Pull video into release branch
[linux-2.6] / 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
18 struct aio_thread_req {
19         enum aio_type type;
20         int io_fd;
21         unsigned long long offset;
22         char *buf;
23         int len;
24         struct aio_context *aio;
25 };
26
27 #if defined(HAVE_AIO_ABI)
28 #include <linux/aio_abi.h>
29
30 /* If we have the headers, we are going to build with AIO enabled.
31  * If we don't have aio in libc, we define the necessary stubs here.
32  */
33
34 #if !defined(HAVE_AIO_LIBC)
35
36 static long io_setup(int n, aio_context_t *ctxp)
37 {
38         return syscall(__NR_io_setup, n, ctxp);
39 }
40
41 static long io_submit(aio_context_t ctx, long nr, struct iocb **iocbpp)
42 {
43         return syscall(__NR_io_submit, ctx, nr, iocbpp);
44 }
45
46 static long io_getevents(aio_context_t ctx_id, long min_nr, long nr,
47                          struct io_event *events, struct timespec *timeout)
48 {
49         return syscall(__NR_io_getevents, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
50 }
51
52 #endif
53
54 /* The AIO_MMAP cases force the mmapped page into memory here
55  * rather than in whatever place first touches the data.  I used
56  * to do this by touching the page, but that's delicate because
57  * gcc is prone to optimizing that away.  So, what's done here
58  * is we read from the descriptor from which the page was
59  * mapped.  The caller is required to pass an offset which is
60  * inside the page that was mapped.  Thus, when the read
61  * returns, we know that the page is in the page cache, and
62  * that it now backs the mmapped area.
63  */
64
65 static int do_aio(aio_context_t ctx, enum aio_type type, int fd, char *buf,
66                   int len, unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
67 {
68         struct iocb iocb, *iocbp = &iocb;
69         char c;
70         int err;
71
72         iocb = ((struct iocb) { .aio_data       = (unsigned long) aio,
73                                 .aio_reqprio    = 0,
74                                 .aio_fildes     = fd,
75                                 .aio_buf        = (unsigned long) buf,
76                                 .aio_nbytes     = len,
77                                 .aio_offset     = offset,
78                                 .aio_reserved1  = 0,
79                                 .aio_reserved2  = 0,
80                                 .aio_reserved3  = 0 });
81
82         switch(type){
83         case AIO_READ:
84                 iocb.aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PREAD;
85                 err = io_submit(ctx, 1, &iocbp);
86                 break;
87         case AIO_WRITE:
88                 iocb.aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PWRITE;
89                 err = io_submit(ctx, 1, &iocbp);
90                 break;
91         case AIO_MMAP:
92                 iocb.aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PREAD;
93                 iocb.aio_buf = (unsigned long) &c;
94                 iocb.aio_nbytes = sizeof(c);
95                 err = io_submit(ctx, 1, &iocbp);
96                 break;
97         default:
98                 printk("Bogus op in do_aio - %d\n", type);
99                 err = -EINVAL;
100                 break;
101         }
102
103         if(err > 0)
104                 err = 0;
105         else
106                 err = -errno;
107
108         return err;
109 }
110
111 /* Initialized in an initcall and unchanged thereafter */
112 static aio_context_t ctx = 0;
113
114 static int aio_thread(void *arg)
115 {
116         struct aio_thread_reply reply;
117         struct io_event event;
118         int err, n, reply_fd;
119
120         signal(SIGWINCH, SIG_IGN);
121
122         while(1){
123                 n = io_getevents(ctx, 1, 1, &event, NULL);
124                 if(n < 0){
125                         if(errno == EINTR)
126                                 continue;
127                         printk("aio_thread - io_getevents failed, "
128                                "errno = %d\n", errno);
129                 }
130                 else {
131                         reply = ((struct aio_thread_reply)
132                                 { .data = (void *) (long) event.data,
133                                                 .err    = event.res });
134                         reply_fd = ((struct aio_context *) reply.data)->reply_fd;
135                         err = write(reply_fd, &reply, sizeof(reply));
136                         if(err != sizeof(reply))
137                                 printk("aio_thread - write failed, fd = %d, "
138                                        "err = %d\n", reply_fd, errno);
139                 }
140         }
141         return 0;
142 }
143
144 #endif
145
146 static int do_not_aio(struct aio_thread_req *req)
147 {
148         char c;
149         unsigned long long actual;
150         int n;
151
152         actual = lseek64(req->io_fd, req->offset, SEEK_SET);
153         if(actual != req->offset)
154                 return -errno;
155
156         switch(req->type){
157         case AIO_READ:
158                 n = read(req->io_fd, req->buf, req->len);
159                 break;
160         case AIO_WRITE:
161                 n = write(req->io_fd, req->buf, req->len);
162                 break;
163         case AIO_MMAP:
164                 n = read(req->io_fd, &c, sizeof(c));
165                 break;
166         default:
167                 printk("do_not_aio - bad request type : %d\n", req->type);
168                 return -EINVAL;
169         }
170
171         if(n < 0)
172                 return -errno;
173         return 0;
174 }
175
176 /* These are initialized in initcalls and not changed */
177 static int aio_req_fd_r = -1;
178 static int aio_req_fd_w = -1;
179 static int aio_pid = -1;
180 static unsigned long aio_stack;
181
182 static int not_aio_thread(void *arg)
183 {
184         struct aio_thread_req req;
185         struct aio_thread_reply reply;
186         int err;
187
188         signal(SIGWINCH, SIG_IGN);
189         while(1){
190                 err = read(aio_req_fd_r, &req, sizeof(req));
191                 if(err != sizeof(req)){
192                         if(err < 0)
193                                 printk("not_aio_thread - read failed, "
194                                        "fd = %d, err = %d\n", aio_req_fd_r,
195                                        errno);
196                         else {
197                                 printk("not_aio_thread - short read, fd = %d, "
198                                        "length = %d\n", aio_req_fd_r, err);
199                         }
200                         continue;
201                 }
202                 err = do_not_aio(&req);
203                 reply = ((struct aio_thread_reply) { .data      = req.aio,
204                                                      .err       = err });
205                 err = write(req.aio->reply_fd, &reply, sizeof(reply));
206                 if(err != sizeof(reply))
207                         printk("not_aio_thread - write failed, fd = %d, "
208                                "err = %d\n", req.aio->reply_fd, errno);
209         }
210
211         return 0;
212 }
213
214 static int init_aio_24(void)
215 {
216         int fds[2], err;
217
218         err = os_pipe(fds, 1, 1);
219         if(err)
220                 goto out;
221
222         aio_req_fd_w = fds[0];
223         aio_req_fd_r = fds[1];
224
225         err = os_set_fd_block(aio_req_fd_w, 0);
226         if(err)
227                 goto out_close_pipe;
228
229         err = run_helper_thread(not_aio_thread, NULL,
230                                 CLONE_FILES | CLONE_VM | SIGCHLD, &aio_stack);
231         if(err < 0)
232                 goto out_close_pipe;
233
234         aio_pid = err;
235         goto out;
236
237 out_close_pipe:
238         os_close_file(fds[0]);
239         os_close_file(fds[1]);
240         aio_req_fd_w = -1;
241         aio_req_fd_r = -1;
242 out:
243 #ifndef HAVE_AIO_ABI
244         printk("/usr/include/linux/aio_abi.h not present during build\n");
245 #endif
246         printk("2.6 host AIO support not used - falling back to I/O "
247                "thread\n");
248         return 0;
249 }
250
251 #ifdef HAVE_AIO_ABI
252 #define DEFAULT_24_AIO 0
253 static int init_aio_26(void)
254 {
255         int err;
256
257         if(io_setup(256, &ctx)){
258                 err = -errno;
259                 printk("aio_thread failed to initialize context, err = %d\n",
260                        errno);
261                 return err;
262         }
263
264         err = run_helper_thread(aio_thread, NULL,
265                                 CLONE_FILES | CLONE_VM | SIGCHLD, &aio_stack);
266         if(err < 0)
267                 return err;
268
269         aio_pid = err;
270
271         printk("Using 2.6 host AIO\n");
272         return 0;
273 }
274
275 static int submit_aio_26(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
276                          unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
277 {
278         struct aio_thread_reply reply;
279         int err;
280
281         err = do_aio(ctx, type, io_fd, buf, len, offset, aio);
282         if(err){
283                 reply = ((struct aio_thread_reply) { .data = aio,
284                                          .err  = err });
285                 err = write(aio->reply_fd, &reply, sizeof(reply));
286                 if(err != sizeof(reply)){
287                         err = -errno;
288                         printk("submit_aio_26 - write failed, "
289                                "fd = %d, err = %d\n", aio->reply_fd, -err);
290                 }
291                 else err = 0;
292         }
293
294         return err;
295 }
296
297 #else
298 #define DEFAULT_24_AIO 1
299 static int init_aio_26(void)
300 {
301         return -ENOSYS;
302 }
303
304 static int submit_aio_26(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
305                          unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
306 {
307         return -ENOSYS;
308 }
309 #endif
310
311 /* Initialized in an initcall and unchanged thereafter */
312 static int aio_24 = DEFAULT_24_AIO;
313
314 static int __init set_aio_24(char *name, int *add)
315 {
316         aio_24 = 1;
317         return 0;
318 }
319
320 __uml_setup("aio=2.4", set_aio_24,
321 "aio=2.4\n"
322 "    This is used to force UML to use 2.4-style AIO even when 2.6 AIO is\n"
323 "    available.  2.4 AIO is a single thread that handles one request at a\n"
324 "    time, synchronously.  2.6 AIO is a thread which uses the 2.6 AIO \n"
325 "    interface to handle an arbitrary number of pending requests.  2.6 AIO \n"
326 "    is not available in tt mode, on 2.4 hosts, or when UML is built with\n"
327 "    /usr/include/linux/aio_abi.h not available.  Many distributions don't\n"
328 "    include aio_abi.h, so you will need to copy it from a kernel tree to\n"
329 "    your /usr/include/linux in order to build an AIO-capable UML\n\n"
330 );
331
332 static int init_aio(void)
333 {
334         int err;
335
336         CHOOSE_MODE(({ if(!aio_24){
337                             printk("Disabling 2.6 AIO in tt mode\n");
338                             aio_24 = 1;
339                     } }), (void) 0);
340
341         if(!aio_24){
342                 err = init_aio_26();
343                 if(err && (errno == ENOSYS)){
344                         printk("2.6 AIO not supported on the host - "
345                                "reverting to 2.4 AIO\n");
346                         aio_24 = 1;
347                 }
348                 else return err;
349         }
350
351         if(aio_24)
352                 return init_aio_24();
353
354         return 0;
355 }
356
357 /* The reason for the __initcall/__uml_exitcall asymmetry is that init_aio
358  * needs to be called when the kernel is running because it calls run_helper,
359  * which needs get_free_page.  exit_aio is a __uml_exitcall because the generic
360  * kernel does not run __exitcalls on shutdown, and can't because many of them
361  * break when called outside of module unloading.
362  */
363 __initcall(init_aio);
364
365 static void exit_aio(void)
366 {
367         if (aio_pid != -1) {
368                 os_kill_process(aio_pid, 1);
369                 free_stack(aio_stack, 0);
370         }
371 }
372
373 __uml_exitcall(exit_aio);
374
375 static int submit_aio_24(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
376                          unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
377 {
378         struct aio_thread_req req = { .type             = type,
379                                       .io_fd            = io_fd,
380                                       .offset           = offset,
381                                       .buf              = buf,
382                                       .len              = len,
383                                       .aio              = aio,
384         };
385         int err;
386
387         err = write(aio_req_fd_w, &req, sizeof(req));
388         if(err == sizeof(req))
389                 err = 0;
390         else err = -errno;
391
392         return err;
393 }
394
395 int submit_aio(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
396                unsigned long long offset, int reply_fd,
397                struct aio_context *aio)
398 {
399         aio->reply_fd = reply_fd;
400         if(aio_24)
401                 return submit_aio_24(type, io_fd, buf, len, offset, aio);
402         else {
403                 return submit_aio_26(type, io_fd, buf, len, offset, aio);
404         }
405 }