]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_aio.c
aio_aqueue(): avoid ucred leak on failure path
[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 && (opcode & LIO_WRITE)) {
821                         PROC_LOCK(job->userproc);
822                         kern_psignal(job->userproc, SIGPIPE);
823                         PROC_UNLOCK(job->userproc);
824                 }
825         }
826
827         cnt -= job->uiop->uio_resid;
828         td->td_ucred = td_savedcred;
829         if (error)
830                 aio_complete(job, -1, error);
831         else
832                 aio_complete(job, cnt, 0);
833 }
834
835 static void
836 aio_process_sync(struct kaiocb *job)
837 {
838         struct thread *td = curthread;
839         struct ucred *td_savedcred = td->td_ucred;
840         struct file *fp = job->fd_file;
841         int error = 0;
842
843         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode & LIO_SYNC,
844             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
845
846         td->td_ucred = job->cred;
847         if (fp->f_vnode != NULL) {
848                 error = aio_fsync_vnode(td, fp->f_vnode,
849                     job->uaiocb.aio_lio_opcode);
850         }
851         td->td_ucred = td_savedcred;
852         if (error)
853                 aio_complete(job, -1, error);
854         else
855                 aio_complete(job, 0, 0);
856 }
857
858 static void
859 aio_process_mlock(struct kaiocb *job)
860 {
861         struct aiocb *cb = &job->uaiocb;
862         int error;
863
864         KASSERT(job->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_MLOCK,
865             ("%s: opcode %d", __func__, job->uaiocb.aio_lio_opcode));
866
867         aio_switch_vmspace(job);
868         error = kern_mlock(job->userproc, job->cred,
869             __DEVOLATILE(uintptr_t, cb->aio_buf), cb->aio_nbytes);
870         aio_complete(job, error != 0 ? -1 : 0, error);
871 }
872
873 static void
874 aio_bio_done_notify(struct proc *userp, struct kaiocb *job)
875 {
876         struct aioliojob *lj;
877         struct kaioinfo *ki;
878         struct kaiocb *sjob, *sjobn;
879         int lj_done;
880         bool schedule_fsync;
881
882         ki = userp->p_aioinfo;
883         AIO_LOCK_ASSERT(ki, MA_OWNED);
884         lj = job->lio;
885         lj_done = 0;
886         if (lj) {
887                 lj->lioj_finished_count++;
888                 if (lj->lioj_count == lj->lioj_finished_count)
889                         lj_done = 1;
890         }
891         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_done, job, plist);
892         MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
893
894         if (ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
895                 goto notification_done;
896
897         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
898             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)
899                 aio_sendsig(userp, &job->uaiocb.aio_sigevent, &job->ksi, true);
900
901         KNOTE_LOCKED(&job->klist, 1);
902
903         if (lj_done) {
904                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
905                         lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
906                         KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
907                 }
908                 if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL | LIOJ_SIGNAL_POSTED))
909                     == LIOJ_SIGNAL &&
910                     (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
911                     lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
912                         aio_sendsig(userp, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi,
913                             true);
914                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
915                 }
916         }
917
918 notification_done:
919         if (job->jobflags & KAIOCB_CHECKSYNC) {
920                 schedule_fsync = false;
921                 TAILQ_FOREACH_SAFE(sjob, &ki->kaio_syncqueue, list, sjobn) {
922                         if (job->fd_file != sjob->fd_file ||
923                             job->seqno >= sjob->seqno)
924                                 continue;
925                         if (--sjob->pending > 0)
926                                 continue;
927                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, sjob, list);
928                         if (!aio_clear_cancel_function_locked(sjob))
929                                 continue;
930                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncready, sjob, list);
931                         schedule_fsync = true;
932                 }
933                 if (schedule_fsync)
934                         taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick,
935                             &ki->kaio_sync_task);
936         }
937         if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
938                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
939                 wakeup(&userp->p_aioinfo);
940         }
941 }
942
943 static void
944 aio_schedule_fsync(void *context, int pending)
945 {
946         struct kaioinfo *ki;
947         struct kaiocb *job;
948
949         ki = context;
950         AIO_LOCK(ki);
951         while (!TAILQ_EMPTY(&ki->kaio_syncready)) {
952                 job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_syncready);
953                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncready, job, list);
954                 AIO_UNLOCK(ki);
955                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
956                 AIO_LOCK(ki);
957         }
958         AIO_UNLOCK(ki);
959 }
960
961 bool
962 aio_cancel_cleared(struct kaiocb *job)
963 {
964
965         /*
966          * The caller should hold the same queue lock held when
967          * aio_clear_cancel_function() was called and set this flag
968          * ensuring this check sees an up-to-date value.  However,
969          * there is no way to assert that.
970          */
971         return ((job->jobflags & KAIOCB_CLEARED) != 0);
972 }
973
974 static bool
975 aio_clear_cancel_function_locked(struct kaiocb *job)
976 {
977
978         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
979         MPASS(job->cancel_fn != NULL);
980         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLING) {
981                 job->jobflags |= KAIOCB_CLEARED;
982                 return (false);
983         }
984         job->cancel_fn = NULL;
985         return (true);
986 }
987
988 bool
989 aio_clear_cancel_function(struct kaiocb *job)
990 {
991         struct kaioinfo *ki;
992         bool ret;
993
994         ki = job->userproc->p_aioinfo;
995         AIO_LOCK(ki);
996         ret = aio_clear_cancel_function_locked(job);
997         AIO_UNLOCK(ki);
998         return (ret);
999 }
1000
1001 static bool
1002 aio_set_cancel_function_locked(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1003 {
1004
1005         AIO_LOCK_ASSERT(job->userproc->p_aioinfo, MA_OWNED);
1006         if (job->jobflags & KAIOCB_CANCELLED)
1007                 return (false);
1008         job->cancel_fn = func;
1009         return (true);
1010 }
1011
1012 bool
1013 aio_set_cancel_function(struct kaiocb *job, aio_cancel_fn_t *func)
1014 {
1015         struct kaioinfo *ki;
1016         bool ret;
1017
1018         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1019         AIO_LOCK(ki);
1020         ret = aio_set_cancel_function_locked(job, func);
1021         AIO_UNLOCK(ki);
1022         return (ret);
1023 }
1024
1025 void
1026 aio_complete(struct kaiocb *job, long status, int error)
1027 {
1028         struct kaioinfo *ki;
1029         struct proc *userp;
1030
1031         job->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1032         job->uaiocb._aiocb_private.status = status;
1033
1034         userp = job->userproc;
1035         ki = userp->p_aioinfo;
1036
1037         AIO_LOCK(ki);
1038         KASSERT(!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED),
1039             ("duplicate aio_complete"));
1040         job->jobflags |= KAIOCB_FINISHED;
1041         if ((job->jobflags & (KAIOCB_QUEUEING | KAIOCB_CANCELLING)) == 0) {
1042                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1043                 aio_bio_done_notify(userp, job);
1044         }
1045         AIO_UNLOCK(ki);
1046 }
1047
1048 void
1049 aio_cancel(struct kaiocb *job)
1050 {
1051
1052         aio_complete(job, -1, ECANCELED);
1053 }
1054
1055 void
1056 aio_switch_vmspace(struct kaiocb *job)
1057 {
1058
1059         vmspace_switch_aio(job->userproc->p_vmspace);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process_*,
1064  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
1065  */
1066 static void
1067 aio_daemon(void *_id)
1068 {
1069         struct kaiocb *job;
1070         struct aioproc *aiop;
1071         struct kaioinfo *ki;
1072         struct proc *p;
1073         struct vmspace *myvm;
1074         struct thread *td = curthread;
1075         int id = (intptr_t)_id;
1076
1077         /*
1078          * Grab an extra reference on the daemon's vmspace so that it
1079          * doesn't get freed by jobs that switch to a different
1080          * vmspace.
1081          */
1082         p = td->td_proc;
1083         myvm = vmspace_acquire_ref(p);
1084
1085         KASSERT(p->p_textvp == NULL, ("kthread has a textvp"));
1086
1087         /*
1088          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
1089          * per daemon.
1090          */
1091         aiop = uma_zalloc(aiop_zone, M_WAITOK);
1092         aiop->aioproc = p;
1093         aiop->aioprocflags = 0;
1094
1095         /*
1096          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
1097          * and creating too many daemons.)
1098          */
1099         sema_post(&aio_newproc_sem);
1100
1101         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1102         for (;;) {
1103                 /*
1104                  * Take daemon off of free queue
1105                  */
1106                 if (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) {
1107                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1108                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1109                 }
1110
1111                 /*
1112                  * Check for jobs.
1113                  */
1114                 while ((job = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
1115                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1116
1117                         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1118                         job->handle_fn(job);
1119
1120                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1121                         /* Decrement the active job count. */
1122                         ki->kaio_active_count--;
1123                 }
1124
1125                 /*
1126                  * Disconnect from user address space.
1127                  */
1128                 if (p->p_vmspace != myvm) {
1129                         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1130                         vmspace_switch_aio(myvm);
1131                         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1132                         /*
1133                          * We have to restart to avoid race, we only sleep if
1134                          * no job can be selected.
1135                          */
1136                         continue;
1137                 }
1138
1139                 mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1140
1141                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
1142                 aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
1143
1144                 /*
1145                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
1146                  * thereby freeing resources.
1147                  */
1148                 if (msleep(p, &aio_job_mtx, PRIBIO, "aiordy",
1149                     aiod_lifetime) == EWOULDBLOCK && TAILQ_EMPTY(&aio_jobs) &&
1150                     (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) &&
1151                     num_aio_procs > target_aio_procs)
1152                         break;
1153         }
1154         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1155         num_aio_procs--;
1156         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1157         uma_zfree(aiop_zone, aiop);
1158         free_unr(aiod_unr, id);
1159         vmspace_free(myvm);
1160
1161         KASSERT(p->p_vmspace == myvm,
1162             ("AIOD: bad vmspace for exiting daemon"));
1163         KASSERT(refcount_load(&myvm->vm_refcnt) > 1,
1164             ("AIOD: bad vm refcnt for exiting daemon: %d",
1165             refcount_load(&myvm->vm_refcnt)));
1166         kproc_exit(0);
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Create a new AIO daemon. This is mostly a kernel-thread fork routine. The
1171  * AIO daemon modifies its environment itself.
1172  */
1173 static int
1174 aio_newproc(int *start)
1175 {
1176         int error;
1177         struct proc *p;
1178         int id;
1179
1180         id = alloc_unr(aiod_unr);
1181         error = kproc_create(aio_daemon, (void *)(intptr_t)id, &p,
1182                 RFNOWAIT, 0, "aiod%d", id);
1183         if (error == 0) {
1184                 /*
1185                  * Wait until daemon is started.
1186                  */
1187                 sema_wait(&aio_newproc_sem);
1188                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1189                 num_aio_procs++;
1190                 if (start != NULL)
1191                         (*start)--;
1192                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1193         } else {
1194                 free_unr(aiod_unr, id);
1195         }
1196         return (error);
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Try the high-performance, low-overhead bio method for eligible
1201  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
1202  * thus has very low overhead.
1203  *
1204  * Assumes that the caller, aio_aqueue(), has incremented the file
1205  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
1206  * duration of this call.
1207  */
1208 static int
1209 aio_qbio(struct proc *p, struct kaiocb *job)
1210 {
1211         struct aiocb *cb;
1212         struct file *fp;
1213         struct buf *pbuf;
1214         struct vnode *vp;
1215         struct cdevsw *csw;
1216         struct cdev *dev;
1217         struct kaioinfo *ki;
1218         struct bio **bios = NULL;
1219         off_t offset;
1220         int bio_cmd, error, i, iovcnt, opcode, poff, ref;
1221         vm_prot_t prot;
1222         bool use_unmapped;
1223
1224         cb = &job->uaiocb;
1225         fp = job->fd_file;
1226         opcode = cb->aio_lio_opcode;
1227
1228         if (!(opcode == LIO_WRITE || opcode == LIO_WRITEV ||
1229             opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV))
1230                 return (-1);
1231         if (fp == NULL || fp->f_type != DTYPE_VNODE)
1232                 return (-1);
1233
1234         vp = fp->f_vnode;
1235         if (vp->v_type != VCHR)
1236                 return (-1);
1237         if (vp->v_bufobj.bo_bsize == 0)
1238                 return (-1);
1239
1240         bio_cmd = (opcode & LIO_WRITE) ? BIO_WRITE : BIO_READ;
1241         iovcnt = job->uiop->uio_iovcnt;
1242         if (iovcnt > max_buf_aio)
1243                 return (-1);
1244         for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
1245                 if (job->uiop->uio_iov[i].iov_len % vp->v_bufobj.bo_bsize != 0)
1246                         return (-1);
1247                 if (job->uiop->uio_iov[i].iov_len > maxphys) {
1248                         error = -1;
1249                         return (-1);
1250                 }
1251         }
1252         offset = cb->aio_offset;
1253
1254         ref = 0;
1255         csw = devvn_refthread(vp, &dev, &ref);
1256         if (csw == NULL)
1257                 return (ENXIO);
1258
1259         if ((csw->d_flags & D_DISK) == 0) {
1260                 error = -1;
1261                 goto unref;
1262         }
1263         if (job->uiop->uio_resid > dev->si_iosize_max) {
1264                 error = -1;
1265                 goto unref;
1266         }
1267
1268         ki = p->p_aioinfo;
1269         job->error = 0;
1270
1271         use_unmapped = (dev->si_flags & SI_UNMAPPED) && unmapped_buf_allowed;
1272         if (!use_unmapped) {
1273                 AIO_LOCK(ki);
1274                 if (ki->kaio_buffer_count + iovcnt > max_buf_aio) {
1275                         AIO_UNLOCK(ki);
1276                         error = EAGAIN;
1277                         goto unref;
1278                 }
1279                 ki->kaio_buffer_count += iovcnt;
1280                 AIO_UNLOCK(ki);
1281         }
1282
1283         bios = malloc(sizeof(struct bio *) * iovcnt, M_TEMP, M_WAITOK);
1284         atomic_store_int(&job->nbio, iovcnt);
1285         for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
1286                 struct vm_page** pages;
1287                 struct bio *bp;
1288                 void *buf;
1289                 size_t nbytes;
1290                 int npages;
1291
1292                 buf = job->uiop->uio_iov[i].iov_base;
1293                 nbytes = job->uiop->uio_iov[i].iov_len;
1294
1295                 bios[i] = g_alloc_bio();
1296                 bp = bios[i];
1297
1298                 poff = (vm_offset_t)buf & PAGE_MASK;
1299                 if (use_unmapped) {
1300                         pbuf = NULL;
1301                         pages = malloc(sizeof(vm_page_t) * (atop(round_page(
1302                             nbytes)) + 1), M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1303                 } else {
1304                         pbuf = uma_zalloc(pbuf_zone, M_WAITOK);
1305                         BUF_KERNPROC(pbuf);
1306                         pages = pbuf->b_pages;
1307                 }
1308
1309                 bp->bio_length = nbytes;
1310                 bp->bio_bcount = nbytes;
1311                 bp->bio_done = aio_biowakeup;
1312                 bp->bio_offset = offset;
1313                 bp->bio_cmd = bio_cmd;
1314                 bp->bio_dev = dev;
1315                 bp->bio_caller1 = job;
1316                 bp->bio_caller2 = pbuf;
1317
1318                 prot = VM_PROT_READ;
1319                 if (opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV)
1320                         prot |= VM_PROT_WRITE;  /* Less backwards than it looks */
1321                 npages = vm_fault_quick_hold_pages(&curproc->p_vmspace->vm_map,
1322                     (vm_offset_t)buf, bp->bio_length, prot, pages,
1323                     atop(maxphys) + 1);
1324                 if (npages < 0) {
1325                         if (pbuf != NULL)
1326                                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
1327                         else
1328                                 free(pages, M_TEMP);
1329                         error = EFAULT;
1330                         g_destroy_bio(bp);
1331                         i--;
1332                         goto destroy_bios;
1333                 }
1334                 if (pbuf != NULL) {
1335                         pmap_qenter((vm_offset_t)pbuf->b_data, pages, npages);
1336                         bp->bio_data = pbuf->b_data + poff;
1337                         pbuf->b_npages = npages;
1338                         atomic_add_int(&num_buf_aio, 1);
1339                 } else {
1340                         bp->bio_ma = pages;
1341                         bp->bio_ma_n = npages;
1342                         bp->bio_ma_offset = poff;
1343                         bp->bio_data = unmapped_buf;
1344                         bp->bio_flags |= BIO_UNMAPPED;
1345                         atomic_add_int(&num_unmapped_aio, 1);
1346                 }
1347
1348                 offset += nbytes;
1349         }
1350
1351         /* Perform transfer. */
1352         for (i = 0; i < iovcnt; i++)
1353                 csw->d_strategy(bios[i]);
1354         free(bios, M_TEMP);
1355
1356         dev_relthread(dev, ref);
1357         return (0);
1358
1359 destroy_bios:
1360         for (; i >= 0; i--)
1361                 aio_biocleanup(bios[i]);
1362         free(bios, M_TEMP);
1363 unref:
1364         dev_relthread(dev, ref);
1365         return (error);
1366 }
1367
1368 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1369 static int
1370 convert_old_sigevent(struct osigevent *osig, struct sigevent *nsig)
1371 {
1372
1373         /*
1374          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
1375          * supported by AIO with the old sigevent structure.
1376          */
1377         nsig->sigev_notify = osig->sigev_notify;
1378         switch (nsig->sigev_notify) {
1379         case SIGEV_NONE:
1380                 break;
1381         case SIGEV_SIGNAL:
1382                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
1383                 break;
1384         case SIGEV_KEVENT:
1385                 nsig->sigev_notify_kqueue =
1386                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
1387                 nsig->sigev_value.sival_ptr = osig->sigev_value.sival_ptr;
1388                 break;
1389         default:
1390                 return (EINVAL);
1391         }
1392         return (0);
1393 }
1394
1395 static int
1396 aiocb_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob,
1397     int type __unused)
1398 {
1399         struct oaiocb *ojob;
1400         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
1401         int error;
1402
1403         bzero(kcb, sizeof(struct aiocb));
1404         error = copyin(ujob, kcb, sizeof(struct oaiocb));
1405         if (error)
1406                 return (error);
1407         /* No need to copyin aio_iov, because it did not exist in FreeBSD 6 */
1408         ojob = (struct oaiocb *)kcb;
1409         return (convert_old_sigevent(&ojob->aio_sigevent, &kcb->aio_sigevent));
1410 }
1411 #endif
1412
1413 static int
1414 aiocb_copyin(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob, int type)
1415 {
1416         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
1417         int error;
1418
1419         error = copyin(ujob, kcb, sizeof(struct aiocb));
1420         if (error)
1421                 return (error);
1422         if (type & LIO_VECTORED) {
1423                 /* malloc a uio and copy in the iovec */
1424                 error = copyinuio(__DEVOLATILE(struct iovec*, kcb->aio_iov),
1425                     kcb->aio_iovcnt, &kjob->uiop);
1426         }
1427
1428         return (error);
1429 }
1430
1431 static long
1432 aiocb_fetch_status(struct aiocb *ujob)
1433 {
1434
1435         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.status));
1436 }
1437
1438 static long
1439 aiocb_fetch_error(struct aiocb *ujob)
1440 {
1441
1442         return (fuword(&ujob->_aiocb_private.error));
1443 }
1444
1445 static int
1446 aiocb_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
1447 {
1448
1449         return (suword(&ujob->_aiocb_private.status, status));
1450 }
1451
1452 static int
1453 aiocb_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
1454 {
1455
1456         return (suword(&ujob->_aiocb_private.error, error));
1457 }
1458
1459 static int
1460 aiocb_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
1461 {
1462
1463         return (suword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
1464 }
1465
1466 static int
1467 aiocb_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
1468 {
1469
1470         return (suword(ujobp, (long)ujob));
1471 }
1472
1473 static struct aiocb_ops aiocb_ops = {
1474         .aio_copyin = aiocb_copyin,
1475         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1476         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1477         .store_status = aiocb_store_status,
1478         .store_error = aiocb_store_error,
1479         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1480         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1481 };
1482
1483 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
1484 static struct aiocb_ops aiocb_ops_osigevent = {
1485         .aio_copyin = aiocb_copyin_old_sigevent,
1486         .fetch_status = aiocb_fetch_status,
1487         .fetch_error = aiocb_fetch_error,
1488         .store_status = aiocb_store_status,
1489         .store_error = aiocb_store_error,
1490         .store_kernelinfo = aiocb_store_kernelinfo,
1491         .store_aiocb = aiocb_store_aiocb,
1492 };
1493 #endif
1494
1495 /*
1496  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct bio VCHR
1497  * technique is done in this code.
1498  */
1499 int
1500 aio_aqueue(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aioliojob *lj,
1501     int type, struct aiocb_ops *ops)
1502 {
1503         struct proc *p = td->td_proc;
1504         struct file *fp = NULL;
1505         struct kaiocb *job;
1506         struct kaioinfo *ki;
1507         struct kevent kev;
1508         int opcode;
1509         int error;
1510         int fd, kqfd;
1511         int jid;
1512         u_short evflags;
1513
1514         if (p->p_aioinfo == NULL)
1515                 aio_init_aioinfo(p);
1516
1517         ki = p->p_aioinfo;
1518
1519         ops->store_status(ujob, -1);
1520         ops->store_error(ujob, 0);
1521         ops->store_kernelinfo(ujob, -1);
1522
1523         if (num_queue_count >= max_queue_count ||
1524             ki->kaio_count >= max_aio_queue_per_proc) {
1525                 error = EAGAIN;
1526                 goto err1;
1527         }
1528
1529         job = uma_zalloc(aiocb_zone, M_WAITOK | M_ZERO);
1530         knlist_init_mtx(&job->klist, AIO_MTX(ki));
1531
1532         error = ops->aio_copyin(ujob, job, type);
1533         if (error)
1534                 goto err2;
1535
1536         if (job->uaiocb.aio_nbytes > IOSIZE_MAX) {
1537                 error = EINVAL;
1538                 goto err2;
1539         }
1540
1541         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT &&
1542             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_SIGNAL &&
1543             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_THREAD_ID &&
1544             job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_NONE) {
1545                 error = EINVAL;
1546                 goto err2;
1547         }
1548
1549         if ((job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
1550              job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) &&
1551                 !_SIG_VALID(job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1552                 error = EINVAL;
1553                 goto err2;
1554         }
1555
1556         /* Get the opcode. */
1557         if (type == LIO_NOP) {
1558                 switch (job->uaiocb.aio_lio_opcode) {
1559                 case LIO_WRITE:
1560                 case LIO_NOP:
1561                 case LIO_READ:
1562                         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
1563                         break;
1564                 default:
1565                         error = EINVAL;
1566                         goto err2;
1567                 }
1568         } else
1569                 opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1570
1571         ksiginfo_init(&job->ksi);
1572
1573         /* Save userspace address of the job info. */
1574         job->ujob = ujob;
1575
1576         /*
1577          * Validate the opcode and fetch the file object for the specified
1578          * file descriptor.
1579          *
1580          * XXXRW: Moved the opcode validation up here so that we don't
1581          * retrieve a file descriptor without knowing what the capabiltity
1582          * should be.
1583          */
1584         fd = job->uaiocb.aio_fildes;
1585         switch (opcode) {
1586         case LIO_WRITE:
1587         case LIO_WRITEV:
1588                 error = fget_write(td, fd, &cap_pwrite_rights, &fp);
1589                 break;
1590         case LIO_READ:
1591         case LIO_READV:
1592                 error = fget_read(td, fd, &cap_pread_rights, &fp);
1593                 break;
1594         case LIO_SYNC:
1595         case LIO_DSYNC:
1596                 error = fget(td, fd, &cap_fsync_rights, &fp);
1597                 break;
1598         case LIO_MLOCK:
1599                 break;
1600         case LIO_NOP:
1601                 error = fget(td, fd, &cap_no_rights, &fp);
1602                 break;
1603         default:
1604                 error = EINVAL;
1605         }
1606         if (error)
1607                 goto err3;
1608
1609         if ((opcode & LIO_SYNC) && fp->f_vnode == NULL) {
1610                 error = EINVAL;
1611                 goto err3;
1612         }
1613
1614         if ((opcode == LIO_READ || opcode == LIO_READV ||
1615             opcode == LIO_WRITE || opcode == LIO_WRITEV) &&
1616             job->uaiocb.aio_offset < 0 &&
1617             (fp->f_vnode == NULL || fp->f_vnode->v_type != VCHR)) {
1618                 error = EINVAL;
1619                 goto err3;
1620         }
1621
1622         job->fd_file = fp;
1623
1624         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1625         jid = jobrefid++;
1626         job->seqno = jobseqno++;
1627         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1628         error = ops->store_kernelinfo(ujob, jid);
1629         if (error) {
1630                 error = EINVAL;
1631                 goto err3;
1632         }
1633         job->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jid;
1634
1635         if (opcode == LIO_NOP) {
1636                 fdrop(fp, td);
1637                 MPASS(job->uiop == &job->uio || job->uiop == NULL);
1638                 uma_zfree(aiocb_zone, job);
1639                 return (0);
1640         }
1641
1642         if (job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify != SIGEV_KEVENT)
1643                 goto no_kqueue;
1644         evflags = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kevent_flags;
1645         if ((evflags & ~(EV_CLEAR | EV_DISPATCH | EV_ONESHOT)) != 0) {
1646                 error = EINVAL;
1647                 goto err3;
1648         }
1649         kqfd = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1650         memset(&kev, 0, sizeof(kev));
1651         kev.ident = (uintptr_t)job->ujob;
1652         kev.filter = EVFILT_AIO;
1653         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1 | evflags;
1654         kev.data = (intptr_t)job;
1655         kev.udata = job->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sival_ptr;
1656         error = kqfd_register(kqfd, &kev, td, M_WAITOK);
1657         if (error)
1658                 goto err3;
1659
1660 no_kqueue:
1661
1662         ops->store_error(ujob, EINPROGRESS);
1663         job->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1664         job->userproc = p;
1665         job->cred = crhold(td->td_ucred);
1666         job->jobflags = KAIOCB_QUEUEING;
1667         job->lio = lj;
1668
1669         if (opcode & LIO_VECTORED) {
1670                 /* Use the uio copied in by aio_copyin */
1671                 MPASS(job->uiop != &job->uio && job->uiop != NULL);
1672         } else {
1673                 /* Setup the inline uio */
1674                 job->iov[0].iov_base = (void *)(uintptr_t)job->uaiocb.aio_buf;
1675                 job->iov[0].iov_len = job->uaiocb.aio_nbytes;
1676                 job->uio.uio_iov = job->iov;
1677                 job->uio.uio_iovcnt = 1;
1678                 job->uio.uio_resid = job->uaiocb.aio_nbytes;
1679                 job->uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1680                 job->uiop = &job->uio;
1681         }
1682         switch (opcode & (LIO_READ | LIO_WRITE)) {
1683         case LIO_READ:
1684                 job->uiop->uio_rw = UIO_READ;
1685                 break;
1686         case LIO_WRITE:
1687                 job->uiop->uio_rw = UIO_WRITE;
1688                 break;
1689         }
1690         job->uiop->uio_offset = job->uaiocb.aio_offset;
1691         job->uiop->uio_td = td;
1692
1693         if (opcode == LIO_MLOCK) {
1694                 aio_schedule(job, aio_process_mlock);
1695                 error = 0;
1696         } else if (fp->f_ops->fo_aio_queue == NULL)
1697                 error = aio_queue_file(fp, job);
1698         else
1699                 error = fo_aio_queue(fp, job);
1700         if (error)
1701                 goto err4;
1702
1703         AIO_LOCK(ki);
1704         job->jobflags &= ~KAIOCB_QUEUEING;
1705         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_all, job, allist);
1706         ki->kaio_count++;
1707         if (lj)
1708                 lj->lioj_count++;
1709         atomic_add_int(&num_queue_count, 1);
1710         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED) {
1711                 /*
1712                  * The queue callback completed the request synchronously.
1713                  * The bulk of the completion is deferred in that case
1714                  * until this point.
1715                  */
1716                 aio_bio_done_notify(p, job);
1717         } else
1718                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, job, plist);
1719         AIO_UNLOCK(ki);
1720         return (0);
1721
1722 err4:
1723         crfree(job->cred);
1724 err3:
1725         if (fp)
1726                 fdrop(fp, td);
1727         knlist_delete(&job->klist, curthread, 0);
1728 err2:
1729         if (job->uiop != &job->uio)
1730                 free(job->uiop, M_IOV);
1731         uma_zfree(aiocb_zone, job);
1732 err1:
1733         ops->store_error(ujob, error);
1734         return (error);
1735 }
1736
1737 static void
1738 aio_cancel_daemon_job(struct kaiocb *job)
1739 {
1740
1741         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1742         if (!aio_cancel_cleared(job))
1743                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, job, list);
1744         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1745         aio_cancel(job);
1746 }
1747
1748 void
1749 aio_schedule(struct kaiocb *job, aio_handle_fn_t *func)
1750 {
1751
1752         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1753         if (!aio_set_cancel_function(job, aio_cancel_daemon_job)) {
1754                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1755                 aio_cancel(job);
1756                 return;
1757         }
1758         job->handle_fn = func;
1759         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, job, list);
1760         aio_kick_nowait(job->userproc);
1761         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1762 }
1763
1764 static void
1765 aio_cancel_sync(struct kaiocb *job)
1766 {
1767         struct kaioinfo *ki;
1768
1769         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1770         AIO_LOCK(ki);
1771         if (!aio_cancel_cleared(job))
1772                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1773         AIO_UNLOCK(ki);
1774         aio_cancel(job);
1775 }
1776
1777 int
1778 aio_queue_file(struct file *fp, struct kaiocb *job)
1779 {
1780         struct kaioinfo *ki;
1781         struct kaiocb *job2;
1782         struct vnode *vp;
1783         struct mount *mp;
1784         int error;
1785         bool safe;
1786
1787         ki = job->userproc->p_aioinfo;
1788         error = aio_qbio(job->userproc, job);
1789         if (error >= 0)
1790                 return (error);
1791         safe = false;
1792         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1793                 vp = fp->f_vnode;
1794                 if (vp->v_type == VREG || vp->v_type == VDIR) {
1795                         mp = fp->f_vnode->v_mount;
1796                         if (mp == NULL || (mp->mnt_flag & MNT_LOCAL) != 0)
1797                                 safe = true;
1798                 }
1799         }
1800         if (!(safe || enable_aio_unsafe)) {
1801                 counted_warning(&unsafe_warningcnt,
1802                     "is attempting to use unsafe AIO requests");
1803                 return (EOPNOTSUPP);
1804         }
1805
1806         if (job->uaiocb.aio_lio_opcode & (LIO_WRITE | LIO_READ)) {
1807                 aio_schedule(job, aio_process_rw);
1808                 error = 0;
1809         } else if (job->uaiocb.aio_lio_opcode & LIO_SYNC) {
1810                 AIO_LOCK(ki);
1811                 TAILQ_FOREACH(job2, &ki->kaio_jobqueue, plist) {
1812                         if (job2->fd_file == job->fd_file &&
1813                             ((job2->uaiocb.aio_lio_opcode & LIO_SYNC) == 0) &&
1814                             job2->seqno < job->seqno) {
1815                                 job2->jobflags |= KAIOCB_CHECKSYNC;
1816                                 job->pending++;
1817                         }
1818                 }
1819                 if (job->pending != 0) {
1820                         if (!aio_set_cancel_function_locked(job,
1821                                 aio_cancel_sync)) {
1822                                 AIO_UNLOCK(ki);
1823                                 aio_cancel(job);
1824                                 return (0);
1825                         }
1826                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_syncqueue, job, list);
1827                         AIO_UNLOCK(ki);
1828                         return (0);
1829                 }
1830                 AIO_UNLOCK(ki);
1831                 aio_schedule(job, aio_process_sync);
1832                 error = 0;
1833         } else {
1834                 error = EINVAL;
1835         }
1836         return (error);
1837 }
1838
1839 static void
1840 aio_kick_nowait(struct proc *userp)
1841 {
1842         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1843         struct aioproc *aiop;
1844
1845         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1846         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1847                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1848                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1849                 wakeup(aiop->aioproc);
1850         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1851             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start < max_aio_per_proc) {
1852                 taskqueue_enqueue(taskqueue_aiod_kick, &ki->kaio_task);
1853         }
1854 }
1855
1856 static int
1857 aio_kick(struct proc *userp)
1858 {
1859         struct kaioinfo *ki = userp->p_aioinfo;
1860         struct aioproc *aiop;
1861         int error, ret = 0;
1862
1863         mtx_assert(&aio_job_mtx, MA_OWNED);
1864 retryproc:
1865         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1866                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1867                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1868                 wakeup(aiop->aioproc);
1869         } else if (num_aio_resv_start + num_aio_procs < max_aio_procs &&
1870             ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start < max_aio_per_proc) {
1871                 num_aio_resv_start++;
1872                 mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1873                 error = aio_newproc(&num_aio_resv_start);
1874                 mtx_lock(&aio_job_mtx);
1875                 if (error) {
1876                         num_aio_resv_start--;
1877                         goto retryproc;
1878                 }
1879         } else {
1880                 ret = -1;
1881         }
1882         return (ret);
1883 }
1884
1885 static void
1886 aio_kick_helper(void *context, int pending)
1887 {
1888         struct proc *userp = context;
1889
1890         mtx_lock(&aio_job_mtx);
1891         while (--pending >= 0) {
1892                 if (aio_kick(userp))
1893                         break;
1894         }
1895         mtx_unlock(&aio_job_mtx);
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1900  * released.
1901  */
1902 static int
1903 kern_aio_return(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
1904 {
1905         struct proc *p = td->td_proc;
1906         struct kaiocb *job;
1907         struct kaioinfo *ki;
1908         long status, error;
1909
1910         ki = p->p_aioinfo;
1911         if (ki == NULL)
1912                 return (EINVAL);
1913         AIO_LOCK(ki);
1914         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_done, plist) {
1915                 if (job->ujob == ujob)
1916                         break;
1917         }
1918         if (job != NULL) {
1919                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
1920                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
1921                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
1922                 td->td_retval[0] = status;
1923                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
1924                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
1925                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
1926                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
1927                 aio_free_entry(job);
1928                 AIO_UNLOCK(ki);
1929                 ops->store_error(ujob, error);
1930                 ops->store_status(ujob, status);
1931         } else {
1932                 error = EINVAL;
1933                 AIO_UNLOCK(ki);
1934         }
1935         return (error);
1936 }
1937
1938 int
1939 sys_aio_return(struct thread *td, struct aio_return_args *uap)
1940 {
1941
1942         return (kern_aio_return(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1947  */
1948 static int
1949 kern_aio_suspend(struct thread *td, int njoblist, struct aiocb **ujoblist,
1950     struct timespec *ts)
1951 {
1952         struct proc *p = td->td_proc;
1953         struct timeval atv;
1954         struct kaioinfo *ki;
1955         struct kaiocb *firstjob, *job;
1956         int error, i, timo;
1957
1958         timo = 0;
1959         if (ts) {
1960                 if (ts->tv_nsec < 0 || ts->tv_nsec >= 1000000000)
1961                         return (EINVAL);
1962
1963                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
1964                 if (itimerfix(&atv))
1965                         return (EINVAL);
1966                 timo = tvtohz(&atv);
1967         }
1968
1969         ki = p->p_aioinfo;
1970         if (ki == NULL)
1971                 return (EAGAIN);
1972
1973         if (njoblist == 0)
1974                 return (0);
1975
1976         AIO_LOCK(ki);
1977         for (;;) {
1978                 firstjob = NULL;
1979                 error = 0;
1980                 TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
1981                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1982                                 if (job->ujob == ujoblist[i]) {
1983                                         if (firstjob == NULL)
1984                                                 firstjob = job;
1985                                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
1986                                                 goto RETURN;
1987                                 }
1988                         }
1989                 }
1990                 /* All tasks were finished. */
1991                 if (firstjob == NULL)
1992                         break;
1993
1994                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1995                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
1996                     "aiospn", timo);
1997                 if (error == ERESTART)
1998                         error = EINTR;
1999                 if (error)
2000                         break;
2001         }
2002 RETURN:
2003         AIO_UNLOCK(ki);
2004         return (error);
2005 }
2006
2007 int
2008 sys_aio_suspend(struct thread *td, struct aio_suspend_args *uap)
2009 {
2010         struct timespec ts, *tsp;
2011         struct aiocb **ujoblist;
2012         int error;
2013
2014         if (uap->nent < 0 || uap->nent > max_aio_queue_per_proc)
2015                 return (EINVAL);
2016
2017         if (uap->timeout) {
2018                 /* Get timespec struct. */
2019                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
2020                         return (error);
2021                 tsp = &ts;
2022         } else
2023                 tsp = NULL;
2024
2025         ujoblist = malloc(uap->nent * sizeof(ujoblist[0]), M_AIOS, M_WAITOK);
2026         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist, uap->nent * sizeof(ujoblist[0]));
2027         if (error == 0)
2028                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2029         free(ujoblist, M_AIOS);
2030         return (error);
2031 }
2032
2033 /*
2034  * aio_cancel cancels any non-bio aio operations not currently in progress.
2035  */
2036 int
2037 sys_aio_cancel(struct thread *td, struct aio_cancel_args *uap)
2038 {
2039         struct proc *p = td->td_proc;
2040         struct kaioinfo *ki;
2041         struct kaiocb *job, *jobn;
2042         struct file *fp;
2043         int error;
2044         int cancelled = 0;
2045         int notcancelled = 0;
2046         struct vnode *vp;
2047
2048         /* Lookup file object. */
2049         error = fget(td, uap->fd, &cap_no_rights, &fp);
2050         if (error)
2051                 return (error);
2052
2053         ki = p->p_aioinfo;
2054         if (ki == NULL)
2055                 goto done;
2056
2057         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
2058                 vp = fp->f_vnode;
2059                 if (vn_isdisk(vp)) {
2060                         fdrop(fp, td);
2061                         td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2062                         return (0);
2063                 }
2064         }
2065
2066         AIO_LOCK(ki);
2067         TAILQ_FOREACH_SAFE(job, &ki->kaio_jobqueue, plist, jobn) {
2068                 if ((uap->fd == job->uaiocb.aio_fildes) &&
2069                     ((uap->aiocbp == NULL) ||
2070                      (uap->aiocbp == job->ujob))) {
2071                         if (aio_cancel_job(p, ki, job)) {
2072                                 cancelled++;
2073                         } else {
2074                                 notcancelled++;
2075                         }
2076                         if (uap->aiocbp != NULL)
2077                                 break;
2078                 }
2079         }
2080         AIO_UNLOCK(ki);
2081
2082 done:
2083         fdrop(fp, td);
2084
2085         if (uap->aiocbp != NULL) {
2086                 if (cancelled) {
2087                         td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2088                         return (0);
2089                 }
2090         }
2091
2092         if (notcancelled) {
2093                 td->td_retval[0] = AIO_NOTCANCELED;
2094                 return (0);
2095         }
2096
2097         if (cancelled) {
2098                 td->td_retval[0] = AIO_CANCELED;
2099                 return (0);
2100         }
2101
2102         td->td_retval[0] = AIO_ALLDONE;
2103
2104         return (0);
2105 }
2106
2107 /*
2108  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes
2109  * only.  For a user mode async implementation, it would be best to do it in
2110  * a userland subroutine.
2111  */
2112 static int
2113 kern_aio_error(struct thread *td, struct aiocb *ujob, struct aiocb_ops *ops)
2114 {
2115         struct proc *p = td->td_proc;
2116         struct kaiocb *job;
2117         struct kaioinfo *ki;
2118         int status;
2119
2120         ki = p->p_aioinfo;
2121         if (ki == NULL) {
2122                 td->td_retval[0] = EINVAL;
2123                 return (0);
2124         }
2125
2126         AIO_LOCK(ki);
2127         TAILQ_FOREACH(job, &ki->kaio_all, allist) {
2128                 if (job->ujob == ujob) {
2129                         if (job->jobflags & KAIOCB_FINISHED)
2130                                 td->td_retval[0] =
2131                                         job->uaiocb._aiocb_private.error;
2132                         else
2133                                 td->td_retval[0] = EINPROGRESS;
2134                         AIO_UNLOCK(ki);
2135                         return (0);
2136                 }
2137         }
2138         AIO_UNLOCK(ki);
2139
2140         /*
2141          * Hack for failure of aio_aqueue.
2142          */
2143         status = ops->fetch_status(ujob);
2144         if (status == -1) {
2145                 td->td_retval[0] = ops->fetch_error(ujob);
2146                 return (0);
2147         }
2148
2149         td->td_retval[0] = EINVAL;
2150         return (0);
2151 }
2152
2153 int
2154 sys_aio_error(struct thread *td, struct aio_error_args *uap)
2155 {
2156
2157         return (kern_aio_error(td, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2158 }
2159
2160 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
2161 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2162 int
2163 freebsd6_aio_read(struct thread *td, struct freebsd6_aio_read_args *uap)
2164 {
2165
2166         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2167             &aiocb_ops_osigevent));
2168 }
2169 #endif
2170
2171 int
2172 sys_aio_read(struct thread *td, struct aio_read_args *uap)
2173 {
2174
2175         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READ, &aiocb_ops));
2176 }
2177
2178 int
2179 sys_aio_readv(struct thread *td, struct aio_readv_args *uap)
2180 {
2181
2182         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_READV, &aiocb_ops));
2183 }
2184
2185 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
2186 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2187 int
2188 freebsd6_aio_write(struct thread *td, struct freebsd6_aio_write_args *uap)
2189 {
2190
2191         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
2192             &aiocb_ops_osigevent));
2193 }
2194 #endif
2195
2196 int
2197 sys_aio_write(struct thread *td, struct aio_write_args *uap)
2198 {
2199
2200         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE, &aiocb_ops));
2201 }
2202
2203 int
2204 sys_aio_writev(struct thread *td, struct aio_writev_args *uap)
2205 {
2206
2207         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITEV, &aiocb_ops));
2208 }
2209
2210 int
2211 sys_aio_mlock(struct thread *td, struct aio_mlock_args *uap)
2212 {
2213
2214         return (aio_aqueue(td, uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK, &aiocb_ops));
2215 }
2216
2217 static int
2218 kern_lio_listio(struct thread *td, int mode, struct aiocb * const *uacb_list,
2219     struct aiocb **acb_list, int nent, struct sigevent *sig,
2220     struct aiocb_ops *ops)
2221 {
2222         struct proc *p = td->td_proc;
2223         struct aiocb *job;
2224         struct kaioinfo *ki;
2225         struct aioliojob *lj;
2226         struct kevent kev;
2227         int error;
2228         int nagain, nerror;
2229         int i;
2230
2231         if ((mode != LIO_NOWAIT) && (mode != LIO_WAIT))
2232                 return (EINVAL);
2233
2234         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2235                 return (EINVAL);
2236
2237         if (p->p_aioinfo == NULL)
2238                 aio_init_aioinfo(p);
2239
2240         ki = p->p_aioinfo;
2241
2242         lj = uma_zalloc(aiolio_zone, M_WAITOK);
2243         lj->lioj_flags = 0;
2244         lj->lioj_count = 0;
2245         lj->lioj_finished_count = 0;
2246         knlist_init_mtx(&lj->klist, AIO_MTX(ki));
2247         ksiginfo_init(&lj->lioj_ksi);
2248
2249         /*
2250          * Setup signal.
2251          */
2252         if (sig && (mode == LIO_NOWAIT)) {
2253                 bcopy(sig, &lj->lioj_signal, sizeof(lj->lioj_signal));
2254                 if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2255                         /* Assume only new style KEVENT */
2256                         memset(&kev, 0, sizeof(kev));
2257                         kev.filter = EVFILT_LIO;
2258                         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
2259                         kev.ident = (uintptr_t)uacb_list; /* something unique */
2260                         kev.data = (intptr_t)lj;
2261                         /* pass user defined sigval data */
2262                         kev.udata = lj->lioj_signal.sigev_value.sival_ptr;
2263                         error = kqfd_register(
2264                             lj->lioj_signal.sigev_notify_kqueue, &kev, td,
2265                             M_WAITOK);
2266                         if (error) {
2267                                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2268                                 return (error);
2269                         }
2270                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_NONE) {
2271                         ;
2272                 } else if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2273                            lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID) {
2274                                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
2275                                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2276                                         return EINVAL;
2277                                 }
2278                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
2279                 } else {
2280                         uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2281                         return EINVAL;
2282                 }
2283         }
2284
2285         AIO_LOCK(ki);
2286         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2287         /*
2288          * Add extra aiocb count to avoid the lio to be freed
2289          * by other threads doing aio_waitcomplete or aio_return,
2290          * and prevent event from being sent until we have queued
2291          * all tasks.
2292          */
2293         lj->lioj_count = 1;
2294         AIO_UNLOCK(ki);
2295
2296         /*
2297          * Get pointers to the list of I/O requests.
2298          */
2299         nagain = 0;
2300         nerror = 0;
2301         for (i = 0; i < nent; i++) {
2302                 job = acb_list[i];
2303                 if (job != NULL) {
2304                         error = aio_aqueue(td, job, lj, LIO_NOP, ops);
2305                         if (error == EAGAIN)
2306                                 nagain++;
2307                         else if (error != 0)
2308                                 nerror++;
2309                 }
2310         }
2311
2312         error = 0;
2313         AIO_LOCK(ki);
2314         if (mode == LIO_WAIT) {
2315                 while (lj->lioj_count - 1 != lj->lioj_finished_count) {
2316                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2317                         error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki),
2318                             PRIBIO | PCATCH, "aiospn", 0);
2319                         if (error == ERESTART)
2320                                 error = EINTR;
2321                         if (error)
2322                                 break;
2323                 }
2324         } else {
2325                 if (lj->lioj_count - 1 == lj->lioj_finished_count) {
2326                         if (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
2327                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_KEVENT_POSTED;
2328                                 KNOTE_LOCKED(&lj->klist, 1);
2329                         }
2330                         if ((lj->lioj_flags & (LIOJ_SIGNAL |
2331                             LIOJ_SIGNAL_POSTED)) == LIOJ_SIGNAL &&
2332                             (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL ||
2333                             lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_THREAD_ID)) {
2334                                 aio_sendsig(p, &lj->lioj_signal, &lj->lioj_ksi,
2335                                     lj->lioj_count != 1);
2336                                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2337                         }
2338                 }
2339         }
2340         lj->lioj_count--;
2341         if (lj->lioj_count == 0) {
2342                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
2343                 knlist_delete(&lj->klist, curthread, 1);
2344                 PROC_LOCK(p);
2345                 sigqueue_take(&lj->lioj_ksi);
2346                 PROC_UNLOCK(p);
2347                 AIO_UNLOCK(ki);
2348                 uma_zfree(aiolio_zone, lj);
2349         } else
2350                 AIO_UNLOCK(ki);
2351
2352         if (nerror)
2353                 return (EIO);
2354         else if (nagain)
2355                 return (EAGAIN);
2356         else
2357                 return (error);
2358 }
2359
2360 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2361 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2362 int
2363 freebsd6_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd6_lio_listio_args *uap)
2364 {
2365         struct aiocb **acb_list;
2366         struct sigevent *sigp, sig;
2367         struct osigevent osig;
2368         int error, nent;
2369
2370         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2371                 return (EINVAL);
2372
2373         nent = uap->nent;
2374         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2375                 return (EINVAL);
2376
2377         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2378                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
2379                 if (error)
2380                         return (error);
2381                 error = convert_old_sigevent(&osig, &sig);
2382                 if (error)
2383                         return (error);
2384                 sigp = &sig;
2385         } else
2386                 sigp = NULL;
2387
2388         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2389         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2390         if (error == 0)
2391                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
2392                     (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
2393                     &aiocb_ops_osigevent);
2394         free(acb_list, M_LIO);
2395         return (error);
2396 }
2397 #endif
2398
2399 /* syscall - list directed I/O (REALTIME) */
2400 int
2401 sys_lio_listio(struct thread *td, struct lio_listio_args *uap)
2402 {
2403         struct aiocb **acb_list;
2404         struct sigevent *sigp, sig;
2405         int error, nent;
2406
2407         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
2408                 return (EINVAL);
2409
2410         nent = uap->nent;
2411         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
2412                 return (EINVAL);
2413
2414         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
2415                 error = copyin(uap->sig, &sig, sizeof(sig));
2416                 if (error)
2417                         return (error);
2418                 sigp = &sig;
2419         } else
2420                 sigp = NULL;
2421
2422         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
2423         error = copyin(uap->acb_list, acb_list, nent * sizeof(acb_list[0]));
2424         if (error == 0)
2425                 error = kern_lio_listio(td, uap->mode, uap->acb_list, acb_list,
2426                     nent, sigp, &aiocb_ops);
2427         free(acb_list, M_LIO);
2428         return (error);
2429 }
2430
2431 static void
2432 aio_biocleanup(struct bio *bp)
2433 {
2434         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)bp->bio_caller1;
2435         struct kaioinfo *ki;
2436         struct buf *pbuf = (struct buf *)bp->bio_caller2;
2437
2438         /* Release mapping into kernel space. */
2439         if (pbuf != NULL) {
2440                 MPASS(pbuf->b_npages <= atop(maxphys) + 1);
2441                 pmap_qremove((vm_offset_t)pbuf->b_data, pbuf->b_npages);
2442                 vm_page_unhold_pages(pbuf->b_pages, pbuf->b_npages);
2443                 uma_zfree(pbuf_zone, pbuf);
2444                 atomic_subtract_int(&num_buf_aio, 1);
2445                 ki = job->userproc->p_aioinfo;
2446                 AIO_LOCK(ki);
2447                 ki->kaio_buffer_count--;
2448                 AIO_UNLOCK(ki);
2449         } else {
2450                 MPASS(bp->bio_ma_n <= atop(maxphys) + 1);
2451                 vm_page_unhold_pages(bp->bio_ma, bp->bio_ma_n);
2452                 free(bp->bio_ma, M_TEMP);
2453                 atomic_subtract_int(&num_unmapped_aio, 1);
2454         }
2455         g_destroy_bio(bp);
2456 }
2457
2458 static void
2459 aio_biowakeup(struct bio *bp)
2460 {
2461         struct kaiocb *job = (struct kaiocb *)bp->bio_caller1;
2462         size_t nbytes;
2463         long bcount = bp->bio_bcount;
2464         long resid = bp->bio_resid;
2465         int error, opcode, nblks;
2466         int bio_error = bp->bio_error;
2467         uint16_t flags = bp->bio_flags;
2468
2469         opcode = job->uaiocb.aio_lio_opcode;
2470
2471         aio_biocleanup(bp);
2472
2473         nbytes =bcount - resid;
2474         atomic_add_acq_long(&job->nbytes, nbytes);
2475         nblks = btodb(nbytes);
2476         error = 0;
2477         /*
2478          * If multiple bios experienced an error, the job will reflect the
2479          * error of whichever failed bio completed last.
2480          */
2481         if (flags & BIO_ERROR)
2482                 atomic_set_int(&job->error, bio_error);
2483         if (opcode & LIO_WRITE)
2484                 atomic_add_int(&job->outblock, nblks);
2485         else
2486                 atomic_add_int(&job->inblock, nblks);
2487         atomic_subtract_int(&job->nbio, 1);
2488
2489
2490         if (atomic_load_int(&job->nbio) == 0) {
2491                 if (atomic_load_int(&job->error))
2492                         aio_complete(job, -1, job->error);
2493                 else
2494                         aio_complete(job, atomic_load_long(&job->nbytes), 0);
2495         }
2496 }
2497
2498 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2499 static int
2500 kern_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aiocb **ujobp,
2501     struct timespec *ts, struct aiocb_ops *ops)
2502 {
2503         struct proc *p = td->td_proc;
2504         struct timeval atv;
2505         struct kaioinfo *ki;
2506         struct kaiocb *job;
2507         struct aiocb *ujob;
2508         long error, status;
2509         int timo;
2510
2511         ops->store_aiocb(ujobp, NULL);
2512
2513         if (ts == NULL) {
2514                 timo = 0;
2515         } else if (ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec == 0) {
2516                 timo = -1;
2517         } else {
2518                 if ((ts->tv_nsec < 0) || (ts->tv_nsec >= 1000000000))
2519                         return (EINVAL);
2520
2521                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, ts);
2522                 if (itimerfix(&atv))
2523                         return (EINVAL);
2524                 timo = tvtohz(&atv);
2525         }
2526
2527         if (p->p_aioinfo == NULL)
2528                 aio_init_aioinfo(p);
2529         ki = p->p_aioinfo;
2530
2531         error = 0;
2532         job = NULL;
2533         AIO_LOCK(ki);
2534         while ((job = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_done)) == NULL) {
2535                 if (timo == -1) {
2536                         error = EWOULDBLOCK;
2537                         break;
2538                 }
2539                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2540                 error = msleep(&p->p_aioinfo, AIO_MTX(ki), PRIBIO | PCATCH,
2541                     "aiowc", timo);
2542                 if (timo && error == ERESTART)
2543                         error = EINTR;
2544                 if (error)
2545                         break;
2546         }
2547
2548         if (job != NULL) {
2549                 MPASS(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED);
2550                 ujob = job->ujob;
2551                 status = job->uaiocb._aiocb_private.status;
2552                 error = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2553                 td->td_retval[0] = status;
2554                 td->td_ru.ru_oublock += job->outblock;
2555                 td->td_ru.ru_inblock += job->inblock;
2556                 td->td_ru.ru_msgsnd += job->msgsnd;
2557                 td->td_ru.ru_msgrcv += job->msgrcv;
2558                 aio_free_entry(job);
2559                 AIO_UNLOCK(ki);
2560                 ops->store_aiocb(ujobp, ujob);
2561                 ops->store_error(ujob, error);
2562                 ops->store_status(ujob, status);
2563         } else
2564                 AIO_UNLOCK(ki);
2565
2566         return (error);
2567 }
2568
2569 int
2570 sys_aio_waitcomplete(struct thread *td, struct aio_waitcomplete_args *uap)
2571 {
2572         struct timespec ts, *tsp;
2573         int error;
2574
2575         if (uap->timeout) {
2576                 /* Get timespec struct. */
2577                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2578                 if (error)
2579                         return (error);
2580                 tsp = &ts;
2581         } else
2582                 tsp = NULL;
2583
2584         return (kern_aio_waitcomplete(td, uap->aiocbp, tsp, &aiocb_ops));
2585 }
2586
2587 static int
2588 kern_aio_fsync(struct thread *td, int op, struct aiocb *ujob,
2589     struct aiocb_ops *ops)
2590 {
2591         int listop;
2592
2593         switch (op) {
2594         case O_SYNC:
2595                 listop = LIO_SYNC;
2596                 break;
2597         case O_DSYNC:
2598                 listop = LIO_DSYNC;
2599                 break;
2600         default:
2601                 return (EINVAL);
2602         }
2603
2604         return (aio_aqueue(td, ujob, NULL, listop, ops));
2605 }
2606
2607 int
2608 sys_aio_fsync(struct thread *td, struct aio_fsync_args *uap)
2609 {
2610
2611         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, uap->aiocbp, &aiocb_ops));
2612 }
2613
2614 /* kqueue attach function */
2615 static int
2616 filt_aioattach(struct knote *kn)
2617 {
2618         struct kaiocb *job;
2619
2620         job = (struct kaiocb *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2621
2622         /*
2623          * The job pointer must be validated before using it, so
2624          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2625          * set EV_FLAG1.
2626          */
2627         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2628                 return (EPERM);
2629         kn->kn_ptr.p_aio = job;
2630         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2631
2632         knlist_add(&job->klist, kn, 0);
2633
2634         return (0);
2635 }
2636
2637 /* kqueue detach function */
2638 static void
2639 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2640 {
2641         struct knlist *knl;
2642
2643         knl = &kn->kn_ptr.p_aio->klist;
2644         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2645         if (!knlist_empty(knl))
2646                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2647         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2648 }
2649
2650 /* kqueue filter function */
2651 /*ARGSUSED*/
2652 static int
2653 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2654 {
2655         struct kaiocb *job = kn->kn_ptr.p_aio;
2656
2657         kn->kn_data = job->uaiocb._aiocb_private.error;
2658         if (!(job->jobflags & KAIOCB_FINISHED))
2659                 return (0);
2660         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2661         return (1);
2662 }
2663
2664 /* kqueue attach function */
2665 static int
2666 filt_lioattach(struct knote *kn)
2667 {
2668         struct aioliojob *lj;
2669
2670         lj = (struct aioliojob *)(uintptr_t)kn->kn_sdata;
2671
2672         /*
2673          * The aioliojob pointer must be validated before using it, so
2674          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2675          * set EV_FLAG1.
2676          */
2677         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2678                 return (EPERM);
2679         kn->kn_ptr.p_lio = lj;
2680         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2681
2682         knlist_add(&lj->klist, kn, 0);
2683
2684         return (0);
2685 }
2686
2687 /* kqueue detach function */
2688 static void
2689 filt_liodetach(struct knote *kn)
2690 {
2691         struct knlist *knl;
2692
2693         knl = &kn->kn_ptr.p_lio->klist;
2694         knl->kl_lock(knl->kl_lockarg);
2695         if (!knlist_empty(knl))
2696                 knlist_remove(knl, kn, 1);
2697         knl->kl_unlock(knl->kl_lockarg);
2698 }
2699
2700 /* kqueue filter function */
2701 /*ARGSUSED*/
2702 static int
2703 filt_lio(struct knote *kn, long hint)
2704 {
2705         struct aioliojob * lj = kn->kn_ptr.p_lio;
2706
2707         return (lj->lioj_flags & LIOJ_KEVENT_POSTED);
2708 }
2709
2710 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
2711 #include <sys/mount.h>
2712 #include <sys/socket.h>
2713 #include <compat/freebsd32/freebsd32.h>
2714 #include <compat/freebsd32/freebsd32_proto.h>
2715 #include <compat/freebsd32/freebsd32_signal.h>
2716 #include <compat/freebsd32/freebsd32_syscall.h>
2717 #include <compat/freebsd32/freebsd32_util.h>
2718
2719 struct __aiocb_private32 {
2720         int32_t status;
2721         int32_t error;
2722         uint32_t kernelinfo;
2723 };
2724
2725 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2726 typedef struct oaiocb32 {
2727         int     aio_fildes;             /* File descriptor */
2728         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2729         uint32_t aio_buf;               /* I/O buffer in process space */
2730         uint32_t aio_nbytes;            /* Number of bytes for I/O */
2731         struct  osigevent32 aio_sigevent; /* Signal to deliver */
2732         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2733         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2734         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2735 } oaiocb32_t;
2736 #endif
2737
2738 typedef struct aiocb32 {
2739         int32_t aio_fildes;             /* File descriptor */
2740         uint64_t aio_offset __packed;   /* File offset for I/O */
2741         uint32_t aio_buf;       /* I/O buffer in process space */
2742         uint32_t aio_nbytes;    /* Number of bytes for I/O */
2743         int     __spare__[2];
2744         uint32_t __spare2__;
2745         int     aio_lio_opcode;         /* LIO opcode */
2746         int     aio_reqprio;            /* Request priority -- ignored */
2747         struct  __aiocb_private32 _aiocb_private;
2748         struct  sigevent32 aio_sigevent;        /* Signal to deliver */
2749 } aiocb32_t;
2750
2751 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2752 static int
2753 convert_old_sigevent32(struct osigevent32 *osig, struct sigevent *nsig)
2754 {
2755
2756         /*
2757          * Only SIGEV_NONE, SIGEV_SIGNAL, and SIGEV_KEVENT are
2758          * supported by AIO with the old sigevent structure.
2759          */
2760         CP(*osig, *nsig, sigev_notify);
2761         switch (nsig->sigev_notify) {
2762         case SIGEV_NONE:
2763                 break;
2764         case SIGEV_SIGNAL:
2765                 nsig->sigev_signo = osig->__sigev_u.__sigev_signo;
2766                 break;
2767         case SIGEV_KEVENT:
2768                 nsig->sigev_notify_kqueue =
2769                     osig->__sigev_u.__sigev_notify_kqueue;
2770                 PTRIN_CP(*osig, *nsig, sigev_value.sival_ptr);
2771                 break;
2772         default:
2773                 return (EINVAL);
2774         }
2775         return (0);
2776 }
2777
2778 static int
2779 aiocb32_copyin_old_sigevent(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob,
2780     int type __unused)
2781 {
2782         struct oaiocb32 job32;
2783         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
2784         int error;
2785
2786         bzero(kcb, sizeof(struct aiocb));
2787         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2788         if (error)
2789                 return (error);
2790
2791         /* No need to copyin aio_iov, because it did not exist in FreeBSD 6 */
2792
2793         CP(job32, *kcb, aio_fildes);
2794         CP(job32, *kcb, aio_offset);
2795         PTRIN_CP(job32, *kcb, aio_buf);
2796         CP(job32, *kcb, aio_nbytes);
2797         CP(job32, *kcb, aio_lio_opcode);
2798         CP(job32, *kcb, aio_reqprio);
2799         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.status);
2800         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.error);
2801         PTRIN_CP(job32, *kcb, _aiocb_private.kernelinfo);
2802         return (convert_old_sigevent32(&job32.aio_sigevent,
2803             &kcb->aio_sigevent));
2804 }
2805 #endif
2806
2807 static int
2808 aiocb32_copyin(struct aiocb *ujob, struct kaiocb *kjob, int type)
2809 {
2810         struct aiocb32 job32;
2811         struct aiocb *kcb = &kjob->uaiocb;
2812         struct iovec32 *iov32;
2813         int error;
2814
2815         error = copyin(ujob, &job32, sizeof(job32));
2816         if (error)
2817                 return (error);
2818         CP(job32, *kcb, aio_fildes);
2819         CP(job32, *kcb, aio_offset);
2820         CP(job32, *kcb, aio_lio_opcode);
2821         if (type & LIO_VECTORED) {
2822                 iov32 = PTRIN(job32.aio_iov);
2823                 CP(job32, *kcb, aio_iovcnt);
2824                 /* malloc a uio and copy in the iovec */
2825                 error = freebsd32_copyinuio(iov32,
2826                     kcb->aio_iovcnt, &kjob->uiop);
2827                 if (error)
2828                         return (error);
2829         } else {
2830                 PTRIN_CP(job32, *kcb, aio_buf);
2831                 CP(job32, *kcb, aio_nbytes);
2832         }
2833         CP(job32, *kcb, aio_reqprio);
2834         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.status);
2835         CP(job32, *kcb, _aiocb_private.error);
2836         PTRIN_CP(job32, *kcb, _aiocb_private.kernelinfo);
2837         error = convert_sigevent32(&job32.aio_sigevent, &kcb->aio_sigevent);
2838
2839         return (error);
2840 }
2841
2842 static long
2843 aiocb32_fetch_status(struct aiocb *ujob)
2844 {
2845         struct aiocb32 *ujob32;
2846
2847         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2848         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.status));
2849 }
2850
2851 static long
2852 aiocb32_fetch_error(struct aiocb *ujob)
2853 {
2854         struct aiocb32 *ujob32;
2855
2856         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2857         return (fuword32(&ujob32->_aiocb_private.error));
2858 }
2859
2860 static int
2861 aiocb32_store_status(struct aiocb *ujob, long status)
2862 {
2863         struct aiocb32 *ujob32;
2864
2865         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2866         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.status, status));
2867 }
2868
2869 static int
2870 aiocb32_store_error(struct aiocb *ujob, long error)
2871 {
2872         struct aiocb32 *ujob32;
2873
2874         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2875         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.error, error));
2876 }
2877
2878 static int
2879 aiocb32_store_kernelinfo(struct aiocb *ujob, long jobref)
2880 {
2881         struct aiocb32 *ujob32;
2882
2883         ujob32 = (struct aiocb32 *)ujob;
2884         return (suword32(&ujob32->_aiocb_private.kernelinfo, jobref));
2885 }
2886
2887 static int
2888 aiocb32_store_aiocb(struct aiocb **ujobp, struct aiocb *ujob)
2889 {
2890
2891         return (suword32(ujobp, (long)ujob));
2892 }
2893
2894 static struct aiocb_ops aiocb32_ops = {
2895         .aio_copyin = aiocb32_copyin,
2896         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2897         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2898         .store_status = aiocb32_store_status,
2899         .store_error = aiocb32_store_error,
2900         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2901         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2902 };
2903
2904 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2905 static struct aiocb_ops aiocb32_ops_osigevent = {
2906         .aio_copyin = aiocb32_copyin_old_sigevent,
2907         .fetch_status = aiocb32_fetch_status,
2908         .fetch_error = aiocb32_fetch_error,
2909         .store_status = aiocb32_store_status,
2910         .store_error = aiocb32_store_error,
2911         .store_kernelinfo = aiocb32_store_kernelinfo,
2912         .store_aiocb = aiocb32_store_aiocb,
2913 };
2914 #endif
2915
2916 int
2917 freebsd32_aio_return(struct thread *td, struct freebsd32_aio_return_args *uap)
2918 {
2919
2920         return (kern_aio_return(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2921 }
2922
2923 int
2924 freebsd32_aio_suspend(struct thread *td, struct freebsd32_aio_suspend_args *uap)
2925 {
2926         struct timespec32 ts32;
2927         struct timespec ts, *tsp;
2928         struct aiocb **ujoblist;
2929         uint32_t *ujoblist32;
2930         int error, i;
2931
2932         if (uap->nent < 0 || uap->nent > max_aio_queue_per_proc)
2933                 return (EINVAL);
2934
2935         if (uap->timeout) {
2936                 /* Get timespec struct. */
2937                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32))) != 0)
2938                         return (error);
2939                 CP(ts32, ts, tv_sec);
2940                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
2941                 tsp = &ts;
2942         } else
2943                 tsp = NULL;
2944
2945         ujoblist = malloc(uap->nent * sizeof(ujoblist[0]), M_AIOS, M_WAITOK);
2946         ujoblist32 = (uint32_t *)ujoblist;
2947         error = copyin(uap->aiocbp, ujoblist32, uap->nent *
2948             sizeof(ujoblist32[0]));
2949         if (error == 0) {
2950                 for (i = uap->nent - 1; i >= 0; i--)
2951                         ujoblist[i] = PTRIN(ujoblist32[i]);
2952
2953                 error = kern_aio_suspend(td, uap->nent, ujoblist, tsp);
2954         }
2955         free(ujoblist, M_AIOS);
2956         return (error);
2957 }
2958
2959 int
2960 freebsd32_aio_error(struct thread *td, struct freebsd32_aio_error_args *uap)
2961 {
2962
2963         return (kern_aio_error(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, &aiocb32_ops));
2964 }
2965
2966 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2967 int
2968 freebsd6_freebsd32_aio_read(struct thread *td,
2969     struct freebsd6_freebsd32_aio_read_args *uap)
2970 {
2971
2972         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2973             &aiocb32_ops_osigevent));
2974 }
2975 #endif
2976
2977 int
2978 freebsd32_aio_read(struct thread *td, struct freebsd32_aio_read_args *uap)
2979 {
2980
2981         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READ,
2982             &aiocb32_ops));
2983 }
2984
2985 int
2986 freebsd32_aio_readv(struct thread *td, struct freebsd32_aio_readv_args *uap)
2987 {
2988
2989         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_READV,
2990             &aiocb32_ops));
2991 }
2992
2993 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
2994 int
2995 freebsd6_freebsd32_aio_write(struct thread *td,
2996     struct freebsd6_freebsd32_aio_write_args *uap)
2997 {
2998
2999         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
3000             &aiocb32_ops_osigevent));
3001 }
3002 #endif
3003
3004 int
3005 freebsd32_aio_write(struct thread *td, struct freebsd32_aio_write_args *uap)
3006 {
3007
3008         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITE,
3009             &aiocb32_ops));
3010 }
3011
3012 int
3013 freebsd32_aio_writev(struct thread *td, struct freebsd32_aio_writev_args *uap)
3014 {
3015
3016         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_WRITEV,
3017             &aiocb32_ops));
3018 }
3019
3020 int
3021 freebsd32_aio_mlock(struct thread *td, struct freebsd32_aio_mlock_args *uap)
3022 {
3023
3024         return (aio_aqueue(td, (struct aiocb *)uap->aiocbp, NULL, LIO_MLOCK,
3025             &aiocb32_ops));
3026 }
3027
3028 int
3029 freebsd32_aio_waitcomplete(struct thread *td,
3030     struct freebsd32_aio_waitcomplete_args *uap)
3031 {
3032         struct timespec32 ts32;
3033         struct timespec ts, *tsp;
3034         int error;
3035
3036         if (uap->timeout) {
3037                 /* Get timespec struct. */
3038                 error = copyin(uap->timeout, &ts32, sizeof(ts32));
3039                 if (error)
3040                         return (error);
3041                 CP(ts32, ts, tv_sec);
3042                 CP(ts32, ts, tv_nsec);
3043                 tsp = &ts;
3044         } else
3045                 tsp = NULL;
3046
3047         return (kern_aio_waitcomplete(td, (struct aiocb **)uap->aiocbp, tsp,
3048             &aiocb32_ops));
3049 }
3050
3051 int
3052 freebsd32_aio_fsync(struct thread *td, struct freebsd32_aio_fsync_args *uap)
3053 {
3054
3055         return (kern_aio_fsync(td, uap->op, (struct aiocb *)uap->aiocbp,
3056             &aiocb32_ops));
3057 }
3058
3059 #ifdef COMPAT_FREEBSD6
3060 int
3061 freebsd6_freebsd32_lio_listio(struct thread *td,
3062     struct freebsd6_freebsd32_lio_listio_args *uap)
3063 {
3064         struct aiocb **acb_list;
3065         struct sigevent *sigp, sig;
3066         struct osigevent32 osig;
3067         uint32_t *acb_list32;
3068         int error, i, nent;
3069
3070         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
3071                 return (EINVAL);
3072
3073         nent = uap->nent;
3074         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
3075                 return (EINVAL);
3076
3077         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
3078                 error = copyin(uap->sig, &osig, sizeof(osig));
3079                 if (error)
3080                         return (error);
3081                 error = convert_old_sigevent32(&osig, &sig);
3082                 if (error)
3083                         return (error);
3084                 sigp = &sig;
3085         } else
3086                 sigp = NULL;
3087
3088         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3089         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
3090         if (error) {
3091                 free(acb_list32, M_LIO);
3092                 return (error);
3093         }
3094         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3095         for (i = 0; i < nent; i++)
3096                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
3097         free(acb_list32, M_LIO);
3098
3099         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
3100             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
3101             &aiocb32_ops_osigevent);
3102         free(acb_list, M_LIO);
3103         return (error);
3104 }
3105 #endif
3106
3107 int
3108 freebsd32_lio_listio(struct thread *td, struct freebsd32_lio_listio_args *uap)
3109 {
3110         struct aiocb **acb_list;
3111         struct sigevent *sigp, sig;
3112         struct sigevent32 sig32;
3113         uint32_t *acb_list32;
3114         int error, i, nent;
3115
3116         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
3117                 return (EINVAL);
3118
3119         nent = uap->nent;
3120         if (nent < 0 || nent > max_aio_queue_per_proc)
3121                 return (EINVAL);
3122
3123         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
3124                 error = copyin(uap->sig, &sig32, sizeof(sig32));
3125                 if (error)
3126                         return (error);
3127                 error = convert_sigevent32(&sig32, &sig);
3128                 if (error)
3129                         return (error);
3130                 sigp = &sig;
3131         } else
3132                 sigp = NULL;
3133
3134         acb_list32 = malloc(sizeof(uint32_t) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3135         error = copyin(uap->acb_list, acb_list32, nent * sizeof(uint32_t));
3136         if (error) {
3137                 free(acb_list32, M_LIO);
3138                 return (error);
3139         }
3140         acb_list = malloc(sizeof(struct aiocb *) * nent, M_LIO, M_WAITOK);
3141         for (i = 0; i < nent; i++)
3142                 acb_list[i] = PTRIN(acb_list32[i]);
3143         free(acb_list32, M_LIO);
3144
3145         error = kern_lio_listio(td, uap->mode,
3146             (struct aiocb * const *)uap->acb_list, acb_list, nent, sigp,
3147             &aiocb32_ops);
3148         free(acb_list, M_LIO);
3149         return (error);
3150 }
3151
3152 #endif