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