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, 2014, 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/kthread.h>
  86 #include <linux/fs.h>
  87 #include <linux/file.h>
  88 #include <linux/stat.h>
  89 #include <linux/errno.h>
  90 #include <linux/major.h>
  91 #include <linux/wait.h>
  92 #include <linux/blkdev.h>
  93 #include <linux/blkpg.h>
  94 #include <linux/init.h>
  95 #include <linux/swap.h>
  96 #include <linux/slab.h>
  97 #include <linux/suspend.h>
  98 #include <linux/writeback.h>
  99 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
 100 #include <linux/completion.h>
 101 #include <linux/highmem.h>
 102 #include <linux/gfp.h>
 103 #include <linux/swap.h>
 104 #include <linux/pagevec.h>
 105
 106 #include <asm/uaccess.h>
 107
 108 #include <lustre_lib.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         struct file         *lo_backing_file;
 127         struct block_device *lo_device;
 128         unsigned             lo_blocksize;
 129
 130         gfp_t                   old_gfp_mask;
 131
 132         spinlock_t              lo_lock;
 133         struct bio              *lo_bio;
 134         struct bio              *lo_biotail;
 135         int                     lo_state;
 136         struct semaphore        lo_sem;
 137         struct mutex            lo_ctl_mutex;
 138         atomic_t                lo_pending;
 139         wait_queue_head_t       lo_bh_wait;
 140
 141         struct request_queue *lo_queue;
 142
 143         const struct lu_env *lo_env;
 144         struct cl_io         lo_io;
 145         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 146
 147         /* data to handle bio for lustre. */
 148         struct lo_request_data {
 149                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 150                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 151         } lo_requests[1];
 152 };
 153
 154 /*
 155  * Loop flags
 156  */
 157 enum {
 158         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 159 };
 160
 161 static int lloop_major;
 162 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 163 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 164 static struct lloop_device *loop_dev;
 165 static struct gendisk **disks;
 166 static struct mutex lloop_mutex;
 167 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 168
 169 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 170 {
 171         loff_t size, offset, loopsize;
 172
 173         /* Compute loopsize in bytes */
 174         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 175         offset = lo->lo_offset;
 176         loopsize = size - offset;
 177         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 178                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 179
 180         /*
 181          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 182          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 183          */
 184         return loopsize >> 9;
 185 }
 186
 187 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 188 {
 189         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 190         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 191         struct dentry        *de    = file_dentry(lo->lo_backing_file);
 192         struct inode         *inode = de->d_inode;
 193         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 194         pgoff_t               offset;
 195         int                   ret;
 196         int                   iter;
 197         struct bio_vec       *bvec;
 198         int                   rw;
 199         size_t                page_count = 0;
 200         struct bio           *bio;
 201         ssize_t               bytes;
 202
 203         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 204         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 205         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 206
 207         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 208
 209         /* initialize the IO */
 210         memset(io, 0, sizeof(*io));
 211         io->ci_obj = obj;
 212         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 213         if (ret)
 214                 return io->ci_result;
 215         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 216
 217         LASSERT(head != NULL);
 218         rw = head->bi_rw;
 219         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 220                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 221
 222 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 223                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_iter.bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 224 #else
 225                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 226 #endif
 227                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter) {
 228                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 229                         BUG_ON(bvec->bv_len != PAGE_CACHE_SIZE);
 230
 231                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 232                         offsets[page_count] = offset;
 233                         page_count++;
 234                         offset += bvec->bv_len;
 235                 }
 236                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 237         }
 238
 239         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 240                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 241                         page_count);
 242
 243         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 244         pvec->ldp_nr = page_count;
 245
 246         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 247          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 248          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 249          * again.
 250          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 251          * Thoughts on solution:
 252          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 253          *    pre-allocated cl_pages;
 254          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 255          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 256          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 257          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 258          *    to store parity;
 259          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 260          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 261          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 262          *    generic cl_page slab cache.
 263          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 264          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 265          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 266          */
 267         inode_lock(inode);
 268         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 269         inode_unlock(inode);
 270         cl_io_fini(env, io);
 271         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Add bio to back of pending list
 276  */
 277 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 278 {
 279         unsigned long flags;
 280
 281         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 282         if (lo->lo_biotail) {
 283                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 284                 lo->lo_biotail = bio;
 285         } else
 286                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 287         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 288
 289         atomic_inc(&lo->lo_pending);
 290         if (waitqueue_active(&lo->lo_bh_wait))
 291                 wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 292 }
 293
 294 /*
 295  * Grab first pending buffer
 296  */
 297 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 298 {
 299         struct bio *first;
 300         struct bio **bio;
 301         unsigned int count = 0;
 302         unsigned int page_count = 0;
 303         int rw;
 304
 305         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 306         first = lo->lo_bio;
 307         if (unlikely(first == NULL)) {
 308                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 309                 return 0;
 310         }
 311
 312         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 313         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 314
 315         rw = first->bi_rw;
 316         bio = &lo->lo_bio;
 317         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 318 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 319                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 320                        (unsigned long long)(*bio)->bi_iter.bi_sector,
 321                        (*bio)->bi_iter.bi_size, page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 322 #else
 323                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 324                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 325                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 326 #endif
 327                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 328                         break;
 329
 330                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 331                 count++;
 332                 bio = &(*bio)->bi_next;
 333         }
 334         if (*bio) {
 335                 /* Some of bios can't be mergable. */
 336                 lo->lo_bio = *bio;
 337                 *bio = NULL;
 338         } else {
 339                 /* Hit the end of queue */
 340                 lo->lo_biotail = NULL;
 341                 lo->lo_bio = NULL;
 342         }
 343         *req = first;
 344         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 345         return count;
 346 }
 347
 348 static ll_mrf_ret
 349 loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 350 {
 351         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 352         int rw = bio_rw(old_bio);
 353         int inactive;
 354
 355         if (!lo)
 356                 goto err;
 357
 358 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 359         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 360                (unsigned long long)old_bio->bi_iter.bi_sector,
 361                old_bio->bi_iter.bi_size);
 362 #else
 363         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 364                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 365 #endif
 366
 367         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 368         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 369         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 370         if (inactive)
 371                 goto err;
 372
 373         if (rw == WRITE) {
 374                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 375                         goto err;
 376         } else if (rw == READA) {
 377                 rw = READ;
 378         } else if (rw != READ) {
 379                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 380                 goto err;
 381         }
 382         loop_add_bio(lo, old_bio);
 383         LL_MRF_RETURN(0);
 384 err:
 385         bio_io_error(old_bio);
 386         LL_MRF_RETURN(0);
 387 }
 388
 389 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 390 /*
 391  * kick off io on the underlying address space
 392  */
 393 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 394 {
 395         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 396
 397         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 398         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 399 }
 400 #endif
 401
 402 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 403 {
 404         int ret;
 405
 406         ret  = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 407         while (bio) {
 408                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 409
 410                 bio->bi_next = NULL;
 411 #ifdef HAVE_BIO_ENDIO_USES_ONE_ARG
 412                 bio->bi_error = ret;
 413                 bio_endio(bio);
 414 #else
 415                 bio_endio(bio, ret);
 416 #endif
 417                 bio = tmp;
 418         }
 419 }
 420
 421 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 422 {
 423         return atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 424                (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 425 }
 426
 427 /*
 428  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 429  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 430  */
 431 static int loop_thread(void *data)
 432 {
 433         struct lloop_device *lo = data;
 434         struct bio *bio;
 435         unsigned int count;
 436         unsigned long times = 0;
 437         unsigned long total_count = 0;
 438
 439         struct lu_env *env;
 440         __u16 refcheck;
 441         int ret = 0;
 442
 443         set_user_nice(current, -20);
 444
 445         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 446
 447         env = cl_env_get(&refcheck);
 448         if (IS_ERR(env))
 449                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 450
 451         lo->lo_env = env;
 452         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 453         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 454         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 455
 456         /*
 457          * up sem, we are running
 458          */
 459         up(&lo->lo_sem);
 460
 461         for (;;) {
 462                 wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 463                 if (!atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 464                         int exiting = 0;
 465                         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 466                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 467                         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 468                         if (exiting)
 469                                 break;
 470                 }
 471
 472                 bio = NULL;
 473                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 474                 if (!count) {
 475                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 476                         continue;
 477                 }
 478
 479                 total_count += count;
 480                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 481                         total_count = count;
 482                         times = 1;
 483                 } else {
 484                         times++;
 485                 }
 486                 if ((times & 127) == 0) {
 487                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 488                                total_count, times, total_count / times);
 489                 }
 490
 491                 LASSERT(bio != NULL);
 492                 LASSERT(count <= atomic_read(&lo->lo_pending));
 493                 loop_handle_bio(lo, bio);
 494                 atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 495         }
 496         cl_env_put(env, &refcheck);
 497
 498 out:
 499         up(&lo->lo_sem);
 500         return ret;
 501 }
 502
 503 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 504                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 505 {
 506         struct inode         *inode;
 507         struct address_space *mapping;
 508         int                   lo_flags = 0;
 509         int                   error;
 510         loff_t                size;
 511
 512         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 513                 return -ENODEV;
 514
 515         error = -EBUSY;
 516         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 517                 goto out;
 518
 519         mapping = file->f_mapping;
 520         inode = mapping->host;
 521
 522         error = -EINVAL;
 523         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 524                 goto out;
 525
 526         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 527                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 528
 529         size = get_loop_size(lo, file);
 530
 531         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 532                 error = -EFBIG;
 533                 goto out;
 534         }
 535
 536         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 537         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 538
 539         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 540
 541         lo->lo_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
 542         lo->lo_device = bdev;
 543         lo->lo_flags = lo_flags;
 544         lo->lo_backing_file = file;
 545         lo->lo_sizelimit = 0;
 546         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 547         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 548
 549         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 550
 551         /*
 552          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 553          * device
 554          */
 555         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 556         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 557 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 558         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 559 #endif
 560
 561         /* queue parameters */
 562         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 563                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9));
 564         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 565
 566         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 567         bd_set_size(bdev, size << 9);
 568
 569         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 570
 571         kthread_run(loop_thread, lo, "lloop%d", lo->lo_number);
 572         down(&lo->lo_sem);
 573         return 0;
 574
 575 out:
 576         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 577         module_put(THIS_MODULE);
 578         return error;
 579 }
 580
 581 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 582                        int count)
 583 {
 584         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 585         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
 586
 587         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 588                 return -ENXIO;
 589
 590         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 591                 return -EBUSY;
 592
 593         if (filp == NULL)
 594                 return -EINVAL;
 595
 596         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 597         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 598         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 599         wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 600
 601         down(&lo->lo_sem);
 602         lo->lo_backing_file = NULL;
 603         lo->lo_device = NULL;
 604         lo->lo_offset = 0;
 605         lo->lo_sizelimit = 0;
 606         lo->lo_flags = 0;
 607         invalidate_bdev(bdev);
 608         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 609         bd_set_size(bdev, 0);
 610         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 611         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 612         fput(filp);
 613         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 614         module_put(THIS_MODULE);
 615         return 0;
 616 }
 617
 618 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 619 {
 620         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 621
 622         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 623         lo->lo_refcnt++;
 624         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 625
 626         return 0;
 627 }
 628
 629 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 630 static int
 631 #else
 632 static void
 633 #endif
 634 lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 635 {
 636         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 637
 638         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 639         --lo->lo_refcnt;
 640         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 641 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 642         return 0;
 643 #endif
 644 }
 645
 646 /* lloop device node's ioctl function. */
 647 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 648                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 649 {
 650         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 651         int err = 0;
 652
 653         mutex_lock(&lloop_mutex);
 654         switch (cmd) {
 655         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 656                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 657                 if (err == 0)
 658                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 659                 break;
 660         }
 661
 662         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 663                 struct inode *inode;
 664                 struct lu_fid fid;
 665
 666                 if (lo->lo_backing_file == NULL) {
 667                         err = -ENOENT;
 668                         break;
 669                 }
 670                 inode = file_inode(lo->lo_backing_file);
 671                 if (inode != NULL && lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 672                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 673                 else
 674                         fid_zero(&fid);
 675
 676                 if (copy_to_user((struct lu_fid __user *)arg,
 677                                  &fid, sizeof(fid)))
 678                         err = -EFAULT;
 679                 break;
 680         }
 681
 682         default:
 683                 err = -EINVAL;
 684                 break;
 685         }
 686         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 687
 688         return err;
 689 }
 690
 691 static struct block_device_operations lo_fops = {
 692         .owner =        THIS_MODULE,
 693         .open =         lo_open,
 694         .release =      lo_release,
 695         .ioctl =        lo_ioctl,
 696 };
 697
 698 /* dynamic iocontrol callback.
 699  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 700  * ll_iocontrol_call.
 701  *
 702  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 703  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 704  */
 705 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 706                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 707                                    void *magic, int *rcp)
 708 {
 709         struct lloop_device *lo = NULL;
 710         struct block_device *bdev = NULL;
 711         int err = 0;
 712         dev_t dev;
 713
 714         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 715                 return LLIOC_CONT;
 716
 717         if (disks == NULL)
 718                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 719
 720         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 721
 722         mutex_lock(&lloop_mutex);
 723         switch (cmd) {
 724         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 725                 struct inode *inode = file_inode(file);
 726                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 727                 int i;
 728
 729                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 730                         lo = &loop_dev[i];
 731                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 732                                 if (!lo_free)
 733                                         lo_free = lo;
 734                                 continue;
 735                         }
 736                         if (file_inode(lo->lo_backing_file) == inode)
 737                                 break;
 738                 }
 739                 if (lo || !lo_free)
 740                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 741
 742                 lo = lo_free;
 743                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 744
 745                 /* quit if the used pointer is writable */
 746                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long __user *)arg))
 747                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 748
 749                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 750                 if (IS_ERR(bdev))
 751                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 752
 753                 get_file(file);
 754                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 755                 if (err) {
 756                         fput(file);
 757                         blkdev_put(bdev, 0);
 758                 }
 759
 760                 break;
 761         }
 762
 763         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 764                 int minor;
 765
 766                 dev = old_decode_dev(arg);
 767                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 768                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 769
 770                 minor = MINOR(dev);
 771                 if (minor > max_loop - 1)
 772                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 773
 774                 lo = &loop_dev[minor];
 775                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 776                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 777
 778                 bdev = lo->lo_device;
 779                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 780                 if (err == 0)
 781                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 782
 783                 break;
 784         }
 785
 786         default:
 787                 err = -EINVAL;
 788                 break;
 789         }
 790
 791 out:
 792         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 793 out1:
 794         if (rcp)
 795                 *rcp = err;
 796         return LLIOC_STOP;
 797 }
 798
 799 static int __init lloop_init(void)
 800 {
 801         int        i;
 802         unsigned int cmdlist[] = {
 803                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 804                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 805         };
 806
 807         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 808                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 809                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 810                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 811         }
 812
 813         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 814         if (lloop_major < 0)
 815                 return -EIO;
 816
 817         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 818                lloop_major, max_loop);
 819
 820         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 821         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 822                 goto out_mem1;
 823
 824         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 825         if (!loop_dev)
 826                 goto out_mem1;
 827
 828         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 829         if (!disks)
 830                 goto out_mem2;
 831
 832         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 833                 disks[i] = alloc_disk(1);
 834                 if (!disks[i])
 835                         goto out_mem3;
 836         }
 837
 838         mutex_init(&lloop_mutex);
 839
 840         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 841                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 842                 struct gendisk *disk = disks[i];
 843
 844                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 845                 if (!lo->lo_queue)
 846                         goto out_mem4;
 847
 848                 mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 849                 sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 850                 init_waitqueue_head(&lo->lo_bh_wait);
 851                 lo->lo_number = i;
 852                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 853                 disk->major = lloop_major;
 854                 disk->first_minor = i;
 855                 disk->fops = &lo_fops;
 856                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 857                 disk->private_data = lo;
 858                 disk->queue = lo->lo_queue;
 859         }
 860
 861         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 862         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 863                 add_disk(disks[i]);
 864         return 0;
 865
 866 out_mem4:
 867         while (i--)
 868                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 869         i = max_loop;
 870 out_mem3:
 871         while (i--)
 872                 put_disk(disks[i]);
 873         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 874 out_mem2:
 875         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 876 out_mem1:
 877         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 878         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 879         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 880         return -ENOMEM;
 881 }
 882
 883 static void __exit lloop_exit(void)
 884 {
 885         int i;
 886
 887         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 888         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 889                 del_gendisk(disks[i]);
 890                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 891                 put_disk(disks[i]);
 892         }
 893         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 894
 895         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 896         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 897 }
 898
 899 module_param(max_loop, int, 0444);
 900 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "maximum of lloop_device");
 901 MODULE_AUTHOR("OpenSFS, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 902 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 903 MODULE_VERSION(LUSTRE_VERSION_STRING);
 904 MODULE_LICENSE("GPL");
 905
 906 module_init(lloop_init);
 907 module_exit(lloop_exit);