403d71dcb7c818beb2b43101af33d6133f6d5622
[linux-2.6.git] / 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
8 #include <asm/atomic.h>
9
10 #define AIO_MAXSEGS             4
11 #define AIO_KIOGRP_NR_ATOMIC    8
12
13 struct kioctx;
14
15 /* Notes on cancelling a kiocb:
16  *      If a kiocb is cancelled, aio_complete may return 0 to indicate 
17  *      that cancel has not yet disposed of the kiocb.  All cancel 
18  *      operations *must* call aio_put_req to dispose of the kiocb 
19  *      to guard against races with the completion code.
20  */
21 #define KIOCB_C_CANCELLED       0x01
22 #define KIOCB_C_COMPLETE        0x02
23
24 #define KIOCB_SYNC_KEY          (~0U)
25
26 /* ki_flags bits */
27 /*
28  * This may be used for cancel/retry serialization in the future, but
29  * for now it's unused and we probably don't want modules to even
30  * think they can use it.
31  */
32 /* #define KIF_LOCKED           0 */
33 #define KIF_KICKED              1
34 #define KIF_CANCELLED           2
35
36 #define kiocbTryLock(iocb)      test_and_set_bit(KIF_LOCKED, &(iocb)->ki_flags)
37 #define kiocbTryKick(iocb)      test_and_set_bit(KIF_KICKED, &(iocb)->ki_flags)
38
39 #define kiocbSetLocked(iocb)    set_bit(KIF_LOCKED, &(iocb)->ki_flags)
40 #define kiocbSetKicked(iocb)    set_bit(KIF_KICKED, &(iocb)->ki_flags)
41 #define kiocbSetCancelled(iocb) set_bit(KIF_CANCELLED, &(iocb)->ki_flags)
42
43 #define kiocbClearLocked(iocb)  clear_bit(KIF_LOCKED, &(iocb)->ki_flags)
44 #define kiocbClearKicked(iocb)  clear_bit(KIF_KICKED, &(iocb)->ki_flags)
45 #define kiocbClearCancelled(iocb)       clear_bit(KIF_CANCELLED, &(iocb)->ki_flags)
46
47 #define kiocbIsLocked(iocb)     test_bit(KIF_LOCKED, &(iocb)->ki_flags)
48 #define kiocbIsKicked(iocb)     test_bit(KIF_KICKED, &(iocb)->ki_flags)
49 #define kiocbIsCancelled(iocb)  test_bit(KIF_CANCELLED, &(iocb)->ki_flags)
50
51 /* is there a better place to document function pointer methods? */
52 /**
53  * ki_retry     -       iocb forward progress callback
54  * @kiocb:      The kiocb struct to advance by performing an operation.
55  *
56  * This callback is called when the AIO core wants a given AIO operation
57  * to make forward progress.  The kiocb argument describes the operation
58  * that is to be performed.  As the operation proceeds, perhaps partially,
59  * ki_retry is expected to update the kiocb with progress made.  Typically
60  * ki_retry is set in the AIO core and it itself calls file_operations
61  * helpers.
62  *
63  * ki_retry's return value determines when the AIO operation is completed
64  * and an event is generated in the AIO event ring.  Except the special
65  * return values described below, the value that is returned from ki_retry
66  * is transferred directly into the completion ring as the operation's
67  * resulting status.  Once this has happened ki_retry *MUST NOT* reference
68  * the kiocb pointer again.
69  *
70  * If ki_retry returns -EIOCBQUEUED it has made a promise that aio_complete()
71  * will be called on the kiocb pointer in the future.  The AIO core will
72  * not ask the method again -- ki_retry must ensure forward progress.
73  * aio_complete() must be called once and only once in the future, multiple
74  * calls may result in undefined behaviour.
75  *
76  * If ki_retry returns -EIOCBRETRY it has made a promise that kick_iocb()
77  * will be called on the kiocb pointer in the future.  This may happen
78  * through generic helpers that associate kiocb->ki_wait with a wait
79  * queue head that ki_retry uses via current->io_wait.  It can also happen
80  * with custom tracking and manual calls to kick_iocb(), though that is
81  * discouraged.  In either case, kick_iocb() must be called once and only
82  * once.  ki_retry must ensure forward progress, the AIO core will wait
83  * indefinitely for kick_iocb() to be called.
84  */
85 struct kiocb {
86         struct list_head        ki_run_list;
87         long                    ki_flags;
88         int                     ki_users;
89         unsigned                ki_key;         /* id of this request */
90
91         struct file             *ki_filp;
92         struct kioctx           *ki_ctx;        /* may be NULL for sync ops */
93         int                     (*ki_cancel)(struct kiocb *, struct io_event *);
94         ssize_t                 (*ki_retry)(struct kiocb *);
95         void                    (*ki_dtor)(struct kiocb *);
96
97         struct list_head        ki_list;        /* the aio core uses this
98                                                  * for cancellation */
99
100         union {
101                 void __user             *user;
102                 struct task_struct      *tsk;
103         } ki_obj;
104         __u64                   ki_user_data;   /* user's data for completion */
105         loff_t                  ki_pos;
106         /* State that we remember to be able to restart/retry  */
107         unsigned short          ki_opcode;
108         size_t                  ki_nbytes;      /* copy of iocb->aio_nbytes */
109         char                    __user *ki_buf; /* remaining iocb->aio_buf */
110         size_t                  ki_left;        /* remaining bytes */
111         wait_queue_t            ki_wait;
112         long                    ki_retried;     /* just for testing */
113         long                    ki_kicked;      /* just for testing */
114         long                    ki_queued;      /* just for testing */
115
116         void                    *private;
117 };
118
119 #define is_sync_kiocb(iocb)     ((iocb)->ki_key == KIOCB_SYNC_KEY)
120 #define init_sync_kiocb(x, filp)                        \
121         do {                                            \
122                 struct task_struct *tsk = current;      \
123                 (x)->ki_flags = 0;                      \
124                 (x)->ki_users = 1;                      \
125                 (x)->ki_key = KIOCB_SYNC_KEY;           \
126                 (x)->ki_filp = (filp);                  \
127                 (x)->ki_ctx = &tsk->active_mm->default_kioctx;  \
128                 (x)->ki_cancel = NULL;                  \
129                 (x)->ki_dtor = NULL;                    \
130                 (x)->ki_obj.tsk = tsk;                  \
131                 (x)->ki_user_data = 0;                  \
132                 init_wait((&(x)->ki_wait));             \
133         } while (0)
134
135 #define AIO_RING_MAGIC                  0xa10a10a1
136 #define AIO_RING_COMPAT_FEATURES        1
137 #define AIO_RING_INCOMPAT_FEATURES      0
138 struct aio_ring {
139         unsigned        id;     /* kernel internal index number */
140         unsigned        nr;     /* number of io_events */
141         unsigned        head;
142         unsigned        tail;
143
144         unsigned        magic;
145         unsigned        compat_features;
146         unsigned        incompat_features;
147         unsigned        header_length;  /* size of aio_ring */
148
149
150         struct io_event         io_events[0];
151 }; /* 128 bytes + ring size */
152
153 #define aio_ring_avail(info, ring)      (((ring)->head + (info)->nr - 1 - (ring)->tail) % (info)->nr)
154
155 #define AIO_RING_PAGES  8
156 struct aio_ring_info {
157         unsigned long           mmap_base;
158         unsigned long           mmap_size;
159
160         struct page             **ring_pages;
161         spinlock_t              ring_lock;
162         long                    nr_pages;
163
164         unsigned                nr, tail;
165
166         struct page             *internal_pages[AIO_RING_PAGES];
167 };
168
169 struct kioctx {
170         atomic_t                users;
171         int                     dead;
172         struct mm_struct        *mm;
173
174         /* This needs improving */
175         unsigned long           user_id;
176         struct kioctx           *next;
177
178         wait_queue_head_t       wait;
179
180         spinlock_t              ctx_lock;
181
182         int                     reqs_active;
183         struct list_head        active_reqs;    /* used for cancellation */
184         struct list_head        run_list;       /* used for kicked reqs */
185
186         /* sys_io_setup currently limits this to an unsigned int */
187         unsigned                max_reqs;
188
189         struct aio_ring_info    ring_info;
190
191         struct work_struct      wq;
192 };
193
194 /* prototypes */
195 extern unsigned aio_max_size;
196
197 extern ssize_t FASTCALL(wait_on_sync_kiocb(struct kiocb *iocb));
198 extern int FASTCALL(aio_put_req(struct kiocb *iocb));
199 extern void FASTCALL(kick_iocb(struct kiocb *iocb));
200 extern int FASTCALL(aio_complete(struct kiocb *iocb, long res, long res2));
201 extern void FASTCALL(__put_ioctx(struct kioctx *ctx));
202 struct mm_struct;
203 extern void FASTCALL(exit_aio(struct mm_struct *mm));
204 extern struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id);
205 extern int FASTCALL(io_submit_one(struct kioctx *ctx,
206                         struct iocb __user *user_iocb, struct iocb *iocb));
207
208 /* semi private, but used by the 32bit emulations: */
209 struct kioctx *lookup_ioctx(unsigned long ctx_id);
210 int FASTCALL(io_submit_one(struct kioctx *ctx, struct iocb __user *user_iocb,
211                                   struct iocb *iocb));
212
213 #define get_ioctx(kioctx)       do { if (unlikely(atomic_read(&(kioctx)->users) <= 0)) BUG(); atomic_inc(&(kioctx)->users); } while (0)
214 #define put_ioctx(kioctx)       do { if (unlikely(atomic_dec_and_test(&(kioctx)->users))) __put_ioctx(kioctx); else if (unlikely(atomic_read(&(kioctx)->users) < 0)) BUG(); } while (0)
215
216 #define in_aio() !is_sync_wait(current->io_wait)
217 /* may be used for debugging */
218 #define warn_if_async()                                                 \
219 do {                                                                    \
220         if (in_aio()) {                                                 \
221                 printk(KERN_ERR "%s(%s:%d) called in async context!\n", \
222                         __FUNCTION__, __FILE__, __LINE__);              \
223                 dump_stack();                                           \
224         }                                                               \
225 } while (0)
226
227 #define io_wait_to_kiocb(wait) container_of(wait, struct kiocb, ki_wait)
228 #define is_retried_kiocb(iocb) ((iocb)->ki_retried > 1)
229
230 #include <linux/aio_abi.h>
231
232 static inline struct kiocb *list_kiocb(struct list_head *h)
233 {
234         return list_entry(h, struct kiocb, ki_list);
235 }
236
237 /* for sysctl: */
238 extern unsigned long aio_nr;
239 extern unsigned long aio_max_nr;
240
241 #endif /* __LINUX__AIO_H */