lustre/llite/lloop.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  * GPL HEADER START
   5  *
   6  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
  10  * as published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  16  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * version 2 along with this program; If not, see
  20  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  21  *
  22  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  23  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  24  * have any questions.
  25  *
  26  * GPL HEADER END
  27  */
  28 /*
  29  * Copyright  2008 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved
  30  * Use is subject to license terms.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  */
  36
  37 /*
  38  *  linux/drivers/block/loop.c
  39  *
  40  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
  41  *
  42  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
  43  * permitted under the GNU General Public License.
  44  *
  45  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  46  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  47  *
  48  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  49  *
  50  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  51  *
  52  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  53  *
  54  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  55  *
  56  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  57  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  58  *
  59  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  60  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  61  * Erik I. Bols?, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  62  *
  63  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  64  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  65  * Al Viro too.
  66  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  67  *
  68  * Support up to 256 loop devices
  69  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  70  *
  71  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  72  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
  73  * backing filesystem.
  74  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  75  *
  76  * Still To Fix:
  77  * - Advisory locking is ignored here.
  78  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  79  *
  80  */
  81
  82 #ifndef AUTOCONF_INCLUDED
  83 #include <linux/config.h>
  84 #endif
  85 #include <linux/module.h>
  86
  87 #include <linux/sched.h>
  88 #include <linux/fs.h>
  89 #include <linux/file.h>
  90 #include <linux/stat.h>
  91 #include <linux/errno.h>
  92 #include <linux/major.h>
  93 #include <linux/wait.h>
  94 #include <linux/blkdev.h>
  95 #include <linux/blkpg.h>
  96 #include <linux/init.h>
  97 #include <linux/smp_lock.h>
  98 #include <linux/swap.h>
  99 #include <linux/slab.h>
 100 #include <linux/suspend.h>
 101 #include <linux/writeback.h>
 102 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
 103 #include <linux/completion.h>
 104 #include <linux/highmem.h>
 105 #include <linux/gfp.h>
 106 #include <linux/swap.h>
 107 #include <linux/pagevec.h>
 108
 109 #include <asm/uaccess.h>
 110
 111 #include <lustre_lib.h>
 112 #include <lustre_lite.h>
 113 #include "llite_internal.h"
 114
 115 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS    PTLRPC_MAX_BRW_PAGES
 116
 117 /* Possible states of device */
 118 enum {
 119         LLOOP_UNBOUND,
 120         LLOOP_BOUND,
 121         LLOOP_RUNDOWN,
 122 };
 123
 124 struct lloop_device {
 125         int                lo_number;
 126         int                lo_refcnt;
 127         loff_t             lo_offset;
 128         loff_t             lo_sizelimit;
 129         int                lo_flags;
 130         int                (*ioctl)(struct lloop_device *, int cmd,
 131                                     unsigned long arg);
 132
 133         struct file *      lo_backing_file;
 134         struct block_device *lo_device;
 135         unsigned           lo_blocksize;
 136
 137         int                old_gfp_mask;
 138
 139         spinlock_t         lo_lock;
 140         struct bio         *lo_bio;
 141         struct bio         *lo_biotail;
 142         int                lo_state;
 143         struct semaphore   lo_sem;
 144         struct semaphore   lo_ctl_mutex;
 145         atomic_t           lo_pending;
 146         wait_queue_head_t  lo_bh_wait;
 147
 148         struct request_queue  *lo_queue;
 149
 150         /* data to handle bio for lustre. */
 151         struct lo_request_data {
 152                 struct brw_page    lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 153                 struct obdo        lrd_oa;
 154         } lo_requests[1];
 155 };
 156
 157 /*
 158  * Loop flags
 159  */
 160 enum {
 161         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 162 };
 163
 164 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 165 static int lloop_major;
 166 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 167 static struct lloop_device *loop_dev;
 168 static struct gendisk **disks;
 169 static struct semaphore lloop_mutex;
 170 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 171
 172 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 173 {
 174         loff_t size, offset, loopsize;
 175
 176         /* Compute loopsize in bytes */
 177         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 178         offset = lo->lo_offset;
 179         loopsize = size - offset;
 180         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 181                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 182
 183         /*
 184          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 185          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 186          */
 187         return loopsize >> 9;
 188 }
 189
 190 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 191 {
 192         struct inode *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 193         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 194         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
 195         struct obd_info oinfo = {{{0}}};
 196         struct brw_page *pg = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 197         struct obdo *oa = &lo->lo_requests[0].lrd_oa;
 198         pgoff_t offset;
 199         int ret, i, rw;
 200         obd_count page_count = 0;
 201         struct bio_vec *bvec;
 202         struct bio *bio;
 203
 204         LASSERT(head != NULL);
 205
 206         rw = head->bi_rw;
 207         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 208                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 209
 210                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 211                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 212                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 213                         BUG_ON(bvec->bv_len != CFS_PAGE_SIZE);
 214
 215                         pg->pg = bvec->bv_page;
 216                         pg->off = offset;
 217                         pg->count = bvec->bv_len;
 218                         pg->flag = OBD_BRW_SRVLOCK;
 219
 220                         CDEBUG(D_INFO, "index %lu offset "LPU64", count %u\n",
 221                                pg->pg->index, pg->off, pg->count);
 222                         pg++;
 223                         page_count++;
 224                         offset += bvec->bv_len;
 225                 }
 226                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 227         }
 228
 229         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 230                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 231                         page_count << PAGE_CACHE_SHIFT);
 232
 233         oa->o_mode = inode->i_mode;
 234         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 235         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 236         oa->o_valid = OBD_MD_FLID   | OBD_MD_FLGROUP |
 237                       OBD_MD_FLMODE | OBD_MD_FLTYPE;
 238         obdo_from_inode(oa, inode, OBD_MD_FLFID | OBD_MD_FLGENER);
 239
 240         oinfo.oi_oa = oa;
 241         oinfo.oi_md = lsm;
 242         ret = obd_brw((rw == WRITE) ? OBD_BRW_WRITE : OBD_BRW_READ,
 243                       ll_i2obdexp(inode), &oinfo, (obd_count)page_count,
 244                       lo->lo_requests[0].lrd_pages, NULL);
 245         if (ret == 0)
 246                 obdo_to_inode(inode, oa, OBD_MD_FLBLOCKS);
 247         return ret;
 248 }
 249
 250
 251 /*
 252  * Add bio to back of pending list
 253  */
 254 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 255 {
 256         unsigned long flags;
 257
 258         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 259         if (lo->lo_biotail) {
 260                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 261                 lo->lo_biotail = bio;
 262         } else
 263                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 264         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 265
 266         atomic_inc(&lo->lo_pending);
 267         if (waitqueue_active(&lo->lo_bh_wait))
 268                 wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Grab first pending buffer
 273  */
 274 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 275 {
 276         struct bio *first;
 277         struct bio **bio;
 278         unsigned int count = 0;
 279         unsigned int page_count = 0;
 280         int rw;
 281
 282         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 283         first = lo->lo_bio;
 284         if (unlikely(first == NULL)) {
 285                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 286                 return 0;
 287         }
 288
 289         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 290         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 291
 292         rw = first->bi_rw;
 293         bio = &lo->lo_bio;
 294         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 295                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 296                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 297                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 298                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 299                         break;
 300
 301
 302                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 303                 count++;
 304                 bio = &(*bio)->bi_next;
 305         }
 306         if (*bio) {
 307                 /* Some of bios can't be mergable. */
 308                 lo->lo_bio = *bio;
 309                 *bio = NULL;
 310         } else {
 311                 /* Hit the end of queue */
 312                 lo->lo_biotail = NULL;
 313                 lo->lo_bio = NULL;
 314         }
 315         *req = first;
 316         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 317         return count;
 318 }
 319
 320 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 321 {
 322         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 323         int rw = bio_rw(old_bio);
 324         int inactive;
 325
 326         if (!lo)
 327                 goto err;
 328
 329         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 330                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 331
 332         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 333         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 334         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 335         if (inactive)
 336                 goto err;
 337
 338         if (rw == WRITE) {
 339                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 340                         goto err;
 341         } else if (rw == READA) {
 342                 rw = READ;
 343         } else if (rw != READ) {
 344                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 345                 goto err;
 346         }
 347         loop_add_bio(lo, old_bio);
 348         return 0;
 349 err:
 350         cfs_bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 351         return 0;
 352 }
 353
 354 /*
 355  * kick off io on the underlying address space
 356  */
 357 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 358 {
 359         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 360
 361         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 362         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 363 }
 364
 365 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 366 {
 367         int ret;
 368         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 369         while (bio) {
 370                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 371                 bio->bi_next = NULL;
 372                 cfs_bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 373                 bio = tmp;
 374         }
 375 }
 376
 377 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 378 {
 379         return atomic_read(&lo->lo_pending) || (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 380 }
 381
 382 /*
 383  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 384  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 385  */
 386 static int loop_thread(void *data)
 387 {
 388         struct lloop_device *lo = data;
 389         struct bio *bio;
 390         unsigned int count;
 391         unsigned long times = 0;
 392         unsigned long total_count = 0;
 393
 394         daemonize("lloop%d", lo->lo_number);
 395
 396         set_user_nice(current, -20);
 397
 398         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 399
 400         /*
 401          * up sem, we are running
 402          */
 403         up(&lo->lo_sem);
 404
 405         for (;;) {
 406                 wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 407                 if (!atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 408                         int exiting = 0;
 409                         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 410                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 411                         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 412                         if (exiting)
 413                                 break;
 414                 }
 415
 416                 bio = NULL;
 417                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 418                 if (!count) {
 419                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 420                         continue;
 421                 }
 422
 423                 total_count += count;
 424                 if (total_count < count) {      /* overflow */
 425                         total_count = count;
 426                         times = 1;
 427                 } else {
 428                         times++;
 429                 }
 430                 if ((times & 127) == 0) {
 431                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 432                                total_count, times, total_count / times);
 433                 }
 434
 435                 LASSERT(bio != NULL);
 436                 LASSERT(count <= atomic_read(&lo->lo_pending));
 437                 loop_handle_bio(lo, bio);
 438                 atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 439         }
 440
 441         up(&lo->lo_sem);
 442         return 0;
 443 }
 444
 445 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 446                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 447 {
 448         struct inode         *inode;
 449         struct address_space *mapping;
 450         int                   lo_flags = 0;
 451         int                   error;
 452         loff_t                size;
 453
 454         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 455                 return -ENODEV;
 456
 457         error = -EBUSY;
 458         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 459                 goto out;
 460
 461         mapping = file->f_mapping;
 462         inode = mapping->host;
 463
 464         error = -EINVAL;
 465         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 466                 goto out;
 467
 468         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 469                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 470
 471         size = get_loop_size(lo, file);
 472
 473         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 474                 error = -EFBIG;
 475                 goto out;
 476         }
 477
 478         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 479         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 480
 481         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 482
 483         lo->lo_blocksize = CFS_PAGE_SIZE;
 484         lo->lo_device = bdev;
 485         lo->lo_flags = lo_flags;
 486         lo->lo_backing_file = file;
 487         lo->ioctl = NULL;
 488         lo->lo_sizelimit = 0;
 489         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 490         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 491
 492         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 493
 494         /*
 495          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 496          * device
 497          */
 498         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 499         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 500         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 501
 502         /* queue parameters */
 503         blk_queue_hardsect_size(lo->lo_queue, CFS_PAGE_SIZE);
 504         blk_queue_max_sectors(lo->lo_queue,
 505                               LLOOP_MAX_SEGMENTS << (CFS_PAGE_SHIFT - 9));
 506         blk_queue_max_phys_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 507         blk_queue_max_hw_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 508
 509         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 510         bd_set_size(bdev, size << 9);
 511
 512         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 513
 514         kernel_thread(loop_thread, lo, CLONE_KERNEL);
 515         down(&lo->lo_sem);
 516         return 0;
 517
 518  out:
 519         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 520         module_put(THIS_MODULE);
 521         return error;
 522 }
 523
 524 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 525                        int count)
 526 {
 527         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 528         int gfp = lo->old_gfp_mask;
 529
 530         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 531                 return -ENXIO;
 532
 533         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 534                 return -EBUSY;
 535
 536         if (filp == NULL)
 537                 return -EINVAL;
 538
 539         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 540         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 541         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 542         wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 543
 544         down(&lo->lo_sem);
 545         lo->lo_backing_file = NULL;
 546         lo->ioctl = NULL;
 547         lo->lo_device = NULL;
 548         lo->lo_offset = 0;
 549         lo->lo_sizelimit = 0;
 550         lo->lo_flags = 0;
 551         ll_invalidate_bdev(bdev, 0);
 552         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 553         bd_set_size(bdev, 0);
 554         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 555         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 556         fput(filp);
 557         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 558         module_put(THIS_MODULE);
 559         return 0;
 560 }
 561
 562 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 563 {
 564         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 565
 566         down(&lo->lo_ctl_mutex);
 567         lo->lo_refcnt++;
 568         up(&lo->lo_ctl_mutex);
 569
 570         return 0;
 571 }
 572
 573 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
 574 {
 575         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 576
 577         down(&lo->lo_ctl_mutex);
 578         --lo->lo_refcnt;
 579         up(&lo->lo_ctl_mutex);
 580
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 /* lloop device node's ioctl function. */
 585 static int lo_ioctl(struct inode *inode, struct file *unused,
 586                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 587 {
 588         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 589         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
 590         int err = 0;
 591
 592         down(&lloop_mutex);
 593         switch (cmd) {
 594         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 595                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 596                 if (err == 0)
 597                         blkdev_put(bdev); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 598                 break;
 599         }
 600
 601         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 602                 __u64 ino = 0;
 603
 604                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 605                         ino = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode->i_ino;
 606
 607                 if (put_user(ino, (__u64 *)arg))
 608                         err = -EFAULT;
 609                 break;
 610         }
 611
 612         default:
 613                 err = -EINVAL;
 614                 break;
 615         }
 616         up(&lloop_mutex);
 617
 618         return err;
 619 }
 620
 621 static struct block_device_operations lo_fops = {
 622         .owner =        THIS_MODULE,
 623         .open =         lo_open,
 624         .release =      lo_release,
 625         .ioctl =        lo_ioctl,
 626 };
 627
 628 /* dynamic iocontrol callback.
 629  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 630  * ll_iocontrol_call.
 631  *
 632  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 633  * of attaching a file, and detaching a file by a lloop's device numner.
 634  */
 635 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 636                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 637                                    void *magic, int *rcp)
 638 {
 639         struct lloop_device *lo = NULL;
 640         struct block_device *bdev = NULL;
 641         int err = 0;
 642         dev_t dev;
 643
 644         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 645                 return LLIOC_CONT;
 646
 647         if (disks == NULL)
 648                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 649
 650         down(&lloop_mutex);
 651         switch (cmd) {
 652         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 653                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 654                 int i;
 655
 656                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 657                         lo = &loop_dev[i];
 658                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 659                                 if (!lo_free)
 660                                         lo_free = lo;
 661                                 continue;
 662                         }
 663                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 664                             file->f_dentry->d_inode)
 665                                 break;
 666                 }
 667                 if (lo || !lo_free)
 668                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 669
 670                 lo = lo_free;
 671                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 672
 673                 /* quit if the used pointer is writable */
 674                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
 675                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 676
 677                 bdev = open_by_devnum(dev, file->f_mode);
 678                 if (IS_ERR(bdev))
 679                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 680
 681                 get_file(file);
 682                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 683                 if (err) {
 684                         fput(file);
 685                         blkdev_put(bdev);
 686                 }
 687
 688                 break;
 689         }
 690
 691         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 692                 int minor;
 693
 694                 dev = old_decode_dev(arg);
 695                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 696                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 697
 698                 minor = MINOR(dev);
 699                 if (minor > max_loop - 1)
 700                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 701
 702                 lo = &loop_dev[minor];
 703                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 704                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 705
 706                 bdev = lo->lo_device;
 707                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 708                 if (err == 0)
 709                         blkdev_put(bdev); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 710
 711                 break;
 712         }
 713
 714         default:
 715                 err = -EINVAL;
 716                 break;
 717         }
 718
 719 out:
 720         up(&lloop_mutex);
 721 out1:
 722         if (rcp)
 723                 *rcp = err;
 724         return LLIOC_STOP;
 725 }
 726
 727 static int __init lloop_init(void)
 728 {
 729         int        i;
 730         unsigned int cmdlist[] = {
 731                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 732                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 733         };
 734
 735         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 736                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 737                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 738                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 739         }
 740
 741         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 742         if (lloop_major < 0)
 743                 return -EIO;
 744
 745         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 746                lloop_major, max_loop);
 747
 748         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 749         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 750                 goto out_mem1;
 751
 752         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 753         if (!loop_dev)
 754                 goto out_mem1;
 755
 756         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 757         if (!disks)
 758                 goto out_mem2;
 759
 760         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 761                 disks[i] = alloc_disk(1);
 762                 if (!disks[i])
 763                         goto out_mem3;
 764         }
 765
 766         init_MUTEX(&lloop_mutex);
 767
 768         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 769                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 770                 struct gendisk *disk = disks[i];
 771
 772                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 773                 if (!lo->lo_queue)
 774                         goto out_mem4;
 775
 776                 init_MUTEX(&lo->lo_ctl_mutex);
 777                 init_MUTEX_LOCKED(&lo->lo_sem);
 778                 init_waitqueue_head(&lo->lo_bh_wait);
 779                 lo->lo_number = i;
 780                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 781                 disk->major = lloop_major;
 782                 disk->first_minor = i;
 783                 disk->fops = &lo_fops;
 784                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 785                 disk->private_data = lo;
 786                 disk->queue = lo->lo_queue;
 787         }
 788
 789         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 790         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 791                 add_disk(disks[i]);
 792         return 0;
 793
 794 out_mem4:
 795         while (i--)
 796                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 797         i = max_loop;
 798 out_mem3:
 799         while (i--)
 800                 put_disk(disks[i]);
 801         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 802 out_mem2:
 803         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 804 out_mem1:
 805         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 806         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 807         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 808         return -ENOMEM;
 809 }
 810
 811 static void lloop_exit(void)
 812 {
 813         int i;
 814
 815         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 816         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 817                 del_gendisk(disks[i]);
 818                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 819                 put_disk(disks[i]);
 820         }
 821         if (ll_unregister_blkdev(lloop_major, "lloop"))
 822                 CWARN("lloop: cannot unregister blkdev\n");
 823         else
 824                 CDEBUG(D_CONFIG, "unregistered lloop major %d\n", lloop_major);
 825
 826         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 827         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 828 }
 829
 830 module_init(lloop_init);
 831 module_exit(lloop_exit);
 832
 833 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 834 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 835 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 836 MODULE_LICENSE("GPL");