Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
sys_aio.c revision 1.18.2.1
      1 /*	$NetBSD: sys_aio.c,v 1.18.2.1 2009/05/04 08:13:48 yamt Exp $	*/
      2 
      3 /*
      4  * Copyright (c) 2007, Mindaugas Rasiukevicius <rmind at NetBSD org>
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
      8  * modification, are permitted provided that the following conditions
      9  * are met:
     10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     15  *
     16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
     17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
     18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
     19  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
     20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
     21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
     22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
     23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
     24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
     25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
     26  * SUCH DAMAGE.
     27  */
     28 
     29 /*
     30  * Implementation of POSIX asynchronous I/O.
     31  * Defined in the Base Definitions volume of IEEE Std 1003.1-2001.
     32  */
     33 
     34 #include <sys/cdefs.h>
     35 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: sys_aio.c,v 1.18.2.1 2009/05/04 08:13:48 yamt Exp $");
     36 
     37 #ifdef _KERNEL_OPT
     38 #include "opt_ddb.h"
     39 #endif
     40 
     41 #include <sys/param.h>
     42 #include <sys/condvar.h>
     43 #include <sys/file.h>
     44 #include <sys/filedesc.h>
     45 #include <sys/kernel.h>
     46 #include <sys/kmem.h>
     47 #include <sys/lwp.h>
     48 #include <sys/mutex.h>
     49 #include <sys/pool.h>
     50 #include <sys/proc.h>
     51 #include <sys/queue.h>
     52 #include <sys/signal.h>
     53 #include <sys/signalvar.h>
     54 #include <sys/syscall.h>
     55 #include <sys/syscallargs.h>
     56 #include <sys/syscallvar.h>
     57 #include <sys/sysctl.h>
     58 #include <sys/systm.h>
     59 #include <sys/types.h>
     60 #include <sys/vnode.h>
     61 #include <sys/atomic.h>
     62 #include <sys/module.h>
     63 #include <sys/buf.h>
     64 
     65 #include <uvm/uvm_extern.h>
     66 
     67 MODULE(MODULE_CLASS_MISC, aio, NULL);
     68 
     69 /*
     70  * System-wide limits and counter of AIO operations.
     71  */
     72 u_int aio_listio_max = AIO_LISTIO_MAX;
     73 static u_int aio_max = AIO_MAX;
     74 static u_int aio_jobs_count;
     75 
     76 static struct pool aio_job_pool;
     77 static struct pool aio_lio_pool;
     78 static void *aio_ehook;
     79 
     80 /* Prototypes */
     81 void aio_worker(void *);
     82 static void aio_process(struct aio_job *);
     83 static void aio_sendsig(struct proc *, struct sigevent *);
     84 static int aio_enqueue_job(int, void *, struct lio_req *);
     85 static void aio_exit(proc_t *, void *);
     86 
     87 static const struct syscall_package aio_syscalls[] = {
     88 	{ SYS_aio_cancel, 0, (sy_call_t *)sys_aio_cancel },
     89 	{ SYS_aio_error, 0, (sy_call_t *)sys_aio_error },
     90 	{ SYS_aio_fsync, 0, (sy_call_t *)sys_aio_fsync },
     91 	{ SYS_aio_read, 0, (sy_call_t *)sys_aio_read },
     92 	{ SYS_aio_return, 0, (sy_call_t *)sys_aio_return },
     93 	{ SYS___aio_suspend50, 0, (sy_call_t *)sys___aio_suspend50 },
     94 	{ SYS_aio_write, 0, (sy_call_t *)sys_aio_write },
     95 	{ SYS_lio_listio, 0, (sy_call_t *)sys_lio_listio },
     96 	{ 0, 0, NULL },
     97 };
     98 
     99 /*
    100  * Tear down all AIO state.
    101  */
    102 static int
    103 aio_fini(bool interface)
    104 {
    105 	int error;
    106 	proc_t *p;
    107 
    108 	if (interface) {
    109 		/* Stop syscall activity. */
    110 		error = syscall_disestablish(NULL, aio_syscalls);
    111 		if (error != 0)
    112 			return error;
    113 		/* Abort if any processes are using AIO. */
    114 		mutex_enter(proc_lock);
    115 		PROCLIST_FOREACH(p, &allproc) {
    116 			if (p->p_aio != NULL)
    117 				break;
    118 		}
    119 		mutex_exit(proc_lock);
    120 		if (p != NULL) {
    121 			error = syscall_establish(NULL, aio_syscalls);
    122 			KASSERT(error == 0);
    123 			return EBUSY;
    124 		}
    125 	}
    126 	KASSERT(aio_jobs_count == 0);
    127 	exithook_disestablish(aio_ehook);
    128 	pool_destroy(&aio_job_pool);
    129 	pool_destroy(&aio_lio_pool);
    130 	return 0;
    131 }
    132 
    133 /*
    134  * Initialize global AIO state.
    135  */
    136 static int
    137 aio_init(void)
    138 {
    139 	int error;
    140 
    141 	pool_init(&aio_job_pool, sizeof(struct aio_job), 0, 0, 0,
    142 	    "aio_jobs_pool", &pool_allocator_nointr, IPL_NONE);
    143 	pool_init(&aio_lio_pool, sizeof(struct lio_req), 0, 0, 0,
    144 	    "aio_lio_pool", &pool_allocator_nointr, IPL_NONE);
    145 	aio_ehook = exithook_establish(aio_exit, NULL);
    146 	error = syscall_establish(NULL, aio_syscalls);
    147 	if (error != 0)
    148 		aio_fini(false);
    149 	return error;
    150 }
    151 
    152 /*
    153  * Module interface.
    154  */
    155 static int
    156 aio_modcmd(modcmd_t cmd, void *arg)
    157 {
    158 
    159 	switch (cmd) {
    160 	case MODULE_CMD_INIT:
    161 		return aio_init();
    162 	case MODULE_CMD_FINI:
    163 		return aio_fini(true);
    164 	default:
    165 		return ENOTTY;
    166 	}
    167 }
    168 
    169 /*
    170  * Initialize Asynchronous I/O data structures for the process.
    171  */
    172 static int
    173 aio_procinit(struct proc *p)
    174 {
    175 	struct aioproc *aio;
    176 	struct lwp *l;
    177 	int error;
    178 	bool inmem;
    179 	vaddr_t uaddr;
    180 
    181 	/* Allocate and initialize AIO structure */
    182 	aio = kmem_zalloc(sizeof(struct aioproc), KM_SLEEP);
    183 	if (aio == NULL)
    184 		return EAGAIN;
    185 
    186 	/* Initialize queue and their synchronization structures */
    187 	mutex_init(&aio->aio_mtx, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    188 	cv_init(&aio->aio_worker_cv, "aiowork");
    189 	cv_init(&aio->done_cv, "aiodone");
    190 	TAILQ_INIT(&aio->jobs_queue);
    191 
    192 	/*
    193 	 * Create an AIO worker thread.
    194 	 * XXX: Currently, AIO thread is not protected against user's actions.
    195 	 */
    196 	inmem = uvm_uarea_alloc(&uaddr);
    197 	if (uaddr == 0) {
    198 		aio_exit(p, aio);
    199 		return EAGAIN;
    200 	}
    201 	error = lwp_create(curlwp, p, uaddr, inmem, 0, NULL, 0, aio_worker,
    202 	    NULL, &l, curlwp->l_class);
    203 	if (error != 0) {
    204 		uvm_uarea_free(uaddr, curcpu());
    205 		aio_exit(p, aio);
    206 		return error;
    207 	}
    208 
    209 	/* Recheck if we are really first */
    210 	mutex_enter(p->p_lock);
    211 	if (p->p_aio) {
    212 		mutex_exit(p->p_lock);
    213 		aio_exit(p, aio);
    214 		lwp_exit(l);
    215 		return 0;
    216 	}
    217 	p->p_aio = aio;
    218 
    219 	/* Complete the initialization of thread, and run it */
    220 	aio->aio_worker = l;
    221 	p->p_nrlwps++;
    222 	lwp_lock(l);
    223 	l->l_stat = LSRUN;
    224 	l->l_priority = MAXPRI_USER;
    225 	sched_enqueue(l, false);
    226 	lwp_unlock(l);
    227 	mutex_exit(p->p_lock);
    228 
    229 	return 0;
    230 }
    231 
    232 /*
    233  * Exit of Asynchronous I/O subsystem of process.
    234  */
    235 static void
    236 aio_exit(struct proc *p, void *cookie)
    237 {
    238 	struct aio_job *a_job;
    239 	struct aioproc *aio;
    240 
    241 	if (cookie != NULL)
    242 		aio = cookie;
    243 	else if ((aio = p->p_aio) == NULL)
    244 		return;
    245 
    246 	/* Free AIO queue */
    247 	while (!TAILQ_EMPTY(&aio->jobs_queue)) {
    248 		a_job = TAILQ_FIRST(&aio->jobs_queue);
    249 		TAILQ_REMOVE(&aio->jobs_queue, a_job, list);
    250 		pool_put(&aio_job_pool, a_job);
    251 		atomic_dec_uint(&aio_jobs_count);
    252 	}
    253 
    254 	/* Destroy and free the entire AIO data structure */
    255 	cv_destroy(&aio->aio_worker_cv);
    256 	cv_destroy(&aio->done_cv);
    257 	mutex_destroy(&aio->aio_mtx);
    258 	kmem_free(aio, sizeof(struct aioproc));
    259 }
    260 
    261 /*
    262  * AIO worker thread and processor.
    263  */
    264 void
    265 aio_worker(void *arg)
    266 {
    267 	struct proc *p = curlwp->l_proc;
    268 	struct aioproc *aio = p->p_aio;
    269 	struct aio_job *a_job;
    270 	struct lio_req *lio;
    271 	sigset_t oss, nss;
    272 	int error, refcnt;
    273 
    274 	/*
    275 	 * Make an empty signal mask, so it
    276 	 * handles only SIGKILL and SIGSTOP.
    277 	 */
    278 	sigfillset(&nss);
    279 	mutex_enter(p->p_lock);
    280 	error = sigprocmask1(curlwp, SIG_SETMASK, &nss, &oss);
    281 	mutex_exit(p->p_lock);
    282 	KASSERT(error == 0);
    283 
    284 	for (;;) {
    285 		/*
    286 		 * Loop for each job in the queue.  If there
    287 		 * are no jobs then sleep.
    288 		 */
    289 		mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    290 		while ((a_job = TAILQ_FIRST(&aio->jobs_queue)) == NULL) {
    291 			if (cv_wait_sig(&aio->aio_worker_cv, &aio->aio_mtx)) {
    292 				/*
    293 				 * Thread was interrupted - check for
    294 				 * pending exit or suspend.
    295 				 */
    296 				mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    297 				lwp_userret(curlwp);
    298 				mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    299 			}
    300 		}
    301 
    302 		/* Take the job from the queue */
    303 		aio->curjob = a_job;
    304 		TAILQ_REMOVE(&aio->jobs_queue, a_job, list);
    305 
    306 		atomic_dec_uint(&aio_jobs_count);
    307 		aio->jobs_count--;
    308 
    309 		mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    310 
    311 		/* Process an AIO operation */
    312 		aio_process(a_job);
    313 
    314 		/* Copy data structure back to the user-space */
    315 		(void)copyout(&a_job->aiocbp, a_job->aiocb_uptr,
    316 		    sizeof(struct aiocb));
    317 
    318 		mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    319 		aio->curjob = NULL;
    320 
    321 		/* Decrease a reference counter, if there is a LIO structure */
    322 		lio = a_job->lio;
    323 		refcnt = (lio != NULL ? --lio->refcnt : -1);
    324 
    325 		/* Notify all suspenders */
    326 		cv_broadcast(&aio->done_cv);
    327 		mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    328 
    329 		/* Send a signal, if any */
    330 		aio_sendsig(p, &a_job->aiocbp.aio_sigevent);
    331 
    332 		/* Destroy the LIO structure */
    333 		if (refcnt == 0) {
    334 			aio_sendsig(p, &lio->sig);
    335 			pool_put(&aio_lio_pool, lio);
    336 		}
    337 
    338 		/* Destroy the the job */
    339 		pool_put(&aio_job_pool, a_job);
    340 	}
    341 
    342 	/* NOTREACHED */
    343 }
    344 
    345 static void
    346 aio_process(struct aio_job *a_job)
    347 {
    348 	struct proc *p = curlwp->l_proc;
    349 	struct aiocb *aiocbp = &a_job->aiocbp;
    350 	struct file *fp;
    351 	int fd = aiocbp->aio_fildes;
    352 	int error = 0;
    353 
    354 	KASSERT(a_job->aio_op != 0);
    355 
    356 	if ((a_job->aio_op & (AIO_READ | AIO_WRITE)) != 0) {
    357 		struct iovec aiov;
    358 		struct uio auio;
    359 
    360 		if (aiocbp->aio_nbytes > SSIZE_MAX) {
    361 			error = EINVAL;
    362 			goto done;
    363 		}
    364 
    365 		fp = fd_getfile(fd);
    366 		if (fp == NULL) {
    367 			error = EBADF;
    368 			goto done;
    369 		}
    370 
    371 		aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)aiocbp->aio_buf;
    372 		aiov.iov_len = aiocbp->aio_nbytes;
    373 		auio.uio_iov = &aiov;
    374 		auio.uio_iovcnt = 1;
    375 		auio.uio_resid = aiocbp->aio_nbytes;
    376 		auio.uio_vmspace = p->p_vmspace;
    377 
    378 		if (a_job->aio_op & AIO_READ) {
    379 			/*
    380 			 * Perform a Read operation
    381 			 */
    382 			KASSERT((a_job->aio_op & AIO_WRITE) == 0);
    383 
    384 			if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
    385 				fd_putfile(fd);
    386 				error = EBADF;
    387 				goto done;
    388 			}
    389 			auio.uio_rw = UIO_READ;
    390 			error = (*fp->f_ops->fo_read)(fp, &aiocbp->aio_offset,
    391 			    &auio, fp->f_cred, FOF_UPDATE_OFFSET);
    392 		} else {
    393 			/*
    394 			 * Perform a Write operation
    395 			 */
    396 			KASSERT(a_job->aio_op & AIO_WRITE);
    397 
    398 			if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
    399 				fd_putfile(fd);
    400 				error = EBADF;
    401 				goto done;
    402 			}
    403 			auio.uio_rw = UIO_WRITE;
    404 			error = (*fp->f_ops->fo_write)(fp, &aiocbp->aio_offset,
    405 			    &auio, fp->f_cred, FOF_UPDATE_OFFSET);
    406 		}
    407 		fd_putfile(fd);
    408 
    409 		/* Store the result value */
    410 		a_job->aiocbp.aio_nbytes -= auio.uio_resid;
    411 		a_job->aiocbp._retval = (error == 0) ?
    412 		    a_job->aiocbp.aio_nbytes : -1;
    413 
    414 	} else if ((a_job->aio_op & (AIO_SYNC | AIO_DSYNC)) != 0) {
    415 		/*
    416 		 * Perform a file Sync operation
    417 		 */
    418 		struct vnode *vp;
    419 
    420 		if ((error = fd_getvnode(fd, &fp)) != 0)
    421 			goto done;
    422 
    423 		if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
    424 			fd_putfile(fd);
    425 			error = EBADF;
    426 			goto done;
    427 		}
    428 
    429 		vp = (struct vnode *)fp->f_data;
    430 		vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
    431 		if (a_job->aio_op & AIO_DSYNC) {
    432 			error = VOP_FSYNC(vp, fp->f_cred,
    433 			    FSYNC_WAIT | FSYNC_DATAONLY, 0, 0);
    434 		} else if (a_job->aio_op & AIO_SYNC) {
    435 			error = VOP_FSYNC(vp, fp->f_cred,
    436 			    FSYNC_WAIT, 0, 0);
    437 		}
    438 		VOP_UNLOCK(vp, 0);
    439 		fd_putfile(fd);
    440 
    441 		/* Store the result value */
    442 		a_job->aiocbp._retval = (error == 0) ? 0 : -1;
    443 
    444 	} else
    445 		panic("aio_process: invalid operation code\n");
    446 
    447 done:
    448 	/* Job is done, set the error, if any */
    449 	a_job->aiocbp._errno = error;
    450 	a_job->aiocbp._state = JOB_DONE;
    451 }
    452 
    453 /*
    454  * Send AIO signal.
    455  */
    456 static void
    457 aio_sendsig(struct proc *p, struct sigevent *sig)
    458 {
    459 	ksiginfo_t ksi;
    460 
    461 	if (sig->sigev_signo == 0 || sig->sigev_notify == SIGEV_NONE)
    462 		return;
    463 
    464 	KSI_INIT(&ksi);
    465 	ksi.ksi_signo = sig->sigev_signo;
    466 	ksi.ksi_code = SI_ASYNCIO;
    467 	ksi.ksi_value = sig->sigev_value;
    468 	mutex_enter(proc_lock);
    469 	kpsignal(p, &ksi, NULL);
    470 	mutex_exit(proc_lock);
    471 }
    472 
    473 /*
    474  * Enqueue the job.
    475  */
    476 static int
    477 aio_enqueue_job(int op, void *aiocb_uptr, struct lio_req *lio)
    478 {
    479 	struct proc *p = curlwp->l_proc;
    480 	struct aioproc *aio;
    481 	struct aio_job *a_job;
    482 	struct aiocb aiocbp;
    483 	struct sigevent *sig;
    484 	int error;
    485 
    486 	/* Non-accurate check for the limit */
    487 	if (aio_jobs_count + 1 > aio_max)
    488 		return EAGAIN;
    489 
    490 	/* Get the data structure from user-space */
    491 	error = copyin(aiocb_uptr, &aiocbp, sizeof(struct aiocb));
    492 	if (error)
    493 		return error;
    494 
    495 	/* Check if signal is set, and validate it */
    496 	sig = &aiocbp.aio_sigevent;
    497 	if (sig->sigev_signo < 0 || sig->sigev_signo >= NSIG ||
    498 	    sig->sigev_notify < SIGEV_NONE || sig->sigev_notify > SIGEV_SA)
    499 		return EINVAL;
    500 
    501 	/* Buffer and byte count */
    502 	if (((AIO_SYNC | AIO_DSYNC) & op) == 0)
    503 		if (aiocbp.aio_buf == NULL || aiocbp.aio_nbytes > SSIZE_MAX)
    504 			return EINVAL;
    505 
    506 	/* Check the opcode, if LIO_NOP - simply ignore */
    507 	if (op == AIO_LIO) {
    508 		KASSERT(lio != NULL);
    509 		if (aiocbp.aio_lio_opcode == LIO_WRITE)
    510 			op = AIO_WRITE;
    511 		else if (aiocbp.aio_lio_opcode == LIO_READ)
    512 			op = AIO_READ;
    513 		else
    514 			return (aiocbp.aio_lio_opcode == LIO_NOP) ? 0 : EINVAL;
    515 	} else {
    516 		KASSERT(lio == NULL);
    517 	}
    518 
    519 	/*
    520 	 * Look for already existing job.  If found - the job is in-progress.
    521 	 * According to POSIX this is invalid, so return the error.
    522 	 */
    523 	aio = p->p_aio;
    524 	if (aio) {
    525 		mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    526 		if (aio->curjob) {
    527 			a_job = aio->curjob;
    528 			if (a_job->aiocb_uptr == aiocb_uptr) {
    529 				mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    530 				return EINVAL;
    531 			}
    532 		}
    533 		TAILQ_FOREACH(a_job, &aio->jobs_queue, list) {
    534 			if (a_job->aiocb_uptr != aiocb_uptr)
    535 				continue;
    536 			mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    537 			return EINVAL;
    538 		}
    539 		mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    540 	}
    541 
    542 	/*
    543 	 * Check if AIO structure is initialized, if not - initialize it.
    544 	 * In LIO case, we did that already.  We will recheck this with
    545 	 * the lock in aio_procinit().
    546 	 */
    547 	if (lio == NULL && p->p_aio == NULL)
    548 		if (aio_procinit(p))
    549 			return EAGAIN;
    550 	aio = p->p_aio;
    551 
    552 	/*
    553 	 * Set the state with errno, and copy data
    554 	 * structure back to the user-space.
    555 	 */
    556 	aiocbp._state = JOB_WIP;
    557 	aiocbp._errno = EINPROGRESS;
    558 	aiocbp._retval = -1;
    559 	error = copyout(&aiocbp, aiocb_uptr, sizeof(struct aiocb));
    560 	if (error)
    561 		return error;
    562 
    563 	/* Allocate and initialize a new AIO job */
    564 	a_job = pool_get(&aio_job_pool, PR_WAITOK);
    565 	memset(a_job, 0, sizeof(struct aio_job));
    566 
    567 	/*
    568 	 * Set the data.
    569 	 * Store the user-space pointer for searching.  Since we
    570 	 * are storing only per proc pointers - it is safe.
    571 	 */
    572 	memcpy(&a_job->aiocbp, &aiocbp, sizeof(struct aiocb));
    573 	a_job->aiocb_uptr = aiocb_uptr;
    574 	a_job->aio_op |= op;
    575 	a_job->lio = lio;
    576 
    577 	/*
    578 	 * Add the job to the queue, update the counters, and
    579 	 * notify the AIO worker thread to handle the job.
    580 	 */
    581 	mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    582 
    583 	/* Fail, if the limit was reached */
    584 	if (atomic_inc_uint_nv(&aio_jobs_count) > aio_max ||
    585 	    aio->jobs_count >= aio_listio_max) {
    586 		atomic_dec_uint(&aio_jobs_count);
    587 		mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    588 		pool_put(&aio_job_pool, a_job);
    589 		return EAGAIN;
    590 	}
    591 
    592 	TAILQ_INSERT_TAIL(&aio->jobs_queue, a_job, list);
    593 	aio->jobs_count++;
    594 	if (lio)
    595 		lio->refcnt++;
    596 	cv_signal(&aio->aio_worker_cv);
    597 
    598 	mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    599 
    600 	/*
    601 	 * One would handle the errors only with aio_error() function.
    602 	 * This way is appropriate according to POSIX.
    603 	 */
    604 	return 0;
    605 }
    606 
    607 /*
    608  * Syscall functions.
    609  */
    610 
    611 int
    612 sys_aio_cancel(struct lwp *l, const struct sys_aio_cancel_args *uap, register_t *retval)
    613 {
    614 	/* {
    615 		syscallarg(int) fildes;
    616 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    617 	} */
    618 	struct proc *p = l->l_proc;
    619 	struct aioproc *aio;
    620 	struct aio_job *a_job;
    621 	struct aiocb *aiocbp_ptr;
    622 	struct lio_req *lio;
    623 	struct filedesc	*fdp = p->p_fd;
    624 	unsigned int cn, errcnt, fildes;
    625 
    626 	TAILQ_HEAD(, aio_job) tmp_jobs_list;
    627 
    628 	/* Check for invalid file descriptor */
    629 	fildes = (unsigned int)SCARG(uap, fildes);
    630 	if (fildes >= fdp->fd_nfiles)
    631 		return EBADF;
    632 	membar_consumer();
    633 	if (fdp->fd_ofiles[fildes] == NULL || fdp->fd_ofiles[fildes]->ff_file == NULL)
    634 		return EBADF;
    635 
    636 	/* Check if AIO structure is initialized */
    637 	if (p->p_aio == NULL) {
    638 		*retval = AIO_NOTCANCELED;
    639 		return 0;
    640 	}
    641 
    642 	aio = p->p_aio;
    643 	aiocbp_ptr = (struct aiocb *)SCARG(uap, aiocbp);
    644 
    645 	mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    646 
    647 	/* Cancel the jobs, and remove them from the queue */
    648 	cn = 0;
    649 	TAILQ_INIT(&tmp_jobs_list);
    650 	TAILQ_FOREACH(a_job, &aio->jobs_queue, list) {
    651 		if (aiocbp_ptr) {
    652 			if (aiocbp_ptr != a_job->aiocb_uptr)
    653 				continue;
    654 			if (fildes != a_job->aiocbp.aio_fildes) {
    655 				mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    656 				return EBADF;
    657 			}
    658 		} else if (a_job->aiocbp.aio_fildes != fildes)
    659 			continue;
    660 
    661 		TAILQ_REMOVE(&aio->jobs_queue, a_job, list);
    662 		TAILQ_INSERT_TAIL(&tmp_jobs_list, a_job, list);
    663 
    664 		/* Decrease the counters */
    665 		atomic_dec_uint(&aio_jobs_count);
    666 		aio->jobs_count--;
    667 		lio = a_job->lio;
    668 		if (lio != NULL && --lio->refcnt != 0)
    669 			a_job->lio = NULL;
    670 
    671 		cn++;
    672 		if (aiocbp_ptr)
    673 			break;
    674 	}
    675 
    676 	/* There are canceled jobs */
    677 	if (cn)
    678 		*retval = AIO_CANCELED;
    679 
    680 	/* We cannot cancel current job */
    681 	a_job = aio->curjob;
    682 	if (a_job && ((a_job->aiocbp.aio_fildes == fildes) ||
    683 	    (a_job->aiocb_uptr == aiocbp_ptr)))
    684 		*retval = AIO_NOTCANCELED;
    685 
    686 	mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    687 
    688 	/* Free the jobs after the lock */
    689 	errcnt = 0;
    690 	while (!TAILQ_EMPTY(&tmp_jobs_list)) {
    691 		a_job = TAILQ_FIRST(&tmp_jobs_list);
    692 		TAILQ_REMOVE(&tmp_jobs_list, a_job, list);
    693 		/* Set the errno and copy structures back to the user-space */
    694 		a_job->aiocbp._errno = ECANCELED;
    695 		a_job->aiocbp._state = JOB_DONE;
    696 		if (copyout(&a_job->aiocbp, a_job->aiocb_uptr,
    697 		    sizeof(struct aiocb)))
    698 			errcnt++;
    699 		/* Send a signal if any */
    700 		aio_sendsig(p, &a_job->aiocbp.aio_sigevent);
    701 		if (a_job->lio) {
    702 			lio = a_job->lio;
    703 			aio_sendsig(p, &lio->sig);
    704 			pool_put(&aio_lio_pool, lio);
    705 		}
    706 		pool_put(&aio_job_pool, a_job);
    707 	}
    708 
    709 	if (errcnt)
    710 		return EFAULT;
    711 
    712 	/* Set a correct return value */
    713 	if (*retval == 0)
    714 		*retval = AIO_ALLDONE;
    715 
    716 	return 0;
    717 }
    718 
    719 int
    720 sys_aio_error(struct lwp *l, const struct sys_aio_error_args *uap, register_t *retval)
    721 {
    722 	/* {
    723 		syscallarg(const struct aiocb *) aiocbp;
    724 	} */
    725 	struct proc *p = l->l_proc;
    726 	struct aioproc *aio = p->p_aio;
    727 	struct aiocb aiocbp;
    728 	int error;
    729 
    730 	if (aio == NULL)
    731 		return EINVAL;
    732 
    733 	error = copyin(SCARG(uap, aiocbp), &aiocbp, sizeof(struct aiocb));
    734 	if (error)
    735 		return error;
    736 
    737 	if (aiocbp._state == JOB_NONE)
    738 		return EINVAL;
    739 
    740 	*retval = aiocbp._errno;
    741 
    742 	return 0;
    743 }
    744 
    745 int
    746 sys_aio_fsync(struct lwp *l, const struct sys_aio_fsync_args *uap, register_t *retval)
    747 {
    748 	/* {
    749 		syscallarg(int) op;
    750 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    751 	} */
    752 	int op = SCARG(uap, op);
    753 
    754 	if ((op != O_DSYNC) && (op != O_SYNC))
    755 		return EINVAL;
    756 
    757 	op = O_DSYNC ? AIO_DSYNC : AIO_SYNC;
    758 
    759 	return aio_enqueue_job(op, SCARG(uap, aiocbp), NULL);
    760 }
    761 
    762 int
    763 sys_aio_read(struct lwp *l, const struct sys_aio_read_args *uap, register_t *retval)
    764 {
    765 	/* {
    766 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    767 	} */
    768 
    769 	return aio_enqueue_job(AIO_READ, SCARG(uap, aiocbp), NULL);
    770 }
    771 
    772 int
    773 sys_aio_return(struct lwp *l, const struct sys_aio_return_args *uap, register_t *retval)
    774 {
    775 	/* {
    776 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    777 	} */
    778 	struct proc *p = l->l_proc;
    779 	struct aioproc *aio = p->p_aio;
    780 	struct aiocb aiocbp;
    781 	int error;
    782 
    783 	if (aio == NULL)
    784 		return EINVAL;
    785 
    786 	error = copyin(SCARG(uap, aiocbp), &aiocbp, sizeof(struct aiocb));
    787 	if (error)
    788 		return error;
    789 
    790 	if (aiocbp._errno == EINPROGRESS || aiocbp._state != JOB_DONE)
    791 		return EINVAL;
    792 
    793 	*retval = aiocbp._retval;
    794 
    795 	/* Reset the internal variables */
    796 	aiocbp._errno = 0;
    797 	aiocbp._retval = -1;
    798 	aiocbp._state = JOB_NONE;
    799 	error = copyout(&aiocbp, SCARG(uap, aiocbp), sizeof(struct aiocb));
    800 
    801 	return error;
    802 }
    803 
    804 int
    805 sys___aio_suspend50(struct lwp *l, const struct sys___aio_suspend50_args *uap,
    806     register_t *retval)
    807 {
    808 	/* {
    809 		syscallarg(const struct aiocb *const[]) list;
    810 		syscallarg(int) nent;
    811 		syscallarg(const struct timespec *) timeout;
    812 	} */
    813 	struct aiocb **list;
    814 	struct timespec ts;
    815 	int error, nent;
    816 
    817 	nent = SCARG(uap, nent);
    818 	if (nent <= 0 || nent > aio_listio_max)
    819 		return EAGAIN;
    820 
    821 	if (SCARG(uap, timeout)) {
    822 		/* Convert timespec to ticks */
    823 		error = copyin(SCARG(uap, timeout), &ts,
    824 		    sizeof(struct timespec));
    825 		if (error)
    826 			return error;
    827 	}
    828 	list = kmem_zalloc(nent * sizeof(struct aio_job), KM_SLEEP);
    829 	error = copyin(SCARG(uap, list), list, nent * sizeof(struct aiocb));
    830 	if (error)
    831 		goto out;
    832 	error = aio_suspend1(l, list, nent, SCARG(uap, timeout) ? &ts : NULL);
    833 out:
    834 	kmem_free(list, nent * sizeof(struct aio_job));
    835 	return error;
    836 }
    837 
    838 int
    839 aio_suspend1(struct lwp *l, struct aiocb **aiocbp_list, int nent,
    840     struct timespec *ts)
    841 {
    842 	struct proc *p = l->l_proc;
    843 	struct aioproc *aio;
    844 	struct aio_job *a_job;
    845 	int i, error, timo;
    846 
    847 	if (p->p_aio == NULL)
    848 		return EAGAIN;
    849 	aio = p->p_aio;
    850 
    851 	if (ts) {
    852 		timo = mstohz((ts->tv_sec * 1000) + (ts->tv_nsec / 1000000));
    853 		if (timo == 0 && ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec > 0)
    854 			timo = 1;
    855 		if (timo <= 0)
    856 			return EAGAIN;
    857 	} else
    858 		timo = 0;
    859 
    860 	/* Get the list from user-space */
    861 
    862 	mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    863 	for (;;) {
    864 
    865 		for (i = 0; i < nent; i++) {
    866 
    867 			/* Skip NULL entries */
    868 			if (aiocbp_list[i] == NULL)
    869 				continue;
    870 
    871 			/* Skip current job */
    872 			if (aio->curjob) {
    873 				a_job = aio->curjob;
    874 				if (a_job->aiocb_uptr == aiocbp_list[i])
    875 					continue;
    876 			}
    877 
    878 			/* Look for a job in the queue */
    879 			TAILQ_FOREACH(a_job, &aio->jobs_queue, list)
    880 				if (a_job->aiocb_uptr == aiocbp_list[i])
    881 					break;
    882 
    883 			if (a_job == NULL) {
    884 				struct aiocb aiocbp;
    885 
    886 				mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    887 
    888 				error = copyin(aiocbp_list[i], &aiocbp,
    889 				    sizeof(struct aiocb));
    890 				if (error == 0 && aiocbp._state != JOB_DONE) {
    891 					mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    892 					continue;
    893 				}
    894 
    895 				kmem_free(aiocbp_list,
    896 				    nent * sizeof(struct aio_job));
    897 				return error;
    898 			}
    899 		}
    900 
    901 		/* Wait for a signal or when timeout occurs */
    902 		error = cv_timedwait_sig(&aio->done_cv, &aio->aio_mtx, timo);
    903 		if (error) {
    904 			if (error == EWOULDBLOCK)
    905 				error = EAGAIN;
    906 			break;
    907 		}
    908 	}
    909 	mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    910 	return error;
    911 }
    912 
    913 int
    914 sys_aio_write(struct lwp *l, const struct sys_aio_write_args *uap, register_t *retval)
    915 {
    916 	/* {
    917 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    918 	} */
    919 
    920 	return aio_enqueue_job(AIO_WRITE, SCARG(uap, aiocbp), NULL);
    921 }
    922 
    923 int
    924 sys_lio_listio(struct lwp *l, const struct sys_lio_listio_args *uap, register_t *retval)
    925 {
    926 	/* {
    927 		syscallarg(int) mode;
    928 		syscallarg(struct aiocb *const[]) list;
    929 		syscallarg(int) nent;
    930 		syscallarg(struct sigevent *) sig;
    931 	} */
    932 	struct proc *p = l->l_proc;
    933 	struct aioproc *aio;
    934 	struct aiocb **aiocbp_list;
    935 	struct lio_req *lio;
    936 	int i, error, errcnt, mode, nent;
    937 
    938 	mode = SCARG(uap, mode);
    939 	nent = SCARG(uap, nent);
    940 
    941 	/* Non-accurate checks for the limit and invalid values */
    942 	if (nent < 1 || nent > aio_listio_max)
    943 		return EINVAL;
    944 	if (aio_jobs_count + nent > aio_max)
    945 		return EAGAIN;
    946 
    947 	/* Check if AIO structure is initialized, if not - initialize it */
    948 	if (p->p_aio == NULL)
    949 		if (aio_procinit(p))
    950 			return EAGAIN;
    951 	aio = p->p_aio;
    952 
    953 	/* Create a LIO structure */
    954 	lio = pool_get(&aio_lio_pool, PR_WAITOK);
    955 	lio->refcnt = 1;
    956 	error = 0;
    957 
    958 	switch (mode) {
    959 	case LIO_WAIT:
    960 		memset(&lio->sig, 0, sizeof(struct sigevent));
    961 		break;
    962 	case LIO_NOWAIT:
    963 		/* Check for signal, validate it */
    964 		if (SCARG(uap, sig)) {
    965 			struct sigevent *sig = &lio->sig;
    966 
    967 			error = copyin(SCARG(uap, sig), &lio->sig,
    968 			    sizeof(struct sigevent));
    969 			if (error == 0 &&
    970 			    (sig->sigev_signo < 0 ||
    971 			    sig->sigev_signo >= NSIG ||
    972 			    sig->sigev_notify < SIGEV_NONE ||
    973 			    sig->sigev_notify > SIGEV_SA))
    974 				error = EINVAL;
    975 		} else
    976 			memset(&lio->sig, 0, sizeof(struct sigevent));
    977 		break;
    978 	default:
    979 		error = EINVAL;
    980 		break;
    981 	}
    982 
    983 	if (error != 0) {
    984 		pool_put(&aio_lio_pool, lio);
    985 		return error;
    986 	}
    987 
    988 	/* Get the list from user-space */
    989 	aiocbp_list = kmem_zalloc(nent * sizeof(struct aio_job), KM_SLEEP);
    990 	error = copyin(SCARG(uap, list), aiocbp_list,
    991 	    nent * sizeof(struct aiocb));
    992 	if (error) {
    993 		mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    994 		goto err;
    995 	}
    996 
    997 	/* Enqueue all jobs */
    998 	errcnt = 0;
    999 	for (i = 0; i < nent; i++) {
   1000 		error = aio_enqueue_job(AIO_LIO, aiocbp_list[i], lio);
   1001 		/*
   1002 		 * According to POSIX, in such error case it may
   1003 		 * fail with other I/O operations initiated.
   1004 		 */
   1005 		if (error)
   1006 			errcnt++;
   1007 	}
   1008 
   1009 	mutex_enter(&aio->aio_mtx);
   1010 
   1011 	/* Return an error, if any */
   1012 	if (errcnt) {
   1013 		error = EIO;
   1014 		goto err;
   1015 	}
   1016 
   1017 	if (mode == LIO_WAIT) {
   1018 		/*
   1019 		 * Wait for AIO completion.  In such case,
   1020 		 * the LIO structure will be freed here.
   1021 		 */
   1022 		while (lio->refcnt > 1 && error == 0)
   1023 			error = cv_wait_sig(&aio->done_cv, &aio->aio_mtx);
   1024 		if (error)
   1025 			error = EINTR;
   1026 	}
   1027 
   1028 err:
   1029 	if (--lio->refcnt != 0)
   1030 		lio = NULL;
   1031 	mutex_exit(&aio->aio_mtx);
   1032 	if (lio != NULL) {
   1033 		aio_sendsig(p, &lio->sig);
   1034 		pool_put(&aio_lio_pool, lio);
   1035 	}
   1036 	kmem_free(aiocbp_list, nent * sizeof(struct aio_job));
   1037 	return error;
   1038 }
   1039 
   1040 /*
   1041  * SysCtl
   1042  */
   1043 
   1044 static int
   1045 sysctl_aio_listio_max(SYSCTLFN_ARGS)
   1046 {
   1047 	struct sysctlnode node;
   1048 	int error, newsize;
   1049 
   1050 	node = *rnode;
   1051 	node.sysctl_data = &newsize;
   1052 
   1053 	newsize = aio_listio_max;
   1054 	error = sysctl_lookup(SYSCTLFN_CALL(&node));
   1055 	if (error || newp == NULL)
   1056 		return error;
   1057 
   1058 	if (newsize < 1 || newsize > aio_max)
   1059 		return EINVAL;
   1060 	aio_listio_max = newsize;
   1061 
   1062 	return 0;
   1063 }
   1064 
   1065 static int
   1066 sysctl_aio_max(SYSCTLFN_ARGS)
   1067 {
   1068 	struct sysctlnode node;
   1069 	int error, newsize;
   1070 
   1071 	node = *rnode;
   1072 	node.sysctl_data = &newsize;
   1073 
   1074 	newsize = aio_max;
   1075 	error = sysctl_lookup(SYSCTLFN_CALL(&node));
   1076 	if (error || newp == NULL)
   1077 		return error;
   1078 
   1079 	if (newsize < 1 || newsize < aio_listio_max)
   1080 		return EINVAL;
   1081 	aio_max = newsize;
   1082 
   1083 	return 0;
   1084 }
   1085 
   1086 SYSCTL_SETUP(sysctl_aio_setup, "sysctl aio setup")
   1087 {
   1088 
   1089 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
   1090 		CTLFLAG_PERMANENT,
   1091 		CTLTYPE_NODE, "kern", NULL,
   1092 		NULL, 0, NULL, 0,
   1093 		CTL_KERN, CTL_EOL);
   1094 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
   1095 		CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_IMMEDIATE,
   1096 		CTLTYPE_INT, "posix_aio",
   1097 		SYSCTL_DESCR("Version of IEEE Std 1003.1 and its "
   1098 			     "Asynchronous I/O option to which the "
   1099 			     "system attempts to conform"),
   1100 		NULL, _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO, NULL, 0,
   1101 		CTL_KERN, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   1102 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
   1103 		CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
   1104 		CTLTYPE_INT, "aio_listio_max",
   1105 		SYSCTL_DESCR("Maximum number of asynchronous I/O "
   1106 			     "operations in a single list I/O call"),
   1107 		sysctl_aio_listio_max, 0, &aio_listio_max, 0,
   1108 		CTL_KERN, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   1109 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
   1110 		CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
   1111 		CTLTYPE_INT, "aio_max",
   1112 		SYSCTL_DESCR("Maximum number of asynchronous I/O "
   1113 			     "operations"),
   1114 		sysctl_aio_max, 0, &aio_max, 0,
   1115 		CTL_KERN, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   1116 }
   1117 
   1118 /*
   1119  * Debugging
   1120  */
   1121 #if defined(DDB)
   1122 void
   1123 aio_print_jobs(void (*pr)(const char *, ...))
   1124 {
   1125 	struct proc *p = (curlwp == NULL ? NULL : curlwp->l_proc);
   1126 	struct aioproc *aio;
   1127 	struct aio_job *a_job;
   1128 	struct aiocb *aiocbp;
   1129 
   1130 	if (p == NULL) {
   1131 		(*pr)("AIO: We are not in the processes right now.\n");
   1132 		return;
   1133 	}
   1134 
   1135 	aio = p->p_aio;
   1136 	if (aio == NULL) {
   1137 		(*pr)("AIO data is not initialized (PID = %d).\n", p->p_pid);
   1138 		return;
   1139 	}
   1140 
   1141 	(*pr)("AIO: PID = %d\n", p->p_pid);
   1142 	(*pr)("AIO: Global count of the jobs = %u\n", aio_jobs_count);
   1143 	(*pr)("AIO: Count of the jobs = %u\n", aio->jobs_count);
   1144 
   1145 	if (aio->curjob) {
   1146 		a_job = aio->curjob;
   1147 		(*pr)("\nAIO current job:\n");
   1148 		(*pr)(" opcode = %d, errno = %d, state = %d, aiocb_ptr = %p\n",
   1149 		    a_job->aio_op, a_job->aiocbp._errno,
   1150 		    a_job->aiocbp._state, a_job->aiocb_uptr);
   1151 		aiocbp = &a_job->aiocbp;
   1152 		(*pr)("   fd = %d, offset = %u, buf = %p, nbytes = %u\n",
   1153 		    aiocbp->aio_fildes, aiocbp->aio_offset,
   1154 		    aiocbp->aio_buf, aiocbp->aio_nbytes);
   1155 	}
   1156 
   1157 	(*pr)("\nAIO queue:\n");
   1158 	TAILQ_FOREACH(a_job, &aio->jobs_queue, list) {
   1159 		(*pr)(" opcode = %d, errno = %d, state = %d, aiocb_ptr = %p\n",
   1160 		    a_job->aio_op, a_job->aiocbp._errno,
   1161 		    a_job->aiocbp._state, a_job->aiocb_uptr);
   1162 		aiocbp = &a_job->aiocbp;
   1163 		(*pr)("   fd = %d, offset = %u, buf = %p, nbytes = %u\n",
   1164 		    aiocbp->aio_fildes, aiocbp->aio_offset,
   1165 		    aiocbp->aio_buf, aiocbp->aio_nbytes);
   1166 	}
   1167 }
   1168 #endif /* defined(DDB) */
   1169