lustre/llite/lloop.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  19  *
  20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  22  * have any questions.
  23  *
  24  * GPL HEADER END
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  *
  30  * Copyright (c) 2011, 2013, Intel Corporation.
  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 #include <linux/module.h>
  83
  84 #include <linux/sched.h>
  85 #include <linux/fs.h>
  86 #include <linux/file.h>
  87 #include <linux/stat.h>
  88 #include <linux/errno.h>
  89 #include <linux/major.h>
  90 #include <linux/wait.h>
  91 #include <linux/blkdev.h>
  92 #include <linux/blkpg.h>
  93 #include <linux/init.h>
  94 #include <linux/swap.h>
  95 #include <linux/slab.h>
  96 #include <linux/suspend.h>
  97 #include <linux/writeback.h>
  98 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
  99 #include <linux/completion.h>
 100 #include <linux/highmem.h>
 101 #include <linux/gfp.h>
 102 #include <linux/swap.h>
 103 #include <linux/pagevec.h>
 104
 105 #include <asm/uaccess.h>
 106
 107 #include <lustre_lib.h>
 108 #include <lustre_lite.h>
 109 #include "llite_internal.h"
 110
 111 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS        LNET_MAX_IOV
 112
 113 /* Possible states of device */
 114 enum {
 115         LLOOP_UNBOUND,
 116         LLOOP_BOUND,
 117         LLOOP_RUNDOWN,
 118 };
 119
 120 struct lloop_device {
 121         int                  lo_number;
 122         int                  lo_refcnt;
 123         loff_t               lo_offset;
 124         loff_t               lo_sizelimit;
 125         int                  lo_flags;
 126         int                (*ioctl)(struct lloop_device *, int cmd,
 127                                     unsigned long arg);
 128
 129         struct file         *lo_backing_file;
 130         struct block_device *lo_device;
 131         unsigned             lo_blocksize;
 132
 133         int                  old_gfp_mask;
 134
 135         spinlock_t              lo_lock;
 136         struct bio              *lo_bio;
 137         struct bio              *lo_biotail;
 138         int                     lo_state;
 139         struct semaphore        lo_sem;
 140         struct mutex            lo_ctl_mutex;
 141         atomic_t                lo_pending;
 142         wait_queue_head_t       lo_bh_wait;
 143
 144         struct request_queue *lo_queue;
 145
 146         const struct lu_env *lo_env;
 147         struct cl_io         lo_io;
 148         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 149
 150         /* data to handle bio for lustre. */
 151         struct lo_request_data {
 152                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 153                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 154         } lo_requests[1];
 155 };
 156
 157 /*
 158  * Loop flags
 159  */
 160 enum {
 161         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 162 };
 163
 164 static int lloop_major;
 165 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 166 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 167 static struct lloop_device *loop_dev;
 168 static struct gendisk **disks;
 169 static struct mutex 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         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 193         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 194         struct inode         *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 195         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 196         pgoff_t               offset;
 197         int                   ret;
 198         int                   i;
 199         int                   rw;
 200         obd_count             page_count = 0;
 201         struct bio_vec       *bvec;
 202         struct bio           *bio;
 203         ssize_t               bytes;
 204
 205         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 206         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 207         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 208
 209         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 210
 211         /* initialize the IO */
 212         memset(io, 0, sizeof(*io));
 213         io->ci_obj = obj;
 214         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 215         if (ret)
 216                 return io->ci_result;
 217         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 218
 219         LASSERT(head != NULL);
 220         rw = head->bi_rw;
 221         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 222                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 223
 224                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 225                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 226                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 227                         BUG_ON(bvec->bv_len != PAGE_CACHE_SIZE);
 228
 229                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 230                         offsets[page_count] = offset;
 231                         page_count++;
 232                         offset += bvec->bv_len;
 233                 }
 234                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 235         }
 236
 237         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 238                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 239                         page_count);
 240
 241         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 242         pvec->ldp_nr = page_count;
 243
 244         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 245          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 246          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 247          * again.
 248          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 249          * Thoughts on solution:
 250          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 251          *    pre-allocated cl_pages;
 252          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 253          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 254          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 255          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 256          *    to store parity;
 257          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 258          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 259          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 260          *    generic cl_page slab cache.
 261          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 262          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 263          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 264          */
 265         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 266         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 267         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 268         cl_io_fini(env, io);
 269         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Add bio to back of pending list
 274  */
 275 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 276 {
 277         unsigned long flags;
 278
 279         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 280         if (lo->lo_biotail) {
 281                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 282                 lo->lo_biotail = bio;
 283         } else
 284                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 285         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 286
 287         atomic_inc(&lo->lo_pending);
 288         if (waitqueue_active(&lo->lo_bh_wait))
 289                 wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Grab first pending buffer
 294  */
 295 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 296 {
 297         struct bio *first;
 298         struct bio **bio;
 299         unsigned int count = 0;
 300         unsigned int page_count = 0;
 301         int rw;
 302
 303         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 304         first = lo->lo_bio;
 305         if (unlikely(first == NULL)) {
 306                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 307                 return 0;
 308         }
 309
 310         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 311         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 312
 313         rw = first->bi_rw;
 314         bio = &lo->lo_bio;
 315         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 316                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 317                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 318                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 319                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 320                         break;
 321
 322
 323                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 324                 count++;
 325                 bio = &(*bio)->bi_next;
 326         }
 327         if (*bio) {
 328                 /* Some of bios can't be mergable. */
 329                 lo->lo_bio = *bio;
 330                 *bio = NULL;
 331         } else {
 332                 /* Hit the end of queue */
 333                 lo->lo_biotail = NULL;
 334                 lo->lo_bio = NULL;
 335         }
 336         *req = first;
 337         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 338         return count;
 339 }
 340
 341 static ll_mrf_ret
 342 loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 343 {
 344         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 345         int rw = bio_rw(old_bio);
 346         int inactive;
 347
 348         if (!lo)
 349                 goto err;
 350
 351         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 352                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 353
 354         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 355         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 356         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 357         if (inactive)
 358                 goto err;
 359
 360         if (rw == WRITE) {
 361                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 362                         goto err;
 363         } else if (rw == READA) {
 364                 rw = READ;
 365         } else if (rw != READ) {
 366                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 367                 goto err;
 368         }
 369         loop_add_bio(lo, old_bio);
 370         LL_MRF_RETURN(0);
 371 err:
 372         bio_io_error(old_bio);
 373         LL_MRF_RETURN(0);
 374 }
 375
 376 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 377 /*
 378  * kick off io on the underlying address space
 379  */
 380 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 381 {
 382         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 383
 384         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 385         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 386 }
 387 #endif
 388
 389 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 390 {
 391         int ret;
 392         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 393         while (bio) {
 394                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 395                 bio->bi_next = NULL;
 396                 bio_endio(bio, ret);
 397                 bio = tmp;
 398         }
 399 }
 400
 401 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 402 {
 403         return atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 404                (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 405 }
 406
 407 /*
 408  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 409  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 410  */
 411 static int loop_thread(void *data)
 412 {
 413         struct lloop_device *lo = data;
 414         struct bio *bio;
 415         unsigned int count;
 416         unsigned long times = 0;
 417         unsigned long total_count = 0;
 418
 419         struct lu_env *env;
 420         int refcheck;
 421         int ret = 0;
 422
 423         set_user_nice(current, -20);
 424
 425         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 426
 427         env = cl_env_get(&refcheck);
 428         if (IS_ERR(env))
 429                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 430
 431         lo->lo_env = env;
 432         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 433         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 434         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 435
 436         /*
 437          * up sem, we are running
 438          */
 439         up(&lo->lo_sem);
 440
 441         for (;;) {
 442                 wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 443                 if (!atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 444                         int exiting = 0;
 445                         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 446                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 447                         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 448                         if (exiting)
 449                                 break;
 450                 }
 451
 452                 bio = NULL;
 453                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 454                 if (!count) {
 455                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 456                         continue;
 457                 }
 458
 459                 total_count += count;
 460                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 461                         total_count = count;
 462                         times = 1;
 463                 } else {
 464                         times++;
 465                 }
 466                 if ((times & 127) == 0) {
 467                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 468                                total_count, times, total_count / times);
 469                 }
 470
 471                 LASSERT(bio != NULL);
 472                 LASSERT(count <= atomic_read(&lo->lo_pending));
 473                 loop_handle_bio(lo, bio);
 474                 atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 475         }
 476         cl_env_put(env, &refcheck);
 477
 478 out:
 479         up(&lo->lo_sem);
 480         return ret;
 481 }
 482
 483 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 484                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 485 {
 486         struct inode         *inode;
 487         struct address_space *mapping;
 488         int                   lo_flags = 0;
 489         int                   error;
 490         loff_t                size;
 491
 492         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 493                 return -ENODEV;
 494
 495         error = -EBUSY;
 496         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 497                 goto out;
 498
 499         mapping = file->f_mapping;
 500         inode = mapping->host;
 501
 502         error = -EINVAL;
 503         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 504                 goto out;
 505
 506         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 507                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 508
 509         size = get_loop_size(lo, file);
 510
 511         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 512                 error = -EFBIG;
 513                 goto out;
 514         }
 515
 516         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 517         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 518
 519         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 520
 521         lo->lo_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
 522         lo->lo_device = bdev;
 523         lo->lo_flags = lo_flags;
 524         lo->lo_backing_file = file;
 525         lo->ioctl = NULL;
 526         lo->lo_sizelimit = 0;
 527         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 528         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 529
 530         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 531
 532         /*
 533          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 534          * device
 535          */
 536         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 537         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 538 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 539         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 540 #endif
 541
 542         /* queue parameters */
 543         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 544                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9));
 545         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 546
 547         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 548         bd_set_size(bdev, size << 9);
 549
 550         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 551
 552         kthread_run(loop_thread, lo, "lloop%d", lo->lo_number);
 553         down(&lo->lo_sem);
 554         return 0;
 555
 556 out:
 557         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 558         module_put(THIS_MODULE);
 559         return error;
 560 }
 561
 562 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 563                        int count)
 564 {
 565         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 566         int gfp = lo->old_gfp_mask;
 567
 568         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 569                 return -ENXIO;
 570
 571         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 572                 return -EBUSY;
 573
 574         if (filp == NULL)
 575                 return -EINVAL;
 576
 577         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 578         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 579         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 580         wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 581
 582         down(&lo->lo_sem);
 583         lo->lo_backing_file = NULL;
 584         lo->ioctl = NULL;
 585         lo->lo_device = NULL;
 586         lo->lo_offset = 0;
 587         lo->lo_sizelimit = 0;
 588         lo->lo_flags = 0;
 589         invalidate_bdev(bdev);
 590         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 591         bd_set_size(bdev, 0);
 592         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 593         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 594         fput(filp);
 595         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 596         module_put(THIS_MODULE);
 597         return 0;
 598 }
 599
 600 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 601 {
 602         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 603
 604         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 605         lo->lo_refcnt++;
 606         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 607
 608         return 0;
 609 }
 610
 611 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 612 static int
 613 #else
 614 static void
 615 #endif
 616 lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 617 {
 618         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 619
 620         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 621         --lo->lo_refcnt;
 622         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 623 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 624         return 0;
 625 #endif
 626 }
 627
 628 /* lloop device node's ioctl function. */
 629 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 630                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 631 {
 632         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 633         struct inode *inode = NULL;
 634         int err = 0;
 635
 636         mutex_lock(&lloop_mutex);
 637         switch (cmd) {
 638         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 639                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 640                 if (err == 0)
 641                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 642                 break;
 643         }
 644
 645         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 646                 struct lu_fid fid;
 647
 648                 if (lo->lo_backing_file == NULL) {
 649                         err = -ENOENT;
 650                         break;
 651                 }
 652                 if (inode == NULL)
 653                         inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 654                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 655                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 656                 else
 657                         fid_zero(&fid);
 658
 659                 if (copy_to_user((struct lu_fid *)arg, &fid, sizeof(fid)))
 660                         err = -EFAULT;
 661                 break;
 662         }
 663
 664         default:
 665                 err = -EINVAL;
 666                 break;
 667         }
 668         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 669
 670         return err;
 671 }
 672
 673 static struct block_device_operations lo_fops = {
 674         .owner =        THIS_MODULE,
 675         .open =         lo_open,
 676         .release =      lo_release,
 677         .ioctl =        lo_ioctl,
 678 };
 679
 680 /* dynamic iocontrol callback.
 681  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 682  * ll_iocontrol_call.
 683  *
 684  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 685  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 686  */
 687 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 688                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 689                                    void *magic, int *rcp)
 690 {
 691         struct lloop_device *lo = NULL;
 692         struct block_device *bdev = NULL;
 693         int err = 0;
 694         dev_t dev;
 695
 696         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 697                 return LLIOC_CONT;
 698
 699         if (disks == NULL)
 700                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 701
 702         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 703
 704         mutex_lock(&lloop_mutex);
 705         switch (cmd) {
 706         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 707                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 708                 int i;
 709
 710                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 711                         lo = &loop_dev[i];
 712                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 713                                 if (!lo_free)
 714                                         lo_free = lo;
 715                                 continue;
 716                         }
 717                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 718                             file->f_dentry->d_inode)
 719                                 break;
 720                 }
 721                 if (lo || !lo_free)
 722                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 723
 724                 lo = lo_free;
 725                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 726
 727                 /* quit if the used pointer is writable */
 728                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
 729                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 730
 731                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 732                 if (IS_ERR(bdev))
 733                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 734
 735                 get_file(file);
 736                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 737                 if (err) {
 738                         fput(file);
 739                         blkdev_put(bdev, 0);
 740                 }
 741
 742                 break;
 743         }
 744
 745         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 746                 int minor;
 747
 748                 dev = old_decode_dev(arg);
 749                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 750                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 751
 752                 minor = MINOR(dev);
 753                 if (minor > max_loop - 1)
 754                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 755
 756                 lo = &loop_dev[minor];
 757                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 758                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 759
 760                 bdev = lo->lo_device;
 761                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 762                 if (err == 0)
 763                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 764
 765                 break;
 766         }
 767
 768         default:
 769                 err = -EINVAL;
 770                 break;
 771         }
 772
 773 out:
 774         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 775 out1:
 776         if (rcp)
 777                 *rcp = err;
 778         return LLIOC_STOP;
 779 }
 780
 781 static int __init lloop_init(void)
 782 {
 783         int        i;
 784         unsigned int cmdlist[] = {
 785                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 786                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 787         };
 788
 789         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 790                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 791                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 792                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 793         }
 794
 795         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 796         if (lloop_major < 0)
 797                 return -EIO;
 798
 799         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 800                lloop_major, max_loop);
 801
 802         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 803         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 804                 goto out_mem1;
 805
 806         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 807         if (!loop_dev)
 808                 goto out_mem1;
 809
 810         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 811         if (!disks)
 812                 goto out_mem2;
 813
 814         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 815                 disks[i] = alloc_disk(1);
 816                 if (!disks[i])
 817                         goto out_mem3;
 818         }
 819
 820         mutex_init(&lloop_mutex);
 821
 822         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 823                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 824                 struct gendisk *disk = disks[i];
 825
 826                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 827                 if (!lo->lo_queue)
 828                         goto out_mem4;
 829
 830                 mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 831                 sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 832                 init_waitqueue_head(&lo->lo_bh_wait);
 833                 lo->lo_number = i;
 834                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 835                 disk->major = lloop_major;
 836                 disk->first_minor = i;
 837                 disk->fops = &lo_fops;
 838                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 839                 disk->private_data = lo;
 840                 disk->queue = lo->lo_queue;
 841         }
 842
 843         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 844         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 845                 add_disk(disks[i]);
 846         return 0;
 847
 848 out_mem4:
 849         while (i--)
 850                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 851         i = max_loop;
 852 out_mem3:
 853         while (i--)
 854                 put_disk(disks[i]);
 855         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 856 out_mem2:
 857         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 858 out_mem1:
 859         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 860         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 861         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 862         return -ENOMEM;
 863 }
 864
 865 static void lloop_exit(void)
 866 {
 867         int i;
 868
 869         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 870         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 871                 del_gendisk(disks[i]);
 872                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 873                 put_disk(disks[i]);
 874         }
 875         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 876
 877         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 878         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 879 }
 880
 881 module_init(lloop_init);
 882 module_exit(lloop_exit);
 883
 884 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 885 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 886 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 887 MODULE_LICENSE("GPL");