sys/kern/vfs_aio.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1997 John S. Dyson.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. John S. Dyson's name may not be used to endorse or promote products
  10  *    derived from this software without specific prior written permission.
  11  *
  12  * DISCLAIMER:  This code isn't warranted to do anything useful.  Anything
  13  * bad that happens because of using this software isn't the responsibility
  14  * of the author.  This software is distributed AS-IS.
  15  *
  16  * $FreeBSD: src/sys/kern/vfs_aio.c,v 1.70.2.28 2003/05/29 06:15:35 alc Exp $
  17  * $DragonFly: src/sys/kern/vfs_aio.c,v 1.35 2007/02/03 17:05:58 corecode Exp $
  18  */
  19
  20 /*
  21  * This file contains support for the POSIX 1003.1B AIO/LIO facility.
  22  */
  23
  24 #include <sys/param.h>
  25 #include <sys/systm.h>
  26 #include <sys/buf.h>
  27 #include <sys/sysproto.h>
  28 #include <sys/filedesc.h>
  29 #include <sys/kernel.h>
  30 #include <sys/fcntl.h>
  31 #include <sys/file.h>
  32 #include <sys/lock.h>
  33 #include <sys/unistd.h>
  34 #include <sys/proc.h>
  35 #include <sys/resourcevar.h>
  36 #include <sys/signalvar.h>
  37 #include <sys/protosw.h>
  38 #include <sys/socketvar.h>
  39 #include <sys/sysctl.h>
  40 #include <sys/vnode.h>
  41 #include <sys/conf.h>
  42 #include <sys/event.h>
  43
  44 #include <vm/vm.h>
  45 #include <vm/vm_extern.h>
  46 #include <vm/pmap.h>
  47 #include <vm/vm_map.h>
  48 #include <vm/vm_zone.h>
  49 #include <sys/aio.h>
  50 #include <sys/file2.h>
  51 #include <sys/buf2.h>
  52 #include <sys/thread2.h>
  53
  54 #include <machine/limits.h>
  55 #include "opt_vfs_aio.h"
  56
  57 #ifdef VFS_AIO
  58
  59 /*
  60  * Counter for allocating reference ids to new jobs.  Wrapped to 1 on
  61  * overflow.
  62  */
  63 static  long jobrefid;
  64
  65 #define JOBST_NULL              0x0
  66 #define JOBST_JOBQGLOBAL        0x2
  67 #define JOBST_JOBRUNNING        0x3
  68 #define JOBST_JOBFINISHED       0x4
  69 #define JOBST_JOBQBUF           0x5
  70 #define JOBST_JOBBFINISHED      0x6
  71
  72 #ifndef MAX_AIO_PER_PROC
  73 #define MAX_AIO_PER_PROC        32
  74 #endif
  75
  76 #ifndef MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC
  77 #define MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC  256 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  78 #endif
  79
  80 #ifndef MAX_AIO_PROCS
  81 #define MAX_AIO_PROCS           32
  82 #endif
  83
  84 #ifndef MAX_AIO_QUEUE
  85 #define MAX_AIO_QUEUE           1024 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  86 #endif
  87
  88 #ifndef TARGET_AIO_PROCS
  89 #define TARGET_AIO_PROCS        4
  90 #endif
  91
  92 #ifndef MAX_BUF_AIO
  93 #define MAX_BUF_AIO             16
  94 #endif
  95
  96 #ifndef AIOD_TIMEOUT_DEFAULT
  97 #define AIOD_TIMEOUT_DEFAULT    (10 * hz)
  98 #endif
  99
 100 #ifndef AIOD_LIFETIME_DEFAULT
 101 #define AIOD_LIFETIME_DEFAULT   (30 * hz)
 102 #endif
 103
 104 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, aio, CTLFLAG_RW, 0, "Async IO management");
 105
 106 static int max_aio_procs = MAX_AIO_PROCS;
 107 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_procs,
 108         CTLFLAG_RW, &max_aio_procs, 0,
 109         "Maximum number of kernel threads to use for handling async IO");
 110
 111 static int num_aio_procs = 0;
 112 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_aio_procs,
 113         CTLFLAG_RD, &num_aio_procs, 0,
 114         "Number of presently active kernel threads for async IO");
 115
 116 /*
 117  * The code will adjust the actual number of AIO processes towards this
 118  * number when it gets a chance.
 119  */
 120 static int target_aio_procs = TARGET_AIO_PROCS;
 121 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, target_aio_procs, CTLFLAG_RW, &target_aio_procs,
 122         0, "Preferred number of ready kernel threads for async IO");
 123
 124 static int max_queue_count = MAX_AIO_QUEUE;
 125 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue, CTLFLAG_RW, &max_queue_count, 0,
 126     "Maximum number of aio requests to queue, globally");
 127
 128 static int num_queue_count = 0;
 129 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_queue_count, CTLFLAG_RD, &num_queue_count, 0,
 130     "Number of queued aio requests");
 131
 132 static int num_buf_aio = 0;
 133 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_buf_aio, CTLFLAG_RD, &num_buf_aio, 0,
 134     "Number of aio requests presently handled by the buf subsystem");
 135
 136 /* Number of async I/O thread in the process of being started */
 137 /* XXX This should be local to _aio_aqueue() */
 138 static int num_aio_resv_start = 0;
 139
 140 static int aiod_timeout;
 141 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_timeout, CTLFLAG_RW, &aiod_timeout, 0,
 142     "Timeout value for synchronous aio operations");
 143
 144 static int aiod_lifetime;
 145 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_lifetime, CTLFLAG_RW, &aiod_lifetime, 0,
 146     "Maximum lifetime for idle aiod");
 147
 148 static int max_aio_per_proc = MAX_AIO_PER_PROC;
 149 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_per_proc, CTLFLAG_RW, &max_aio_per_proc,
 150     0, "Maximum active aio requests per process (stored in the process)");
 151
 152 static int max_aio_queue_per_proc = MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC;
 153 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue_per_proc, CTLFLAG_RW,
 154     &max_aio_queue_per_proc, 0,
 155     "Maximum queued aio requests per process (stored in the process)");
 156
 157 static int max_buf_aio = MAX_BUF_AIO;
 158 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_buf_aio, CTLFLAG_RW, &max_buf_aio, 0,
 159     "Maximum buf aio requests per process (stored in the process)");
 160
 161 /*
 162  * AIO process info
 163  */
 164 #define AIOP_FREE       0x1                     /* proc on free queue */
 165 #define AIOP_SCHED      0x2                     /* proc explicitly scheduled */
 166
 167 struct aioproclist {
 168         int aioprocflags;                       /* AIO proc flags */
 169         TAILQ_ENTRY(aioproclist) list;          /* List of processes */
 170         struct proc *aioproc;                   /* The AIO thread */
 171 };
 172
 173 /*
 174  * data-structure for lio signal management
 175  */
 176 struct aio_liojob {
 177         int     lioj_flags;
 178         int     lioj_buffer_count;
 179         int     lioj_buffer_finished_count;
 180         int     lioj_queue_count;
 181         int     lioj_queue_finished_count;
 182         struct  sigevent lioj_signal;   /* signal on all I/O done */
 183         TAILQ_ENTRY(aio_liojob) lioj_list;
 184         struct  kaioinfo *lioj_ki;
 185 };
 186 #define LIOJ_SIGNAL             0x1     /* signal on all done (lio) */
 187 #define LIOJ_SIGNAL_POSTED      0x2     /* signal has been posted */
 188
 189 /*
 190  * per process aio data structure
 191  */
 192 struct kaioinfo {
 193         int     kaio_flags;             /* per process kaio flags */
 194         int     kaio_maxactive_count;   /* maximum number of AIOs */
 195         int     kaio_active_count;      /* number of currently used AIOs */
 196         int     kaio_qallowed_count;    /* maxiumu size of AIO queue */
 197         int     kaio_queue_count;       /* size of AIO queue */
 198         int     kaio_ballowed_count;    /* maximum number of buffers */
 199         int     kaio_queue_finished_count; /* number of daemon jobs finished */
 200         int     kaio_buffer_count;      /* number of physio buffers */
 201         int     kaio_buffer_finished_count; /* count of I/O done */
 202         struct  proc *kaio_p;           /* process that uses this kaio block */
 203         TAILQ_HEAD(,aio_liojob) kaio_liojoblist; /* list of lio jobs */
 204         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_jobqueue;   /* job queue for process */
 205         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_jobdone;    /* done queue for process */
 206         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_bufqueue;   /* buffer job queue for process */
 207         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_bufdone;    /* buffer done queue for process */
 208         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_sockqueue;  /* queue for aios waiting on sockets */
 209 };
 210
 211 #define KAIO_RUNDOWN    0x1     /* process is being run down */
 212 #define KAIO_WAKEUP     0x2     /* wakeup process when there is a significant event */
 213
 214 static TAILQ_HEAD(,aioproclist) aio_freeproc, aio_activeproc;
 215 static TAILQ_HEAD(,aiocblist) aio_jobs;                 /* Async job list */
 216 static TAILQ_HEAD(,aiocblist) aio_bufjobs;              /* Phys I/O job list */
 217 static TAILQ_HEAD(,aiocblist) aio_freejobs;             /* Pool of free jobs */
 218
 219 static void     aio_init_aioinfo(struct proc *p);
 220 static void     aio_onceonly(void *);
 221 static int      aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe);
 222 static void     aio_process(struct aiocblist *aiocbe);
 223 static int      aio_newproc(void);
 224 static int      aio_aqueue(struct aiocb *job, int type);
 225 static void     aio_physwakeup(struct bio *bio);
 226 static int      aio_fphysio(struct aiocblist *aiocbe);
 227 static int      aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *iocb);
 228 static void     aio_daemon(void *uproc);
 229 static void     process_signal(void *aioj);
 230
 231 SYSINIT(aio, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY, aio_onceonly, NULL);
 232
 233 /*
 234  * Zones for:
 235  *      kaio    Per process async io info
 236  *      aiop    async io thread data
 237  *      aiocb   async io jobs
 238  *      aiol    list io job pointer - internal to aio_suspend XXX
 239  *      aiolio  list io jobs
 240  */
 241 static vm_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiol_zone, aiolio_zone;
 242
 243 /*
 244  * Startup initialization
 245  */
 246 static void
 247 aio_onceonly(void *na)
 248 {
 249         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
 250         TAILQ_INIT(&aio_activeproc);
 251         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
 252         TAILQ_INIT(&aio_bufjobs);
 253         TAILQ_INIT(&aio_freejobs);
 254         kaio_zone = zinit("AIO", sizeof(struct kaioinfo), 0, 0, 1);
 255         aiop_zone = zinit("AIOP", sizeof(struct aioproclist), 0, 0, 1);
 256         aiocb_zone = zinit("AIOCB", sizeof(struct aiocblist), 0, 0, 1);
 257         aiol_zone = zinit("AIOL", AIO_LISTIO_MAX*sizeof(intptr_t), 0, 0, 1);
 258         aiolio_zone = zinit("AIOLIO", sizeof(struct aio_liojob), 0, 0, 1);
 259         aiod_timeout = AIOD_TIMEOUT_DEFAULT;
 260         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
 261         jobrefid = 1;
 262 }
 263
 264 /*
 265  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
 266  * per-process for user limit (resource) management.
 267  */
 268 static void
 269 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
 270 {
 271         struct kaioinfo *ki;
 272         if (p->p_aioinfo == NULL) {
 273                 ki = zalloc(kaio_zone);
 274                 p->p_aioinfo = ki;
 275                 ki->kaio_flags = 0;
 276                 ki->kaio_maxactive_count = max_aio_per_proc;
 277                 ki->kaio_active_count = 0;
 278                 ki->kaio_qallowed_count = max_aio_queue_per_proc;
 279                 ki->kaio_queue_count = 0;
 280                 ki->kaio_ballowed_count = max_buf_aio;
 281                 ki->kaio_buffer_count = 0;
 282                 ki->kaio_buffer_finished_count = 0;
 283                 ki->kaio_p = p;
 284                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobdone);
 285                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
 286                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_bufdone);
 287                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_bufqueue);
 288                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
 289                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_sockqueue);
 290         }
 291
 292         while (num_aio_procs < target_aio_procs)
 293                 aio_newproc();
 294 }
 295
 296 /*
 297  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
 298  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
 299  * restart the queue scan.
 300  */
 301 static int
 302 aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe)
 303 {
 304         struct kaioinfo *ki;
 305         struct aio_liojob *lj;
 306         struct proc *p;
 307         int error;
 308
 309         if (aiocbe->jobstate == JOBST_NULL)
 310                 panic("aio_free_entry: freeing already free job");
 311
 312         p = aiocbe->userproc;
 313         ki = p->p_aioinfo;
 314         lj = aiocbe->lio;
 315         if (ki == NULL)
 316                 panic("aio_free_entry: missing p->p_aioinfo");
 317
 318         while (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBRUNNING) {
 319                 aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_RUNDOWN;
 320                 tsleep(aiocbe, 0, "jobwai", 0);
 321         }
 322         if (aiocbe->bp == NULL) {
 323                 if (ki->kaio_queue_count <= 0)
 324                         panic("aio_free_entry: process queue size <= 0");
 325                 if (num_queue_count <= 0)
 326                         panic("aio_free_entry: system wide queue size <= 0");
 327
 328                 if (lj) {
 329                         lj->lioj_queue_count--;
 330                         if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_DONE)
 331                                 lj->lioj_queue_finished_count--;
 332                 }
 333                 ki->kaio_queue_count--;
 334                 if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_DONE)
 335                         ki->kaio_queue_finished_count--;
 336                 num_queue_count--;
 337         } else {
 338                 if (lj) {
 339                         lj->lioj_buffer_count--;
 340                         if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_DONE)
 341                                 lj->lioj_buffer_finished_count--;
 342                 }
 343                 if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_DONE)
 344                         ki->kaio_buffer_finished_count--;
 345                 ki->kaio_buffer_count--;
 346                 num_buf_aio--;
 347         }
 348
 349         /* aiocbe is going away, we need to destroy any knotes */
 350         /* XXX lwp knote wants a thread, but only cares about the process */
 351         knote_remove(FIRST_LWP_IN_PROC(p)->lwp_thread, &aiocbe->klist);
 352
 353         if ((ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) || ((ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
 354             && ((ki->kaio_buffer_count == 0) && (ki->kaio_queue_count == 0)))) {
 355                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
 356                 wakeup(p);
 357         }
 358
 359         if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBQBUF) {
 360                 if ((error = aio_fphysio(aiocbe)) != 0)
 361                         return error;
 362                 if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBBFINISHED)
 363                         panic("aio_free_entry: invalid physio finish-up state");
 364                 crit_enter();
 365                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
 366                 crit_exit();
 367         } else if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
 368                 crit_enter();
 369                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, aiocbe, list);
 370                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
 371                 crit_exit();
 372         } else if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBFINISHED)
 373                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobdone, aiocbe, plist);
 374         else if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBBFINISHED) {
 375                 crit_enter();
 376                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
 377                 crit_exit();
 378                 if (aiocbe->bp) {
 379                         vunmapbuf(aiocbe->bp);
 380                         relpbuf(aiocbe->bp, NULL);
 381                         aiocbe->bp = NULL;
 382                 }
 383         }
 384         if (lj && (lj->lioj_buffer_count == 0) && (lj->lioj_queue_count == 0)) {
 385                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 386                 zfree(aiolio_zone, lj);
 387         }
 388         aiocbe->jobstate = JOBST_NULL;
 389         callout_stop(&aiocbe->timeout);
 390         fdrop(aiocbe->fd_file);
 391         TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
 392         return 0;
 393 }
 394 #endif /* VFS_AIO */
 395
 396 /*
 397  * Rundown the jobs for a given process.
 398  */
 399 void
 400 aio_proc_rundown(struct proc *p)
 401 {
 402 #ifndef VFS_AIO
 403         return;
 404 #else
 405         struct kaioinfo *ki;
 406         struct aio_liojob *lj, *ljn;
 407         struct aiocblist *aiocbe, *aiocbn;
 408         struct file *fp;
 409         struct socket *so;
 410
 411         ki = p->p_aioinfo;
 412         if (ki == NULL)
 413                 return;
 414
 415         ki->kaio_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
 416         while ((ki->kaio_active_count > 0) || (ki->kaio_buffer_count >
 417             ki->kaio_buffer_finished_count)) {
 418                 ki->kaio_flags |= KAIO_RUNDOWN;
 419                 if (tsleep(p, 0, "kaiowt", aiod_timeout))
 420                         break;
 421         }
 422
 423         /*
 424          * Move any aio ops that are waiting on socket I/O to the normal job
 425          * queues so they are cleaned up with any others.
 426          */
 427         crit_enter();
 428         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_sockqueue); aiocbe; aiocbe =
 429             aiocbn) {
 430                 aiocbn = TAILQ_NEXT(aiocbe, plist);
 431                 fp = aiocbe->fd_file;
 432                 if (fp != NULL) {
 433                         so = (struct socket *)fp->f_data;
 434                         TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, aiocbe, list);
 435                         if (TAILQ_EMPTY(&so->so_aiojobq)) {
 436                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AIO;
 437                                 so->so_rcv.sb_flags &= ~SB_AIO;
 438                         }
 439                 }
 440                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_sockqueue, aiocbe, plist);
 441                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_jobs, aiocbe, list);
 442                 TAILQ_INSERT_HEAD(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
 443         }
 444         crit_exit();
 445
 446 restart1:
 447         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobdone); aiocbe; aiocbe = aiocbn) {
 448                 aiocbn = TAILQ_NEXT(aiocbe, plist);
 449                 if (aio_free_entry(aiocbe))
 450                         goto restart1;
 451         }
 452
 453 restart2:
 454         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue); aiocbe; aiocbe =
 455             aiocbn) {
 456                 aiocbn = TAILQ_NEXT(aiocbe, plist);
 457                 if (aio_free_entry(aiocbe))
 458                         goto restart2;
 459         }
 460
 461 restart3:
 462         crit_enter();
 463         while (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue)) {
 464                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
 465                 tsleep(p, 0, "aioprn", 0);
 466                 crit_exit();
 467                 goto restart3;
 468         }
 469         crit_exit();
 470
 471 restart4:
 472         crit_enter();
 473         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); aiocbe; aiocbe = aiocbn) {
 474                 aiocbn = TAILQ_NEXT(aiocbe, plist);
 475                 if (aio_free_entry(aiocbe)) {
 476                         crit_exit();
 477                         goto restart4;
 478                 }
 479         }
 480         crit_exit();
 481
 482         /*
 483          * If we've slept, jobs might have moved from one queue to another.
 484          * Retry rundown if we didn't manage to empty the queues.
 485          */
 486         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobdone) != NULL ||
 487             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue) != NULL ||
 488             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue) != NULL ||
 489             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone) != NULL)
 490                 goto restart1;
 491
 492         for (lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist); lj; lj = ljn) {
 493                 ljn = TAILQ_NEXT(lj, lioj_list);
 494                 if ((lj->lioj_buffer_count == 0) && (lj->lioj_queue_count ==
 495                     0)) {
 496                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 497                         zfree(aiolio_zone, lj);
 498                 } else {
 499 #ifdef DIAGNOSTIC
 500                         kprintf("LIO job not cleaned up: B:%d, BF:%d, Q:%d, "
 501                             "QF:%d\n", lj->lioj_buffer_count,
 502                             lj->lioj_buffer_finished_count,
 503                             lj->lioj_queue_count,
 504                             lj->lioj_queue_finished_count);
 505 #endif
 506                 }
 507         }
 508
 509         zfree(kaio_zone, ki);
 510         p->p_aioinfo = NULL;
 511 #endif /* VFS_AIO */
 512 }
 513
 514 #ifdef VFS_AIO
 515 /*
 516  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
 517  */
 518 static struct aiocblist *
 519 aio_selectjob(struct aioproclist *aiop)
 520 {
 521         struct aiocblist *aiocbe;
 522         struct kaioinfo *ki;
 523         struct proc *userp;
 524
 525         crit_enter();
 526         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&aio_jobs); aiocbe; aiocbe =
 527             TAILQ_NEXT(aiocbe, list)) {
 528                 userp = aiocbe->userproc;
 529                 ki = userp->p_aioinfo;
 530
 531                 if (ki->kaio_active_count < ki->kaio_maxactive_count) {
 532                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, aiocbe, list);
 533                         crit_exit();
 534                         return aiocbe;
 535                 }
 536         }
 537         crit_exit();
 538
 539         return NULL;
 540 }
 541
 542 /*
 543  * The AIO processing activity.  This is the code that does the I/O request for
 544  * the non-physio version of the operations.  The normal vn operations are used,
 545  * and this code should work in all instances for every type of file, including
 546  * pipes, sockets, fifos, and regular files.
 547  */
 548 static void
 549 aio_process(struct aiocblist *aiocbe)
 550 {
 551         struct thread *mytd;
 552         struct aiocb *cb;
 553         struct file *fp;
 554         struct uio auio;
 555         struct iovec aiov;
 556         int cnt;
 557         int error;
 558         int oublock_st, oublock_end;
 559         int inblock_st, inblock_end;
 560
 561         mytd = curthread;
 562         cb = &aiocbe->uaiocb;
 563         fp = aiocbe->fd_file;
 564
 565         aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
 566         aiov.iov_len = cb->aio_nbytes;
 567
 568         auio.uio_iov = &aiov;
 569         auio.uio_iovcnt = 1;
 570         auio.uio_offset = cb->aio_offset;
 571         auio.uio_resid = cb->aio_nbytes;
 572         cnt = cb->aio_nbytes;
 573         auio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 574         auio.uio_td = mytd;
 575
 576         inblock_st = mytd->td_lwp->lwp_ru.ru_inblock;
 577         oublock_st = mytd->td_lwp->lwp_ru.ru_oublock;
 578         /*
 579          * _aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
 580          * released in aio_free_entry().
 581          */
 582         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ) {
 583                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 584                 error = fo_read(fp, &auio, fp->f_cred, O_FOFFSET);
 585         } else {
 586                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 587                 error = fo_write(fp, &auio, fp->f_cred, O_FOFFSET);
 588         }
 589         inblock_end = mytd->td_lwp->lwp_ru.ru_inblock;
 590         oublock_end = mytd->td_lwp->lwp_ru.ru_oublock;
 591
 592         aiocbe->inputcharge = inblock_end - inblock_st;
 593         aiocbe->outputcharge = oublock_end - oublock_st;
 594
 595         if ((error) && (auio.uio_resid != cnt)) {
 596                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
 597                         error = 0;
 598                 if ((error == EPIPE) && (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE))
 599                         ksignal(aiocbe->userproc, SIGPIPE);
 600         }
 601
 602         cnt -= auio.uio_resid;
 603         cb->_aiocb_private.error = error;
 604         cb->_aiocb_private.status = cnt;
 605 }
 606
 607 /*
 608  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process,
 609  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
 610  *
 611  * The MP lock is held on entry.
 612  */
 613 static void
 614 aio_daemon(void *uproc)
 615 {
 616         struct aio_liojob *lj;
 617         struct aiocb *cb;
 618         struct aiocblist *aiocbe;
 619         struct aioproclist *aiop;
 620         struct kaioinfo *ki;
 621         struct proc *curcp, *mycp, *userp;
 622         struct vmspace *myvm, *tmpvm;
 623         struct ucred *cr;
 624
 625         /*
 626          * Local copies of curproc (cp) and vmspace (myvm)
 627          */
 628         mycp = curproc;
 629         myvm = mycp->p_vmspace;
 630
 631         if (mycp->p_textvp) {
 632                 vrele(mycp->p_textvp);
 633                 mycp->p_textvp = NULL;
 634         }
 635
 636         /*
 637          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
 638          * per daemon.
 639          */
 640         aiop = zalloc(aiop_zone);
 641         aiop->aioproc = mycp;
 642         aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
 643
 644         crit_enter();
 645
 646         /*
 647          * Place thread (lightweight process) onto the AIO free thread list.
 648          */
 649         if (TAILQ_EMPTY(&aio_freeproc))
 650                 wakeup(&aio_freeproc);
 651         TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
 652
 653         crit_exit();
 654
 655         /* Make up a name for the daemon. */
 656         strcpy(mycp->p_comm, "aiod");
 657
 658         /*
 659          * Get rid of our current filedescriptors.  AIOD's don't need any
 660          * filedescriptors, except as temporarily inherited from the client.
 661          * Credentials are also cloned, and made equivalent to "root".
 662          */
 663         fdfree(mycp);
 664         mycp->p_fd = NULL;
 665         cr = cratom(&mycp->p_ucred);
 666         cr->cr_uid = 0;
 667         uireplace(&cr->cr_uidinfo, uifind(0));
 668         cr->cr_ngroups = 1;
 669         cr->cr_groups[0] = 1;
 670
 671         /* The daemon resides in its own pgrp. */
 672         enterpgrp(mycp, mycp->p_pid, 1);
 673
 674         /* Mark special process type. */
 675         mycp->p_flag |= P_SYSTEM | P_KTHREADP;
 676
 677         /*
 678          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
 679          * and creating too many daemons.)
 680          */
 681         wakeup(mycp);
 682
 683         for (;;) {
 684                 /*
 685                  * curcp is the current daemon process context.
 686                  * userp is the current user process context.
 687                  */
 688                 curcp = mycp;
 689
 690                 /*
 691                  * Take daemon off of free queue
 692                  */
 693                 if (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) {
 694                         crit_enter();
 695                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
 696                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_activeproc, aiop, list);
 697                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
 698                         crit_exit();
 699                 }
 700                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_SCHED;
 701
 702                 /*
 703                  * Check for jobs.
 704                  */
 705                 while ((aiocbe = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
 706                         cb = &aiocbe->uaiocb;
 707                         userp = aiocbe->userproc;
 708
 709                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBRUNNING;
 710
 711                         /*
 712                          * Connect to process address space for user program.
 713                          */
 714                         if (userp != curcp) {
 715                                 /*
 716                                  * Save the current address space that we are
 717                                  * connected to.
 718                                  */
 719                                 tmpvm = mycp->p_vmspace;
 720
 721                                 /*
 722                                  * Point to the new user address space, and
 723                                  * refer to it.
 724                                  */
 725                                 mycp->p_vmspace = userp->p_vmspace;
 726                                 mycp->p_vmspace->vm_refcnt++;
 727
 728                                 /* Activate the new mapping. */
 729                                 pmap_activate(mycp);
 730
 731                                 /*
 732                                  * If the old address space wasn't the daemons
 733                                  * own address space, then we need to remove the
 734                                  * daemon's reference from the other process
 735                                  * that it was acting on behalf of.
 736                                  */
 737                                 if (tmpvm != myvm) {
 738                                         vmspace_free(tmpvm);
 739                                 }
 740                                 curcp = userp;
 741                         }
 742
 743                         ki = userp->p_aioinfo;
 744                         lj = aiocbe->lio;
 745
 746                         /* Account for currently active jobs. */
 747                         ki->kaio_active_count++;
 748
 749                         /* Do the I/O function. */
 750                         aio_process(aiocbe);
 751
 752                         /* Decrement the active job count. */
 753                         ki->kaio_active_count--;
 754
 755                         /*
 756                          * Increment the completion count for wakeup/signal
 757                          * comparisons.
 758                          */
 759                         aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
 760                         ki->kaio_queue_finished_count++;
 761                         if (lj)
 762                                 lj->lioj_queue_finished_count++;
 763                         if ((ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) || ((ki->kaio_flags
 764                             & KAIO_RUNDOWN) && (ki->kaio_active_count == 0))) {
 765                                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
 766                                 wakeup(userp);
 767                         }
 768
 769                         crit_enter();
 770                         if (lj && (lj->lioj_flags &
 771                             (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED)) == LIOJ_SIGNAL) {
 772                                 if ((lj->lioj_queue_finished_count ==
 773                                     lj->lioj_queue_count) &&
 774                                     (lj->lioj_buffer_finished_count ==
 775                                     lj->lioj_buffer_count)) {
 776                                                 ksignal(userp,
 777                                                     lj->lioj_signal.sigev_signo);
 778                                                 lj->lioj_flags |=
 779                                                     LIOJ_SIGNAL_POSTED;
 780                                 }
 781                         }
 782                         crit_exit();
 783
 784                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
 785
 786                         crit_enter();
 787                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
 788                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobdone, aiocbe, plist);
 789                         crit_exit();
 790                         KNOTE(&aiocbe->klist, 0);
 791
 792                         if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_RUNDOWN) {
 793                                 wakeup(aiocbe);
 794                                 aiocbe->jobflags &= ~AIOCBLIST_RUNDOWN;
 795                         }
 796
 797                         if (cb->aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) {
 798                                 ksignal(userp, cb->aio_sigevent.sigev_signo);
 799                         }
 800                 }
 801
 802                 /*
 803                  * Disconnect from user address space.
 804                  */
 805                 if (curcp != mycp) {
 806                         /* Get the user address space to disconnect from. */
 807                         tmpvm = mycp->p_vmspace;
 808
 809                         /* Get original address space for daemon. */
 810                         mycp->p_vmspace = myvm;
 811
 812                         /* Activate the daemon's address space. */
 813                         pmap_activate(mycp);
 814 #ifdef DIAGNOSTIC
 815                         if (tmpvm == myvm) {
 816                                 kprintf("AIOD: vmspace problem -- %d\n",
 817                                     mycp->p_pid);
 818                         }
 819 #endif
 820                         /* Remove our vmspace reference. */
 821                         vmspace_free(tmpvm);
 822
 823                         curcp = mycp;
 824                 }
 825
 826                 /*
 827                  * If we are the first to be put onto the free queue, wakeup
 828                  * anyone waiting for a daemon.
 829                  */
 830                 crit_enter();
 831                 TAILQ_REMOVE(&aio_activeproc, aiop, list);
 832                 if (TAILQ_EMPTY(&aio_freeproc))
 833                         wakeup(&aio_freeproc);
 834                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
 835                 aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
 836                 crit_exit();
 837
 838                 /*
 839                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
 840                  * thereby freeing resources.
 841                  */
 842                 if (((aiop->aioprocflags & AIOP_SCHED) == 0) && tsleep(mycp,
 843                     0, "aiordy", aiod_lifetime)) {
 844                         crit_enter();
 845                         if (TAILQ_EMPTY(&aio_jobs)) {
 846                                 if ((aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) &&
 847                                     (num_aio_procs > target_aio_procs)) {
 848                                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
 849                                         crit_exit();
 850                                         zfree(aiop_zone, aiop);
 851                                         num_aio_procs--;
 852 #ifdef DIAGNOSTIC
 853                                         if (mycp->p_vmspace->vm_refcnt <= 1) {
 854                                                 kprintf("AIOD: bad vm refcnt for"
 855                                                     " exiting daemon: %d\n",
 856                                                     mycp->p_vmspace->vm_refcnt);
 857                                         }
 858 #endif
 859                                         exit1(0);
 860                                 }
 861                         }
 862                         crit_exit();
 863                 }
 864         }
 865 }
 866
 867 /*
 868  * Create a new AIO daemon.  This is mostly a kernel-thread fork routine.  The
 869  * AIO daemon modifies its environment itself.
 870  */
 871 static int
 872 aio_newproc(void)
 873 {
 874         int error;
 875         struct lwp *lp, *nlp;
 876         struct proc *np;
 877
 878         lp = &lwp0;
 879         error = fork1(lp, RFPROC|RFMEM|RFNOWAIT, &np);
 880         if (error)
 881                 return error;
 882         nlp = ONLY_LWP_IN_PROC(np);
 883         cpu_set_fork_handler(nlp, aio_daemon, curproc);
 884         start_forked_proc(lp, np);
 885
 886         /*
 887          * Wait until daemon is started, but continue on just in case to
 888          * handle error conditions.
 889          */
 890         error = tsleep(np, 0, "aiosta", aiod_timeout);
 891         num_aio_procs++;
 892
 893         return error;
 894 }
 895
 896 /*
 897  * Try the high-performance, low-overhead physio method for eligible
 898  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
 899  * thus has very low overhead.
 900  *
 901  * Assumes that the caller, _aio_aqueue(), has incremented the file
 902  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
 903  * duration of this call.
 904  */
 905 static int
 906 aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *aiocbe)
 907 {
 908         int error;
 909         struct aiocb *cb;
 910         struct file *fp;
 911         struct buf *bp;
 912         struct vnode *vp;
 913         struct kaioinfo *ki;
 914         struct aio_liojob *lj;
 915         int notify;
 916
 917         cb = &aiocbe->uaiocb;
 918         fp = aiocbe->fd_file;
 919
 920         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
 921                 return (-1);
 922
 923         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 924
 925         /*
 926          * If its not a disk, we don't want to return a positive error.
 927          * It causes the aio code to not fall through to try the thread
 928          * way when you're talking to a regular file.
 929          */
 930         if (!vn_isdisk(vp, &error)) {
 931                 if (error == ENOTBLK)
 932                         return (-1);
 933                 else
 934                         return (error);
 935         }
 936
 937         if (cb->aio_nbytes % vp->v_rdev->si_bsize_phys)
 938                 return (-1);
 939
 940         if (cb->aio_nbytes >
 941             MAXPHYS - (((vm_offset_t) cb->aio_buf) & PAGE_MASK))
 942                 return (-1);
 943
 944         ki = p->p_aioinfo;
 945         if (ki->kaio_buffer_count >= ki->kaio_ballowed_count)
 946                 return (-1);
 947
 948         ki->kaio_buffer_count++;
 949
 950         lj = aiocbe->lio;
 951         if (lj)
 952                 lj->lioj_buffer_count++;
 953
 954         /* Create and build a buffer header for a transfer. */
 955         bp = getpbuf(NULL);
 956         BUF_KERNPROC(bp);
 957
 958         /*
 959          * Get a copy of the kva from the physical buffer.
 960          */
 961         bp->b_bio1.bio_caller_info1.ptr = p;
 962         error = 0;
 963
 964         bp->b_cmd = (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE) ?
 965                     BUF_CMD_WRITE : BUF_CMD_READ;
 966         bp->b_bio1.bio_done = aio_physwakeup;
 967         bp->b_bio1.bio_offset = cb->aio_offset;
 968
 969         /* Bring buffer into kernel space. */
 970         if (vmapbuf(bp, __DEVOLATILE(char *, cb->aio_buf), cb->aio_nbytes) < 0) {
 971                 error = EFAULT;
 972                 goto doerror;
 973         }
 974
 975         crit_enter();
 976
 977         aiocbe->bp = bp;
 978         bp->b_bio1.bio_caller_info2.ptr = aiocbe;
 979         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_bufjobs, aiocbe, list);
 980         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
 981         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQBUF;
 982         cb->_aiocb_private.status = cb->aio_nbytes;
 983         num_buf_aio++;
 984         bp->b_error = 0;
 985
 986         crit_exit();
 987
 988         /* Perform transfer. */
 989         dev_dstrategy(vp->v_rdev, &bp->b_bio1);
 990
 991         notify = 0;
 992         crit_enter();
 993
 994         /*
 995          * If we had an error invoking the request, or an error in processing
 996          * the request before we have returned, we process it as an error in
 997          * transfer.  Note that such an I/O error is not indicated immediately,
 998          * but is returned using the aio_error mechanism.  In this case,
 999          * aio_suspend will return immediately.
1000          */
1001         if (bp->b_error || (bp->b_flags & B_ERROR)) {
1002                 struct aiocb *job = aiocbe->uuaiocb;
1003
1004                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.status = 0;
1005                 suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1006                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = bp->b_error;
1007                 suword(&job->_aiocb_private.error, bp->b_error);
1008
1009                 ki->kaio_buffer_finished_count++;
1010
1011                 if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBBFINISHED) {
1012                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBBFINISHED;
1013                         aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
1014                         TAILQ_REMOVE(&aio_bufjobs, aiocbe, list);
1015                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
1016                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
1017                         notify = 1;
1018                 }
1019         }
1020         crit_exit();
1021         if (notify)
1022                 KNOTE(&aiocbe->klist, 0);
1023         return 0;
1024
1025 doerror:
1026         ki->kaio_buffer_count--;
1027         if (lj)
1028                 lj->lioj_buffer_count--;
1029         aiocbe->bp = NULL;
1030         relpbuf(bp, NULL);
1031         return error;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * This waits/tests physio completion.
1036  */
1037 static int
1038 aio_fphysio(struct aiocblist *iocb)
1039 {
1040         struct buf *bp;
1041         int error;
1042
1043         bp = iocb->bp;
1044
1045         crit_enter();
1046         while (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE) {
1047                 if (tsleep(bp, 0, "physstr", aiod_timeout)) {
1048                         if (bp->b_cmd != BUF_CMD_DONE) {
1049                                 crit_exit();
1050                                 return EINPROGRESS;
1051                         } else {
1052                                 break;
1053                         }
1054                 }
1055         }
1056         crit_exit();
1057
1058         /* Release mapping into kernel space. */
1059         vunmapbuf(bp);
1060         iocb->bp = 0;
1061
1062         error = 0;
1063
1064         /* Check for an error. */
1065         if (bp->b_flags & B_ERROR)
1066                 error = bp->b_error;
1067
1068         relpbuf(bp, NULL);
1069         return (error);
1070 }
1071 #endif /* VFS_AIO */
1072
1073 /*
1074  * Wake up aio requests that may be serviceable now.
1075  */
1076 void
1077 aio_swake(struct socket *so, struct sockbuf *sb)
1078 {
1079 #ifndef VFS_AIO
1080         return;
1081 #else
1082         struct aiocblist *cb,*cbn;
1083         struct proc *p;
1084         struct kaioinfo *ki = NULL;
1085         int opcode, wakecount = 0;
1086         struct aioproclist *aiop;
1087
1088         if (sb == &so->so_snd) {
1089                 opcode = LIO_WRITE;
1090                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AIO;
1091         } else {
1092                 opcode = LIO_READ;
1093                 so->so_rcv.sb_flags &= ~SB_AIO;
1094         }
1095
1096         for (cb = TAILQ_FIRST(&so->so_aiojobq); cb; cb = cbn) {
1097                 cbn = TAILQ_NEXT(cb, list);
1098                 if (opcode == cb->uaiocb.aio_lio_opcode) {
1099                         p = cb->userproc;
1100                         ki = p->p_aioinfo;
1101                         TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cb, list);
1102                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_sockqueue, cb, plist);
1103                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, cb, list);
1104                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, cb, plist);
1105                         wakecount++;
1106                         if (cb->jobstate != JOBST_JOBQGLOBAL)
1107                                 panic("invalid queue value");
1108                 }
1109         }
1110
1111         while (wakecount--) {
1112                 if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != 0) {
1113                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1114                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_activeproc, aiop, list);
1115                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1116                         wakeup(aiop->aioproc);
1117                 }
1118         }
1119 #endif /* VFS_AIO */
1120 }
1121
1122 #ifdef VFS_AIO
1123 /*
1124  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct physio VCHR
1125  * technique is done in this code.
1126  */
1127 static int
1128 _aio_aqueue(struct aiocb *job, struct aio_liojob *lj, int type)
1129 {
1130         struct proc *p = curproc;
1131         struct filedesc *fdp;
1132         struct file *fp;
1133         unsigned int fd;
1134         struct socket *so;
1135         int error;
1136         int opcode, user_opcode;
1137         struct aiocblist *aiocbe;
1138         struct aioproclist *aiop;
1139         struct kaioinfo *ki;
1140         struct kevent kev;
1141         struct kqueue *kq;
1142         struct file *kq_fp;
1143
1144         if ((aiocbe = TAILQ_FIRST(&aio_freejobs)) != NULL)
1145                 TAILQ_REMOVE(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1146         else
1147                 aiocbe = zalloc (aiocb_zone);
1148
1149         aiocbe->inputcharge = 0;
1150         aiocbe->outputcharge = 0;
1151         callout_init(&aiocbe->timeout);
1152         SLIST_INIT(&aiocbe->klist);
1153
1154         suword(&job->_aiocb_private.status, -1);
1155         suword(&job->_aiocb_private.error, 0);
1156         suword(&job->_aiocb_private.kernelinfo, -1);
1157
1158         error = copyin(job, &aiocbe->uaiocb, sizeof(aiocbe->uaiocb));
1159         if (error) {
1160                 suword(&job->_aiocb_private.error, error);
1161                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1162                 return error;
1163         }
1164         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL &&
1165             !_SIG_VALID(aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1166                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1167                 return EINVAL;
1168         }
1169
1170         /* Save userspace address of the job info. */
1171         aiocbe->uuaiocb = job;
1172
1173         /* Get the opcode. */
1174         user_opcode = aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode;
1175         if (type != LIO_NOP)
1176                 aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1177         opcode = aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode;
1178
1179         /* Get the fd info for process. */
1180         fdp = p->p_fd;
1181
1182         /*
1183          * Range check file descriptor.
1184          */
1185         fd = aiocbe->uaiocb.aio_fildes;
1186         if (fd >= fdp->fd_nfiles) {
1187                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1188                 if (type == 0)
1189                         suword(&job->_aiocb_private.error, EBADF);
1190                 return EBADF;
1191         }
1192
1193         fp = aiocbe->fd_file = fdp->fd_files[fd].fp;
1194         if ((fp == NULL) || ((opcode == LIO_WRITE) && ((fp->f_flag & FWRITE) ==
1195             0))) {
1196                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1197                 if (type == 0)
1198                         suword(&job->_aiocb_private.error, EBADF);
1199                 return EBADF;
1200         }
1201         fhold(fp);
1202
1203         if (aiocbe->uaiocb.aio_offset == -1LL) {
1204                 error = EINVAL;
1205                 goto aqueue_fail;
1206         }
1207         error = suword(&job->_aiocb_private.kernelinfo, jobrefid);
1208         if (error) {
1209                 error = EINVAL;
1210                 goto aqueue_fail;
1211         }
1212         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jobrefid;
1213         if (jobrefid == LONG_MAX)
1214                 jobrefid = 1;
1215         else
1216                 jobrefid++;
1217
1218         if (opcode == LIO_NOP) {
1219                 fdrop(fp);
1220                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1221                 if (type == 0) {
1222                         suword(&job->_aiocb_private.error, 0);
1223                         suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1224                         suword(&job->_aiocb_private.kernelinfo, 0);
1225                 }
1226                 return 0;
1227         }
1228         if ((opcode != LIO_READ) && (opcode != LIO_WRITE)) {
1229                 if (type == 0)
1230                         suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1231                 error = EINVAL;
1232                 goto aqueue_fail;
1233         }
1234
1235         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
1236                 kev.ident = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1237                 kev.udata = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sigval_ptr;
1238         }
1239         else {
1240                 /*
1241                  * This method for requesting kevent-based notification won't
1242                  * work on the alpha, since we're passing in a pointer
1243                  * via aio_lio_opcode, which is an int.  Use the SIGEV_KEVENT-
1244                  * based method instead.
1245                  */
1246                 if (user_opcode == LIO_NOP || user_opcode == LIO_READ ||
1247                     user_opcode == LIO_WRITE)
1248                         goto no_kqueue;
1249
1250                 error = copyin((struct kevent *)(uintptr_t)user_opcode,
1251                     &kev, sizeof(kev));
1252                 if (error)
1253                         goto aqueue_fail;
1254         }
1255         if ((u_int)kev.ident >= fdp->fd_nfiles ||
1256             (kq_fp = fdp->fd_files[kev.ident].fp) == NULL ||
1257             (kq_fp->f_type != DTYPE_KQUEUE)) {
1258                 error = EBADF;
1259                 goto aqueue_fail;
1260         }
1261         kq = (struct kqueue *)kq_fp->f_data;
1262         kev.ident = (uintptr_t)aiocbe->uuaiocb;
1263         kev.filter = EVFILT_AIO;
1264         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
1265         kev.data = (intptr_t)aiocbe;
1266         /* XXX lwp kqueue_register takes a thread, but only uses its proc */
1267         error = kqueue_register(kq, &kev, FIRST_LWP_IN_PROC(p)->lwp_thread);
1268 aqueue_fail:
1269         if (error) {
1270                 fdrop(fp);
1271                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1272                 if (type == 0)
1273                         suword(&job->_aiocb_private.error, error);
1274                 goto done;
1275         }
1276 no_kqueue:
1277
1278         suword(&job->_aiocb_private.error, EINPROGRESS);
1279         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1280         aiocbe->userproc = p;
1281         aiocbe->jobflags = 0;
1282         aiocbe->lio = lj;
1283         ki = p->p_aioinfo;
1284
1285         if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1286                 /*
1287                  * Alternate queueing for socket ops: Reach down into the
1288                  * descriptor to get the socket data.  Then check to see if the
1289                  * socket is ready to be read or written (based on the requested
1290                  * operation).
1291                  *
1292                  * If it is not ready for io, then queue the aiocbe on the
1293                  * socket, and set the flags so we get a call when sbnotify()
1294                  * happens.
1295                  */
1296                 so = (struct socket *)fp->f_data;
1297                 crit_enter();
1298                 if (((opcode == LIO_READ) && (!soreadable(so))) || ((opcode ==
1299                     LIO_WRITE) && (!sowriteable(so)))) {
1300                         TAILQ_INSERT_TAIL(&so->so_aiojobq, aiocbe, list);
1301                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_sockqueue, aiocbe, plist);
1302                         if (opcode == LIO_READ)
1303                                 so->so_rcv.sb_flags |= SB_AIO;
1304                         else
1305                                 so->so_snd.sb_flags |= SB_AIO;
1306                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL; /* XXX */
1307                         ki->kaio_queue_count++;
1308                         num_queue_count++;
1309                         crit_exit();
1310                         error = 0;
1311                         goto done;
1312                 }
1313                 crit_exit();
1314         }
1315
1316         if ((error = aio_qphysio(p, aiocbe)) == 0)
1317                 goto done;
1318         if (error > 0) {
1319                 suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1320                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1321                 suword(&job->_aiocb_private.error, error);
1322                 goto done;
1323         }
1324
1325         /* No buffer for daemon I/O. */
1326         aiocbe->bp = NULL;
1327
1328         ki->kaio_queue_count++;
1329         if (lj)
1330                 lj->lioj_queue_count++;
1331         crit_enter();
1332         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
1333         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, aiocbe, list);
1334         crit_exit();
1335         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL;
1336
1337         num_queue_count++;
1338         error = 0;
1339
1340         /*
1341          * If we don't have a free AIO process, and we are below our quota, then
1342          * start one.  Otherwise, depend on the subsequent I/O completions to
1343          * pick-up this job.  If we don't successfully create the new process
1344          * (thread) due to resource issues, we return an error for now (EAGAIN),
1345          * which is likely not the correct thing to do.
1346          */
1347         crit_enter();
1348 retryproc:
1349         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1350                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1351                 TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_activeproc, aiop, list);
1352                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1353                 wakeup(aiop->aioproc);
1354         } else if (((num_aio_resv_start + num_aio_procs) < max_aio_procs) &&
1355             ((ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start) <
1356             ki->kaio_maxactive_count)) {
1357                 num_aio_resv_start++;
1358                 if ((error = aio_newproc()) == 0) {
1359                         num_aio_resv_start--;
1360                         goto retryproc;
1361                 }
1362                 num_aio_resv_start--;
1363         }
1364         crit_exit();
1365 done:
1366         return error;
1367 }
1368
1369 /*
1370  * This routine queues an AIO request, checking for quotas.
1371  */
1372 static int
1373 aio_aqueue(struct aiocb *job, int type)
1374 {
1375         struct proc *p = curproc;
1376         struct kaioinfo *ki;
1377
1378         if (p->p_aioinfo == NULL)
1379                 aio_init_aioinfo(p);
1380
1381         if (num_queue_count >= max_queue_count)
1382                 return EAGAIN;
1383
1384         ki = p->p_aioinfo;
1385         if (ki->kaio_queue_count >= ki->kaio_qallowed_count)
1386                 return EAGAIN;
1387
1388         return _aio_aqueue(job, NULL, type);
1389 }
1390 #endif /* VFS_AIO */
1391
1392 /*
1393  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1394  * released.
1395  */
1396 int
1397 sys_aio_return(struct aio_return_args *uap)
1398 {
1399 #ifndef VFS_AIO
1400         return ENOSYS;
1401 #else
1402         struct proc *p = curproc;
1403         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
1404         long jobref;
1405         struct aiocblist *cb, *ncb;
1406         struct aiocb *ujob;
1407         struct kaioinfo *ki;
1408
1409         ki = p->p_aioinfo;
1410         if (ki == NULL)
1411                 return EINVAL;
1412
1413         ujob = uap->aiocbp;
1414
1415         jobref = fuword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo);
1416         if (jobref == -1 || jobref == 0)
1417                 return EINVAL;
1418
1419         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1420                 if (((intptr_t) cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1421                     jobref) {
1422                         if (ujob == cb->uuaiocb) {
1423                                 uap->sysmsg_result =
1424                                     cb->uaiocb._aiocb_private.status;
1425                         } else
1426                                 uap->sysmsg_result = EFAULT;
1427                         if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
1428                                 lp->lwp_ru.ru_oublock += cb->outputcharge;
1429                                 cb->outputcharge = 0;
1430                         } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
1431                                 lp->lwp_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
1432                                 cb->inputcharge = 0;
1433                         }
1434                         aio_free_entry(cb);
1435                         return 0;
1436                 }
1437         }
1438         crit_enter();
1439         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); cb; cb = ncb) {
1440                 ncb = TAILQ_NEXT(cb, plist);
1441                 if (((intptr_t) cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo)
1442                     == jobref) {
1443                         crit_exit();
1444                         if (ujob == cb->uuaiocb) {
1445                                 uap->sysmsg_result =
1446                                     cb->uaiocb._aiocb_private.status;
1447                         } else
1448                                 uap->sysmsg_result = EFAULT;
1449                         aio_free_entry(cb);
1450                         return 0;
1451                 }
1452         }
1453         crit_exit();
1454
1455         return (EINVAL);
1456 #endif /* VFS_AIO */
1457 }
1458
1459 /*
1460  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1461  */
1462 int
1463 sys_aio_suspend(struct aio_suspend_args *uap)
1464 {
1465 #ifndef VFS_AIO
1466         return ENOSYS;
1467 #else
1468         struct proc *p = curproc;
1469         struct timeval atv;
1470         struct timespec ts;
1471         struct aiocb *const *cbptr, *cbp;
1472         struct kaioinfo *ki;
1473         struct aiocblist *cb;
1474         int i;
1475         int njoblist;
1476         int error, timo;
1477         long *ijoblist;
1478         struct aiocb **ujoblist;
1479
1480         if (uap->nent > AIO_LISTIO_MAX)
1481                 return EINVAL;
1482
1483         timo = 0;
1484         if (uap->timeout) {
1485                 /* Get timespec struct. */
1486                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
1487                         return error;
1488
1489                 if (ts.tv_nsec < 0 || ts.tv_nsec >= 1000000000)
1490                         return (EINVAL);
1491
1492                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, &ts);
1493                 if (itimerfix(&atv))
1494                         return (EINVAL);
1495                 timo = tvtohz_high(&atv);
1496         }
1497
1498         ki = p->p_aioinfo;
1499         if (ki == NULL)
1500                 return EAGAIN;
1501
1502         njoblist = 0;
1503         ijoblist = zalloc(aiol_zone);
1504         ujoblist = zalloc(aiol_zone);
1505         cbptr = uap->aiocbp;
1506
1507         for (i = 0; i < uap->nent; i++) {
1508                 cbp = (struct aiocb *)(intptr_t)fuword(&cbptr[i]);
1509                 if (cbp == 0)
1510                         continue;
1511                 ujoblist[njoblist] = cbp;
1512                 ijoblist[njoblist] = fuword(&cbp->_aiocb_private.kernelinfo);
1513                 njoblist++;
1514         }
1515
1516         if (njoblist == 0) {
1517                 zfree(aiol_zone, ijoblist);
1518                 zfree(aiol_zone, ujoblist);
1519                 return 0;
1520         }
1521
1522         error = 0;
1523         for (;;) {
1524                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1525                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1526                                 if (((intptr_t)
1527                                     cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1528                                     ijoblist[i]) {
1529                                         if (ujoblist[i] != cb->uuaiocb)
1530                                                 error = EINVAL;
1531                                         zfree(aiol_zone, ijoblist);
1532                                         zfree(aiol_zone, ujoblist);
1533                                         return error;
1534                                 }
1535                         }
1536                 }
1537
1538                 crit_enter();
1539                 for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); cb; cb =
1540                     TAILQ_NEXT(cb, plist)) {
1541                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1542                                 if (((intptr_t)
1543                                     cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1544                                     ijoblist[i]) {
1545                                         crit_exit();
1546                                         if (ujoblist[i] != cb->uuaiocb)
1547                                                 error = EINVAL;
1548                                         zfree(aiol_zone, ijoblist);
1549                                         zfree(aiol_zone, ujoblist);
1550                                         return error;
1551                                 }
1552                         }
1553                 }
1554
1555                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1556                 error = tsleep(p, PCATCH, "aiospn", timo);
1557                 crit_exit();
1558
1559                 if (error == ERESTART || error == EINTR) {
1560                         zfree(aiol_zone, ijoblist);
1561                         zfree(aiol_zone, ujoblist);
1562                         return EINTR;
1563                 } else if (error == EWOULDBLOCK) {
1564                         zfree(aiol_zone, ijoblist);
1565                         zfree(aiol_zone, ujoblist);
1566                         return EAGAIN;
1567                 }
1568         }
1569
1570 /* NOTREACHED */
1571         return EINVAL;
1572 #endif /* VFS_AIO */
1573 }
1574
1575 /*
1576  * aio_cancel cancels any non-physio aio operations not currently in
1577  * progress.
1578  */
1579 int
1580 sys_aio_cancel(struct aio_cancel_args *uap)
1581 {
1582 #ifndef VFS_AIO
1583         return ENOSYS;
1584 #else
1585         struct proc *p = curproc;
1586         struct kaioinfo *ki;
1587         struct aiocblist *cbe, *cbn;
1588         struct file *fp;
1589         struct filedesc *fdp;
1590         struct socket *so;
1591         struct proc *po;
1592         int error;
1593         int cancelled=0;
1594         int notcancelled=0;
1595         struct vnode *vp;
1596
1597         fdp = p->p_fd;
1598         if ((u_int)uap->fd >= fdp->fd_nfiles ||
1599             (fp = fdp->fd_files[uap->fd].fp) == NULL)
1600                 return (EBADF);
1601
1602         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1603                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1604
1605                 if (vn_isdisk(vp,&error)) {
1606                         uap->sysmsg_result = AIO_NOTCANCELED;
1607                         return 0;
1608                 }
1609         } else if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1610                 so = (struct socket *)fp->f_data;
1611
1612                 crit_enter();
1613
1614                 for (cbe = TAILQ_FIRST(&so->so_aiojobq); cbe; cbe = cbn) {
1615                         cbn = TAILQ_NEXT(cbe, list);
1616                         if ((uap->aiocbp == NULL) ||
1617                                 (uap->aiocbp == cbe->uuaiocb) ) {
1618                                 po = cbe->userproc;
1619                                 ki = po->p_aioinfo;
1620                                 TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cbe, list);
1621                                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_sockqueue, cbe, plist);
1622                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobdone, cbe, plist);
1623                                 if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
1624                                         wakeup(po);
1625                                 }
1626                                 cbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
1627                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.status=-1;
1628                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.error=ECANCELED;
1629                                 cancelled++;
1630 /* XXX cancelled, knote? */
1631                                 if (cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify ==
1632                                     SIGEV_SIGNAL)
1633                                         ksignal(cbe->userproc, cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo);
1634                                 if (uap->aiocbp)
1635                                         break;
1636                         }
1637                 }
1638                 crit_exit();
1639
1640                 if ((cancelled) && (uap->aiocbp)) {
1641                         uap->sysmsg_result = AIO_CANCELED;
1642                         return 0;
1643                 }
1644         }
1645         ki=p->p_aioinfo;
1646         if (ki == NULL)
1647                 goto done;
1648         crit_enter();
1649
1650         for (cbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue); cbe; cbe = cbn) {
1651                 cbn = TAILQ_NEXT(cbe, plist);
1652
1653                 if ((uap->fd == cbe->uaiocb.aio_fildes) &&
1654                     ((uap->aiocbp == NULL ) ||
1655                      (uap->aiocbp == cbe->uuaiocb))) {
1656
1657                         if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
1658                                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, cbe, list);
1659                                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, cbe, plist);
1660                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobdone, cbe,
1661                                     plist);
1662                                 cancelled++;
1663                                 ki->kaio_queue_finished_count++;
1664                                 cbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
1665                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.status = -1;
1666                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.error = ECANCELED;
1667 /* XXX cancelled, knote? */
1668                                 if (cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify ==
1669                                     SIGEV_SIGNAL)
1670                                         ksignal(cbe->userproc, cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo);
1671                         } else {
1672                                 notcancelled++;
1673                         }
1674                 }
1675         }
1676         crit_exit();
1677 done:
1678         if (notcancelled) {
1679                 uap->sysmsg_result = AIO_NOTCANCELED;
1680                 return 0;
1681         }
1682         if (cancelled) {
1683                 uap->sysmsg_result = AIO_CANCELED;
1684                 return 0;
1685         }
1686         uap->sysmsg_result = AIO_ALLDONE;
1687
1688         return 0;
1689 #endif /* VFS_AIO */
1690 }
1691
1692 /*
1693  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes only.
1694  * For a user mode async implementation, it would be best to do it in a userland
1695  * subroutine.
1696  */
1697 int
1698 sys_aio_error(struct aio_error_args *uap)
1699 {
1700 #ifndef VFS_AIO
1701         return ENOSYS;
1702 #else
1703         struct proc *p = curproc;
1704         struct aiocblist *cb;
1705         struct kaioinfo *ki;
1706         long jobref;
1707
1708         ki = p->p_aioinfo;
1709         if (ki == NULL)
1710                 return EINVAL;
1711
1712         jobref = fuword(&uap->aiocbp->_aiocb_private.kernelinfo);
1713         if ((jobref == -1) || (jobref == 0))
1714                 return EINVAL;
1715
1716         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1717                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1718                     jobref) {
1719                         uap->sysmsg_result = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
1720                         return 0;
1721                 }
1722         }
1723
1724         crit_enter();
1725
1726         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1727             plist)) {
1728                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1729                     jobref) {
1730                         uap->sysmsg_result = EINPROGRESS;
1731                         crit_exit();
1732                         return 0;
1733                 }
1734         }
1735
1736         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_sockqueue); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1737             plist)) {
1738                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1739                     jobref) {
1740                         uap->sysmsg_result = EINPROGRESS;
1741                         crit_exit();
1742                         return 0;
1743                 }
1744         }
1745         crit_exit();
1746
1747         crit_enter();
1748         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1749             plist)) {
1750                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1751                     jobref) {
1752                         uap->sysmsg_result = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
1753                         crit_exit();
1754                         return 0;
1755                 }
1756         }
1757
1758         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1759             plist)) {
1760                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1761                     jobref) {
1762                         uap->sysmsg_result = EINPROGRESS;
1763                         crit_exit();
1764                         return 0;
1765                 }
1766         }
1767         crit_exit();
1768
1769 #if (0)
1770         /*
1771          * Hack for lio.
1772          */
1773         status = fuword(&uap->aiocbp->_aiocb_private.status);
1774         if (status == -1)
1775                 return fuword(&uap->aiocbp->_aiocb_private.error);
1776 #endif
1777         return EINVAL;
1778 #endif /* VFS_AIO */
1779 }
1780
1781 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
1782 int
1783 sys_aio_read(struct aio_read_args *uap)
1784 {
1785 #ifndef VFS_AIO
1786         return ENOSYS;
1787 #else
1788         return aio_aqueue(uap->aiocbp, LIO_READ);
1789 #endif /* VFS_AIO */
1790 }
1791
1792 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
1793 int
1794 sys_aio_write(struct aio_write_args *uap)
1795 {
1796 #ifndef VFS_AIO
1797         return ENOSYS;
1798 #else
1799         return aio_aqueue(uap->aiocbp, LIO_WRITE);
1800 #endif /* VFS_AIO */
1801 }
1802
1803 /* syscall - XXX undocumented */
1804 int
1805 sys_lio_listio(struct lio_listio_args *uap)
1806 {
1807 #ifndef VFS_AIO
1808         return ENOSYS;
1809 #else
1810         struct proc *p = curproc;
1811         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
1812         int nent, nentqueued;
1813         struct aiocb *iocb, * const *cbptr;
1814         struct aiocblist *cb;
1815         struct kaioinfo *ki;
1816         struct aio_liojob *lj;
1817         int error, runningcode;
1818         int nerror;
1819         int i;
1820
1821         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
1822                 return EINVAL;
1823
1824         nent = uap->nent;
1825         if (nent > AIO_LISTIO_MAX)
1826                 return EINVAL;
1827
1828         if (p->p_aioinfo == NULL)
1829                 aio_init_aioinfo(p);
1830
1831         if ((nent + num_queue_count) > max_queue_count)
1832                 return EAGAIN;
1833
1834         ki = p->p_aioinfo;
1835         if ((nent + ki->kaio_queue_count) > ki->kaio_qallowed_count)
1836                 return EAGAIN;
1837
1838         lj = zalloc(aiolio_zone);
1839         if (!lj)
1840                 return EAGAIN;
1841
1842         lj->lioj_flags = 0;
1843         lj->lioj_buffer_count = 0;
1844         lj->lioj_buffer_finished_count = 0;
1845         lj->lioj_queue_count = 0;
1846         lj->lioj_queue_finished_count = 0;
1847         lj->lioj_ki = ki;
1848
1849         /*
1850          * Setup signal.
1851          */
1852         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
1853                 error = copyin(uap->sig, &lj->lioj_signal,
1854                     sizeof(lj->lioj_signal));
1855                 if (error) {
1856                         zfree(aiolio_zone, lj);
1857                         return error;
1858                 }
1859                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
1860                         zfree(aiolio_zone, lj);
1861                         return EINVAL;
1862                 }
1863                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
1864                 lj->lioj_flags &= ~LIOJ_SIGNAL_POSTED;
1865         } else
1866                 lj->lioj_flags &= ~LIOJ_SIGNAL;
1867
1868         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
1869         /*
1870          * Get pointers to the list of I/O requests.
1871          */
1872         nerror = 0;
1873         nentqueued = 0;
1874         cbptr = uap->acb_list;
1875         for (i = 0; i < uap->nent; i++) {
1876                 iocb = (struct aiocb *)(intptr_t)fuword(&cbptr[i]);
1877                 if (((intptr_t)iocb != -1) && ((intptr_t)iocb != 0)) {
1878                         error = _aio_aqueue(iocb, lj, 0);
1879                         if (error == 0)
1880                                 nentqueued++;
1881                         else
1882                                 nerror++;
1883                 }
1884         }
1885
1886         /*
1887          * If we haven't queued any, then just return error.
1888          */
1889         if (nentqueued == 0)
1890                 return 0;
1891
1892         /*
1893          * Calculate the appropriate error return.
1894          */
1895         runningcode = 0;
1896         if (nerror)
1897                 runningcode = EIO;
1898
1899         if (uap->mode == LIO_WAIT) {
1900                 int command, found, jobref;
1901
1902                 for (;;) {
1903                         found = 0;
1904                         for (i = 0; i < uap->nent; i++) {
1905                                 /*
1906                                  * Fetch address of the control buf pointer in
1907                                  * user space.
1908                                  */
1909                                 iocb = (struct aiocb *)
1910                                     (intptr_t)fuword(&cbptr[i]);
1911                                 if (((intptr_t)iocb == -1) || ((intptr_t)iocb
1912                                     == 0))
1913                                         continue;
1914
1915                                 /*
1916                                  * Fetch the associated command from user space.
1917                                  */
1918                                 command = fuword(&iocb->aio_lio_opcode);
1919                                 if (command == LIO_NOP) {
1920                                         found++;
1921                                         continue;
1922                                 }
1923
1924                                 jobref = fuword(&iocb->_aiocb_private.kernelinfo);
1925
1926                                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1927                                         if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo)
1928                                             == jobref) {
1929                                                 if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode
1930                                                     == LIO_WRITE) {
1931                                                         lp->lwp_ru.ru_oublock +=
1932                                                             cb->outputcharge;
1933                                                         cb->outputcharge = 0;
1934                                                 } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode
1935                                                     == LIO_READ) {
1936                                                         lp->lwp_ru.ru_inblock +=
1937                                                             cb->inputcharge;
1938                                                         cb->inputcharge = 0;
1939                                                 }
1940                                                 found++;
1941                                                 break;
1942                                         }
1943                                 }
1944
1945                                 crit_enter();
1946                                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_bufdone, plist) {
1947                                         if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo)
1948                                             == jobref) {
1949                                                 found++;
1950                                                 break;
1951                                         }
1952                                 }
1953                                 crit_exit();
1954                         }
1955
1956                         /*
1957                          * If all I/Os have been disposed of, then we can
1958                          * return.
1959                          */
1960                         if (found == nentqueued)
1961                                 return runningcode;
1962
1963                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1964                         error = tsleep(p, PCATCH, "aiospn", 0);
1965
1966                         if (error == EINTR)
1967                                 return EINTR;
1968                         else if (error == EWOULDBLOCK)
1969                                 return EAGAIN;
1970                 }
1971         }
1972
1973         return runningcode;
1974 #endif /* VFS_AIO */
1975 }
1976
1977 #ifdef VFS_AIO
1978 /*
1979  * This is a weird hack so that we can post a signal.  It is safe to do so from
1980  * a timeout routine, but *not* from an interrupt routine.
1981  */
1982 static void
1983 process_signal(void *aioj)
1984 {
1985         struct aiocblist *aiocbe = aioj;
1986         struct aio_liojob *lj = aiocbe->lio;
1987         struct aiocb *cb = &aiocbe->uaiocb;
1988
1989         if ((lj) && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) &&
1990             (lj->lioj_queue_count == lj->lioj_queue_finished_count)) {
1991                 ksignal(lj->lioj_ki->kaio_p, lj->lioj_signal.sigev_signo);
1992                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
1993         }
1994
1995         if (cb->aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL)
1996                 ksignal(aiocbe->userproc, cb->aio_sigevent.sigev_signo);
1997 }
1998
1999 /*
2000  * Interrupt handler for physio, performs the necessary process wakeups, and
2001  * signals.
2002  */
2003 static void
2004 aio_physwakeup(struct bio *bio)
2005 {
2006         struct buf *bp = bio->bio_buf;
2007         struct aiocblist *aiocbe;
2008         struct proc *p;
2009         struct kaioinfo *ki;
2010         struct aio_liojob *lj;
2011
2012         aiocbe = bio->bio_caller_info2.ptr;
2013
2014         if (aiocbe) {
2015                 p = bio->bio_caller_info1.ptr;
2016
2017                 aiocbe->jobstate = JOBST_JOBBFINISHED;
2018                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.status -= bp->b_resid;
2019                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = 0;
2020                 aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
2021
2022                 if (bp->b_flags & B_ERROR)
2023                         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = bp->b_error;
2024
2025                 lj = aiocbe->lio;
2026                 if (lj) {
2027                         lj->lioj_buffer_finished_count++;
2028
2029                         /*
2030                          * wakeup/signal if all of the interrupt jobs are done.
2031                          */
2032                         if (lj->lioj_buffer_finished_count ==
2033                             lj->lioj_buffer_count) {
2034                                 /*
2035                                  * Post a signal if it is called for.
2036                                  */
2037                                 if ((lj->lioj_flags &
2038                                     (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED)) ==
2039                                     LIOJ_SIGNAL) {
2040                                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2041                                         callout_reset(&aiocbe->timeout, 0,
2042                                                         process_signal, aiocbe);
2043                                 }
2044                         }
2045                 }
2046
2047                 ki = p->p_aioinfo;
2048                 if (ki) {
2049                         ki->kaio_buffer_finished_count++;
2050                         TAILQ_REMOVE(&aio_bufjobs, aiocbe, list);
2051                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
2052                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
2053
2054                         KNOTE(&aiocbe->klist, 0);
2055                         /* Do the wakeup. */
2056                         if (ki->kaio_flags & (KAIO_RUNDOWN|KAIO_WAKEUP)) {
2057                                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
2058                                 wakeup(p);
2059                         }
2060                 }
2061
2062                 if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) {
2063                         callout_reset(&aiocbe->timeout, 0,
2064                                         process_signal, aiocbe);
2065                 }
2066         }
2067         bp->b_cmd = BUF_CMD_DONE;
2068         wakeup(bp);
2069 }
2070 #endif /* VFS_AIO */
2071
2072 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2073 int
2074 sys_aio_waitcomplete(struct aio_waitcomplete_args *uap)
2075 {
2076 #ifndef VFS_AIO
2077         return ENOSYS;
2078 #else
2079         struct proc *p = curproc;
2080         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
2081         struct timeval atv;
2082         struct timespec ts;
2083         struct kaioinfo *ki;
2084         struct aiocblist *cb = NULL;
2085         int error, timo;
2086
2087         suword(uap->aiocbp, (int)NULL);
2088
2089         timo = 0;
2090         if (uap->timeout) {
2091                 /* Get timespec struct. */
2092                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2093                 if (error)
2094                         return error;
2095
2096                 if ((ts.tv_nsec < 0) || (ts.tv_nsec >= 1000000000))
2097                         return (EINVAL);
2098
2099                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, &ts);
2100                 if (itimerfix(&atv))
2101                         return (EINVAL);
2102                 timo = tvtohz_high(&atv);
2103         }
2104
2105         ki = p->p_aioinfo;
2106         if (ki == NULL)
2107                 return EAGAIN;
2108
2109         for (;;) {
2110                 if ((cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobdone)) != 0) {
2111                         suword(uap->aiocbp, (uintptr_t)cb->uuaiocb);
2112                         uap->sysmsg_result = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
2113                         if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
2114                                 lp->lwp_ru.ru_oublock +=
2115                                     cb->outputcharge;
2116                                 cb->outputcharge = 0;
2117                         } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
2118                                 lp->lwp_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
2119                                 cb->inputcharge = 0;
2120                         }
2121                         aio_free_entry(cb);
2122                         return cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2123                 }
2124
2125                 crit_enter();
2126                 if ((cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone)) != 0 ) {
2127                         crit_exit();
2128                         suword(uap->aiocbp, (uintptr_t)cb->uuaiocb);
2129                         uap->sysmsg_result = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
2130                         aio_free_entry(cb);
2131                         return cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2132                 }
2133
2134                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2135                 error = tsleep(p, PCATCH, "aiowc", timo);
2136                 crit_exit();
2137
2138                 if (error == ERESTART)
2139                         return EINTR;
2140                 else if (error < 0)
2141                         return error;
2142                 else if (error == EINTR)
2143                         return EINTR;
2144                 else if (error == EWOULDBLOCK)
2145                         return EAGAIN;
2146         }
2147 #endif /* VFS_AIO */
2148 }
2149
2150 #ifndef VFS_AIO
2151 static int
2152 filt_aioattach(struct knote *kn)
2153 {
2154
2155         return (ENXIO);
2156 }
2157
2158 struct filterops aio_filtops =
2159         { 0, filt_aioattach, NULL, NULL };
2160
2161 #else
2162 /* kqueue attach function */
2163 static int
2164 filt_aioattach(struct knote *kn)
2165 {
2166         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2167
2168         /*
2169          * The aiocbe pointer must be validated before using it, so
2170          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2171          * set EV_FLAG1.
2172          */
2173         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2174                 return (EPERM);
2175         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2176
2177         SLIST_INSERT_HEAD(&aiocbe->klist, kn, kn_selnext);
2178
2179         return (0);
2180 }
2181
2182 /* kqueue detach function */
2183 static void
2184 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2185 {
2186         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2187
2188         SLIST_REMOVE(&aiocbe->klist, kn, knote, kn_selnext);
2189 }
2190
2191 /* kqueue filter function */
2192 /*ARGSUSED*/
2193 static int
2194 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2195 {
2196         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2197
2198         kn->kn_data = aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error;
2199         if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBFINISHED &&
2200             aiocbe->jobstate != JOBST_JOBBFINISHED)
2201                 return (0);
2202         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2203         return (1);
2204 }
2205
2206 struct filterops aio_filtops =
2207         { 0, filt_aioattach, filt_aiodetach, filt_aio };
2208 #endif /* VFS_AIO */