
1691                 njoblist++;
1692         }
1693
1694         if (njoblist == 0) {
1695                 uma_zfree(aiol_zone, ijoblist);
1696                 uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
1697                 return (0);
1698         }
1699
1700         error = 0;
1701         for (;;) {
1702                 PROC_LOCK(p);
1703                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1704                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1705                                 if (((intptr_t)
1706                                     cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1707                                     ijoblist[i]) {
1708                                         PROC_UNLOCK(p);
1709                                         if (ujoblist[i] != cb->uuaiocb)
1710                                                 error = EINVAL;
1711                                         uma_zfree(aiol_zone, ijoblist);
1712                                         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
1713                                         return (error);
1714                                 }
1715                         }
1716                 }
1717
1718                 s = splbio();
1719                 for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); cb; cb =
1720                     TAILQ_NEXT(cb, plist)) {
1721                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1722                                 if (((intptr_t)
1723                                     cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1724                                     ijoblist[i]) {
1725                                         PROC_UNLOCK(p);
1726                                         splx(s);
1727                                         if (ujoblist[i] != cb->uuaiocb)
1728                                                 error = EINVAL;
1729                                         uma_zfree(aiol_zone, ijoblist);
1730                                         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
1731                                         return (error);
1732                                 }
1733                         }
1734                 }
1735
1736                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1737                 error = msleep(p, &p->p_mtx, PDROP | PRIBIO | PCATCH, "aiospn",
1738                     timo);
1739                 splx(s);
1740
1741                 if (error == ERESTART || error == EINTR) {
1742                         uma_zfree(aiol_zone, ijoblist);
1743                         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
1744                         return (EINTR);
1745                 } else if (error == EWOULDBLOCK) {
1746                         uma_zfree(aiol_zone, ijoblist);
1747                         uma_zfree(aiol_zone, ujoblist);
1748                         return (EAGAIN);
1749                 }
1750         }
1751
1752 /* NOTREACHED */
1753         return (EINVAL);
1754 }
1755
1756 /*
1757  * aio_cancel cancels any non-physio aio operations not currently in
1758  * progress.
1759  */
1760 int
1761 aio_cancel(struct thread *td, struct aio_cancel_args *uap)
1762 {
1763         struct proc *p = td->td_proc;
1764         struct kaioinfo *ki;
1765         struct aiocblist *cbe, *cbn;
1766         struct file *fp;
1767         struct filedesc *fdp;
1768         struct socket *so;
1769         struct proc *po;
1770         int s,error;
1771         int cancelled=0;
1772         int notcancelled=0;
1773         struct vnode *vp;
1774
1775         fdp = p->p_fd;
1776         if ((u_int)uap->fd >= fdp->fd_nfiles ||
1777             (fp = fdp->fd_ofiles[uap->fd]) == NULL)
1778                 return (EBADF);
1779
1780         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1781                 vp = fp->f_vnode;
1782
1783                 if (vn_isdisk(vp,&error)) {
1784                         td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
1785                         return (0);
1786                 }
1787         } else if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1788                 so = fp->f_data;
1789
1790                 s = splnet();
1791
1792                 for (cbe = TAILQ_FIRST(&so->so_aiojobq); cbe; cbe = cbn) {
1793                         cbn = TAILQ_NEXT(cbe, list);
1794                         if ((uap->aiocbp == NULL) ||
1795                                 (uap->aiocbp == cbe->uuaiocb) ) {
1796                                 po = cbe->userproc;
1797                                 ki = po->p_aioinfo;
1798                                 TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cbe, list);
1799                                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_sockqueue, cbe, plist);
1800                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobdone, cbe, plist);
1801                                 if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
1802                                         wakeup(po);
1803                                 }
1804                                 cbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
1805                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.status=-1;
1806                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.error=ECANCELED;
1807                                 cancelled++;
1808 /* XXX cancelled, knote? */
1809                                 if (cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify ==
1810                                     SIGEV_SIGNAL) {
1811                                         PROC_LOCK(cbe->userproc);
1812                                         psignal(cbe->userproc, cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo);
1813                                         PROC_UNLOCK(cbe->userproc);
1814                                 }
1815                                 if (uap->aiocbp)
1816                                         break;
1817                         }
1818                 }
1819                 splx(s);
1820
1821                 if ((cancelled) && (uap->aiocbp)) {
1822                         td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
1823                         return (0);
1824                 }
1825         }
1826         ki=p->p_aioinfo;
1827         if (ki == NULL)
1828                 goto done;
1829         s = splnet();
1830
1831         for (cbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue); cbe; cbe = cbn) {
1832                 cbn = TAILQ_NEXT(cbe, plist);
1833
1834                 if ((uap->fd == cbe->uaiocb.aio_fildes) &&
1835                     ((uap->aiocbp == NULL ) ||
1836                      (uap->aiocbp == cbe->uuaiocb))) {
1837
1838                         if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
1839                                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, cbe, list);
1840                                 cbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
1841                                 cancelled++;
1842                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.status = -1;
1843                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.error = ECANCELED;
1844                                 aio_bio_done_notify(cbe->userproc, cbe, DONE_QUEUE);
1845                         } else {
1846                                 notcancelled++;
1847                         }
1848                 }
1849         }
1850         splx(s);
1851 done:
1852         if (notcancelled) {
1853                 td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
1854                 return (0);
1855         }
1856         if (cancelled) {
1857                 td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
1858                 return (0);
1859         }
1860         td->td_retval[0] = AIO_ALLDONE;
1861
1862         return (0);
1863 }
1864
1865 /*
1866  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes only.
1867  * For a user mode async implementation, it would be best to do it in a userland
1868  * subroutine.
1869  */
1870 int
1871 aio_error(struct thread *td, struct aio_error_args *uap)
1872 {
1873         struct proc *p = td->td_proc;
1874         int s;
1875         struct aiocblist *cb;
1876         struct kaioinfo *ki;
1877         long jobref;
1878
1879         ki = p->p_aioinfo;
1880         if (ki == NULL)
1881                 return (EINVAL);
1882
1883         jobref = fuword(&uap->aiocbp->_aiocb_private.kernelinfo);
1884         if ((jobref == -1) || (jobref == 0))
1885                 return (EINVAL);
1886
1887         PROC_LOCK(p);
1888         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1889                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1890                     jobref) {
1891                         PROC_UNLOCK(p);
1892                         td->td_retval[0] = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
1893                         return (0);
1894                 }
1895         }
1896
1897         s = splnet();
1898
1899         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1900             plist)) {
1901                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1902                     jobref) {
1903                         PROC_UNLOCK(p);
1904                         td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
1905                         splx(s);
1906                         return (0);
1907                 }
1908         }
1909
1910         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_sockqueue); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1911             plist)) {
1912                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1913                     jobref) {
1914                         PROC_UNLOCK(p);
1915                         td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
1916                         splx(s);
1917                         return (0);
1918                 }
1919         }
1920         splx(s);
1921
1922         s = splbio();
1923         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1924             plist)) {
1925                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1926                     jobref) {
1927                         PROC_UNLOCK(p);
1928                         td->td_retval[0] = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
1929                         splx(s);
1930                         return (0);
1931                 }
1932         }
1933
1934         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1935             plist)) {
1936                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1937                     jobref) {
1938                         PROC_UNLOCK(p);
1939                         td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
1940                         splx(s);
1941                         return (0);
1942                 }
1943         }
1944         splx(s);
1945         PROC_UNLOCK(p);
1946
1947 #if (0)
1948         /*
1949          * Hack for lio.
1950          */
1951         status = fuword(&uap->aiocbp->_aiocb_private.status);
1952         if (status == -1)
1953                 return fuword(&uap->aiocbp->_aiocb_private.error);
1954 #endif
1955         return (EINVAL);
1956 }
1957
1958 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
1959 int
1960 aio_read(struct thread *td, struct aio_read_args *uap)
1961 {
1962
1963         return aio_aqueue(td, uap->aiocbp, LIO_READ);
1964 }
1965
1966 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
1967 int
1968 aio_write(struct thread *td, struct aio_write_args *uap)
1969 {
1970
1971         return aio_aqueue(td, uap->aiocbp, LIO_WRITE);
1972 }
1973
1974 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
1975 int
1976 lio_listio(struct thread *td, struct lio_listio_args *uap)
1977 {
1978         struct proc *p = td->td_proc;
1979         int nent, nentqueued;
1980         struct aiocb *iocb, * const *cbptr;
1981         struct aiocblist *cb;
1982         struct kaioinfo *ki;
1983         struct aio_liojob *lj;
1984         struct kevent kev;
1985         struct kqueue * kq;
1986         struct file *kq_fp;
1987         int error, runningcode;
1988         int nerror;
1989         int i;
1990
1991         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
1992                 return (EINVAL);
1993
1994         nent = uap->nent;
1995         if (nent < 0 || nent > AIO_LISTIO_MAX)
1996                 return (EINVAL);
1997
1998         if (p->p_aioinfo == NULL)
1999                 aio_init_aioinfo(p);
2000
2001         if ((nent + num_queue_count) > max_queue_count)
2002                 return (EAGAIN);
2003
2004         ki = p->p_aioinfo;
2005         if ((nent + ki->kaio_queue_count) > ki->kaio_qallowed_count)
2006                 return (EAGAIN);
2007
2008         lj = uma_zalloc(aiolio_zone, M_WAITOK);
2009         if (!lj)
2010                 return (EAGAIN);
2011
2012         lj->lioj_flags = 0;
2013         lj->lioj_buffer_count = 0;
2014         lj->lioj_buffer_finished_count = 0;
2015         lj->lioj_queue_count = 0;
2016         lj->lioj_queue_finished_count = 0;
2017         lj->lioj_total_count = nent;
2018         knlist_init(&lj->klist, NULL, NULL, NULL, NULL);
2019
2020         kev.ident = 0;
2021
2022         /*
2023          * Setup signal.
2024          */
2025         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2026                 error = copyin(uap->sig, &lj->lioj_signal,
2027                     sizeof(lj->lioj_signal));
2028                 if (error) {
2029                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2030                         return (error);
2031                 }
2032
2033                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2034                         /* Assume only new style KEVENT */
2035                         kev.ident = lj->lioj_signal.sigev_notify_kqueue;
2036                         kev.udata = lj->lioj_signal.sigev_value.sigval_ptr;
2037
2038                         if ((u_int)kev.ident >= p->p_fd->fd_nfiles ||
2039                             (kq_fp = p->p_fd->fd_ofiles[kev.ident]) == NULL ||
2040                             (kq_fp->f_type != DTYPE_KQUEUE)) {
2041                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2042                                 return (EBADF);
2043                         }
2044                         kq = (struct kqueue *)kq_fp->f_data;
2045                         kev.filter = EVFILT_LIO;
2046                         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
2047                         kev.ident = (uintptr_t)lj; /* something unique */
2048                         kev.data = (intptr_t)lj;
2049                         error = kqueue_register(kq, &kev, td, 1);
2050                         if (error) {
2051                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2052                                 return (error);
2053                         }
2054                 } else  if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
2055                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2056                         return EINVAL;
2057                 } else {
2058                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
2059                         lj->lioj_flags &= ~LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2060                 }
2061         } else
2062                 lj->lioj_flags &= ~LIOJ_SIGNAL;
2063
2064         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2065         /*
2066          * Get pointers to the list of I/O requests.
2067          */
2068         nerror = 0;
2069         nentqueued = 0;
2070         cbptr = uap->acb_list;
2071         for (i = 0; i < uap->nent; i++) {
2072                 iocb = (struct aiocb *)(intptr_t)fuword(&cbptr[i]);
2073                 if (((intptr_t)iocb != -1) && ((intptr_t)iocb != 0)) {
2074                         error = _aio_aqueue(td, iocb, lj, 0);
2075                         if (error == 0)
2076                                 nentqueued++;
2077                         else
2078                                 nerror++;
2079                 }
2080         }
2081
2082         /*
2083          * If we haven't queued any, then just return error.
2084          */
2085         if (nentqueued == 0)
2086                 return (0);
2087
2088         /*
2089          * Calculate the appropriate error return.
2090          */
2091         runningcode = 0;
2092         if (nerror)
2093                 runningcode = EIO;
2094
2095         if (uap->mode == LIO_WAIT) {
2096                 int command, found;
2097                 long jobref;
2098
2099                 for (;;) {
2100                         found = 0;
2101                         for (i = 0; i < uap->nent; i++) {
2102                                 /*
2103                                  * Fetch address of the control buf pointer in
2104                                  * user space.
2105                                  */
2106                                 iocb = (struct aiocb *)
2107                                     (intptr_t)fuword(&cbptr[i]);
2108                                 if (((intptr_t)iocb == -1) || ((intptr_t)iocb
2109                                     == 0))
2110                                         continue;
2111
2112                                 /*
2113                                  * Fetch the associated command from user space.
2114                                  */
2115                                 command = fuword(&iocb->aio_lio_opcode);
2116                                 if (command == LIO_NOP) {
2117                                         found++;
2118                                         continue;
2119                                 }
2120
2121                                 jobref =
2122                                     fuword(&iocb->_aiocb_private.kernelinfo);
2123
2124                                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
2125                                         if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo)
2126                                             == jobref) {
2127                                                 if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode
2128                                                     == LIO_WRITE) {
2129                                                         p->p_stats->p_ru.ru_oublock
2130                                                             +=
2131                                                             cb->outputcharge;
2132                                                         cb->outputcharge = 0;
2133                                                 } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode
2134                                                     == LIO_READ) {
2135                                                         p->p_stats->p_ru.ru_inblock
2136                                                             += cb->inputcharge;
2137                                                         cb->inputcharge = 0;
2138                                                 }
2139                                                 found++;
2140                                                 break;
2141                                         }
2142                                 }
2143
2144                                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_bufdone, plist) {
2145                                         if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo)
2146                                             == jobref) {
2147                                                 found++;
2148                                                 break;
2149                                         }
2150                                 }
2151                         }
2152
2153                         /*
2154                          * If all I/Os have been disposed of, then we can
2155                          * return.
2156                          */
2157                         if (found == nentqueued)
2158                                 return (runningcode);
2159
2160                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2161                         error = tsleep(p, PRIBIO | PCATCH, "aiospn", 0);
2162
2163                         if (error == EINTR)
2164                                 return (EINTR);
2165                         else if (error == EWOULDBLOCK)
2166                                 return (EAGAIN);
2167                 }
2168         }
2169
2170         return (runningcode);
2171 }
2172
2173 /*
2174  * Interrupt handler for physio, performs the necessary process wakeups, and
2175  * signals.
2176  */
2177 static void
2178 aio_physwakeup(struct buf *bp)
2179 {
2180         struct aiocblist *aiocbe;
2181         struct proc *userp;
2182
2183         mtx_lock(&Giant);
2184         bp->b_flags |= B_DONE;
2185         wakeup(bp);
2186
2187         aiocbe = (struct aiocblist *)bp->b_caller1;
2188         if (aiocbe) {
2189                 userp = aiocbe->userproc;
2190
2191                 aiocbe->jobstate = JOBST_JOBBFINISHED;
2192                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.status -= bp->b_resid;
2193                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = 0;
2194                 aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
2195
2196                 if (bp->b_ioflags & BIO_ERROR)
2197                         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = bp->b_error;
2198
2199                 aio_bio_done_notify(userp, aiocbe, DONE_BUF);
2200         }
2201         mtx_unlock(&Giant);
2202 }
2203
2204 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2205 int
2206 aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aio_waitcomplete_args *uap)
2207 {
2208         struct proc *p = td->td_proc;
2209         struct timeval atv;
2210         struct timespec ts;
2211         struct kaioinfo *ki;
2212         struct aiocblist *cb = NULL;
2213         int error, s, timo;
2214
2215         suword(uap->aiocbp, (int)NULL);
2216
2217         timo = 0;
2218         if (uap->timeout) {
2219                 /* Get timespec struct. */
2220                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2221                 if (error)
2222                         return (error);
2223
2224                 if ((ts.tv_nsec < 0) || (ts.tv_nsec >= 1000000000))
2225                         return (EINVAL);
2226
2227                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, &ts);
2228                 if (itimerfix(&atv))
2229                         return (EINVAL);
2230                 timo = tvtohz(&atv);
2231         }
2232
2233         ki = p->p_aioinfo;
2234         if (ki == NULL)
2235                 return (EAGAIN);
2236
2237         for (;;) {
2238                 PROC_LOCK(p);
2239                 if ((cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobdone)) != 0) {
2240                         PROC_UNLOCK(p);
2241                         suword(uap->aiocbp, (uintptr_t)cb->uuaiocb);
2242                         td->td_retval[0] = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
2243                         if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
2244                                 p->p_stats->p_ru.ru_oublock +=
2245                                     cb->outputcharge;
2246                                 cb->outputcharge = 0;
2247                         } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
2248                                 p->p_stats->p_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
2249                                 cb->inputcharge = 0;
2250                         }
2251                         error = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2252                         aio_free_entry(cb);
2253                         return (error);
2254                 }
2255
2256                 s = splbio();
2257                 if ((cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone)) != 0 ) {
2258                         PROC_UNLOCK(p);
2259                         splx(s);
2260                         suword(uap->aiocbp, (uintptr_t)cb->uuaiocb);
2261                         error = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2262                         td->td_retval[0] = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
2263                         aio_free_entry(cb);
2264                         return (error);
2265                 }
2266
2267                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2268                 error = msleep(p, &p->p_mtx, PDROP | PRIBIO | PCATCH, "aiowc",
2269                     timo);
2270                 splx(s);
2271
2272                 if (error == ERESTART)
2273                         return (EINTR);
2274                 else if (error < 0)
2275                         return (error);
2276                 else if (error == EINTR)
2277                         return (EINTR);
2278                 else if (error == EWOULDBLOCK)
2279                         return (EAGAIN);
2280         }
2281 }
2282
2283 /* kqueue attach function */
2284 static int
2285 filt_aioattach(struct knote *kn)
2286 {
2287         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2288
2289         /*
2290          * The aiocbe pointer must be validated before using it, so
2291          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2292          * set EV_FLAG1.
2293          */
2294         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2295                 return (EPERM);
2296         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2297
2298         knlist_add(&aiocbe->klist, kn, 0);
2299
2300         return (0);
2301 }
2302
2303 /* kqueue detach function */
2304 static void
2305 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2306 {
2307         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2308
2309         if (!knlist_empty(&aiocbe->klist))
2310                 knlist_remove(&aiocbe->klist, kn, 0);
2311 }
2312
2313 /* kqueue filter function */
2314 /*ARGSUSED*/
2315 static int
2316 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2317 {
2318         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2319
2320         kn->kn_data = aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error;
2321         if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBFINISHED &&
2322             aiocbe->jobstate != JOBST_JOBBFINISHED)
2323                 return (0);
2324         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2325         return (1);
2326 }
2327
2328 /* kqueue attach function */
2329 static int
2330 filt_lioattach(struct knote *kn)
2331 {
2332         struct aio_liojob * lj = (struct aio_liojob *)kn->kn_sdata;
2333
2334         /*
2335          * The aio_liojob pointer must be validated before using it, so
2336          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2337          * set EV_FLAG1.
2338          */
2339         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2340                 return (EPERM);
2341         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2342
2343         knlist_add(&lj->klist, kn, 0);
2344
2345         return (0);
2346 }
2347
2348 /* kqueue detach function */
2349 static void
2350 filt_liodetach(struct knote *kn)
2351 {
2352         struct aio_liojob * lj = (struct aio_liojob *)kn->kn_sdata;
2353
2354         if (!knlist_empty(&lj->klist))
2355                 knlist_remove(&lj->klist, kn, 0);
2356 }
2357
2358 /* kqueue filter function */
2359 /*ARGSUSED*/
2360 static int
2361 filt_lio(struct knote *kn, long hint)
2362 {
2363         struct aio_liojob * lj = (struct aio_liojob *)kn->kn_sdata;
2364         return (lj->lioj_flags & LIOJ_KEVENT_POSTED);
2365 }