Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input
[linux-2.6] / arch / um / os-Linux / aio.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2004 - 2007 Jeff Dike (jdike@{addtoit,linux.intel}.com)
3  * Licensed under the GPL
4  */
5
6 #include <unistd.h>
7 #include <sched.h>
8 #include <signal.h>
9 #include <errno.h>
10 #include <sys/time.h>
11 #include <asm/unistd.h>
12 #include "aio.h"
13 #include "init.h"
14 #include "kern_constants.h"
15 #include "kern_util.h"
16 #include "os.h"
17 #include "user.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 /*
32  * If we have the headers, we are going to build with AIO enabled.
33  * If we don't have aio in libc, we define the necessary stubs here.
34  */
35
36 #if !defined(HAVE_AIO_LIBC)
37
38 static long io_setup(int n, aio_context_t *ctxp)
39 {
40         return syscall(__NR_io_setup, n, ctxp);
41 }
42
43 static long io_submit(aio_context_t ctx, long nr, struct iocb **iocbpp)
44 {
45         return syscall(__NR_io_submit, ctx, nr, iocbpp);
46 }
47
48 static long io_getevents(aio_context_t ctx_id, long min_nr, long nr,
49                          struct io_event *events, struct timespec *timeout)
50 {
51         return syscall(__NR_io_getevents, ctx_id, min_nr, nr, events, timeout);
52 }
53
54 #endif
55
56 /*
57  * The AIO_MMAP cases force the mmapped page into memory here
58  * rather than in whatever place first touches the data.  I used
59  * to do this by touching the page, but that's delicate because
60  * gcc is prone to optimizing that away.  So, what's done here
61  * is we read from the descriptor from which the page was
62  * mapped.  The caller is required to pass an offset which is
63  * inside the page that was mapped.  Thus, when the read
64  * returns, we know that the page is in the page cache, and
65  * that it now backs the mmapped area.
66  */
67
68 static int do_aio(aio_context_t ctx, enum aio_type type, int fd, char *buf,
69                   int len, unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
70 {
71         struct iocb *iocbp = & ((struct iocb) {
72                                     .aio_data       = (unsigned long) aio,
73                                     .aio_fildes     = fd,
74                                     .aio_buf        = (unsigned long) buf,
75                                     .aio_nbytes     = len,
76                                     .aio_offset     = offset
77                              });
78         char c;
79
80         switch (type) {
81         case AIO_READ:
82                 iocbp->aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PREAD;
83                 break;
84         case AIO_WRITE:
85                 iocbp->aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PWRITE;
86                 break;
87         case AIO_MMAP:
88                 iocbp->aio_lio_opcode = IOCB_CMD_PREAD;
89                 iocbp->aio_buf = (unsigned long) &c;
90                 iocbp->aio_nbytes = sizeof(c);
91                 break;
92         default:
93                 printk(UM_KERN_ERR "Bogus op in do_aio - %d\n", type);
94                 return -EINVAL;
95         }
96
97         return (io_submit(ctx, 1, &iocbp) > 0) ? 0 : -errno;
98 }
99
100 /* Initialized in an initcall and unchanged thereafter */
101 static aio_context_t ctx = 0;
102
103 static int aio_thread(void *arg)
104 {
105         struct aio_thread_reply reply;
106         struct io_event event;
107         int err, n, reply_fd;
108
109         signal(SIGWINCH, SIG_IGN);
110
111         while (1) {
112                 n = io_getevents(ctx, 1, 1, &event, NULL);
113                 if (n < 0) {
114                         if (errno == EINTR)
115                                 continue;
116                         printk(UM_KERN_ERR "aio_thread - io_getevents failed, "
117                                "errno = %d\n", errno);
118                 }
119                 else {
120                         reply = ((struct aio_thread_reply)
121                                 { .data = (void *) (long) event.data,
122                                                 .err    = event.res });
123                         reply_fd = ((struct aio_context *) reply.data)->reply_fd;
124                         err = write(reply_fd, &reply, sizeof(reply));
125                         if (err != sizeof(reply))
126                                 printk(UM_KERN_ERR "aio_thread - write failed, "
127                                        "fd = %d, err = %d\n", reply_fd, errno);
128                 }
129         }
130         return 0;
131 }
132
133 #endif
134
135 static int do_not_aio(struct aio_thread_req *req)
136 {
137         char c;
138         unsigned long long actual;
139         int n;
140
141         actual = lseek64(req->io_fd, req->offset, SEEK_SET);
142         if (actual != req->offset)
143                 return -errno;
144
145         switch(req->type) {
146         case AIO_READ:
147                 n = read(req->io_fd, req->buf, req->len);
148                 break;
149         case AIO_WRITE:
150                 n = write(req->io_fd, req->buf, req->len);
151                 break;
152         case AIO_MMAP:
153                 n = read(req->io_fd, &c, sizeof(c));
154                 break;
155         default:
156                 printk(UM_KERN_ERR "do_not_aio - bad request type : %d\n",
157                        req->type);
158                 return -EINVAL;
159         }
160
161         if (n < 0)
162                 return -errno;
163         return 0;
164 }
165
166 /* These are initialized in initcalls and not changed */
167 static int aio_req_fd_r = -1;
168 static int aio_req_fd_w = -1;
169 static int aio_pid = -1;
170 static unsigned long aio_stack;
171
172 static int not_aio_thread(void *arg)
173 {
174         struct aio_thread_req req;
175         struct aio_thread_reply reply;
176         int err;
177
178         signal(SIGWINCH, SIG_IGN);
179         while (1) {
180                 err = read(aio_req_fd_r, &req, sizeof(req));
181                 if (err != sizeof(req)) {
182                         if (err < 0)
183                                 printk(UM_KERN_ERR "not_aio_thread - "
184                                        "read failed, fd = %d, err = %d\n",
185                                        aio_req_fd_r,
186                                        errno);
187                         else {
188                                 printk(UM_KERN_ERR "not_aio_thread - short "
189                                        "read, fd = %d, length = %d\n",
190                                        aio_req_fd_r, err);
191                         }
192                         continue;
193                 }
194                 err = do_not_aio(&req);
195                 reply = ((struct aio_thread_reply) { .data      = req.aio,
196                                                      .err       = err });
197                 err = write(req.aio->reply_fd, &reply, sizeof(reply));
198                 if (err != sizeof(reply))
199                         printk(UM_KERN_ERR "not_aio_thread - write failed, "
200                                "fd = %d, err = %d\n", req.aio->reply_fd, errno);
201         }
202
203         return 0;
204 }
205
206 static int init_aio_24(void)
207 {
208         int fds[2], err;
209
210         err = os_pipe(fds, 1, 1);
211         if (err)
212                 goto out;
213
214         aio_req_fd_w = fds[0];
215         aio_req_fd_r = fds[1];
216
217         err = os_set_fd_block(aio_req_fd_w, 0);
218         if (err)
219                 goto out_close_pipe;
220
221         err = run_helper_thread(not_aio_thread, NULL,
222                                 CLONE_FILES | CLONE_VM, &aio_stack);
223         if (err < 0)
224                 goto out_close_pipe;
225
226         aio_pid = err;
227         goto out;
228
229 out_close_pipe:
230         close(fds[0]);
231         close(fds[1]);
232         aio_req_fd_w = -1;
233         aio_req_fd_r = -1;
234 out:
235 #ifndef HAVE_AIO_ABI
236         printk(UM_KERN_INFO "/usr/include/linux/aio_abi.h not present during "
237                "build\n");
238 #endif
239         printk(UM_KERN_INFO "2.6 host AIO support not used - falling back to "
240                "I/O thread\n");
241         return 0;
242 }
243
244 #ifdef HAVE_AIO_ABI
245 #define DEFAULT_24_AIO 0
246 static int init_aio_26(void)
247 {
248         int err;
249
250         if (io_setup(256, &ctx)) {
251                 err = -errno;
252                 printk(UM_KERN_ERR "aio_thread failed to initialize context, "
253                        "err = %d\n", errno);
254                 return err;
255         }
256
257         err = run_helper_thread(aio_thread, NULL,
258                                 CLONE_FILES | CLONE_VM, &aio_stack);
259         if (err < 0)
260                 return err;
261
262         aio_pid = err;
263
264         printk(UM_KERN_INFO "Using 2.6 host AIO\n");
265         return 0;
266 }
267
268 static int submit_aio_26(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
269                          unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
270 {
271         struct aio_thread_reply reply;
272         int err;
273
274         err = do_aio(ctx, type, io_fd, buf, len, offset, aio);
275         if (err) {
276                 reply = ((struct aio_thread_reply) { .data = aio,
277                                          .err  = err });
278                 err = write(aio->reply_fd, &reply, sizeof(reply));
279                 if (err != sizeof(reply)) {
280                         err = -errno;
281                         printk(UM_KERN_ERR "submit_aio_26 - write failed, "
282                                "fd = %d, err = %d\n", aio->reply_fd, -err);
283                 }
284                 else err = 0;
285         }
286
287         return err;
288 }
289
290 #else
291 #define DEFAULT_24_AIO 1
292 static int init_aio_26(void)
293 {
294         return -ENOSYS;
295 }
296
297 static int submit_aio_26(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
298                          unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
299 {
300         return -ENOSYS;
301 }
302 #endif
303
304 /* Initialized in an initcall and unchanged thereafter */
305 static int aio_24 = DEFAULT_24_AIO;
306
307 static int __init set_aio_24(char *name, int *add)
308 {
309         aio_24 = 1;
310         return 0;
311 }
312
313 __uml_setup("aio=2.4", set_aio_24,
314 "aio=2.4\n"
315 "    This is used to force UML to use 2.4-style AIO even when 2.6 AIO is\n"
316 "    available.  2.4 AIO is a single thread that handles one request at a\n"
317 "    time, synchronously.  2.6 AIO is a thread which uses the 2.6 AIO \n"
318 "    interface to handle an arbitrary number of pending requests.  2.6 AIO \n"
319 "    is not available in tt mode, on 2.4 hosts, or when UML is built with\n"
320 "    /usr/include/linux/aio_abi.h not available.  Many distributions don't\n"
321 "    include aio_abi.h, so you will need to copy it from a kernel tree to\n"
322 "    your /usr/include/linux in order to build an AIO-capable UML\n\n"
323 );
324
325 static int init_aio(void)
326 {
327         int err;
328
329         if (!aio_24) {
330                 err = init_aio_26();
331                 if (err && (errno == ENOSYS)) {
332                         printk(UM_KERN_INFO "2.6 AIO not supported on the "
333                                "host - reverting to 2.4 AIO\n");
334                         aio_24 = 1;
335                 }
336                 else return err;
337         }
338
339         if (aio_24)
340                 return init_aio_24();
341
342         return 0;
343 }
344
345 /*
346  * The reason for the __initcall/__uml_exitcall asymmetry is that init_aio
347  * needs to be called when the kernel is running because it calls run_helper,
348  * which needs get_free_page.  exit_aio is a __uml_exitcall because the generic
349  * kernel does not run __exitcalls on shutdown, and can't because many of them
350  * break when called outside of module unloading.
351  */
352 __initcall(init_aio);
353
354 static void exit_aio(void)
355 {
356         if (aio_pid != -1) {
357                 os_kill_process(aio_pid, 1);
358                 free_stack(aio_stack, 0);
359         }
360 }
361
362 __uml_exitcall(exit_aio);
363
364 static int submit_aio_24(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
365                          unsigned long long offset, struct aio_context *aio)
366 {
367         struct aio_thread_req req = { .type             = type,
368                                       .io_fd            = io_fd,
369                                       .offset           = offset,
370                                       .buf              = buf,
371                                       .len              = len,
372                                       .aio              = aio,
373         };
374         int err;
375
376         err = write(aio_req_fd_w, &req, sizeof(req));
377         if (err == sizeof(req))
378                 err = 0;
379         else err = -errno;
380
381         return err;
382 }
383
384 int submit_aio(enum aio_type type, int io_fd, char *buf, int len,
385                unsigned long long offset, int reply_fd,
386                struct aio_context *aio)
387 {
388         aio->reply_fd = reply_fd;
389         if (aio_24)
390                 return submit_aio_24(type, io_fd, buf, len, offset, aio);
391         else
392                 return submit_aio_26(type, io_fd, buf, len, offset, aio);
393 }