Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
sys_aio.c revision 1.18.2.3
      1 /*	$NetBSD: sys_aio.c,v 1.18.2.3 2010/03/11 15:04:19 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 1.18.2.3 2010/03/11 15:04:19 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 static void	aio_worker(void *);
     81 static void	aio_process(struct aio_job *);
     82 static void	aio_sendsig(struct proc *, struct sigevent *);
     83 static int	aio_enqueue_job(int, void *, struct lio_req *);
     84 static void	aio_exit(proc_t *, void *);
     85 
     86 static const struct syscall_package aio_syscalls[] = {
     87 	{ SYS_aio_cancel, 0, (sy_call_t *)sys_aio_cancel },
     88 	{ SYS_aio_error, 0, (sy_call_t *)sys_aio_error },
     89 	{ SYS_aio_fsync, 0, (sy_call_t *)sys_aio_fsync },
     90 	{ SYS_aio_read, 0, (sy_call_t *)sys_aio_read },
     91 	{ SYS_aio_return, 0, (sy_call_t *)sys_aio_return },
     92 	{ SYS___aio_suspend50, 0, (sy_call_t *)sys___aio_suspend50 },
     93 	{ SYS_aio_write, 0, (sy_call_t *)sys_aio_write },
     94 	{ SYS_lio_listio, 0, (sy_call_t *)sys_lio_listio },
     95 	{ 0, 0, NULL },
     96 };
     97 
     98 /*
     99  * Tear down all AIO state.
    100  */
    101 static int
    102 aio_fini(bool interface)
    103 {
    104 	int error;
    105 	proc_t *p;
    106 
    107 	if (interface) {
    108 		/* Stop syscall activity. */
    109 		error = syscall_disestablish(NULL, aio_syscalls);
    110 		if (error != 0)
    111 			return error;
    112 		/* Abort if any processes are using AIO. */
    113 		mutex_enter(proc_lock);
    114 		PROCLIST_FOREACH(p, &allproc) {
    115 			if (p->p_aio != NULL)
    116 				break;
    117 		}
    118 		mutex_exit(proc_lock);
    119 		if (p != NULL) {
    120 			error = syscall_establish(NULL, aio_syscalls);
    121 			KASSERT(error == 0);
    122 			return EBUSY;
    123 		}
    124 	}
    125 	KASSERT(aio_jobs_count == 0);
    126 	exithook_disestablish(aio_ehook);
    127 	pool_destroy(&aio_job_pool);
    128 	pool_destroy(&aio_lio_pool);
    129 	return 0;
    130 }
    131 
    132 /*
    133  * Initialize global AIO state.
    134  */
    135 static int
    136 aio_init(void)
    137 {
    138 	int error;
    139 
    140 	pool_init(&aio_job_pool, sizeof(struct aio_job), 0, 0, 0,
    141 	    "aio_jobs_pool", &pool_allocator_nointr, IPL_NONE);
    142 	pool_init(&aio_lio_pool, sizeof(struct lio_req), 0, 0, 0,
    143 	    "aio_lio_pool", &pool_allocator_nointr, IPL_NONE);
    144 	aio_ehook = exithook_establish(aio_exit, NULL);
    145 	error = syscall_establish(NULL, aio_syscalls);
    146 	if (error != 0)
    147 		aio_fini(false);
    148 	return error;
    149 }
    150 
    151 /*
    152  * Module interface.
    153  */
    154 static int
    155 aio_modcmd(modcmd_t cmd, void *arg)
    156 {
    157 
    158 	switch (cmd) {
    159 	case MODULE_CMD_INIT:
    160 		return aio_init();
    161 	case MODULE_CMD_FINI:
    162 		return aio_fini(true);
    163 	default:
    164 		return ENOTTY;
    165 	}
    166 }
    167 
    168 /*
    169  * Initialize Asynchronous I/O data structures for the process.
    170  */
    171 static int
    172 aio_procinit(struct proc *p)
    173 {
    174 	struct aioproc *aio;
    175 	struct lwp *l;
    176 	int error;
    177 	vaddr_t uaddr;
    178 
    179 	/* Allocate and initialize AIO structure */
    180 	aio = kmem_zalloc(sizeof(struct aioproc), KM_SLEEP);
    181 	if (aio == NULL)
    182 		return EAGAIN;
    183 
    184 	/* Initialize queue and their synchronization structures */
    185 	mutex_init(&aio->aio_mtx, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    186 	cv_init(&aio->aio_worker_cv, "aiowork");
    187 	cv_init(&aio->done_cv, "aiodone");
    188 	TAILQ_INIT(&aio->jobs_queue);
    189 
    190 	/*
    191 	 * Create an AIO worker thread.
    192 	 * XXX: Currently, AIO thread is not protected against user's actions.
    193 	 */
    194 	uaddr = uvm_uarea_alloc();
    195 	if (uaddr == 0) {
    196 		aio_exit(p, aio);
    197 		return EAGAIN;
    198 	}
    199 	error = lwp_create(curlwp, p, uaddr, 0, NULL, 0, aio_worker,
    200 	    NULL, &l, curlwp->l_class);
    201 	if (error != 0) {
    202 		uvm_uarea_free(uaddr);
    203 		aio_exit(p, aio);
    204 		return error;
    205 	}
    206 
    207 	/* Recheck if we are really first */
    208 	mutex_enter(p->p_lock);
    209 	if (p->p_aio) {
    210 		mutex_exit(p->p_lock);
    211 		aio_exit(p, aio);
    212 		lwp_exit(l);
    213 		return 0;
    214 	}
    215 	p->p_aio = aio;
    216 
    217 	/* Complete the initialization of thread, and run it */
    218 	aio->aio_worker = l;
    219 	p->p_nrlwps++;
    220 	lwp_lock(l);
    221 	l->l_stat = LSRUN;
    222 	l->l_priority = MAXPRI_USER;
    223 	sched_enqueue(l, false);
    224 	lwp_unlock(l);
    225 	mutex_exit(p->p_lock);
    226 
    227 	return 0;
    228 }
    229 
    230 /*
    231  * Exit of Asynchronous I/O subsystem of process.
    232  */
    233 static void
    234 aio_exit(struct proc *p, void *cookie)
    235 {
    236 	struct aio_job *a_job;
    237 	struct aioproc *aio;
    238 
    239 	if (cookie != NULL)
    240 		aio = cookie;
    241 	else if ((aio = p->p_aio) == NULL)
    242 		return;
    243 
    244 	/* Free AIO queue */
    245 	while (!TAILQ_EMPTY(&aio->jobs_queue)) {
    246 		a_job = TAILQ_FIRST(&aio->jobs_queue);
    247 		TAILQ_REMOVE(&aio->jobs_queue, a_job, list);
    248 		pool_put(&aio_job_pool, a_job);
    249 		atomic_dec_uint(&aio_jobs_count);
    250 	}
    251 
    252 	/* Destroy and free the entire AIO data structure */
    253 	cv_destroy(&aio->aio_worker_cv);
    254 	cv_destroy(&aio->done_cv);
    255 	mutex_destroy(&aio->aio_mtx);
    256 	kmem_free(aio, sizeof(struct aioproc));
    257 }
    258 
    259 /*
    260  * AIO worker thread and processor.
    261  */
    262 static void
    263 aio_worker(void *arg)
    264 {
    265 	struct proc *p = curlwp->l_proc;
    266 	struct aioproc *aio = p->p_aio;
    267 	struct aio_job *a_job;
    268 	struct lio_req *lio;
    269 	sigset_t oss, nss;
    270 	int error, refcnt;
    271 
    272 	/*
    273 	 * Make an empty signal mask, so it
    274 	 * handles only SIGKILL and SIGSTOP.
    275 	 */
    276 	sigfillset(&nss);
    277 	mutex_enter(p->p_lock);
    278 	error = sigprocmask1(curlwp, SIG_SETMASK, &nss, &oss);
    279 	mutex_exit(p->p_lock);
    280 	KASSERT(error == 0);
    281 
    282 	for (;;) {
    283 		/*
    284 		 * Loop for each job in the queue.  If there
    285 		 * are no jobs then sleep.
    286 		 */
    287 		mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    288 		while ((a_job = TAILQ_FIRST(&aio->jobs_queue)) == NULL) {
    289 			if (cv_wait_sig(&aio->aio_worker_cv, &aio->aio_mtx)) {
    290 				/*
    291 				 * Thread was interrupted - check for
    292 				 * pending exit or suspend.
    293 				 */
    294 				mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    295 				lwp_userret(curlwp);
    296 				mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    297 			}
    298 		}
    299 
    300 		/* Take the job from the queue */
    301 		aio->curjob = a_job;
    302 		TAILQ_REMOVE(&aio->jobs_queue, a_job, list);
    303 
    304 		atomic_dec_uint(&aio_jobs_count);
    305 		aio->jobs_count--;
    306 
    307 		mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    308 
    309 		/* Process an AIO operation */
    310 		aio_process(a_job);
    311 
    312 		/* Copy data structure back to the user-space */
    313 		(void)copyout(&a_job->aiocbp, a_job->aiocb_uptr,
    314 		    sizeof(struct aiocb));
    315 
    316 		mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    317 		aio->curjob = NULL;
    318 
    319 		/* Decrease a reference counter, if there is a LIO structure */
    320 		lio = a_job->lio;
    321 		refcnt = (lio != NULL ? --lio->refcnt : -1);
    322 
    323 		/* Notify all suspenders */
    324 		cv_broadcast(&aio->done_cv);
    325 		mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    326 
    327 		/* Send a signal, if any */
    328 		aio_sendsig(p, &a_job->aiocbp.aio_sigevent);
    329 
    330 		/* Destroy the LIO structure */
    331 		if (refcnt == 0) {
    332 			aio_sendsig(p, &lio->sig);
    333 			pool_put(&aio_lio_pool, lio);
    334 		}
    335 
    336 		/* Destroy the job */
    337 		pool_put(&aio_job_pool, a_job);
    338 	}
    339 
    340 	/* NOTREACHED */
    341 }
    342 
    343 static void
    344 aio_process(struct aio_job *a_job)
    345 {
    346 	struct proc *p = curlwp->l_proc;
    347 	struct aiocb *aiocbp = &a_job->aiocbp;
    348 	struct file *fp;
    349 	int fd = aiocbp->aio_fildes;
    350 	int error = 0;
    351 
    352 	KASSERT(a_job->aio_op != 0);
    353 
    354 	if ((a_job->aio_op & (AIO_READ | AIO_WRITE)) != 0) {
    355 		struct iovec aiov;
    356 		struct uio auio;
    357 
    358 		if (aiocbp->aio_nbytes > SSIZE_MAX) {
    359 			error = EINVAL;
    360 			goto done;
    361 		}
    362 
    363 		fp = fd_getfile(fd);
    364 		if (fp == NULL) {
    365 			error = EBADF;
    366 			goto done;
    367 		}
    368 
    369 		aiov.iov_base = (void *)(uintptr_t)aiocbp->aio_buf;
    370 		aiov.iov_len = aiocbp->aio_nbytes;
    371 		auio.uio_iov = &aiov;
    372 		auio.uio_iovcnt = 1;
    373 		auio.uio_resid = aiocbp->aio_nbytes;
    374 		auio.uio_vmspace = p->p_vmspace;
    375 
    376 		if (a_job->aio_op & AIO_READ) {
    377 			/*
    378 			 * Perform a Read operation
    379 			 */
    380 			KASSERT((a_job->aio_op & AIO_WRITE) == 0);
    381 
    382 			if ((fp->f_flag & FREAD) == 0) {
    383 				fd_putfile(fd);
    384 				error = EBADF;
    385 				goto done;
    386 			}
    387 			auio.uio_rw = UIO_READ;
    388 			error = (*fp->f_ops->fo_read)(fp, &aiocbp->aio_offset,
    389 			    &auio, fp->f_cred, FOF_UPDATE_OFFSET);
    390 		} else {
    391 			/*
    392 			 * Perform a Write operation
    393 			 */
    394 			KASSERT(a_job->aio_op & AIO_WRITE);
    395 
    396 			if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
    397 				fd_putfile(fd);
    398 				error = EBADF;
    399 				goto done;
    400 			}
    401 			auio.uio_rw = UIO_WRITE;
    402 			error = (*fp->f_ops->fo_write)(fp, &aiocbp->aio_offset,
    403 			    &auio, fp->f_cred, FOF_UPDATE_OFFSET);
    404 		}
    405 		fd_putfile(fd);
    406 
    407 		/* Store the result value */
    408 		a_job->aiocbp.aio_nbytes -= auio.uio_resid;
    409 		a_job->aiocbp._retval = (error == 0) ?
    410 		    a_job->aiocbp.aio_nbytes : -1;
    411 
    412 	} else if ((a_job->aio_op & (AIO_SYNC | AIO_DSYNC)) != 0) {
    413 		/*
    414 		 * Perform a file Sync operation
    415 		 */
    416 		struct vnode *vp;
    417 
    418 		if ((error = fd_getvnode(fd, &fp)) != 0)
    419 			goto done;
    420 
    421 		if ((fp->f_flag & FWRITE) == 0) {
    422 			fd_putfile(fd);
    423 			error = EBADF;
    424 			goto done;
    425 		}
    426 
    427 		vp = (struct vnode *)fp->f_data;
    428 		vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
    429 		if (a_job->aio_op & AIO_DSYNC) {
    430 			error = VOP_FSYNC(vp, fp->f_cred,
    431 			    FSYNC_WAIT | FSYNC_DATAONLY, 0, 0);
    432 		} else if (a_job->aio_op & AIO_SYNC) {
    433 			error = VOP_FSYNC(vp, fp->f_cred,
    434 			    FSYNC_WAIT, 0, 0);
    435 		}
    436 		VOP_UNLOCK(vp, 0);
    437 		fd_putfile(fd);
    438 
    439 		/* Store the result value */
    440 		a_job->aiocbp._retval = (error == 0) ? 0 : -1;
    441 
    442 	} else
    443 		panic("aio_process: invalid operation code\n");
    444 
    445 done:
    446 	/* Job is done, set the error, if any */
    447 	a_job->aiocbp._errno = error;
    448 	a_job->aiocbp._state = JOB_DONE;
    449 }
    450 
    451 /*
    452  * Send AIO signal.
    453  */
    454 static void
    455 aio_sendsig(struct proc *p, struct sigevent *sig)
    456 {
    457 	ksiginfo_t ksi;
    458 
    459 	if (sig->sigev_signo == 0 || sig->sigev_notify == SIGEV_NONE)
    460 		return;
    461 
    462 	KSI_INIT(&ksi);
    463 	ksi.ksi_signo = sig->sigev_signo;
    464 	ksi.ksi_code = SI_ASYNCIO;
    465 	ksi.ksi_value = sig->sigev_value;
    466 	mutex_enter(proc_lock);
    467 	kpsignal(p, &ksi, NULL);
    468 	mutex_exit(proc_lock);
    469 }
    470 
    471 /*
    472  * Enqueue the job.
    473  */
    474 static int
    475 aio_enqueue_job(int op, void *aiocb_uptr, struct lio_req *lio)
    476 {
    477 	struct proc *p = curlwp->l_proc;
    478 	struct aioproc *aio;
    479 	struct aio_job *a_job;
    480 	struct aiocb aiocbp;
    481 	struct sigevent *sig;
    482 	int error;
    483 
    484 	/* Non-accurate check for the limit */
    485 	if (aio_jobs_count + 1 > aio_max)
    486 		return EAGAIN;
    487 
    488 	/* Get the data structure from user-space */
    489 	error = copyin(aiocb_uptr, &aiocbp, sizeof(struct aiocb));
    490 	if (error)
    491 		return error;
    492 
    493 	/* Check if signal is set, and validate it */
    494 	sig = &aiocbp.aio_sigevent;
    495 	if (sig->sigev_signo < 0 || sig->sigev_signo >= NSIG ||
    496 	    sig->sigev_notify < SIGEV_NONE || sig->sigev_notify > SIGEV_SA)
    497 		return EINVAL;
    498 
    499 	/* Buffer and byte count */
    500 	if (((AIO_SYNC | AIO_DSYNC) & op) == 0)
    501 		if (aiocbp.aio_buf == NULL || aiocbp.aio_nbytes > SSIZE_MAX)
    502 			return EINVAL;
    503 
    504 	/* Check the opcode, if LIO_NOP - simply ignore */
    505 	if (op == AIO_LIO) {
    506 		KASSERT(lio != NULL);
    507 		if (aiocbp.aio_lio_opcode == LIO_WRITE)
    508 			op = AIO_WRITE;
    509 		else if (aiocbp.aio_lio_opcode == LIO_READ)
    510 			op = AIO_READ;
    511 		else
    512 			return (aiocbp.aio_lio_opcode == LIO_NOP) ? 0 : EINVAL;
    513 	} else {
    514 		KASSERT(lio == NULL);
    515 	}
    516 
    517 	/*
    518 	 * Look for already existing job.  If found - the job is in-progress.
    519 	 * According to POSIX this is invalid, so return the error.
    520 	 */
    521 	aio = p->p_aio;
    522 	if (aio) {
    523 		mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    524 		if (aio->curjob) {
    525 			a_job = aio->curjob;
    526 			if (a_job->aiocb_uptr == aiocb_uptr) {
    527 				mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    528 				return EINVAL;
    529 			}
    530 		}
    531 		TAILQ_FOREACH(a_job, &aio->jobs_queue, list) {
    532 			if (a_job->aiocb_uptr != aiocb_uptr)
    533 				continue;
    534 			mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    535 			return EINVAL;
    536 		}
    537 		mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    538 	}
    539 
    540 	/*
    541 	 * Check if AIO structure is initialized, if not - initialize it.
    542 	 * In LIO case, we did that already.  We will recheck this with
    543 	 * the lock in aio_procinit().
    544 	 */
    545 	if (lio == NULL && p->p_aio == NULL)
    546 		if (aio_procinit(p))
    547 			return EAGAIN;
    548 	aio = p->p_aio;
    549 
    550 	/*
    551 	 * Set the state with errno, and copy data
    552 	 * structure back to the user-space.
    553 	 */
    554 	aiocbp._state = JOB_WIP;
    555 	aiocbp._errno = EINPROGRESS;
    556 	aiocbp._retval = -1;
    557 	error = copyout(&aiocbp, aiocb_uptr, sizeof(struct aiocb));
    558 	if (error)
    559 		return error;
    560 
    561 	/* Allocate and initialize a new AIO job */
    562 	a_job = pool_get(&aio_job_pool, PR_WAITOK);
    563 	memset(a_job, 0, sizeof(struct aio_job));
    564 
    565 	/*
    566 	 * Set the data.
    567 	 * Store the user-space pointer for searching.  Since we
    568 	 * are storing only per proc pointers - it is safe.
    569 	 */
    570 	memcpy(&a_job->aiocbp, &aiocbp, sizeof(struct aiocb));
    571 	a_job->aiocb_uptr = aiocb_uptr;
    572 	a_job->aio_op |= op;
    573 	a_job->lio = lio;
    574 
    575 	/*
    576 	 * Add the job to the queue, update the counters, and
    577 	 * notify the AIO worker thread to handle the job.
    578 	 */
    579 	mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    580 
    581 	/* Fail, if the limit was reached */
    582 	if (atomic_inc_uint_nv(&aio_jobs_count) > aio_max ||
    583 	    aio->jobs_count >= aio_listio_max) {
    584 		atomic_dec_uint(&aio_jobs_count);
    585 		mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    586 		pool_put(&aio_job_pool, a_job);
    587 		return EAGAIN;
    588 	}
    589 
    590 	TAILQ_INSERT_TAIL(&aio->jobs_queue, a_job, list);
    591 	aio->jobs_count++;
    592 	if (lio)
    593 		lio->refcnt++;
    594 	cv_signal(&aio->aio_worker_cv);
    595 
    596 	mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    597 
    598 	/*
    599 	 * One would handle the errors only with aio_error() function.
    600 	 * This way is appropriate according to POSIX.
    601 	 */
    602 	return 0;
    603 }
    604 
    605 /*
    606  * Syscall functions.
    607  */
    608 
    609 int
    610 sys_aio_cancel(struct lwp *l, const struct sys_aio_cancel_args *uap,
    611     register_t *retval)
    612 {
    613 	/* {
    614 		syscallarg(int) fildes;
    615 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    616 	} */
    617 	struct proc *p = l->l_proc;
    618 	struct aioproc *aio;
    619 	struct aio_job *a_job;
    620 	struct aiocb *aiocbp_ptr;
    621 	struct lio_req *lio;
    622 	struct filedesc	*fdp = p->p_fd;
    623 	unsigned int cn, errcnt, fildes;
    624 	fdtab_t *dt;
    625 
    626 	TAILQ_HEAD(, aio_job) tmp_jobs_list;
    627 
    628 	/* Check for invalid file descriptor */
    629 	fildes = (unsigned int)SCARG(uap, fildes);
    630 	dt = fdp->fd_dt;
    631 	if (fildes >= dt->dt_nfiles)
    632 		return EBADF;
    633 	if (dt->dt_ff[fildes] == NULL || dt->dt_ff[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,
    721     register_t *retval)
    722 {
    723 	/* {
    724 		syscallarg(const struct aiocb *) aiocbp;
    725 	} */
    726 	struct proc *p = l->l_proc;
    727 	struct aioproc *aio = p->p_aio;
    728 	struct aiocb aiocbp;
    729 	int error;
    730 
    731 	if (aio == NULL)
    732 		return EINVAL;
    733 
    734 	error = copyin(SCARG(uap, aiocbp), &aiocbp, sizeof(struct aiocb));
    735 	if (error)
    736 		return error;
    737 
    738 	if (aiocbp._state == JOB_NONE)
    739 		return EINVAL;
    740 
    741 	*retval = aiocbp._errno;
    742 
    743 	return 0;
    744 }
    745 
    746 int
    747 sys_aio_fsync(struct lwp *l, const struct sys_aio_fsync_args *uap,
    748     register_t *retval)
    749 {
    750 	/* {
    751 		syscallarg(int) op;
    752 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    753 	} */
    754 	int op = SCARG(uap, op);
    755 
    756 	if ((op != O_DSYNC) && (op != O_SYNC))
    757 		return EINVAL;
    758 
    759 	op = O_DSYNC ? AIO_DSYNC : AIO_SYNC;
    760 
    761 	return aio_enqueue_job(op, SCARG(uap, aiocbp), NULL);
    762 }
    763 
    764 int
    765 sys_aio_read(struct lwp *l, const struct sys_aio_read_args *uap,
    766     register_t *retval)
    767 {
    768 	/* {
    769 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    770 	} */
    771 
    772 	return aio_enqueue_job(AIO_READ, SCARG(uap, aiocbp), NULL);
    773 }
    774 
    775 int
    776 sys_aio_return(struct lwp *l, const struct sys_aio_return_args *uap,
    777     register_t *retval)
    778 {
    779 	/* {
    780 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    781 	} */
    782 	struct proc *p = l->l_proc;
    783 	struct aioproc *aio = p->p_aio;
    784 	struct aiocb aiocbp;
    785 	int error;
    786 
    787 	if (aio == NULL)
    788 		return EINVAL;
    789 
    790 	error = copyin(SCARG(uap, aiocbp), &aiocbp, sizeof(struct aiocb));
    791 	if (error)
    792 		return error;
    793 
    794 	if (aiocbp._errno == EINPROGRESS || aiocbp._state != JOB_DONE)
    795 		return EINVAL;
    796 
    797 	*retval = aiocbp._retval;
    798 
    799 	/* Reset the internal variables */
    800 	aiocbp._errno = 0;
    801 	aiocbp._retval = -1;
    802 	aiocbp._state = JOB_NONE;
    803 	error = copyout(&aiocbp, SCARG(uap, aiocbp), sizeof(struct aiocb));
    804 
    805 	return error;
    806 }
    807 
    808 int
    809 sys___aio_suspend50(struct lwp *l, const struct sys___aio_suspend50_args *uap,
    810     register_t *retval)
    811 {
    812 	/* {
    813 		syscallarg(const struct aiocb *const[]) list;
    814 		syscallarg(int) nent;
    815 		syscallarg(const struct timespec *) timeout;
    816 	} */
    817 	struct aiocb **list;
    818 	struct timespec ts;
    819 	int error, nent;
    820 
    821 	nent = SCARG(uap, nent);
    822 	if (nent <= 0 || nent > aio_listio_max)
    823 		return EAGAIN;
    824 
    825 	if (SCARG(uap, timeout)) {
    826 		/* Convert timespec to ticks */
    827 		error = copyin(SCARG(uap, timeout), &ts,
    828 		    sizeof(struct timespec));
    829 		if (error)
    830 			return error;
    831 	}
    832 
    833 	list = kmem_alloc(nent * sizeof(*list), KM_SLEEP);
    834 	error = copyin(SCARG(uap, list), list, nent * sizeof(*list));
    835 	if (error)
    836 		goto out;
    837 	error = aio_suspend1(l, list, nent, SCARG(uap, timeout) ? &ts : NULL);
    838 out:
    839 	kmem_free(list, nent * sizeof(*list));
    840 	return error;
    841 }
    842 
    843 int
    844 aio_suspend1(struct lwp *l, struct aiocb **aiocbp_list, int nent,
    845     struct timespec *ts)
    846 {
    847 	struct proc *p = l->l_proc;
    848 	struct aioproc *aio;
    849 	struct aio_job *a_job;
    850 	int i, error, timo;
    851 
    852 	if (p->p_aio == NULL)
    853 		return EAGAIN;
    854 	aio = p->p_aio;
    855 
    856 	if (ts) {
    857 		timo = mstohz((ts->tv_sec * 1000) + (ts->tv_nsec / 1000000));
    858 		if (timo == 0 && ts->tv_sec == 0 && ts->tv_nsec > 0)
    859 			timo = 1;
    860 		if (timo <= 0)
    861 			return EAGAIN;
    862 	} else
    863 		timo = 0;
    864 
    865 	mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    866 	for (;;) {
    867 		for (i = 0; i < nent; i++) {
    868 
    869 			/* Skip NULL entries */
    870 			if (aiocbp_list[i] == NULL)
    871 				continue;
    872 
    873 			/* Skip current job */
    874 			if (aio->curjob) {
    875 				a_job = aio->curjob;
    876 				if (a_job->aiocb_uptr == aiocbp_list[i])
    877 					continue;
    878 			}
    879 
    880 			/* Look for a job in the queue */
    881 			TAILQ_FOREACH(a_job, &aio->jobs_queue, list)
    882 				if (a_job->aiocb_uptr == aiocbp_list[i])
    883 					break;
    884 
    885 			if (a_job == NULL) {
    886 				struct aiocb aiocbp;
    887 
    888 				mutex_exit(&aio->aio_mtx);
    889 
    890 				/* Check if the job is done. */
    891 				error = copyin(aiocbp_list[i], &aiocbp,
    892 				    sizeof(struct aiocb));
    893 				if (error == 0 && aiocbp._state != JOB_DONE) {
    894 					mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    895 					continue;
    896 				}
    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,
    915     register_t *retval)
    916 {
    917 	/* {
    918 		syscallarg(struct aiocb *) aiocbp;
    919 	} */
    920 
    921 	return aio_enqueue_job(AIO_WRITE, SCARG(uap, aiocbp), NULL);
    922 }
    923 
    924 int
    925 sys_lio_listio(struct lwp *l, const struct sys_lio_listio_args *uap,
    926     register_t *retval)
    927 {
    928 	/* {
    929 		syscallarg(int) mode;
    930 		syscallarg(struct aiocb *const[]) list;
    931 		syscallarg(int) nent;
    932 		syscallarg(struct sigevent *) sig;
    933 	} */
    934 	struct proc *p = l->l_proc;
    935 	struct aioproc *aio;
    936 	struct aiocb **aiocbp_list;
    937 	struct lio_req *lio;
    938 	int i, error, errcnt, mode, nent;
    939 
    940 	mode = SCARG(uap, mode);
    941 	nent = SCARG(uap, nent);
    942 
    943 	/* Non-accurate checks for the limit and invalid values */
    944 	if (nent < 1 || nent > aio_listio_max)
    945 		return EINVAL;
    946 	if (aio_jobs_count + nent > aio_max)
    947 		return EAGAIN;
    948 
    949 	/* Check if AIO structure is initialized, if not - initialize it */
    950 	if (p->p_aio == NULL)
    951 		if (aio_procinit(p))
    952 			return EAGAIN;
    953 	aio = p->p_aio;
    954 
    955 	/* Create a LIO structure */
    956 	lio = pool_get(&aio_lio_pool, PR_WAITOK);
    957 	lio->refcnt = 1;
    958 	error = 0;
    959 
    960 	switch (mode) {
    961 	case LIO_WAIT:
    962 		memset(&lio->sig, 0, sizeof(struct sigevent));
    963 		break;
    964 	case LIO_NOWAIT:
    965 		/* Check for signal, validate it */
    966 		if (SCARG(uap, sig)) {
    967 			struct sigevent *sig = &lio->sig;
    968 
    969 			error = copyin(SCARG(uap, sig), &lio->sig,
    970 			    sizeof(struct sigevent));
    971 			if (error == 0 &&
    972 			    (sig->sigev_signo < 0 ||
    973 			    sig->sigev_signo >= NSIG ||
    974 			    sig->sigev_notify < SIGEV_NONE ||
    975 			    sig->sigev_notify > SIGEV_SA))
    976 				error = EINVAL;
    977 		} else
    978 			memset(&lio->sig, 0, sizeof(struct sigevent));
    979 		break;
    980 	default:
    981 		error = EINVAL;
    982 		break;
    983 	}
    984 
    985 	if (error != 0) {
    986 		pool_put(&aio_lio_pool, lio);
    987 		return error;
    988 	}
    989 
    990 	/* Get the list from user-space */
    991 	aiocbp_list = kmem_alloc(nent * sizeof(*aiocbp_list), KM_SLEEP);
    992 	error = copyin(SCARG(uap, list), aiocbp_list,
    993 	    nent * sizeof(*aiocbp_list));
    994 	if (error) {
    995 		mutex_enter(&aio->aio_mtx);
    996 		goto err;
    997 	}
    998 
    999 	/* Enqueue all jobs */
   1000 	errcnt = 0;
   1001 	for (i = 0; i < nent; i++) {
   1002 		error = aio_enqueue_job(AIO_LIO, aiocbp_list[i], lio);
   1003 		/*
   1004 		 * According to POSIX, in such error case it may
   1005 		 * fail with other I/O operations initiated.
   1006 		 */
   1007 		if (error)
   1008 			errcnt++;
   1009 	}
   1010 
   1011 	mutex_enter(&aio->aio_mtx);
   1012 
   1013 	/* Return an error, if any */
   1014 	if (errcnt) {
   1015 		error = EIO;
   1016 		goto err;
   1017 	}
   1018 
   1019 	if (mode == LIO_WAIT) {
   1020 		/*
   1021 		 * Wait for AIO completion.  In such case,
   1022 		 * the LIO structure will be freed here.
   1023 		 */
   1024 		while (lio->refcnt > 1 && error == 0)
   1025 			error = cv_wait_sig(&aio->done_cv, &aio->aio_mtx);
   1026 		if (error)
   1027 			error = EINTR;
   1028 	}
   1029 
   1030 err:
   1031 	if (--lio->refcnt != 0)
   1032 		lio = NULL;
   1033 	mutex_exit(&aio->aio_mtx);
   1034 	if (lio != NULL) {
   1035 		aio_sendsig(p, &lio->sig);
   1036 		pool_put(&aio_lio_pool, lio);
   1037 	}
   1038 	kmem_free(aiocbp_list, nent * sizeof(*aiocbp_list));
   1039 	return error;
   1040 }
   1041 
   1042 /*
   1043  * SysCtl
   1044  */
   1045 
   1046 static int
   1047 sysctl_aio_listio_max(SYSCTLFN_ARGS)
   1048 {
   1049 	struct sysctlnode node;
   1050 	int error, newsize;
   1051 
   1052 	node = *rnode;
   1053 	node.sysctl_data = &newsize;
   1054 
   1055 	newsize = aio_listio_max;
   1056 	error = sysctl_lookup(SYSCTLFN_CALL(&node));
   1057 	if (error || newp == NULL)
   1058 		return error;
   1059 
   1060 	if (newsize < 1 || newsize > aio_max)
   1061 		return EINVAL;
   1062 	aio_listio_max = newsize;
   1063 
   1064 	return 0;
   1065 }
   1066 
   1067 static int
   1068 sysctl_aio_max(SYSCTLFN_ARGS)
   1069 {
   1070 	struct sysctlnode node;
   1071 	int error, newsize;
   1072 
   1073 	node = *rnode;
   1074 	node.sysctl_data = &newsize;
   1075 
   1076 	newsize = aio_max;
   1077 	error = sysctl_lookup(SYSCTLFN_CALL(&node));
   1078 	if (error || newp == NULL)
   1079 		return error;
   1080 
   1081 	if (newsize < 1 || newsize < aio_listio_max)
   1082 		return EINVAL;
   1083 	aio_max = newsize;
   1084 
   1085 	return 0;
   1086 }
   1087 
   1088 SYSCTL_SETUP(sysctl_aio_setup, "sysctl aio setup")
   1089 {
   1090 
   1091 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
   1092 		CTLFLAG_PERMANENT,
   1093 		CTLTYPE_NODE, "kern", NULL,
   1094 		NULL, 0, NULL, 0,
   1095 		CTL_KERN, CTL_EOL);
   1096 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
   1097 		CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_IMMEDIATE,
   1098 		CTLTYPE_INT, "posix_aio",
   1099 		SYSCTL_DESCR("Version of IEEE Std 1003.1 and its "
   1100 			     "Asynchronous I/O option to which the "
   1101 			     "system attempts to conform"),
   1102 		NULL, _POSIX_ASYNCHRONOUS_IO, NULL, 0,
   1103 		CTL_KERN, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   1104 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
   1105 		CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
   1106 		CTLTYPE_INT, "aio_listio_max",
   1107 		SYSCTL_DESCR("Maximum number of asynchronous I/O "
   1108 			     "operations in a single list I/O call"),
   1109 		sysctl_aio_listio_max, 0, &aio_listio_max, 0,
   1110 		CTL_KERN, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   1111 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
   1112 		CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
   1113 		CTLTYPE_INT, "aio_max",
   1114 		SYSCTL_DESCR("Maximum number of asynchronous I/O "
   1115 			     "operations"),
   1116 		sysctl_aio_max, 0, &aio_max, 0,
   1117 		CTL_KERN, CTL_CREATE, CTL_EOL);
   1118 }
   1119 
   1120 /*
   1121  * Debugging
   1122  */
   1123 #if defined(DDB)
   1124 void
   1125 aio_print_jobs(void (*pr)(const char *, ...))
   1126 {
   1127 	struct proc *p = (curlwp == NULL ? NULL : curlwp->l_proc);
   1128 	struct aioproc *aio;
   1129 	struct aio_job *a_job;
   1130 	struct aiocb *aiocbp;
   1131 
   1132 	if (p == NULL) {
   1133 		(*pr)("AIO: We are not in the processes right now.\n");
   1134 		return;
   1135 	}
   1136 
   1137 	aio = p->p_aio;
   1138 	if (aio == NULL) {
   1139 		(*pr)("AIO data is not initialized (PID = %d).\n", p->p_pid);
   1140 		return;
   1141 	}
   1142 
   1143 	(*pr)("AIO: PID = %d\n", p->p_pid);
   1144 	(*pr)("AIO: Global count of the jobs = %u\n", aio_jobs_count);
   1145 	(*pr)("AIO: Count of the jobs = %u\n", aio->jobs_count);
   1146 
   1147 	if (aio->curjob) {
   1148 		a_job = aio->curjob;
   1149 		(*pr)("\nAIO current job:\n");
   1150 		(*pr)(" opcode = %d, errno = %d, state = %d, aiocb_ptr = %p\n",
   1151 		    a_job->aio_op, a_job->aiocbp._errno,
   1152 		    a_job->aiocbp._state, a_job->aiocb_uptr);
   1153 		aiocbp = &a_job->aiocbp;
   1154 		(*pr)("   fd = %d, offset = %u, buf = %p, nbytes = %u\n",
   1155 		    aiocbp->aio_fildes, aiocbp->aio_offset,
   1156 		    aiocbp->aio_buf, aiocbp->aio_nbytes);
   1157 	}
   1158 
   1159 	(*pr)("\nAIO queue:\n");
   1160 	TAILQ_FOREACH(a_job, &aio->jobs_queue, list) {
   1161 		(*pr)(" opcode = %d, errno = %d, state = %d, aiocb_ptr = %p\n",
   1162 		    a_job->aio_op, a_job->aiocbp._errno,
   1163 		    a_job->aiocbp._state, a_job->aiocb_uptr);
   1164 		aiocbp = &a_job->aiocbp;
   1165 		(*pr)("   fd = %d, offset = %u, buf = %p, nbytes = %u\n",
   1166 		    aiocbp->aio_fildes, aiocbp->aio_offset,
   1167 		    aiocbp->aio_buf, aiocbp->aio_nbytes);
   1168 	}
   1169 }
   1170 #endif /* defined(DDB) */
   1171