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 1.12 2004/01/07 11:04:18 dillon 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
  53 #include <machine/limits.h>
  54 #include "opt_vfs_aio.h"
  55
  56 #ifdef VFS_AIO
  57
  58 /*
  59  * Counter for allocating reference ids to new jobs.  Wrapped to 1 on
  60  * overflow.
  61  */
  62 static  long jobrefid;
  63
  64 #define JOBST_NULL              0x0
  65 #define JOBST_JOBQGLOBAL        0x2
  66 #define JOBST_JOBRUNNING        0x3
  67 #define JOBST_JOBFINISHED       0x4
  68 #define JOBST_JOBQBUF           0x5
  69 #define JOBST_JOBBFINISHED      0x6
  70
  71 #ifndef MAX_AIO_PER_PROC
  72 #define MAX_AIO_PER_PROC        32
  73 #endif
  74
  75 #ifndef MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC
  76 #define MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC  256 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  77 #endif
  78
  79 #ifndef MAX_AIO_PROCS
  80 #define MAX_AIO_PROCS           32
  81 #endif
  82
  83 #ifndef MAX_AIO_QUEUE
  84 #define MAX_AIO_QUEUE           1024 /* Bigger than AIO_LISTIO_MAX */
  85 #endif
  86
  87 #ifndef TARGET_AIO_PROCS
  88 #define TARGET_AIO_PROCS        4
  89 #endif
  90
  91 #ifndef MAX_BUF_AIO
  92 #define MAX_BUF_AIO             16
  93 #endif
  94
  95 #ifndef AIOD_TIMEOUT_DEFAULT
  96 #define AIOD_TIMEOUT_DEFAULT    (10 * hz)
  97 #endif
  98
  99 #ifndef AIOD_LIFETIME_DEFAULT
 100 #define AIOD_LIFETIME_DEFAULT   (30 * hz)
 101 #endif
 102
 103 SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, aio, CTLFLAG_RW, 0, "Async IO management");
 104
 105 static int max_aio_procs = MAX_AIO_PROCS;
 106 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_procs,
 107         CTLFLAG_RW, &max_aio_procs, 0,
 108         "Maximum number of kernel threads to use for handling async IO");
 109
 110 static int num_aio_procs = 0;
 111 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_aio_procs,
 112         CTLFLAG_RD, &num_aio_procs, 0,
 113         "Number of presently active kernel threads for async IO");
 114
 115 /*
 116  * The code will adjust the actual number of AIO processes towards this
 117  * number when it gets a chance.
 118  */
 119 static int target_aio_procs = TARGET_AIO_PROCS;
 120 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, target_aio_procs, CTLFLAG_RW, &target_aio_procs,
 121         0, "Preferred number of ready kernel threads for async IO");
 122
 123 static int max_queue_count = MAX_AIO_QUEUE;
 124 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue, CTLFLAG_RW, &max_queue_count, 0,
 125     "Maximum number of aio requests to queue, globally");
 126
 127 static int num_queue_count = 0;
 128 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_queue_count, CTLFLAG_RD, &num_queue_count, 0,
 129     "Number of queued aio requests");
 130
 131 static int num_buf_aio = 0;
 132 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, num_buf_aio, CTLFLAG_RD, &num_buf_aio, 0,
 133     "Number of aio requests presently handled by the buf subsystem");
 134
 135 /* Number of async I/O thread in the process of being started */
 136 /* XXX This should be local to _aio_aqueue() */
 137 static int num_aio_resv_start = 0;
 138
 139 static int aiod_timeout;
 140 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_timeout, CTLFLAG_RW, &aiod_timeout, 0,
 141     "Timeout value for synchronous aio operations");
 142
 143 static int aiod_lifetime;
 144 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, aiod_lifetime, CTLFLAG_RW, &aiod_lifetime, 0,
 145     "Maximum lifetime for idle aiod");
 146
 147 static int max_aio_per_proc = MAX_AIO_PER_PROC;
 148 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_per_proc, CTLFLAG_RW, &max_aio_per_proc,
 149     0, "Maximum active aio requests per process (stored in the process)");
 150
 151 static int max_aio_queue_per_proc = MAX_AIO_QUEUE_PER_PROC;
 152 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_aio_queue_per_proc, CTLFLAG_RW,
 153     &max_aio_queue_per_proc, 0,
 154     "Maximum queued aio requests per process (stored in the process)");
 155
 156 static int max_buf_aio = MAX_BUF_AIO;
 157 SYSCTL_INT(_vfs_aio, OID_AUTO, max_buf_aio, CTLFLAG_RW, &max_buf_aio, 0,
 158     "Maximum buf aio requests per process (stored in the process)");
 159
 160 /*
 161  * AIO process info
 162  */
 163 #define AIOP_FREE       0x1                     /* proc on free queue */
 164 #define AIOP_SCHED      0x2                     /* proc explicitly scheduled */
 165
 166 struct aioproclist {
 167         int aioprocflags;                       /* AIO proc flags */
 168         TAILQ_ENTRY(aioproclist) list;          /* List of processes */
 169         struct proc *aioproc;                   /* The AIO thread */
 170 };
 171
 172 /*
 173  * data-structure for lio signal management
 174  */
 175 struct aio_liojob {
 176         int     lioj_flags;
 177         int     lioj_buffer_count;
 178         int     lioj_buffer_finished_count;
 179         int     lioj_queue_count;
 180         int     lioj_queue_finished_count;
 181         struct  sigevent lioj_signal;   /* signal on all I/O done */
 182         TAILQ_ENTRY(aio_liojob) lioj_list;
 183         struct  kaioinfo *lioj_ki;
 184 };
 185 #define LIOJ_SIGNAL             0x1     /* signal on all done (lio) */
 186 #define LIOJ_SIGNAL_POSTED      0x2     /* signal has been posted */
 187
 188 /*
 189  * per process aio data structure
 190  */
 191 struct kaioinfo {
 192         int     kaio_flags;             /* per process kaio flags */
 193         int     kaio_maxactive_count;   /* maximum number of AIOs */
 194         int     kaio_active_count;      /* number of currently used AIOs */
 195         int     kaio_qallowed_count;    /* maxiumu size of AIO queue */
 196         int     kaio_queue_count;       /* size of AIO queue */
 197         int     kaio_ballowed_count;    /* maximum number of buffers */
 198         int     kaio_queue_finished_count; /* number of daemon jobs finished */
 199         int     kaio_buffer_count;      /* number of physio buffers */
 200         int     kaio_buffer_finished_count; /* count of I/O done */
 201         struct  proc *kaio_p;           /* process that uses this kaio block */
 202         TAILQ_HEAD(,aio_liojob) kaio_liojoblist; /* list of lio jobs */
 203         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_jobqueue;   /* job queue for process */
 204         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_jobdone;    /* done queue for process */
 205         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_bufqueue;   /* buffer job queue for process */
 206         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_bufdone;    /* buffer done queue for process */
 207         TAILQ_HEAD(,aiocblist) kaio_sockqueue;  /* queue for aios waiting on sockets */
 208 };
 209
 210 #define KAIO_RUNDOWN    0x1     /* process is being run down */
 211 #define KAIO_WAKEUP     0x2     /* wakeup process when there is a significant event */
 212
 213 static TAILQ_HEAD(,aioproclist) aio_freeproc, aio_activeproc;
 214 static TAILQ_HEAD(,aiocblist) aio_jobs;                 /* Async job list */
 215 static TAILQ_HEAD(,aiocblist) aio_bufjobs;              /* Phys I/O job list */
 216 static TAILQ_HEAD(,aiocblist) aio_freejobs;             /* Pool of free jobs */
 217
 218 static void     aio_init_aioinfo(struct proc *p);
 219 static void     aio_onceonly(void *);
 220 static int      aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe);
 221 static void     aio_process(struct aiocblist *aiocbe);
 222 static int      aio_newproc(void);
 223 static int      aio_aqueue(struct aiocb *job, int type);
 224 static void     aio_physwakeup(struct buf *bp);
 225 static int      aio_fphysio(struct aiocblist *aiocbe);
 226 static int      aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *iocb);
 227 static void     aio_daemon(void *uproc);
 228 static void     process_signal(void *aioj);
 229
 230 SYSINIT(aio, SI_SUB_VFS, SI_ORDER_ANY, aio_onceonly, NULL);
 231
 232 /*
 233  * Zones for:
 234  *      kaio    Per process async io info
 235  *      aiop    async io thread data
 236  *      aiocb   async io jobs
 237  *      aiol    list io job pointer - internal to aio_suspend XXX
 238  *      aiolio  list io jobs
 239  */
 240 static vm_zone_t kaio_zone, aiop_zone, aiocb_zone, aiol_zone, aiolio_zone;
 241
 242 /*
 243  * Startup initialization
 244  */
 245 static void
 246 aio_onceonly(void *na)
 247 {
 248         TAILQ_INIT(&aio_freeproc);
 249         TAILQ_INIT(&aio_activeproc);
 250         TAILQ_INIT(&aio_jobs);
 251         TAILQ_INIT(&aio_bufjobs);
 252         TAILQ_INIT(&aio_freejobs);
 253         kaio_zone = zinit("AIO", sizeof(struct kaioinfo), 0, 0, 1);
 254         aiop_zone = zinit("AIOP", sizeof(struct aioproclist), 0, 0, 1);
 255         aiocb_zone = zinit("AIOCB", sizeof(struct aiocblist), 0, 0, 1);
 256         aiol_zone = zinit("AIOL", AIO_LISTIO_MAX*sizeof(intptr_t), 0, 0, 1);
 257         aiolio_zone = zinit("AIOLIO", sizeof(struct aio_liojob), 0, 0, 1);
 258         aiod_timeout = AIOD_TIMEOUT_DEFAULT;
 259         aiod_lifetime = AIOD_LIFETIME_DEFAULT;
 260         jobrefid = 1;
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Init the per-process aioinfo structure.  The aioinfo limits are set
 265  * per-process for user limit (resource) management.
 266  */
 267 static void
 268 aio_init_aioinfo(struct proc *p)
 269 {
 270         struct kaioinfo *ki;
 271         if (p->p_aioinfo == NULL) {
 272                 ki = zalloc(kaio_zone);
 273                 p->p_aioinfo = ki;
 274                 ki->kaio_flags = 0;
 275                 ki->kaio_maxactive_count = max_aio_per_proc;
 276                 ki->kaio_active_count = 0;
 277                 ki->kaio_qallowed_count = max_aio_queue_per_proc;
 278                 ki->kaio_queue_count = 0;
 279                 ki->kaio_ballowed_count = max_buf_aio;
 280                 ki->kaio_buffer_count = 0;
 281                 ki->kaio_buffer_finished_count = 0;
 282                 ki->kaio_p = p;
 283                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobdone);
 284                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_jobqueue);
 285                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_bufdone);
 286                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_bufqueue);
 287                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_liojoblist);
 288                 TAILQ_INIT(&ki->kaio_sockqueue);
 289         }
 290
 291         while (num_aio_procs < target_aio_procs)
 292                 aio_newproc();
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Free a job entry.  Wait for completion if it is currently active, but don't
 297  * delay forever.  If we delay, we return a flag that says that we have to
 298  * restart the queue scan.
 299  */
 300 static int
 301 aio_free_entry(struct aiocblist *aiocbe)
 302 {
 303         struct kaioinfo *ki;
 304         struct aio_liojob *lj;
 305         struct proc *p;
 306         int error;
 307         int s;
 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         knote_remove(p->p_thread, &aiocbe->klist);
 351
 352         if ((ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) || ((ki->kaio_flags & KAIO_RUNDOWN)
 353             && ((ki->kaio_buffer_count == 0) && (ki->kaio_queue_count == 0)))) {
 354                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
 355                 wakeup(p);
 356         }
 357
 358         if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBQBUF) {
 359                 if ((error = aio_fphysio(aiocbe)) != 0)
 360                         return error;
 361                 if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBBFINISHED)
 362                         panic("aio_free_entry: invalid physio finish-up state");
 363                 s = splbio();
 364                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
 365                 splx(s);
 366         } else if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
 367                 s = splnet();
 368                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, aiocbe, list);
 369                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
 370                 splx(s);
 371         } else if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBFINISHED)
 372                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobdone, aiocbe, plist);
 373         else if (aiocbe->jobstate == JOBST_JOBBFINISHED) {
 374                 s = splbio();
 375                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
 376                 splx(s);
 377                 if (aiocbe->bp) {
 378                         vunmapbuf(aiocbe->bp);
 379                         relpbuf(aiocbe->bp, NULL);
 380                         aiocbe->bp = NULL;
 381                 }
 382         }
 383         if (lj && (lj->lioj_buffer_count == 0) && (lj->lioj_queue_count == 0)) {
 384                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 385                 zfree(aiolio_zone, lj);
 386         }
 387         aiocbe->jobstate = JOBST_NULL;
 388         untimeout(process_signal, aiocbe, aiocbe->timeouthandle);
 389         fdrop(aiocbe->fd_file, curthread);
 390         TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
 391         return 0;
 392 }
 393 #endif /* VFS_AIO */
 394
 395 /*
 396  * Rundown the jobs for a given process.
 397  */
 398 void
 399 aio_proc_rundown(struct proc *p)
 400 {
 401 #ifndef VFS_AIO
 402         return;
 403 #else
 404         int s;
 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         s = splnet();
 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         splx(s);
 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 /*
 462  * Note the use of lots of splbio here, trying to avoid splbio for long chains
 463  * of I/O.  Probably unnecessary.
 464  */
 465 restart3:
 466         s = splbio();
 467         while (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue)) {
 468                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
 469                 tsleep(p, 0, "aioprn", 0);
 470                 splx(s);
 471                 goto restart3;
 472         }
 473         splx(s);
 474
 475 restart4:
 476         s = splbio();
 477         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); aiocbe; aiocbe = aiocbn) {
 478                 aiocbn = TAILQ_NEXT(aiocbe, plist);
 479                 if (aio_free_entry(aiocbe)) {
 480                         splx(s);
 481                         goto restart4;
 482                 }
 483         }
 484         splx(s);
 485
 486         /*
 487          * If we've slept, jobs might have moved from one queue to another.
 488          * Retry rundown if we didn't manage to empty the queues.
 489          */
 490         if (TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobdone) != NULL ||
 491             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue) != NULL ||
 492             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue) != NULL ||
 493             TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone) != NULL)
 494                 goto restart1;
 495
 496         for (lj = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_liojoblist); lj; lj = ljn) {
 497                 ljn = TAILQ_NEXT(lj, lioj_list);
 498                 if ((lj->lioj_buffer_count == 0) && (lj->lioj_queue_count ==
 499                     0)) {
 500                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
 501                         zfree(aiolio_zone, lj);
 502                 } else {
 503 #ifdef DIAGNOSTIC
 504                         printf("LIO job not cleaned up: B:%d, BF:%d, Q:%d, "
 505                             "QF:%d\n", lj->lioj_buffer_count,
 506                             lj->lioj_buffer_finished_count,
 507                             lj->lioj_queue_count,
 508                             lj->lioj_queue_finished_count);
 509 #endif
 510                 }
 511         }
 512
 513         zfree(kaio_zone, ki);
 514         p->p_aioinfo = NULL;
 515 #endif /* VFS_AIO */
 516 }
 517
 518 #ifdef VFS_AIO
 519 /*
 520  * Select a job to run (called by an AIO daemon).
 521  */
 522 static struct aiocblist *
 523 aio_selectjob(struct aioproclist *aiop)
 524 {
 525         int s;
 526         struct aiocblist *aiocbe;
 527         struct kaioinfo *ki;
 528         struct proc *userp;
 529
 530         s = splnet();
 531         for (aiocbe = TAILQ_FIRST(&aio_jobs); aiocbe; aiocbe =
 532             TAILQ_NEXT(aiocbe, list)) {
 533                 userp = aiocbe->userproc;
 534                 ki = userp->p_aioinfo;
 535
 536                 if (ki->kaio_active_count < ki->kaio_maxactive_count) {
 537                         TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, aiocbe, list);
 538                         splx(s);
 539                         return aiocbe;
 540                 }
 541         }
 542         splx(s);
 543
 544         return NULL;
 545 }
 546
 547 /*
 548  * The AIO processing activity.  This is the code that does the I/O request for
 549  * the non-physio version of the operations.  The normal vn operations are used,
 550  * and this code should work in all instances for every type of file, including
 551  * pipes, sockets, fifos, and regular files.
 552  */
 553 static void
 554 aio_process(struct aiocblist *aiocbe)
 555 {
 556         struct thread *mytd;
 557         struct aiocb *cb;
 558         struct file *fp;
 559         struct uio auio;
 560         struct iovec aiov;
 561         int cnt;
 562         int error;
 563         int oublock_st, oublock_end;
 564         int inblock_st, inblock_end;
 565
 566         mytd = curthread;
 567         cb = &aiocbe->uaiocb;
 568         fp = aiocbe->fd_file;
 569
 570         aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
 571         aiov.iov_len = cb->aio_nbytes;
 572
 573         auio.uio_iov = &aiov;
 574         auio.uio_iovcnt = 1;
 575         auio.uio_offset = cb->aio_offset;
 576         auio.uio_resid = cb->aio_nbytes;
 577         cnt = cb->aio_nbytes;
 578         auio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
 579         auio.uio_td = mytd;
 580
 581         inblock_st = mytd->td_proc->p_stats->p_ru.ru_inblock;
 582         oublock_st = mytd->td_proc->p_stats->p_ru.ru_oublock;
 583         /*
 584          * _aio_aqueue() acquires a reference to the file that is
 585          * released in aio_free_entry().
 586          */
 587         if (cb->aio_lio_opcode == LIO_READ) {
 588                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 589                 error = fo_read(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, mytd);
 590         } else {
 591                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 592                 error = fo_write(fp, &auio, fp->f_cred, FOF_OFFSET, mytd);
 593         }
 594         inblock_end = mytd->td_proc->p_stats->p_ru.ru_inblock;
 595         oublock_end = mytd->td_proc->p_stats->p_ru.ru_oublock;
 596
 597         aiocbe->inputcharge = inblock_end - inblock_st;
 598         aiocbe->outputcharge = oublock_end - oublock_st;
 599
 600         if ((error) && (auio.uio_resid != cnt)) {
 601                 if (error == ERESTART || error == EINTR || error == EWOULDBLOCK)
 602                         error = 0;
 603                 if ((error == EPIPE) && (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE))
 604                         psignal(aiocbe->userproc, SIGPIPE);
 605         }
 606
 607         cnt -= auio.uio_resid;
 608         cb->_aiocb_private.error = error;
 609         cb->_aiocb_private.status = cnt;
 610 }
 611
 612 /*
 613  * The AIO daemon, most of the actual work is done in aio_process,
 614  * but the setup (and address space mgmt) is done in this routine.
 615  *
 616  * The MP lock is held on entry.
 617  */
 618 static void
 619 aio_daemon(void *uproc)
 620 {
 621         int s;
 622         struct aio_liojob *lj;
 623         struct aiocb *cb;
 624         struct aiocblist *aiocbe;
 625         struct aioproclist *aiop;
 626         struct kaioinfo *ki;
 627         struct proc *curcp, *mycp, *userp;
 628         struct vmspace *myvm, *tmpvm;
 629         struct ucred *cr;
 630
 631         /*
 632          * Local copies of curproc (cp) and vmspace (myvm)
 633          */
 634         mycp = curproc;
 635         myvm = mycp->p_vmspace;
 636
 637         if (mycp->p_textvp) {
 638                 vrele(mycp->p_textvp);
 639                 mycp->p_textvp = NULL;
 640         }
 641
 642         /*
 643          * Allocate and ready the aio control info.  There is one aiop structure
 644          * per daemon.
 645          */
 646         aiop = zalloc(aiop_zone);
 647         aiop->aioproc = mycp;
 648         aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
 649
 650         s = splnet();
 651
 652         /*
 653          * Place thread (lightweight process) onto the AIO free thread list.
 654          */
 655         if (TAILQ_EMPTY(&aio_freeproc))
 656                 wakeup(&aio_freeproc);
 657         TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
 658
 659         splx(s);
 660
 661         /* Make up a name for the daemon. */
 662         strcpy(mycp->p_comm, "aiod");
 663
 664         /*
 665          * Get rid of our current filedescriptors.  AIOD's don't need any
 666          * filedescriptors, except as temporarily inherited from the client.
 667          * Credentials are also cloned, and made equivalent to "root".
 668          */
 669         fdfree(mycp);
 670         mycp->p_fd = NULL;
 671         cr = cratom(&mycp->p_ucred);
 672         cr->cr_uid = 0;
 673         uireplace(&cr->cr_uidinfo, uifind(0));
 674         cr->cr_ngroups = 1;
 675         cr->cr_groups[0] = 1;
 676
 677         /* The daemon resides in its own pgrp. */
 678         enterpgrp(mycp, mycp->p_pid, 1);
 679
 680         /* Mark special process type. */
 681         mycp->p_flag |= P_SYSTEM | P_KTHREADP;
 682
 683         /*
 684          * Wakeup parent process.  (Parent sleeps to keep from blasting away
 685          * and creating too many daemons.)
 686          */
 687         wakeup(mycp);
 688
 689         for (;;) {
 690                 /*
 691                  * curcp is the current daemon process context.
 692                  * userp is the current user process context.
 693                  */
 694                 curcp = mycp;
 695
 696                 /*
 697                  * Take daemon off of free queue
 698                  */
 699                 if (aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) {
 700                         s = splnet();
 701                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
 702                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_activeproc, aiop, list);
 703                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
 704                         splx(s);
 705                 }
 706                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_SCHED;
 707
 708                 /*
 709                  * Check for jobs.
 710                  */
 711                 while ((aiocbe = aio_selectjob(aiop)) != NULL) {
 712                         cb = &aiocbe->uaiocb;
 713                         userp = aiocbe->userproc;
 714
 715                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBRUNNING;
 716
 717                         /*
 718                          * Connect to process address space for user program.
 719                          */
 720                         if (userp != curcp) {
 721                                 /*
 722                                  * Save the current address space that we are
 723                                  * connected to.
 724                                  */
 725                                 tmpvm = mycp->p_vmspace;
 726
 727                                 /*
 728                                  * Point to the new user address space, and
 729                                  * refer to it.
 730                                  */
 731                                 mycp->p_vmspace = userp->p_vmspace;
 732                                 mycp->p_vmspace->vm_refcnt++;
 733
 734                                 /* Activate the new mapping. */
 735                                 pmap_activate(mycp);
 736
 737                                 /*
 738                                  * If the old address space wasn't the daemons
 739                                  * own address space, then we need to remove the
 740                                  * daemon's reference from the other process
 741                                  * that it was acting on behalf of.
 742                                  */
 743                                 if (tmpvm != myvm) {
 744                                         vmspace_free(tmpvm);
 745                                 }
 746                                 curcp = userp;
 747                         }
 748
 749                         ki = userp->p_aioinfo;
 750                         lj = aiocbe->lio;
 751
 752                         /* Account for currently active jobs. */
 753                         ki->kaio_active_count++;
 754
 755                         /* Do the I/O function. */
 756                         aio_process(aiocbe);
 757
 758                         /* Decrement the active job count. */
 759                         ki->kaio_active_count--;
 760
 761                         /*
 762                          * Increment the completion count for wakeup/signal
 763                          * comparisons.
 764                          */
 765                         aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
 766                         ki->kaio_queue_finished_count++;
 767                         if (lj)
 768                                 lj->lioj_queue_finished_count++;
 769                         if ((ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) || ((ki->kaio_flags
 770                             & KAIO_RUNDOWN) && (ki->kaio_active_count == 0))) {
 771                                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
 772                                 wakeup(userp);
 773                         }
 774
 775                         s = splbio();
 776                         if (lj && (lj->lioj_flags &
 777                             (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED)) == LIOJ_SIGNAL) {
 778                                 if ((lj->lioj_queue_finished_count ==
 779                                     lj->lioj_queue_count) &&
 780                                     (lj->lioj_buffer_finished_count ==
 781                                     lj->lioj_buffer_count)) {
 782                                                 psignal(userp,
 783                                                     lj->lioj_signal.sigev_signo);
 784                                                 lj->lioj_flags |=
 785                                                     LIOJ_SIGNAL_POSTED;
 786                                 }
 787                         }
 788                         splx(s);
 789
 790                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
 791
 792                         s = splnet();
 793                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
 794                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobdone, aiocbe, plist);
 795                         splx(s);
 796                         KNOTE(&aiocbe->klist, 0);
 797
 798                         if (aiocbe->jobflags & AIOCBLIST_RUNDOWN) {
 799                                 wakeup(aiocbe);
 800                                 aiocbe->jobflags &= ~AIOCBLIST_RUNDOWN;
 801                         }
 802
 803                         if (cb->aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) {
 804                                 psignal(userp, cb->aio_sigevent.sigev_signo);
 805                         }
 806                 }
 807
 808                 /*
 809                  * Disconnect from user address space.
 810                  */
 811                 if (curcp != mycp) {
 812                         /* Get the user address space to disconnect from. */
 813                         tmpvm = mycp->p_vmspace;
 814
 815                         /* Get original address space for daemon. */
 816                         mycp->p_vmspace = myvm;
 817
 818                         /* Activate the daemon's address space. */
 819                         pmap_activate(mycp);
 820 #ifdef DIAGNOSTIC
 821                         if (tmpvm == myvm) {
 822                                 printf("AIOD: vmspace problem -- %d\n",
 823                                     mycp->p_pid);
 824                         }
 825 #endif
 826                         /* Remove our vmspace reference. */
 827                         vmspace_free(tmpvm);
 828
 829                         curcp = mycp;
 830                 }
 831
 832                 /*
 833                  * If we are the first to be put onto the free queue, wakeup
 834                  * anyone waiting for a daemon.
 835                  */
 836                 s = splnet();
 837                 TAILQ_REMOVE(&aio_activeproc, aiop, list);
 838                 if (TAILQ_EMPTY(&aio_freeproc))
 839                         wakeup(&aio_freeproc);
 840                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freeproc, aiop, list);
 841                 aiop->aioprocflags |= AIOP_FREE;
 842                 splx(s);
 843
 844                 /*
 845                  * If daemon is inactive for a long time, allow it to exit,
 846                  * thereby freeing resources.
 847                  */
 848                 if (((aiop->aioprocflags & AIOP_SCHED) == 0) && tsleep(mycp,
 849                     0, "aiordy", aiod_lifetime)) {
 850                         s = splnet();
 851                         if (TAILQ_EMPTY(&aio_jobs)) {
 852                                 if ((aiop->aioprocflags & AIOP_FREE) &&
 853                                     (num_aio_procs > target_aio_procs)) {
 854                                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
 855                                         splx(s);
 856                                         zfree(aiop_zone, aiop);
 857                                         num_aio_procs--;
 858 #ifdef DIAGNOSTIC
 859                                         if (mycp->p_vmspace->vm_refcnt <= 1) {
 860                                                 printf("AIOD: bad vm refcnt for"
 861                                                     " exiting daemon: %d\n",
 862                                                     mycp->p_vmspace->vm_refcnt);
 863                                         }
 864 #endif
 865                                         exit1(0);
 866                                 }
 867                         }
 868                         splx(s);
 869                 }
 870         }
 871 }
 872
 873 /*
 874  * Create a new AIO daemon.  This is mostly a kernel-thread fork routine.  The
 875  * AIO daemon modifies its environment itself.
 876  */
 877 static int
 878 aio_newproc()
 879 {
 880         int error;
 881         struct proc *p, *np;
 882
 883         p = &proc0;
 884         error = fork1(p, RFPROC|RFMEM|RFNOWAIT, &np);
 885         if (error)
 886                 return error;
 887         cpu_set_fork_handler(np, aio_daemon, curproc);
 888         start_forked_proc(p, np);
 889
 890         /*
 891          * Wait until daemon is started, but continue on just in case to
 892          * handle error conditions.
 893          */
 894         error = tsleep(np, 0, "aiosta", aiod_timeout);
 895         num_aio_procs++;
 896
 897         return error;
 898 }
 899
 900 /*
 901  * Try the high-performance, low-overhead physio method for eligible
 902  * VCHR devices.  This method doesn't use an aio helper thread, and
 903  * thus has very low overhead.
 904  *
 905  * Assumes that the caller, _aio_aqueue(), has incremented the file
 906  * structure's reference count, preventing its deallocation for the
 907  * duration of this call.
 908  */
 909 static int
 910 aio_qphysio(struct proc *p, struct aiocblist *aiocbe)
 911 {
 912         int error;
 913         struct aiocb *cb;
 914         struct file *fp;
 915         struct buf *bp;
 916         struct vnode *vp;
 917         struct kaioinfo *ki;
 918         struct aio_liojob *lj;
 919         int s;
 920         int notify;
 921
 922         cb = &aiocbe->uaiocb;
 923         fp = aiocbe->fd_file;
 924
 925         if (fp->f_type != DTYPE_VNODE)
 926                 return (-1);
 927
 928         vp = (struct vnode *)fp->f_data;
 929
 930         /*
 931          * If its not a disk, we don't want to return a positive error.
 932          * It causes the aio code to not fall through to try the thread
 933          * way when you're talking to a regular file.
 934          */
 935         if (!vn_isdisk(vp, &error)) {
 936                 if (error == ENOTBLK)
 937                         return (-1);
 938                 else
 939                         return (error);
 940         }
 941
 942         if (cb->aio_nbytes % vp->v_rdev->si_bsize_phys)
 943                 return (-1);
 944
 945         if (cb->aio_nbytes >
 946             MAXPHYS - (((vm_offset_t) cb->aio_buf) & PAGE_MASK))
 947                 return (-1);
 948
 949         ki = p->p_aioinfo;
 950         if (ki->kaio_buffer_count >= ki->kaio_ballowed_count)
 951                 return (-1);
 952
 953         ki->kaio_buffer_count++;
 954
 955         lj = aiocbe->lio;
 956         if (lj)
 957                 lj->lioj_buffer_count++;
 958
 959         /* Create and build a buffer header for a transfer. */
 960         bp = (struct buf *)getpbuf(NULL);
 961         BUF_KERNPROC(bp);
 962
 963         /*
 964          * Get a copy of the kva from the physical buffer.
 965          */
 966         bp->b_caller1 = p;
 967         bp->b_dev = vp->v_rdev;
 968         error = 0;
 969
 970         bp->b_bcount = cb->aio_nbytes;
 971         bp->b_bufsize = cb->aio_nbytes;
 972         bp->b_flags = B_PHYS | B_CALL | (cb->aio_lio_opcode == LIO_WRITE ?
 973             B_WRITE : B_READ);
 974         bp->b_iodone = aio_physwakeup;
 975         bp->b_saveaddr = bp->b_data;
 976         bp->b_data = (void *)(uintptr_t)cb->aio_buf;
 977         bp->b_blkno = btodb(cb->aio_offset);
 978
 979         /* Bring buffer into kernel space. */
 980         if (vmapbuf(bp) < 0) {
 981                 error = EFAULT;
 982                 goto doerror;
 983         }
 984
 985         s = splbio();
 986         aiocbe->bp = bp;
 987         bp->b_spc = (void *)aiocbe;
 988         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_bufjobs, aiocbe, list);
 989         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
 990         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQBUF;
 991         cb->_aiocb_private.status = cb->aio_nbytes;
 992         num_buf_aio++;
 993         bp->b_error = 0;
 994
 995         splx(s);
 996
 997         /* Perform transfer. */
 998         BUF_STRATEGY(bp, 0);
 999
1000         notify = 0;
1001         s = splbio();
1002
1003         /*
1004          * If we had an error invoking the request, or an error in processing
1005          * the request before we have returned, we process it as an error in
1006          * transfer.  Note that such an I/O error is not indicated immediately,
1007          * but is returned using the aio_error mechanism.  In this case,
1008          * aio_suspend will return immediately.
1009          */
1010         if (bp->b_error || (bp->b_flags & B_ERROR)) {
1011                 struct aiocb *job = aiocbe->uuaiocb;
1012
1013                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.status = 0;
1014                 suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1015                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = bp->b_error;
1016                 suword(&job->_aiocb_private.error, bp->b_error);
1017
1018                 ki->kaio_buffer_finished_count++;
1019
1020                 if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBBFINISHED) {
1021                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBBFINISHED;
1022                         aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
1023                         TAILQ_REMOVE(&aio_bufjobs, aiocbe, list);
1024                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
1025                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
1026                         notify = 1;
1027                 }
1028         }
1029         splx(s);
1030         if (notify)
1031                 KNOTE(&aiocbe->klist, 0);
1032         return 0;
1033
1034 doerror:
1035         ki->kaio_buffer_count--;
1036         if (lj)
1037                 lj->lioj_buffer_count--;
1038         aiocbe->bp = NULL;
1039         relpbuf(bp, NULL);
1040         return error;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * This waits/tests physio completion.
1045  */
1046 static int
1047 aio_fphysio(struct aiocblist *iocb)
1048 {
1049         int s;
1050         struct buf *bp;
1051         int error;
1052
1053         bp = iocb->bp;
1054
1055         s = splbio();
1056         while ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
1057                 if (tsleep(bp, 0, "physstr", aiod_timeout)) {
1058                         if ((bp->b_flags & B_DONE) == 0) {
1059                                 splx(s);
1060                                 return EINPROGRESS;
1061                         } else
1062                                 break;
1063                 }
1064         }
1065         splx(s);
1066
1067         /* Release mapping into kernel space. */
1068         vunmapbuf(bp);
1069         iocb->bp = 0;
1070
1071         error = 0;
1072
1073         /* Check for an error. */
1074         if (bp->b_flags & B_ERROR)
1075                 error = bp->b_error;
1076
1077         relpbuf(bp, NULL);
1078         return (error);
1079 }
1080 #endif /* VFS_AIO */
1081
1082 /*
1083  * Wake up aio requests that may be serviceable now.
1084  */
1085 void
1086 aio_swake(struct socket *so, struct sockbuf *sb)
1087 {
1088 #ifndef VFS_AIO
1089         return;
1090 #else
1091         struct aiocblist *cb,*cbn;
1092         struct proc *p;
1093         struct kaioinfo *ki = NULL;
1094         int opcode, wakecount = 0;
1095         struct aioproclist *aiop;
1096
1097         if (sb == &so->so_snd) {
1098                 opcode = LIO_WRITE;
1099                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AIO;
1100         } else {
1101                 opcode = LIO_READ;
1102                 so->so_rcv.sb_flags &= ~SB_AIO;
1103         }
1104
1105         for (cb = TAILQ_FIRST(&so->so_aiojobq); cb; cb = cbn) {
1106                 cbn = TAILQ_NEXT(cb, list);
1107                 if (opcode == cb->uaiocb.aio_lio_opcode) {
1108                         p = cb->userproc;
1109                         ki = p->p_aioinfo;
1110                         TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cb, list);
1111                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_sockqueue, cb, plist);
1112                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, cb, list);
1113                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, cb, plist);
1114                         wakecount++;
1115                         if (cb->jobstate != JOBST_JOBQGLOBAL)
1116                                 panic("invalid queue value");
1117                 }
1118         }
1119
1120         while (wakecount--) {
1121                 if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != 0) {
1122                         TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1123                         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_activeproc, aiop, list);
1124                         aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1125                         wakeup(aiop->aioproc);
1126                 }
1127         }
1128 #endif /* VFS_AIO */
1129 }
1130
1131 #ifdef VFS_AIO
1132 /*
1133  * Queue a new AIO request.  Choosing either the threaded or direct physio VCHR
1134  * technique is done in this code.
1135  */
1136 static int
1137 _aio_aqueue(struct aiocb *job, struct aio_liojob *lj, int type)
1138 {
1139         struct proc *p = curproc;
1140         struct filedesc *fdp;
1141         struct file *fp;
1142         unsigned int fd;
1143         struct socket *so;
1144         int s;
1145         int error;
1146         int opcode, user_opcode;
1147         struct aiocblist *aiocbe;
1148         struct aioproclist *aiop;
1149         struct kaioinfo *ki;
1150         struct kevent kev;
1151         struct kqueue *kq;
1152         struct file *kq_fp;
1153
1154         if ((aiocbe = TAILQ_FIRST(&aio_freejobs)) != NULL)
1155                 TAILQ_REMOVE(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1156         else
1157                 aiocbe = zalloc (aiocb_zone);
1158
1159         aiocbe->inputcharge = 0;
1160         aiocbe->outputcharge = 0;
1161         callout_handle_init(&aiocbe->timeouthandle);
1162         SLIST_INIT(&aiocbe->klist);
1163
1164         suword(&job->_aiocb_private.status, -1);
1165         suword(&job->_aiocb_private.error, 0);
1166         suword(&job->_aiocb_private.kernelinfo, -1);
1167
1168         error = copyin(job, &aiocbe->uaiocb, sizeof(aiocbe->uaiocb));
1169         if (error) {
1170                 suword(&job->_aiocb_private.error, error);
1171                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1172                 return error;
1173         }
1174         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL &&
1175             !_SIG_VALID(aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo)) {
1176                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1177                 return EINVAL;
1178         }
1179
1180         /* Save userspace address of the job info. */
1181         aiocbe->uuaiocb = job;
1182
1183         /* Get the opcode. */
1184         user_opcode = aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode;
1185         if (type != LIO_NOP)
1186                 aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode = type;
1187         opcode = aiocbe->uaiocb.aio_lio_opcode;
1188
1189         /* Get the fd info for process. */
1190         fdp = p->p_fd;
1191
1192         /*
1193          * Range check file descriptor.
1194          */
1195         fd = aiocbe->uaiocb.aio_fildes;
1196         if (fd >= fdp->fd_nfiles) {
1197                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1198                 if (type == 0)
1199                         suword(&job->_aiocb_private.error, EBADF);
1200                 return EBADF;
1201         }
1202
1203         fp = aiocbe->fd_file = fdp->fd_ofiles[fd];
1204         if ((fp == NULL) || ((opcode == LIO_WRITE) && ((fp->f_flag & FWRITE) ==
1205             0))) {
1206                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1207                 if (type == 0)
1208                         suword(&job->_aiocb_private.error, EBADF);
1209                 return EBADF;
1210         }
1211         fhold(fp);
1212
1213         if (aiocbe->uaiocb.aio_offset == -1LL) {
1214                 error = EINVAL;
1215                 goto aqueue_fail;
1216         }
1217         error = suword(&job->_aiocb_private.kernelinfo, jobrefid);
1218         if (error) {
1219                 error = EINVAL;
1220                 goto aqueue_fail;
1221         }
1222         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo = (void *)(intptr_t)jobrefid;
1223         if (jobrefid == LONG_MAX)
1224                 jobrefid = 1;
1225         else
1226                 jobrefid++;
1227
1228         if (opcode == LIO_NOP) {
1229                 fdrop(fp, p->p_thread);
1230                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1231                 if (type == 0) {
1232                         suword(&job->_aiocb_private.error, 0);
1233                         suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1234                         suword(&job->_aiocb_private.kernelinfo, 0);
1235                 }
1236                 return 0;
1237         }
1238         if ((opcode != LIO_READ) && (opcode != LIO_WRITE)) {
1239                 if (type == 0)
1240                         suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1241                 error = EINVAL;
1242                 goto aqueue_fail;
1243         }
1244
1245         if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_KEVENT) {
1246                 kev.ident = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify_kqueue;
1247                 kev.udata = aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_value.sigval_ptr;
1248         }
1249         else {
1250                 /*
1251                  * This method for requesting kevent-based notification won't
1252                  * work on the alpha, since we're passing in a pointer
1253                  * via aio_lio_opcode, which is an int.  Use the SIGEV_KEVENT-
1254                  * based method instead.
1255                  */
1256                 if (user_opcode == LIO_NOP || user_opcode == LIO_READ ||
1257                     user_opcode == LIO_WRITE)
1258                         goto no_kqueue;
1259
1260                 error = copyin((struct kevent *)(uintptr_t)user_opcode,
1261                     &kev, sizeof(kev));
1262                 if (error)
1263                         goto aqueue_fail;
1264         }
1265         if ((u_int)kev.ident >= fdp->fd_nfiles ||
1266             (kq_fp = fdp->fd_ofiles[kev.ident]) == NULL ||
1267             (kq_fp->f_type != DTYPE_KQUEUE)) {
1268                 error = EBADF;
1269                 goto aqueue_fail;
1270         }
1271         kq = (struct kqueue *)kq_fp->f_data;
1272         kev.ident = (uintptr_t)aiocbe->uuaiocb;
1273         kev.filter = EVFILT_AIO;
1274         kev.flags = EV_ADD | EV_ENABLE | EV_FLAG1;
1275         kev.data = (intptr_t)aiocbe;
1276         error = kqueue_register(kq, &kev, p->p_thread);
1277 aqueue_fail:
1278         if (error) {
1279                 fdrop(fp, p->p_thread);
1280                 TAILQ_INSERT_HEAD(&aio_freejobs, aiocbe, list);
1281                 if (type == 0)
1282                         suword(&job->_aiocb_private.error, error);
1283                 goto done;
1284         }
1285 no_kqueue:
1286
1287         suword(&job->_aiocb_private.error, EINPROGRESS);
1288         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = EINPROGRESS;
1289         aiocbe->userproc = p;
1290         aiocbe->jobflags = 0;
1291         aiocbe->lio = lj;
1292         ki = p->p_aioinfo;
1293
1294         if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1295                 /*
1296                  * Alternate queueing for socket ops: Reach down into the
1297                  * descriptor to get the socket data.  Then check to see if the
1298                  * socket is ready to be read or written (based on the requested
1299                  * operation).
1300                  *
1301                  * If it is not ready for io, then queue the aiocbe on the
1302                  * socket, and set the flags so we get a call when sbnotify()
1303                  * happens.
1304                  */
1305                 so = (struct socket *)fp->f_data;
1306                 s = splnet();
1307                 if (((opcode == LIO_READ) && (!soreadable(so))) || ((opcode ==
1308                     LIO_WRITE) && (!sowriteable(so)))) {
1309                         TAILQ_INSERT_TAIL(&so->so_aiojobq, aiocbe, list);
1310                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_sockqueue, aiocbe, plist);
1311                         if (opcode == LIO_READ)
1312                                 so->so_rcv.sb_flags |= SB_AIO;
1313                         else
1314                                 so->so_snd.sb_flags |= SB_AIO;
1315                         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL; /* XXX */
1316                         ki->kaio_queue_count++;
1317                         num_queue_count++;
1318                         splx(s);
1319                         error = 0;
1320                         goto done;
1321                 }
1322                 splx(s);
1323         }
1324
1325         if ((error = aio_qphysio(p, aiocbe)) == 0)
1326                 goto done;
1327         if (error > 0) {
1328                 suword(&job->_aiocb_private.status, 0);
1329                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = error;
1330                 suword(&job->_aiocb_private.error, error);
1331                 goto done;
1332         }
1333
1334         /* No buffer for daemon I/O. */
1335         aiocbe->bp = NULL;
1336
1337         ki->kaio_queue_count++;
1338         if (lj)
1339                 lj->lioj_queue_count++;
1340         s = splnet();
1341         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobqueue, aiocbe, plist);
1342         TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_jobs, aiocbe, list);
1343         splx(s);
1344         aiocbe->jobstate = JOBST_JOBQGLOBAL;
1345
1346         num_queue_count++;
1347         error = 0;
1348
1349         /*
1350          * If we don't have a free AIO process, and we are below our quota, then
1351          * start one.  Otherwise, depend on the subsequent I/O completions to
1352          * pick-up this job.  If we don't sucessfully create the new process
1353          * (thread) due to resource issues, we return an error for now (EAGAIN),
1354          * which is likely not the correct thing to do.
1355          */
1356         s = splnet();
1357 retryproc:
1358         if ((aiop = TAILQ_FIRST(&aio_freeproc)) != NULL) {
1359                 TAILQ_REMOVE(&aio_freeproc, aiop, list);
1360                 TAILQ_INSERT_TAIL(&aio_activeproc, aiop, list);
1361                 aiop->aioprocflags &= ~AIOP_FREE;
1362                 wakeup(aiop->aioproc);
1363         } else if (((num_aio_resv_start + num_aio_procs) < max_aio_procs) &&
1364             ((ki->kaio_active_count + num_aio_resv_start) <
1365             ki->kaio_maxactive_count)) {
1366                 num_aio_resv_start++;
1367                 if ((error = aio_newproc()) == 0) {
1368                         num_aio_resv_start--;
1369                         goto retryproc;
1370                 }
1371                 num_aio_resv_start--;
1372         }
1373         splx(s);
1374 done:
1375         return error;
1376 }
1377
1378 /*
1379  * This routine queues an AIO request, checking for quotas.
1380  */
1381 static int
1382 aio_aqueue(struct aiocb *job, int type)
1383 {
1384         struct proc *p = curproc;
1385         struct kaioinfo *ki;
1386
1387         if (p->p_aioinfo == NULL)
1388                 aio_init_aioinfo(p);
1389
1390         if (num_queue_count >= max_queue_count)
1391                 return EAGAIN;
1392
1393         ki = p->p_aioinfo;
1394         if (ki->kaio_queue_count >= ki->kaio_qallowed_count)
1395                 return EAGAIN;
1396
1397         return _aio_aqueue(job, NULL, type);
1398 }
1399 #endif /* VFS_AIO */
1400
1401 /*
1402  * Support the aio_return system call, as a side-effect, kernel resources are
1403  * released.
1404  */
1405 int
1406 aio_return(struct aio_return_args *uap)
1407 {
1408 #ifndef VFS_AIO
1409         return ENOSYS;
1410 #else
1411         struct proc *p = curproc;
1412         int s;
1413         long jobref;
1414         struct aiocblist *cb, *ncb;
1415         struct aiocb *ujob;
1416         struct kaioinfo *ki;
1417
1418         ki = p->p_aioinfo;
1419         if (ki == NULL)
1420                 return EINVAL;
1421
1422         ujob = uap->aiocbp;
1423
1424         jobref = fuword(&ujob->_aiocb_private.kernelinfo);
1425         if (jobref == -1 || jobref == 0)
1426                 return EINVAL;
1427
1428         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1429                 if (((intptr_t) cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1430                     jobref) {
1431                         if (ujob == cb->uuaiocb) {
1432                                 uap->sysmsg_result =
1433                                     cb->uaiocb._aiocb_private.status;
1434                         } else
1435                                 uap->sysmsg_result = EFAULT;
1436                         if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
1437                                 p->p_stats->p_ru.ru_oublock +=
1438                                     cb->outputcharge;
1439                                 cb->outputcharge = 0;
1440                         } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
1441                                 p->p_stats->p_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
1442                                 cb->inputcharge = 0;
1443                         }
1444                         aio_free_entry(cb);
1445                         return 0;
1446                 }
1447         }
1448         s = splbio();
1449         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); cb; cb = ncb) {
1450                 ncb = TAILQ_NEXT(cb, plist);
1451                 if (((intptr_t) cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo)
1452                     == jobref) {
1453                         splx(s);
1454                         if (ujob == cb->uuaiocb) {
1455                                 uap->sysmsg_result =
1456                                     cb->uaiocb._aiocb_private.status;
1457                         } else
1458                                 uap->sysmsg_result = EFAULT;
1459                         aio_free_entry(cb);
1460                         return 0;
1461                 }
1462         }
1463         splx(s);
1464
1465         return (EINVAL);
1466 #endif /* VFS_AIO */
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Allow a process to wakeup when any of the I/O requests are completed.
1471  */
1472 int
1473 aio_suspend(struct aio_suspend_args *uap)
1474 {
1475 #ifndef VFS_AIO
1476         return ENOSYS;
1477 #else
1478         struct proc *p = curproc;
1479         struct timeval atv;
1480         struct timespec ts;
1481         struct aiocb *const *cbptr, *cbp;
1482         struct kaioinfo *ki;
1483         struct aiocblist *cb;
1484         int i;
1485         int njoblist;
1486         int error, s, timo;
1487         long *ijoblist;
1488         struct aiocb **ujoblist;
1489
1490         if (uap->nent > AIO_LISTIO_MAX)
1491                 return EINVAL;
1492
1493         timo = 0;
1494         if (uap->timeout) {
1495                 /* Get timespec struct. */
1496                 if ((error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts))) != 0)
1497                         return error;
1498
1499                 if (ts.tv_nsec < 0 || ts.tv_nsec >= 1000000000)
1500                         return (EINVAL);
1501
1502                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, &ts);
1503                 if (itimerfix(&atv))
1504                         return (EINVAL);
1505                 timo = tvtohz_high(&atv);
1506         }
1507
1508         ki = p->p_aioinfo;
1509         if (ki == NULL)
1510                 return EAGAIN;
1511
1512         njoblist = 0;
1513         ijoblist = zalloc(aiol_zone);
1514         ujoblist = zalloc(aiol_zone);
1515         cbptr = uap->aiocbp;
1516
1517         for (i = 0; i < uap->nent; i++) {
1518                 cbp = (struct aiocb *)(intptr_t)fuword(&cbptr[i]);
1519                 if (cbp == 0)
1520                         continue;
1521                 ujoblist[njoblist] = cbp;
1522                 ijoblist[njoblist] = fuword(&cbp->_aiocb_private.kernelinfo);
1523                 njoblist++;
1524         }
1525
1526         if (njoblist == 0) {
1527                 zfree(aiol_zone, ijoblist);
1528                 zfree(aiol_zone, ujoblist);
1529                 return 0;
1530         }
1531
1532         error = 0;
1533         for (;;) {
1534                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1535                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1536                                 if (((intptr_t)
1537                                     cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1538                                     ijoblist[i]) {
1539                                         if (ujoblist[i] != cb->uuaiocb)
1540                                                 error = EINVAL;
1541                                         zfree(aiol_zone, ijoblist);
1542                                         zfree(aiol_zone, ujoblist);
1543                                         return error;
1544                                 }
1545                         }
1546                 }
1547
1548                 s = splbio();
1549                 for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); cb; cb =
1550                     TAILQ_NEXT(cb, plist)) {
1551                         for (i = 0; i < njoblist; i++) {
1552                                 if (((intptr_t)
1553                                     cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1554                                     ijoblist[i]) {
1555                                         splx(s);
1556                                         if (ujoblist[i] != cb->uuaiocb)
1557                                                 error = EINVAL;
1558                                         zfree(aiol_zone, ijoblist);
1559                                         zfree(aiol_zone, ujoblist);
1560                                         return error;
1561                                 }
1562                         }
1563                 }
1564
1565                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1566                 error = tsleep(p, PCATCH, "aiospn", timo);
1567                 splx(s);
1568
1569                 if (error == ERESTART || error == EINTR) {
1570                         zfree(aiol_zone, ijoblist);
1571                         zfree(aiol_zone, ujoblist);
1572                         return EINTR;
1573                 } else if (error == EWOULDBLOCK) {
1574                         zfree(aiol_zone, ijoblist);
1575                         zfree(aiol_zone, ujoblist);
1576                         return EAGAIN;
1577                 }
1578         }
1579
1580 /* NOTREACHED */
1581         return EINVAL;
1582 #endif /* VFS_AIO */
1583 }
1584
1585 /*
1586  * aio_cancel cancels any non-physio aio operations not currently in
1587  * progress.
1588  */
1589 int
1590 aio_cancel(struct aio_cancel_args *uap)
1591 {
1592 #ifndef VFS_AIO
1593         return ENOSYS;
1594 #else
1595         struct proc *p = curproc;
1596         struct kaioinfo *ki;
1597         struct aiocblist *cbe, *cbn;
1598         struct file *fp;
1599         struct filedesc *fdp;
1600         struct socket *so;
1601         struct proc *po;
1602         int s,error;
1603         int cancelled=0;
1604         int notcancelled=0;
1605         struct vnode *vp;
1606
1607         fdp = p->p_fd;
1608         if ((u_int)uap->fd >= fdp->fd_nfiles ||
1609             (fp = fdp->fd_ofiles[uap->fd]) == NULL)
1610                 return (EBADF);
1611
1612         if (fp->f_type == DTYPE_VNODE) {
1613                 vp = (struct vnode *)fp->f_data;
1614
1615                 if (vn_isdisk(vp,&error)) {
1616                         uap->sysmsg_result = AIO_NOTCANCELED;
1617                         return 0;
1618                 }
1619         } else if (fp->f_type == DTYPE_SOCKET) {
1620                 so = (struct socket *)fp->f_data;
1621
1622                 s = splnet();
1623
1624                 for (cbe = TAILQ_FIRST(&so->so_aiojobq); cbe; cbe = cbn) {
1625                         cbn = TAILQ_NEXT(cbe, list);
1626                         if ((uap->aiocbp == NULL) ||
1627                                 (uap->aiocbp == cbe->uuaiocb) ) {
1628                                 po = cbe->userproc;
1629                                 ki = po->p_aioinfo;
1630                                 TAILQ_REMOVE(&so->so_aiojobq, cbe, list);
1631                                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_sockqueue, cbe, plist);
1632                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobdone, cbe, plist);
1633                                 if (ki->kaio_flags & KAIO_WAKEUP) {
1634                                         wakeup(po);
1635                                 }
1636                                 cbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
1637                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.status=-1;
1638                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.error=ECANCELED;
1639                                 cancelled++;
1640 /* XXX cancelled, knote? */
1641                                 if (cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify ==
1642                                     SIGEV_SIGNAL)
1643                                         psignal(cbe->userproc, cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo);
1644                                 if (uap->aiocbp)
1645                                         break;
1646                         }
1647                 }
1648                 splx(s);
1649
1650                 if ((cancelled) && (uap->aiocbp)) {
1651                         uap->sysmsg_result = AIO_CANCELED;
1652                         return 0;
1653                 }
1654         }
1655         ki=p->p_aioinfo;
1656         if (ki == NULL)
1657                 goto done;
1658         s = splnet();
1659
1660         for (cbe = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue); cbe; cbe = cbn) {
1661                 cbn = TAILQ_NEXT(cbe, plist);
1662
1663                 if ((uap->fd == cbe->uaiocb.aio_fildes) &&
1664                     ((uap->aiocbp == NULL ) ||
1665                      (uap->aiocbp == cbe->uuaiocb))) {
1666
1667                         if (cbe->jobstate == JOBST_JOBQGLOBAL) {
1668                                 TAILQ_REMOVE(&aio_jobs, cbe, list);
1669                                 TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_jobqueue, cbe, plist);
1670                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_jobdone, cbe,
1671                                     plist);
1672                                 cancelled++;
1673                                 ki->kaio_queue_finished_count++;
1674                                 cbe->jobstate = JOBST_JOBFINISHED;
1675                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.status = -1;
1676                                 cbe->uaiocb._aiocb_private.error = ECANCELED;
1677 /* XXX cancelled, knote? */
1678                                 if (cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify ==
1679                                     SIGEV_SIGNAL)
1680                                         psignal(cbe->userproc, cbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_signo);
1681                         } else {
1682                                 notcancelled++;
1683                         }
1684                 }
1685         }
1686         splx(s);
1687 done:
1688         if (notcancelled) {
1689                 uap->sysmsg_result = AIO_NOTCANCELED;
1690                 return 0;
1691         }
1692         if (cancelled) {
1693                 uap->sysmsg_result = AIO_CANCELED;
1694                 return 0;
1695         }
1696         uap->sysmsg_result = AIO_ALLDONE;
1697
1698         return 0;
1699 #endif /* VFS_AIO */
1700 }
1701
1702 /*
1703  * aio_error is implemented in the kernel level for compatibility purposes only.
1704  * For a user mode async implementation, it would be best to do it in a userland
1705  * subroutine.
1706  */
1707 int
1708 aio_error(struct aio_error_args *uap)
1709 {
1710 #ifndef VFS_AIO
1711         return ENOSYS;
1712 #else
1713         struct proc *p = curproc;
1714         int s;
1715         struct aiocblist *cb;
1716         struct kaioinfo *ki;
1717         long jobref;
1718
1719         ki = p->p_aioinfo;
1720         if (ki == NULL)
1721                 return EINVAL;
1722
1723         jobref = fuword(&uap->aiocbp->_aiocb_private.kernelinfo);
1724         if ((jobref == -1) || (jobref == 0))
1725                 return EINVAL;
1726
1727         TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1728                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1729                     jobref) {
1730                         uap->sysmsg_result = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
1731                         return 0;
1732                 }
1733         }
1734
1735         s = splnet();
1736
1737         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobqueue); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1738             plist)) {
1739                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1740                     jobref) {
1741                         uap->sysmsg_result = EINPROGRESS;
1742                         splx(s);
1743                         return 0;
1744                 }
1745         }
1746
1747         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_sockqueue); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1748             plist)) {
1749                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1750                     jobref) {
1751                         uap->sysmsg_result = EINPROGRESS;
1752                         splx(s);
1753                         return 0;
1754                 }
1755         }
1756         splx(s);
1757
1758         s = splbio();
1759         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1760             plist)) {
1761                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1762                     jobref) {
1763                         uap->sysmsg_result = cb->uaiocb._aiocb_private.error;
1764                         splx(s);
1765                         return 0;
1766                 }
1767         }
1768
1769         for (cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufqueue); cb; cb = TAILQ_NEXT(cb,
1770             plist)) {
1771                 if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo) ==
1772                     jobref) {
1773                         uap->sysmsg_result = EINPROGRESS;
1774                         splx(s);
1775                         return 0;
1776                 }
1777         }
1778         splx(s);
1779
1780 #if (0)
1781         /*
1782          * Hack for lio.
1783          */
1784         status = fuword(&uap->aiocbp->_aiocb_private.status);
1785         if (status == -1)
1786                 return fuword(&uap->aiocbp->_aiocb_private.error);
1787 #endif
1788         return EINVAL;
1789 #endif /* VFS_AIO */
1790 }
1791
1792 /* syscall - asynchronous read from a file (REALTIME) */
1793 int
1794 aio_read(struct aio_read_args *uap)
1795 {
1796 #ifndef VFS_AIO
1797         return ENOSYS;
1798 #else
1799         return aio_aqueue(uap->aiocbp, LIO_READ);
1800 #endif /* VFS_AIO */
1801 }
1802
1803 /* syscall - asynchronous write to a file (REALTIME) */
1804 int
1805 aio_write(struct aio_write_args *uap)
1806 {
1807 #ifndef VFS_AIO
1808         return ENOSYS;
1809 #else
1810         return aio_aqueue(uap->aiocbp, LIO_WRITE);
1811 #endif /* VFS_AIO */
1812 }
1813
1814 /* syscall - XXX undocumented */
1815 int
1816 lio_listio(struct lio_listio_args *uap)
1817 {
1818 #ifndef VFS_AIO
1819         return ENOSYS;
1820 #else
1821         struct proc *p = curproc;
1822         int nent, nentqueued;
1823         struct aiocb *iocb, * const *cbptr;
1824         struct aiocblist *cb;
1825         struct kaioinfo *ki;
1826         struct aio_liojob *lj;
1827         int error, runningcode;
1828         int nerror;
1829         int i;
1830         int s;
1831
1832         if ((uap->mode != LIO_NOWAIT) && (uap->mode != LIO_WAIT))
1833                 return EINVAL;
1834
1835         nent = uap->nent;
1836         if (nent > AIO_LISTIO_MAX)
1837                 return EINVAL;
1838
1839         if (p->p_aioinfo == NULL)
1840                 aio_init_aioinfo(p);
1841
1842         if ((nent + num_queue_count) > max_queue_count)
1843                 return EAGAIN;
1844
1845         ki = p->p_aioinfo;
1846         if ((nent + ki->kaio_queue_count) > ki->kaio_qallowed_count)
1847                 return EAGAIN;
1848
1849         lj = zalloc(aiolio_zone);
1850         if (!lj)
1851                 return EAGAIN;
1852
1853         lj->lioj_flags = 0;
1854         lj->lioj_buffer_count = 0;
1855         lj->lioj_buffer_finished_count = 0;
1856         lj->lioj_queue_count = 0;
1857         lj->lioj_queue_finished_count = 0;
1858         lj->lioj_ki = ki;
1859
1860         /*
1861          * Setup signal.
1862          */
1863         if (uap->sig && (uap->mode == LIO_NOWAIT)) {
1864                 error = copyin(uap->sig, &lj->lioj_signal,
1865                     sizeof(lj->lioj_signal));
1866                 if (error) {
1867                         zfree(aiolio_zone, lj);
1868                         return error;
1869                 }
1870                 if (!_SIG_VALID(lj->lioj_signal.sigev_signo)) {
1871                         zfree(aiolio_zone, lj);
1872                         return EINVAL;
1873                 }
1874                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL;
1875                 lj->lioj_flags &= ~LIOJ_SIGNAL_POSTED;
1876         } else
1877                 lj->lioj_flags &= ~LIOJ_SIGNAL;
1878
1879         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_liojoblist, lj, lioj_list);
1880         /*
1881          * Get pointers to the list of I/O requests.
1882          */
1883         nerror = 0;
1884         nentqueued = 0;
1885         cbptr = uap->acb_list;
1886         for (i = 0; i < uap->nent; i++) {
1887                 iocb = (struct aiocb *)(intptr_t)fuword(&cbptr[i]);
1888                 if (((intptr_t)iocb != -1) && ((intptr_t)iocb != 0)) {
1889                         error = _aio_aqueue(iocb, lj, 0);
1890                         if (error == 0)
1891                                 nentqueued++;
1892                         else
1893                                 nerror++;
1894                 }
1895         }
1896
1897         /*
1898          * If we haven't queued any, then just return error.
1899          */
1900         if (nentqueued == 0)
1901                 return 0;
1902
1903         /*
1904          * Calculate the appropriate error return.
1905          */
1906         runningcode = 0;
1907         if (nerror)
1908                 runningcode = EIO;
1909
1910         if (uap->mode == LIO_WAIT) {
1911                 int command, found, jobref;
1912
1913                 for (;;) {
1914                         found = 0;
1915                         for (i = 0; i < uap->nent; i++) {
1916                                 /*
1917                                  * Fetch address of the control buf pointer in
1918                                  * user space.
1919                                  */
1920                                 iocb = (struct aiocb *)
1921                                     (intptr_t)fuword(&cbptr[i]);
1922                                 if (((intptr_t)iocb == -1) || ((intptr_t)iocb
1923                                     == 0))
1924                                         continue;
1925
1926                                 /*
1927                                  * Fetch the associated command from user space.
1928                                  */
1929                                 command = fuword(&iocb->aio_lio_opcode);
1930                                 if (command == LIO_NOP) {
1931                                         found++;
1932                                         continue;
1933                                 }
1934
1935                                 jobref = fuword(&iocb->_aiocb_private.kernelinfo);
1936
1937                                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_jobdone, plist) {
1938                                         if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo)
1939                                             == jobref) {
1940                                                 if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode
1941                                                     == LIO_WRITE) {
1942                                                         p->p_stats->p_ru.ru_oublock
1943                                                             +=
1944                                                             cb->outputcharge;
1945                                                         cb->outputcharge = 0;
1946                                                 } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode
1947                                                     == LIO_READ) {
1948                                                         p->p_stats->p_ru.ru_inblock
1949                                                             += cb->inputcharge;
1950                                                         cb->inputcharge = 0;
1951                                                 }
1952                                                 found++;
1953                                                 break;
1954                                         }
1955                                 }
1956
1957                                 s = splbio();
1958                                 TAILQ_FOREACH(cb, &ki->kaio_bufdone, plist) {
1959                                         if (((intptr_t)cb->uaiocb._aiocb_private.kernelinfo)
1960                                             == jobref) {
1961                                                 found++;
1962                                                 break;
1963                                         }
1964                                 }
1965                                 splx(s);
1966                         }
1967
1968                         /*
1969                          * If all I/Os have been disposed of, then we can
1970                          * return.
1971                          */
1972                         if (found == nentqueued)
1973                                 return runningcode;
1974
1975                         ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
1976                         error = tsleep(p, PCATCH, "aiospn", 0);
1977
1978                         if (error == EINTR)
1979                                 return EINTR;
1980                         else if (error == EWOULDBLOCK)
1981                                 return EAGAIN;
1982                 }
1983         }
1984
1985         return runningcode;
1986 #endif /* VFS_AIO */
1987 }
1988
1989 #ifdef VFS_AIO
1990 /*
1991  * This is a weird hack so that we can post a signal.  It is safe to do so from
1992  * a timeout routine, but *not* from an interrupt routine.
1993  */
1994 static void
1995 process_signal(void *aioj)
1996 {
1997         struct aiocblist *aiocbe = aioj;
1998         struct aio_liojob *lj = aiocbe->lio;
1999         struct aiocb *cb = &aiocbe->uaiocb;
2000
2001         if ((lj) && (lj->lioj_signal.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL) &&
2002             (lj->lioj_queue_count == lj->lioj_queue_finished_count)) {
2003                 psignal(lj->lioj_ki->kaio_p, lj->lioj_signal.sigev_signo);
2004                 lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2005         }
2006
2007         if (cb->aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL)
2008                 psignal(aiocbe->userproc, cb->aio_sigevent.sigev_signo);
2009 }
2010
2011 /*
2012  * Interrupt handler for physio, performs the necessary process wakeups, and
2013  * signals.
2014  */
2015 static void
2016 aio_physwakeup(struct buf *bp)
2017 {
2018         struct aiocblist *aiocbe;
2019         struct proc *p;
2020         struct kaioinfo *ki;
2021         struct aio_liojob *lj;
2022
2023         wakeup(bp);
2024
2025         aiocbe = (struct aiocblist *)bp->b_spc;
2026         if (aiocbe) {
2027                 p = bp->b_caller1;
2028
2029                 aiocbe->jobstate = JOBST_JOBBFINISHED;
2030                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.status -= bp->b_resid;
2031                 aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = 0;
2032                 aiocbe->jobflags |= AIOCBLIST_DONE;
2033
2034                 if (bp->b_flags & B_ERROR)
2035                         aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error = bp->b_error;
2036
2037                 lj = aiocbe->lio;
2038                 if (lj) {
2039                         lj->lioj_buffer_finished_count++;
2040
2041                         /*
2042                          * wakeup/signal if all of the interrupt jobs are done.
2043                          */
2044                         if (lj->lioj_buffer_finished_count ==
2045                             lj->lioj_buffer_count) {
2046                                 /*
2047                                  * Post a signal if it is called for.
2048                                  */
2049                                 if ((lj->lioj_flags &
2050                                     (LIOJ_SIGNAL|LIOJ_SIGNAL_POSTED)) ==
2051                                     LIOJ_SIGNAL) {
2052                                         lj->lioj_flags |= LIOJ_SIGNAL_POSTED;
2053                                         aiocbe->timeouthandle =
2054                                                 timeout(process_signal,
2055                                                         aiocbe, 0);
2056                                 }
2057                         }
2058                 }
2059
2060                 ki = p->p_aioinfo;
2061                 if (ki) {
2062                         ki->kaio_buffer_finished_count++;
2063                         TAILQ_REMOVE(&aio_bufjobs, aiocbe, list);
2064                         TAILQ_REMOVE(&ki->kaio_bufqueue, aiocbe, plist);
2065                         TAILQ_INSERT_TAIL(&ki->kaio_bufdone, aiocbe, plist);
2066
2067                         KNOTE(&aiocbe->klist, 0);
2068                         /* Do the wakeup. */
2069                         if (ki->kaio_flags & (KAIO_RUNDOWN|KAIO_WAKEUP)) {
2070                                 ki->kaio_flags &= ~KAIO_WAKEUP;
2071                                 wakeup(p);
2072                         }
2073                 }
2074
2075                 if (aiocbe->uaiocb.aio_sigevent.sigev_notify == SIGEV_SIGNAL)
2076                         aiocbe->timeouthandle =
2077                                 timeout(process_signal, aiocbe, 0);
2078         }
2079 }
2080 #endif /* VFS_AIO */
2081
2082 /* syscall - wait for the next completion of an aio request */
2083 int
2084 aio_waitcomplete(struct aio_waitcomplete_args *uap)
2085 {
2086 #ifndef VFS_AIO
2087         return ENOSYS;
2088 #else
2089         struct proc *p = curproc;
2090         struct timeval atv;
2091         struct timespec ts;
2092         struct kaioinfo *ki;
2093         struct aiocblist *cb = NULL;
2094         int error, s, timo;
2095
2096         suword(uap->aiocbp, (int)NULL);
2097
2098         timo = 0;
2099         if (uap->timeout) {
2100                 /* Get timespec struct. */
2101                 error = copyin(uap->timeout, &ts, sizeof(ts));
2102                 if (error)
2103                         return error;
2104
2105                 if ((ts.tv_nsec < 0) || (ts.tv_nsec >= 1000000000))
2106                         return (EINVAL);
2107
2108                 TIMESPEC_TO_TIMEVAL(&atv, &ts);
2109                 if (itimerfix(&atv))
2110                         return (EINVAL);
2111                 timo = tvtohz_high(&atv);
2112         }
2113
2114         ki = p->p_aioinfo;
2115         if (ki == NULL)
2116                 return EAGAIN;
2117
2118         for (;;) {
2119                 if ((cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_jobdone)) != 0) {
2120                         suword(uap->aiocbp, (uintptr_t)cb->uuaiocb);
2121                         uap->sysmsg_result = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
2122                         if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_WRITE) {
2123                                 p->p_stats->p_ru.ru_oublock +=
2124                                     cb->outputcharge;
2125                                 cb->outputcharge = 0;
2126                         } else if (cb->uaiocb.aio_lio_opcode == LIO_READ) {
2127                                 p->p_stats->p_ru.ru_inblock += cb->inputcharge;
2128                                 cb->inputcharge = 0;
2129                         }
2130                         aio_free_entry(cb);
2131                         return cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2132                 }
2133
2134                 s = splbio();
2135                 if ((cb = TAILQ_FIRST(&ki->kaio_bufdone)) != 0 ) {
2136                         splx(s);
2137                         suword(uap->aiocbp, (uintptr_t)cb->uuaiocb);
2138                         uap->sysmsg_result = cb->uaiocb._aiocb_private.status;
2139                         aio_free_entry(cb);
2140                         return cb->uaiocb._aiocb_private.error;
2141                 }
2142
2143                 ki->kaio_flags |= KAIO_WAKEUP;
2144                 error = tsleep(p, PCATCH, "aiowc", timo);
2145                 splx(s);
2146
2147                 if (error == ERESTART)
2148                         return EINTR;
2149                 else if (error < 0)
2150                         return error;
2151                 else if (error == EINTR)
2152                         return EINTR;
2153                 else if (error == EWOULDBLOCK)
2154                         return EAGAIN;
2155         }
2156 #endif /* VFS_AIO */
2157 }
2158
2159 #ifndef VFS_AIO
2160 static int
2161 filt_aioattach(struct knote *kn)
2162 {
2163
2164         return (ENXIO);
2165 }
2166
2167 struct filterops aio_filtops =
2168         { 0, filt_aioattach, NULL, NULL };
2169
2170 #else
2171 /* kqueue attach function */
2172 static int
2173 filt_aioattach(struct knote *kn)
2174 {
2175         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2176
2177         /*
2178          * The aiocbe pointer must be validated before using it, so
2179          * registration is restricted to the kernel; the user cannot
2180          * set EV_FLAG1.
2181          */
2182         if ((kn->kn_flags & EV_FLAG1) == 0)
2183                 return (EPERM);
2184         kn->kn_flags &= ~EV_FLAG1;
2185
2186         SLIST_INSERT_HEAD(&aiocbe->klist, kn, kn_selnext);
2187
2188         return (0);
2189 }
2190
2191 /* kqueue detach function */
2192 static void
2193 filt_aiodetach(struct knote *kn)
2194 {
2195         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2196
2197         SLIST_REMOVE(&aiocbe->klist, kn, knote, kn_selnext);
2198 }
2199
2200 /* kqueue filter function */
2201 /*ARGSUSED*/
2202 static int
2203 filt_aio(struct knote *kn, long hint)
2204 {
2205         struct aiocblist *aiocbe = (struct aiocblist *)kn->kn_sdata;
2206
2207         kn->kn_data = aiocbe->uaiocb._aiocb_private.error;
2208         if (aiocbe->jobstate != JOBST_JOBFINISHED &&
2209             aiocbe->jobstate != JOBST_JOBBFINISHED)
2210                 return (0);
2211         kn->kn_flags |= EV_EOF;
2212         return (1);
2213 }
2214
2215 struct filterops aio_filtops =
2216         { 0, filt_aioattach, filt_aiodetach, filt_aio };
2217 #endif /* VFS_AIO */