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