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