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, Whamcloud, Inc.
  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         cfs_spinlock_t       lo_lock;
 140         struct bio          *lo_bio;
 141         struct bio          *lo_biotail;
 142         int                  lo_state;
 143         cfs_semaphore_t      lo_sem;
 144         cfs_mutex_t          lo_ctl_mutex;
 145         cfs_atomic_t         lo_pending;
 146         cfs_waitq_t          lo_bh_wait;
 147
 148         struct request_queue *lo_queue;
 149
 150         const struct lu_env *lo_env;
 151         struct cl_io         lo_io;
 152         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 153
 154         /* data to handle bio for lustre. */
 155         struct lo_request_data {
 156                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 157                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 158         } lo_requests[1];
 159 };
 160
 161 /*
 162  * Loop flags
 163  */
 164 enum {
 165         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 166 };
 167
 168 static int lloop_major;
 169 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 170 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 171 static struct lloop_device *loop_dev;
 172 static struct gendisk **disks;
 173 static cfs_mutex_t lloop_mutex;
 174 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 175
 176 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 177 {
 178         loff_t size, offset, loopsize;
 179
 180         /* Compute loopsize in bytes */
 181         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 182         offset = lo->lo_offset;
 183         loopsize = size - offset;
 184         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 185                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 186
 187         /*
 188          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 189          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 190          */
 191         return loopsize >> 9;
 192 }
 193
 194 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 195 {
 196         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 197         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 198         struct inode         *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 199         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 200         pgoff_t               offset;
 201         int                   ret;
 202         int                   i;
 203         int                   rw;
 204         obd_count             page_count = 0;
 205         struct bio_vec       *bvec;
 206         struct bio           *bio;
 207         ssize_t               bytes;
 208
 209         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 210         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 211         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 212
 213         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 214
 215         /* initialize the IO */
 216         memset(io, 0, sizeof(*io));
 217         io->ci_obj = obj;
 218         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 219         if (ret)
 220                 return io->ci_result;
 221         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 222
 223         LASSERT(head != NULL);
 224         rw = head->bi_rw;
 225         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 226                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 227
 228                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 229                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 230                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 231                         BUG_ON(bvec->bv_len != CFS_PAGE_SIZE);
 232
 233                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 234                         offsets[page_count] = offset;
 235                         page_count++;
 236                         offset += bvec->bv_len;
 237                 }
 238                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 239         }
 240
 241         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 242                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 243                         page_count);
 244
 245         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 246         pvec->ldp_nr = page_count;
 247
 248         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 249          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 250          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 251          * again.
 252          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 253          * Thoughts on solution:
 254          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 255          *    pre-allocated cl_pages from cl_page_kmem;
 256          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 257          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 258          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 259          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 260          *    to store parity;
 261          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 262          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 263          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 264          *    generic cl_page slab cache.
 265          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 266          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 267          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 268          */
 269         LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 270         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 271         UNLOCK_INODE_MUTEX(inode);
 272         cl_io_fini(env, io);
 273         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 274 }
 275
 276 /*
 277  * Add bio to back of pending list
 278  */
 279 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 280 {
 281         unsigned long flags;
 282
 283         cfs_spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 284         if (lo->lo_biotail) {
 285                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 286                 lo->lo_biotail = bio;
 287         } else
 288                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 289         cfs_spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 290
 291         cfs_atomic_inc(&lo->lo_pending);
 292         if (cfs_waitq_active(&lo->lo_bh_wait))
 293                 cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 294 }
 295
 296 /*
 297  * Grab first pending buffer
 298  */
 299 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 300 {
 301         struct bio *first;
 302         struct bio **bio;
 303         unsigned int count = 0;
 304         unsigned int page_count = 0;
 305         int rw;
 306
 307         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 308         first = lo->lo_bio;
 309         if (unlikely(first == NULL)) {
 310                 cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 311                 return 0;
 312         }
 313
 314         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 315         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 316
 317         rw = first->bi_rw;
 318         bio = &lo->lo_bio;
 319         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 320                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 321                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 322                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 323                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 324                         break;
 325
 326
 327                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 328                 count++;
 329                 bio = &(*bio)->bi_next;
 330         }
 331         if (*bio) {
 332                 /* Some of bios can't be mergable. */
 333                 lo->lo_bio = *bio;
 334                 *bio = NULL;
 335         } else {
 336                 /* Hit the end of queue */
 337                 lo->lo_biotail = NULL;
 338                 lo->lo_bio = NULL;
 339         }
 340         *req = first;
 341         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 342         return count;
 343 }
 344
 345 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 346 {
 347         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 348         int rw = bio_rw(old_bio);
 349         int inactive;
 350
 351         if (!lo)
 352                 goto err;
 353
 354         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 355                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 356
 357         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 358         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 359         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 360         if (inactive)
 361                 goto err;
 362
 363         if (rw == WRITE) {
 364                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 365                         goto err;
 366         } else if (rw == READA) {
 367                 rw = READ;
 368         } else if (rw != READ) {
 369                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 370                 goto err;
 371         }
 372         loop_add_bio(lo, old_bio);
 373         return 0;
 374 err:
 375         cfs_bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 380 /*
 381  * kick off io on the underlying address space
 382  */
 383 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 384 {
 385         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 386
 387         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 388         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 389 }
 390 #endif
 391
 392 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 393 {
 394         int ret;
 395         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 396         while (bio) {
 397                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 398                 bio->bi_next = NULL;
 399                 cfs_bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 400                 bio = tmp;
 401         }
 402 }
 403
 404 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 405 {
 406         return cfs_atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 407                 (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 408 }
 409
 410 /*
 411  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 412  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 413  */
 414 static int loop_thread(void *data)
 415 {
 416         struct lloop_device *lo = data;
 417         struct bio *bio;
 418         unsigned int count;
 419         unsigned long times = 0;
 420         unsigned long total_count = 0;
 421
 422         struct lu_env *env;
 423         int refcheck;
 424         int ret = 0;
 425
 426         daemonize("lloop%d", lo->lo_number);
 427
 428         set_user_nice(current, -20);
 429
 430         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 431
 432         env = cl_env_get(&refcheck);
 433         if (IS_ERR(env))
 434                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 435
 436         lo->lo_env = env;
 437         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 438         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 439         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 440
 441         /*
 442          * up sem, we are running
 443          */
 444         cfs_up(&lo->lo_sem);
 445
 446         for (;;) {
 447                 cfs_wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 448                 if (!cfs_atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 449                         int exiting = 0;
 450                         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 451                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 452                         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 453                         if (exiting)
 454                                 break;
 455                 }
 456
 457                 bio = NULL;
 458                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 459                 if (!count) {
 460                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 461                         continue;
 462                 }
 463
 464                 total_count += count;
 465                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 466                         total_count = count;
 467                         times = 1;
 468                 } else {
 469                         times++;
 470                 }
 471                 if ((times & 127) == 0) {
 472                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 473                                total_count, times, total_count / times);
 474                 }
 475
 476                 LASSERT(bio != NULL);
 477                 LASSERT(count <= cfs_atomic_read(&lo->lo_pending));
 478                 loop_handle_bio(lo, bio);
 479                 cfs_atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 480         }
 481         cl_env_put(env, &refcheck);
 482
 483 out:
 484         cfs_up(&lo->lo_sem);
 485         return ret;
 486 }
 487
 488 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 489                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 490 {
 491         struct inode         *inode;
 492         struct address_space *mapping;
 493         int                   lo_flags = 0;
 494         int                   error;
 495         loff_t                size;
 496
 497         if (!cfs_try_module_get(THIS_MODULE))
 498                 return -ENODEV;
 499
 500         error = -EBUSY;
 501         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 502                 goto out;
 503
 504         mapping = file->f_mapping;
 505         inode = mapping->host;
 506
 507         error = -EINVAL;
 508         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 509                 goto out;
 510
 511         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 512                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 513
 514         size = get_loop_size(lo, file);
 515
 516         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 517                 error = -EFBIG;
 518                 goto out;
 519         }
 520
 521         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 522         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 523
 524         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 525
 526         lo->lo_blocksize = CFS_PAGE_SIZE;
 527         lo->lo_device = bdev;
 528         lo->lo_flags = lo_flags;
 529         lo->lo_backing_file = file;
 530         lo->ioctl = NULL;
 531         lo->lo_sizelimit = 0;
 532         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 533         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 534
 535         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 536
 537         /*
 538          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 539          * device
 540          */
 541         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 542         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 543 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 544         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 545 #endif
 546
 547         /* queue parameters */
 548         CLASSERT(CFS_PAGE_SIZE < (1 << (sizeof(unsigned short) * 8)));
 549         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue,
 550                                      (unsigned short)CFS_PAGE_SIZE);
 551         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 552                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (CFS_PAGE_SHIFT - 9));
 553         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 554
 555         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 556         bd_set_size(bdev, size << 9);
 557
 558         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 559
 560         cfs_create_thread(loop_thread, lo, CLONE_KERNEL);
 561         cfs_down(&lo->lo_sem);
 562         return 0;
 563
 564  out:
 565         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 566         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 567         return error;
 568 }
 569
 570 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 571                        int count)
 572 {
 573         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 574         int gfp = lo->old_gfp_mask;
 575
 576         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 577                 return -ENXIO;
 578
 579         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 580                 return -EBUSY;
 581
 582         if (filp == NULL)
 583                 return -EINVAL;
 584
 585         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 586         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 587         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 588         cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 589
 590         cfs_down(&lo->lo_sem);
 591         lo->lo_backing_file = NULL;
 592         lo->ioctl = NULL;
 593         lo->lo_device = NULL;
 594         lo->lo_offset = 0;
 595         lo->lo_sizelimit = 0;
 596         lo->lo_flags = 0;
 597         ll_invalidate_bdev(bdev, 0);
 598         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 599         bd_set_size(bdev, 0);
 600         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 601         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 602         fput(filp);
 603         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 604         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 605         return 0;
 606 }
 607
 608 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 609 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 610 {
 611         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 612 #else
 613 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 614 {
 615         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 616 #endif
 617
 618         cfs_mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 619         lo->lo_refcnt++;
 620         cfs_mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 621
 622         return 0;
 623 }
 624
 625 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 626 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 627 {
 628         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 629 #else
 630 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
 631 {
 632         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 633 #endif
 634
 635         cfs_mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 636         --lo->lo_refcnt;
 637         cfs_mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 638
 639         return 0;
 640 }
 641
 642 /* lloop device node's ioctl function. */
 643 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 644 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 645                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 646 {
 647         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 648         struct inode *inode = NULL;
 649         int err = 0;
 650 #else
 651 static int lo_ioctl(struct inode *inode, struct file *unused,
 652                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 653 {
 654         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 655         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
 656         int err = 0;
 657 #endif
 658
 659         cfs_mutex_lock(&lloop_mutex);
 660         switch (cmd) {
 661         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 662                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 663                 if (err == 0)
 664                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 665                 break;
 666         }
 667
 668         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 669                 struct lu_fid fid;
 670
 671                 LASSERT(lo->lo_backing_file != NULL);
 672                 if (inode == NULL)
 673                         inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 674                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 675                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 676                 else
 677                         fid_zero(&fid);
 678
 679                 if (copy_to_user((struct lu_fid *)arg, &fid, sizeof(fid)))
 680                         err = -EFAULT;
 681                 break;
 682         }
 683
 684         default:
 685                 err = -EINVAL;
 686                 break;
 687         }
 688         cfs_mutex_unlock(&lloop_mutex);
 689
 690         return err;
 691 }
 692
 693 static struct block_device_operations lo_fops = {
 694         .owner =        THIS_MODULE,
 695         .open =         lo_open,
 696         .release =      lo_release,
 697         .ioctl =        lo_ioctl,
 698 };
 699
 700 /* dynamic iocontrol callback.
 701  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 702  * ll_iocontrol_call.
 703  *
 704  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 705  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 706  */
 707 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 708                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 709                                    void *magic, int *rcp)
 710 {
 711         struct lloop_device *lo = NULL;
 712         struct block_device *bdev = NULL;
 713         int err = 0;
 714         dev_t dev;
 715
 716         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 717                 return LLIOC_CONT;
 718
 719         if (disks == NULL)
 720                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 721
 722         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 723
 724         cfs_mutex_lock(&lloop_mutex);
 725         switch (cmd) {
 726         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 727                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 728                 int i;
 729
 730                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 731                         lo = &loop_dev[i];
 732                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 733                                 if (!lo_free)
 734                                         lo_free = lo;
 735                                 continue;
 736                         }
 737                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 738                             file->f_dentry->d_inode)
 739                                 break;
 740                 }
 741                 if (lo || !lo_free)
 742                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 743
 744                 lo = lo_free;
 745                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 746
 747                 /* quit if the used pointer is writable */
 748                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
 749                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 750
 751                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 752                 if (IS_ERR(bdev))
 753                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 754
 755                 get_file(file);
 756                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 757                 if (err) {
 758                         fput(file);
 759                         ll_blkdev_put(bdev, 0);
 760                 }
 761
 762                 break;
 763         }
 764
 765         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 766                 int minor;
 767
 768                 dev = old_decode_dev(arg);
 769                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 770                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 771
 772                 minor = MINOR(dev);
 773                 if (minor > max_loop - 1)
 774                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 775
 776                 lo = &loop_dev[minor];
 777                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 778                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 779
 780                 bdev = lo->lo_device;
 781                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 782                 if (err == 0)
 783                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 784
 785                 break;
 786         }
 787
 788         default:
 789                 err = -EINVAL;
 790                 break;
 791         }
 792
 793 out:
 794         cfs_mutex_unlock(&lloop_mutex);
 795 out1:
 796         if (rcp)
 797                 *rcp = err;
 798         return LLIOC_STOP;
 799 }
 800
 801 static int __init lloop_init(void)
 802 {
 803         int        i;
 804         unsigned int cmdlist[] = {
 805                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 806                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 807         };
 808
 809         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 810                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 811                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 812                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 813         }
 814
 815         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 816         if (lloop_major < 0)
 817                 return -EIO;
 818
 819         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 820                lloop_major, max_loop);
 821
 822         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 823         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 824                 goto out_mem1;
 825
 826         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 827         if (!loop_dev)
 828                 goto out_mem1;
 829
 830         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 831         if (!disks)
 832                 goto out_mem2;
 833
 834         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 835                 disks[i] = alloc_disk(1);
 836                 if (!disks[i])
 837                         goto out_mem3;
 838         }
 839
 840         cfs_mutex_init(&lloop_mutex);
 841
 842         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 843                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 844                 struct gendisk *disk = disks[i];
 845
 846                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 847                 if (!lo->lo_queue)
 848                         goto out_mem4;
 849
 850                 cfs_mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 851                 cfs_sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 852                 cfs_waitq_init(&lo->lo_bh_wait);
 853                 lo->lo_number = i;
 854                 cfs_spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 855                 disk->major = lloop_major;
 856                 disk->first_minor = i;
 857                 disk->fops = &lo_fops;
 858                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 859                 disk->private_data = lo;
 860                 disk->queue = lo->lo_queue;
 861         }
 862
 863         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 864         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 865                 add_disk(disks[i]);
 866         return 0;
 867
 868 out_mem4:
 869         while (i--)
 870                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 871         i = max_loop;
 872 out_mem3:
 873         while (i--)
 874                 put_disk(disks[i]);
 875         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 876 out_mem2:
 877         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 878 out_mem1:
 879         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 880         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 881         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 882         return -ENOMEM;
 883 }
 884
 885 static void lloop_exit(void)
 886 {
 887         int i;
 888
 889         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 890         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 891                 del_gendisk(disks[i]);
 892                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 893                 put_disk(disks[i]);
 894         }
 895         if (ll_unregister_blkdev(lloop_major, "lloop"))
 896                 CWARN("lloop: cannot unregister blkdev\n");
 897         else
 898                 CDEBUG(D_CONFIG, "unregistered lloop major %d\n", lloop_major);
 899
 900         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 901         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 902 }
 903
 904 module_init(lloop_init);
 905 module_exit(lloop_exit);
 906
 907 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 908 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 909 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 910 MODULE_LICENSE("GPL");