[PATCH] Vectorize aio_read/aio_write fileop methods
[safe/jmp/linux-2.6] / include / linux / aio.h
1 #ifndef __LINUX__AIO_H
2 #define __LINUX__AIO_H
3
4 #include <linux/list.h>
5 #include <linux/workqueue.h>
6 #include <linux/aio_abi.h>
7 #include <linux/uio.h>
8
9 #include <asm/atomic.h>
10
11 #define AIO_MAXSEGS             4
12 #define AIO_KIOGRP_NR_ATOMIC    8
13
14 struct kioctx;
15
16 /* Notes on cancelling a kiocb:
17  *      If a kiocb is cancelled, aio_complete may return 0 to indicate 
18  *      that cancel has not yet disposed of the kiocb.  All cancel 
19  *      operations *must* call aio_put_req to dispose of the kiocb 
20  *      to guard against races with the completion code.
21  */
22 #define KIOCB_C_CANCELLED       0x01
23 #define KIOCB_C_COMPLETE        0x02
24
25 #define KIOCB_SYNC_KEY          (~0U)
26
27 /* ki_flags bits */
28 /*
29  * This may be used for cancel/retry serialization in the future, but
30  * for now it's unused and we probably don't want modules to even
31  * think they can use it.
32  */
33 /* #define KIF_LOCKED           0 */
34 #define KIF_KICKED              1
35 #define KIF_CANCELLED           2
36
37 #define kiocbTryLock(iocb)      test_and_set_bit(KIF_LOCKED, &(iocb)->ki_flags)
38 #define kiocbTryKick(iocb)      test_and_set_bit(KIF_KICKED, &(iocb)->ki_flags)
39
40 #define kiocbSetLocked(iocb)    set_bit(KIF_LOCKED, &(iocb)->ki_flags)
41 #define kiocbSetKicked(iocb)    set_bit(KIF_KICKED, &(iocb)->ki_flags)
42 #define kiocbSetCancelled(iocb) set_bit(KIF_CANCELLED, &(iocb)->ki_flags)
43
44 #define kiocbClearLocked(iocb)  clear_bit(KIF_LOCKED, &(iocb)->ki_flags)
45 #define kiocbClearKicked(iocb)  clear_bit(KIF_KICKED, &(iocb)->ki_flags)
46 #define kiocbClearCancelled(iocb)       clear_bit(KIF_CANCELLED, &(iocb)->ki_flags)
47
48 #define kiocbIsLocked(iocb)     test_bit(KIF_LOCKED, &(iocb)->ki_flags)
49 #define kiocbIsKicked(iocb)     test_bit(KIF_KICKED, &(iocb)->ki_flags)
50 #define kiocbIsCancelled(iocb)  test_bit(KIF_CANCELLED, &(iocb)->ki_flags)
51
52 /* is there a better place to document function pointer methods? */
53 /**
54  * ki_retry     -       iocb forward progress callback
55  * @kiocb:      The kiocb struct to advance by performing an operation.
56  *
57  * This callback is called when the AIO core wants a given AIO operation
58  * to make forward progress.  The kiocb argument describes the operation
59  * that is to be performed.  As the operation proceeds, perhaps partially,
60  * ki_retry is expected to update the kiocb with progress made.  Typically
61  * ki_retry is set in the AIO core and it itself calls file_operations
62  * helpers.
63  *
64  * ki_retry's return value determines when the AIO operation is completed
65  * and an event is generated in the AIO event ring.  Except the special
66  * return values described below, the value that is returned from ki_retry
67  * is transferred directly into the completion ring as the operation's
68  * resulting status.  Once this has happened ki_retry *MUST NOT* reference
69  * the kiocb pointer again.
70  *
71  * If ki_retry returns -EIOCBQUEUED it has made a promise that aio_complete()
72  * will be called on the kiocb pointer in the future.  The AIO core will
73  * not ask the method again -- ki_retry must ensure forward progress.
74  * aio_complete() must be called once and only once in the future, multiple
75  * calls may result in undefined behaviour.
76  *
77  * If ki_retry returns -EIOCBRETRY it has made a promise that kick_iocb()
78  * will be called on the kiocb pointer in the future.  This may happen
79  * through generic helpers that associate kiocb->ki_wait with a wait
80  * queue head that ki_retry uses via current->io_wait.  It can also happen
81  * with custom tracking and manual calls to kick_iocb(), though that is
82  * discouraged.  In either case, kick_iocb() must be called once and only
83  * once.  ki_retry must ensure forward progress, the AIO core will wait
84  * indefinitely for kick_iocb() to be called.
85  */
86 struct kiocb {
87         struct list_head        ki_run_list;
88         long                    ki_flags;
89         int                     ki_users;
90         unsigned                ki_key;         /* id of this request */
91
92         struct file             *ki_filp;
93         struct kioctx           *ki_ctx;        /* may be NULL for sync ops */
94         int                     (*ki_cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
95         ssize_t                 (*ki_retry)(struct kiocb *);
96         void                    (*ki_dtor)(struct kiocb *);
97
98         union {
99                 void __user             *user;
100                 struct task_struct      *tsk;
101         } ki_obj;
102
103         __u64                   ki_user_data;   /* user's data for completion */
104         wait_queue_t            ki_wait;
105         loff_t                  ki_pos;
106
107         void                    *private;
108         /* State that we remember to be able to restart/retry  */
109         unsigned short          ki_opcode;
110         size_t                  ki_nbytes;      /* copy of iocb->aio_nbytes */
111         char                    __user *ki_buf; /* remaining iocb->aio_buf */
112         size_t                  ki_left;        /* remaining bytes */
113         long                    ki_retried;     /* just for testing */
114         long                    ki_kicked;      /* just for testing */
115         long                    ki_queued;      /* just for testing */
116         struct iovec            ki_inline_vec;  /* inline vector */
117
118         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
119                                                  * for cancellation */
120 };
121
122 #define is_sync_kiocb(iocb)     ((iocb)->ki_key == KIOCB_SYNC_KEY)
123 #define init_sync_kiocb(x, filp)                        \
124         do {                                            \
125                 struct task_struct *tsk = current;      \
126                 (x)->ki_flags = 0;                      \
127                 (x)->ki_users = 1;                      \
128                 (x)->ki_key = KIOCB_SYNC_KEY;           \
129                 (x)->ki_filp = (filp);                  \
130                 (x)->ki_ctx = NULL;                     \
131                 (x)->ki_cancel = NULL;                  \
132                 (x)->ki_retry = NULL;                   \
133                 (x)->ki_dtor = NULL;                    \
134                 (x)->ki_obj.tsk = tsk;                  \
135                 (x)->ki_user_data = 0;                  \
136                 init_wait((&(x)->ki_wait));             \
137         } while (0)
138
139 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
140 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
141 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
142 struct aio_ring {
143         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
144         unsigned        nr;     /* number of io_events */
145         unsigned        head;
146         unsigned        tail;
147
148         unsigned        magic;
149         unsigned        compat_features;
150         unsigned        incompat_features;
151         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
152
153
154         struct io_event         io_events[0];
155 }; /* 128 bytes + ring size */
156
157 #define aio_ring_avail(info, ring)      (((ring)->head + (info)->nr - 1 - (ring)->tail) % (info)->nr)
158
159 #define AIO_RING_PAGES  8
160 struct aio_ring_info {
161         unsigned long           mmap_base;
162         unsigned long           mmap_size;
163
164         struct page             **ring_pages;
165         spinlock_t              ring_lock;
166         long                    nr_pages;
167
168         unsigned                nr, tail;
169
170         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
171 };
172
173 struct kioctx {
174         atomic_t                users;
175         int                     dead;
176         struct mm_struct        *mm;
177
178         /* This needs improving */
179         unsigned long           user_id;
180         struct kioctx           *next;
181
182         wait_queue_head_t       wait;
183
184         spinlock_t              ctx_lock;
185
186         int                     reqs_active;
187         struct list_head        active_reqs;    /* used for cancellation */
188         struct list_head        run_list;       /* used for kicked reqs */
189
190         /* sys_io_setup currently limits this to an unsigned int */
191         unsigned                max_reqs;
192
193         struct aio_ring_info    ring_info;
194
195         struct work_struct      wq;
196 };
197
198 /* prototypes */
199 extern unsigned aio_max_size;
200
201 extern ssize_t FASTCALL(wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb));
202 extern int FASTCALL(aio_put_req(struct kiocb *iocb));
203 extern void FASTCALL(kick_iocb(struct kiocb *iocb));
204 extern int FASTCALL(aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2));
205 extern void FASTCALL(__put_ioctx(struct kioctx *ctx));
206 struct mm_struct;
207 extern void FASTCALL(exit_aio(struct mm_struct *mm));
208 extern struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id);
209 extern int FASTCALL(io_submit_one(struct kioctx *ctx,
210                         struct iocb __user *user_iocb, struct iocb *iocb));
211
212 /* semi private, but used by the 32bit emulations: */
213 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id);
214 int FASTCALL(io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
215                                   struct iocb *iocb));
216
217 #define get_ioctx(kioctx) do {                                          \
218         BUG_ON(atomic_read(&(kioctx)->users) <= 0);                     \
219         atomic_inc(&(kioctx)->users);                                   \
220 } while (0)
221 #define put_ioctx(kioctx) do {                                          \
222         BUG_ON(atomic_read(&(kioctx)->users) <= 0);                     \
223         if (unlikely(atomic_dec_and_test(&(kioctx)->users)))            \
224                 __put_ioctx(kioctx);                                    \
225 } while (0)
226
227 #define in_aio() !is_sync_wait(current->io_wait)
228 /* may be used for debugging */
229 #define warn_if_async()                                                 \
230 do {                                                                    \
231         if (in_aio()) {                                                 \
232                 printk(KERN_ERR "%s(%s:%d) called in async context!\n", \
233                         __FUNCTION__, __FILE__, __LINE__);              \
234                 dump_stack();                                           \
235         }                                                               \
236 } while (0)
237
238 #define io_wait_to_kiocb(wait) container_of(wait, struct kiocb, ki_wait)
239 #define is_retried_kiocb(iocb) ((iocb)->ki_retried > 1)
240
241 #include <linux/aio_abi.h>
242
243 static inline struct kiocb *list_kiocb(struct list_head *h)
244 {
245         return list_entry(h, struct kiocb, ki_list);
246 }
247
248 /* for sysctl: */
249 extern unsigned long aio_nr;
250 extern unsigned long aio_max_nr;
251
252 #endif /* __LINUX__AIO_H */