SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - arch/um/os-Linux/aio.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2004 Jeff Dike (jdike@addtoit.com)
   3  * Licensed under the GPL
   4  */
   5
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <unistd.h>
   8 #include <signal.h>
   9 #include <errno.h>
  10 #include <sched.h>
  11 #include <sys/syscall.h>
  12 #include "os.h"
  13 #include "aio.h"
  14 #include "init.h"
  15 #include "user.h"
  16 #include "mode.h"
  17 #include "kern_constants.h"
  18
  19 struct aio_thread_req {
  20         enum aio_type type;
  21         int io_fd;
  22         unsigned long long offset;
  23         char *buf;
  24         int len;
  25         struct aio_context *aio;
  26 };
  27
  28 #if defined(HAVE_AIO_ABI)
  29 #include <linux/aio_abi.h>
  30
  31 /* If we have the headers, we are going to build with AIO enabled.
  32  * If we don't have aio in libc, we define the necessary stubs here.
  33  */
  34
  35 #if !defined(HAVE_AIO_LIBC)
  36
  37 static long io_setup(int n, aio_context_t *ctxp)
  38 {
  39         return syscall(__NR_io_setup, n, ctxp);
  40 }
  41
  42 static long io_submit(aio_context_t ctx, long nr, struct iocb **iocbpp)
  43 {
  44         return syscall(__NR_io_submit, ctx, nr, iocbpp);
  45 }
  46
  47 static long io_getevents(aio_context_t ctx_id, long min_nr, long nr,
  48                          struct io_event *events, struct timespec *timeout)
  49 {
  50         return syscall(__NR_io_getevents, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
  51 }
  52
  53 #endif
  54
  55 /* The AIO_MMAP cases force the mmapped page into memory here
  56  * rather than in whatever place first touches the data.  I used
  57  * to do this by touching the page, but that's delicate because
  58  * gcc is prone to optimizing that away.  So, what's done here
  59  * is we read from the descriptor from which the page was
  60  * mapped.  The caller is required to pass an offset which is
  61  * inside the page that was mapped.  Thus, when the read
  62  * returns, we know that the page is in the page cache, and
  63  * that it now backs the mmapped area.
  64  */
  65
  66 static int do_aio(aio_context_t ctx, enum aio_type type, int fd, char *buf,
  67                   int len, unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
  68 {
  69         struct iocb *iocbp = & ((struct iocb) {
  70                                     .aio_data       = (unsigned long) aio,
  71                                     .aio_fildes     = fd,
  72                                     .aio_buf        = (unsigned long) buf,
  73                                     .aio_nbytes     = len,
  74                                     .aio_offset     = offset
  75                              });
  76         char c;
  77
  78         switch (type) {
  79         case AIO_READ:
  80                 iocbp->aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PREAD;
  81                 break;
  82         case AIO_WRITE:
  83                 iocbp->aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PWRITE;
  84                 break;
  85         case AIO_MMAP:
  86                 iocbp->aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PREAD;
  87                 iocbp->aio_buf = (unsigned long) &c;
  88                 iocbp->aio_nbytes = sizeof(c);
  89                 break;
  90         default:
  91                 printk(UM_KERN_ERR "Bogus op in do_aio - %d\n", type);
  92                 return -EINVAL;
  93         }
  94
  95         return (io_submit(ctx, 1, &iocbp) > 0) ? 0 : -errno;
  96 }
  97
  98 /* Initialized in an initcall and unchanged thereafter */
  99 static aio_context_t ctx = 0;
 100
 101 static int aio_thread(void *arg)
 102 {
 103         struct aio_thread_reply reply;
 104         struct io_event event;
 105         int err, n, reply_fd;
 106
 107         signal(SIGWINCH, SIG_IGN);
 108
 109         while(1){
 110                 n = io_getevents(ctx, 1, 1, &event, NULL);
 111                 if(n < 0){
 112                         if(errno == EINTR)
 113                                 continue;
 114                         printk("aio_thread - io_getevents failed, "
 115                                "errno = %d\n", errno);
 116                 }
 117                 else {
 118                         reply = ((struct aio_thread_reply)
 119                                 { .data = (void *) (long) event.data,
 120                                                 .err    = event.res });
 121                         reply_fd = ((struct aio_context *) reply.data)->reply_fd;
 122                         err = write(reply_fd, &reply, sizeof(reply));
 123                         if(err != sizeof(reply))
 124                                 printk("aio_thread - write failed, fd = %d, "
 125                                        "err = %d\n", reply_fd, errno);
 126                 }
 127         }
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 #endif
 132
 133 static int do_not_aio(struct aio_thread_req *req)
 134 {
 135         char c;
 136         unsigned long long actual;
 137         int n;
 138
 139         actual = lseek64(req->io_fd, req->offset, SEEK_SET);
 140         if(actual != req->offset)
 141                 return -errno;
 142
 143         switch(req->type){
 144         case AIO_READ:
 145                 n = read(req->io_fd, req->buf, req->len);
 146                 break;
 147         case AIO_WRITE:
 148                 n = write(req->io_fd, req->buf, req->len);
 149                 break;
 150         case AIO_MMAP:
 151                 n = read(req->io_fd, &c, sizeof(c));
 152                 break;
 153         default:
 154                 printk("do_not_aio - bad request type : %d\n", req->type);
 155                 return -EINVAL;
 156         }
 157
 158         if(n < 0)
 159                 return -errno;
 160         return 0;
 161 }
 162
 163 /* These are initialized in initcalls and not changed */
 164 static int aio_req_fd_r = -1;
 165 static int aio_req_fd_w = -1;
 166 static int aio_pid = -1;
 167 static unsigned long aio_stack;
 168
 169 static int not_aio_thread(void *arg)
 170 {
 171         struct aio_thread_req req;
 172         struct aio_thread_reply reply;
 173         int err;
 174
 175         signal(SIGWINCH, SIG_IGN);
 176         while(1){
 177                 err = read(aio_req_fd_r, &req, sizeof(req));
 178                 if(err != sizeof(req)){
 179                         if(err < 0)
 180                                 printk("not_aio_thread - read failed, "
 181                                        "fd = %d, err = %d\n", aio_req_fd_r,
 182                                        errno);
 183                         else {
 184                                 printk("not_aio_thread - short read, fd = %d, "
 185                                        "length = %d\n", aio_req_fd_r, err);
 186                         }
 187                         continue;
 188                 }
 189                 err = do_not_aio(&req);
 190                 reply = ((struct aio_thread_reply) { .data      = req.aio,
 191                                                      .err       = err });
 192                 err = write(req.aio->reply_fd, &reply, sizeof(reply));
 193                 if(err != sizeof(reply))
 194                         printk("not_aio_thread - write failed, fd = %d, "
 195                                "err = %d\n", req.aio->reply_fd, errno);
 196         }
 197
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 static int init_aio_24(void)
 202 {
 203         int fds[2], err;
 204
 205         err = os_pipe(fds, 1, 1);
 206         if(err)
 207                 goto out;
 208
 209         aio_req_fd_w = fds[0];
 210         aio_req_fd_r = fds[1];
 211
 212         err = os_set_fd_block(aio_req_fd_w, 0);
 213         if(err)
 214                 goto out_close_pipe;
 215
 216         err = run_helper_thread(not_aio_thread, NULL,
 217                                 CLONE_FILES | CLONE_VM | SIGCHLD, &aio_stack);
 218         if(err < 0)
 219                 goto out_close_pipe;
 220
 221         aio_pid = err;
 222         goto out;
 223
 224 out_close_pipe:
 225         os_close_file(fds[0]);
 226         os_close_file(fds[1]);
 227         aio_req_fd_w = -1;
 228         aio_req_fd_r = -1;
 229 out:
 230 #ifndef HAVE_AIO_ABI
 231         printk("/usr/include/linux/aio_abi.h not present during build\n");
 232 #endif
 233         printk("2.6 host AIO support not used - falling back to I/O "
 234                "thread\n");
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 #ifdef HAVE_AIO_ABI
 239 #define DEFAULT_24_AIO 0
 240 static int init_aio_26(void)
 241 {
 242         int err;
 243
 244         if(io_setup(256, &ctx)){
 245                 err = -errno;
 246                 printk("aio_thread failed to initialize context, err = %d\n",
 247                        errno);
 248                 return err;
 249         }
 250
 251         err = run_helper_thread(aio_thread, NULL,
 252                                 CLONE_FILES | CLONE_VM | SIGCHLD, &aio_stack);
 253         if(err < 0)
 254                 return err;
 255
 256         aio_pid = err;
 257
 258         printk("Using 2.6 host AIO\n");
 259         return 0;
 260 }
 261
 262 static int submit_aio_26(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
 263                          unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
 264 {
 265         struct aio_thread_reply reply;
 266         int err;
 267
 268         err = do_aio(ctx, type, io_fd, buf, len, offset, aio);
 269         if(err){
 270                 reply = ((struct aio_thread_reply) { .data = aio,
 271                                          .err  = err });
 272                 err = write(aio->reply_fd, &reply, sizeof(reply));
 273                 if(err != sizeof(reply)){
 274                         err = -errno;
 275                         printk("submit_aio_26 - write failed, "
 276                                "fd = %d, err = %d\n", aio->reply_fd, -err);
 277                 }
 278                 else err = 0;
 279         }
 280
 281         return err;
 282 }
 283
 284 #else
 285 #define DEFAULT_24_AIO 1
 286 static int init_aio_26(void)
 287 {
 288         return -ENOSYS;
 289 }
 290
 291 static int submit_aio_26(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
 292                          unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
 293 {
 294         return -ENOSYS;
 295 }
 296 #endif
 297
 298 /* Initialized in an initcall and unchanged thereafter */
 299 static int aio_24 = DEFAULT_24_AIO;
 300
 301 static int __init set_aio_24(char *name, int *add)
 302 {
 303         aio_24 = 1;
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 __uml_setup("aio=2.4", set_aio_24,
 308 "aio=2.4\n"
 309 "    This is used to force UML to use 2.4-style AIO even when 2.6 AIO is\n"
 310 "    available.  2.4 AIO is a single thread that handles one request at a\n"
 311 "    time, synchronously.  2.6 AIO is a thread which uses the 2.6 AIO \n"
 312 "    interface to handle an arbitrary number of pending requests.  2.6 AIO \n"
 313 "    is not available in tt mode, on 2.4 hosts, or when UML is built with\n"
 314 "    /usr/include/linux/aio_abi.h not available.  Many distributions don't\n"
 315 "    include aio_abi.h, so you will need to copy it from a kernel tree to\n"
 316 "    your /usr/include/linux in order to build an AIO-capable UML\n\n"
 317 );
 318
 319 static int init_aio(void)
 320 {
 321         int err;
 322
 323         CHOOSE_MODE(({ if(!aio_24){
 324                             printk("Disabling 2.6 AIO in tt mode\n");
 325                             aio_24 = 1;
 326                     } }), (void) 0);
 327
 328         if(!aio_24){
 329                 err = init_aio_26();
 330                 if(err && (errno == ENOSYS)){
 331                         printk("2.6 AIO not supported on the host - "
 332                                "reverting to 2.4 AIO\n");
 333                         aio_24 = 1;
 334                 }
 335                 else return err;
 336         }
 337
 338         if(aio_24)
 339                 return init_aio_24();
 340
 341         return 0;
 342 }
 343
 344 /* The reason for the __initcall/__uml_exitcall asymmetry is that init_aio
 345  * needs to be called when the kernel is running because it calls run_helper,
 346  * which needs get_free_page.  exit_aio is a __uml_exitcall because the generic
 347  * kernel does not run __exitcalls on shutdown, and can't because many of them
 348  * break when called outside of module unloading.
 349  */
 350 __initcall(init_aio);
 351
 352 static void exit_aio(void)
 353 {
 354         if (aio_pid != -1) {
 355                 os_kill_process(aio_pid, 1);
 356                 free_stack(aio_stack, 0);
 357         }
 358 }
 359
 360 __uml_exitcall(exit_aio);
 361
 362 static int submit_aio_24(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
 363                          unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
 364 {
 365         struct aio_thread_req req = { .type             = type,
 366                                       .io_fd            = io_fd,
 367                                       .offset           = offset,
 368                                       .buf              = buf,
 369                                       .len              = len,
 370                                       .aio              = aio,
 371         };
 372         int err;
 373
 374         err = write(aio_req_fd_w, &req, sizeof(req));
 375         if(err == sizeof(req))
 376                 err = 0;
 377         else err = -errno;
 378
 379         return err;
 380 }
 381
 382 int submit_aio(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
 383                unsigned long long offset, int reply_fd,
 384                struct aio_context *aio)
 385 {
 386         aio->reply_fd = reply_fd;
 387         if(aio_24)
 388                 return submit_aio_24(type, io_fd, buf, len, offset, aio);
 389         else {
 390                 return submit_aio_26(type, io_fd, buf, len, offset, aio);
 391         }
 392 }