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 #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        PTLRPC_MAX_BRW_PAGES
 112
 113 /* Possible states of device */
 114 enum {
 115         LLOOP_UNBOUND,
 116         LLOOP_BOUND,
 117         LLOOP_RUNDOWN,
 118 };
 119
 120 struct lloop_device {
 121         int                  lo_number;
 122         int                  lo_refcnt;
 123         loff_t               lo_offset;
 124         loff_t               lo_sizelimit;
 125         int                  lo_flags;
 126         int                (*ioctl)(struct lloop_device *, int cmd,
 127                                     unsigned long arg);
 128
 129         struct file         *lo_backing_file;
 130         struct block_device *lo_device;
 131         unsigned             lo_blocksize;
 132
 133         int                  old_gfp_mask;
 134
 135         cfs_spinlock_t       lo_lock;
 136         struct bio          *lo_bio;
 137         struct bio          *lo_biotail;
 138         int                  lo_state;
 139         cfs_semaphore_t      lo_sem;
 140         cfs_mutex_t          lo_ctl_mutex;
 141         cfs_atomic_t         lo_pending;
 142         cfs_waitq_t          lo_bh_wait;
 143
 144         struct request_queue *lo_queue;
 145
 146         const struct lu_env *lo_env;
 147         struct cl_io         lo_io;
 148         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 149
 150         /* data to handle bio for lustre. */
 151         struct lo_request_data {
 152                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 153                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 154         } lo_requests[1];
 155 };
 156
 157 /*
 158  * Loop flags
 159  */
 160 enum {
 161         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 162 };
 163
 164 static int lloop_major;
 165 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 166 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 167 static struct lloop_device *loop_dev;
 168 static struct gendisk **disks;
 169 static cfs_mutex_t lloop_mutex;
 170 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 171
 172 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 173 {
 174         loff_t size, offset, loopsize;
 175
 176         /* Compute loopsize in bytes */
 177         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 178         offset = lo->lo_offset;
 179         loopsize = size - offset;
 180         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 181                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 182
 183         /*
 184          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 185          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 186          */
 187         return loopsize >> 9;
 188 }
 189
 190 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 191 {
 192         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 193         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 194         struct inode         *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 195         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 196         pgoff_t               offset;
 197         int                   ret;
 198         int                   i;
 199         int                   rw;
 200         obd_count             page_count = 0;
 201         struct bio_vec       *bvec;
 202         struct bio           *bio;
 203         ssize_t               bytes;
 204
 205         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 206         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 207         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 208
 209         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 210
 211         /* initialize the IO */
 212         memset(io, 0, sizeof(*io));
 213         io->ci_obj = obj;
 214         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 215         if (ret)
 216                 return io->ci_result;
 217         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 218
 219         LASSERT(head != NULL);
 220         rw = head->bi_rw;
 221         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 222                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 223
 224                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 225                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 226                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 227                         BUG_ON(bvec->bv_len != CFS_PAGE_SIZE);
 228
 229                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 230                         offsets[page_count] = offset;
 231                         page_count++;
 232                         offset += bvec->bv_len;
 233                 }
 234                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 235         }
 236
 237         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 238                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 239                         page_count);
 240
 241         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 242         pvec->ldp_nr = page_count;
 243
 244         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 245          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 246          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 247          * again.
 248          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 249          * Thoughts on solution:
 250          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 251          *    pre-allocated cl_pages from cl_page_kmem;
 252          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 253          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 254          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 255          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 256          *    to store parity;
 257          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 258          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 259          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 260          *    generic cl_page slab cache.
 261          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 262          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 263          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 264          */
 265         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 266         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 267         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 268         cl_io_fini(env, io);
 269         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Add bio to back of pending list
 274  */
 275 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 276 {
 277         unsigned long flags;
 278
 279         cfs_spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 280         if (lo->lo_biotail) {
 281                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 282                 lo->lo_biotail = bio;
 283         } else
 284                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 285         cfs_spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 286
 287         cfs_atomic_inc(&lo->lo_pending);
 288         if (cfs_waitq_active(&lo->lo_bh_wait))
 289                 cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Grab first pending buffer
 294  */
 295 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 296 {
 297         struct bio *first;
 298         struct bio **bio;
 299         unsigned int count = 0;
 300         unsigned int page_count = 0;
 301         int rw;
 302
 303         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 304         first = lo->lo_bio;
 305         if (unlikely(first == NULL)) {
 306                 cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 307                 return 0;
 308         }
 309
 310         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 311         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 312
 313         rw = first->bi_rw;
 314         bio = &lo->lo_bio;
 315         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 316                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 317                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 318                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 319                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 320                         break;
 321
 322
 323                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 324                 count++;
 325                 bio = &(*bio)->bi_next;
 326         }
 327         if (*bio) {
 328                 /* Some of bios can't be mergable. */
 329                 lo->lo_bio = *bio;
 330                 *bio = NULL;
 331         } else {
 332                 /* Hit the end of queue */
 333                 lo->lo_biotail = NULL;
 334                 lo->lo_bio = NULL;
 335         }
 336         *req = first;
 337         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 338         return count;
 339 }
 340
 341 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 342 {
 343         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 344         int rw = bio_rw(old_bio);
 345         int inactive;
 346
 347         if (!lo)
 348                 goto err;
 349
 350         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 351                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 352
 353         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 354         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 355         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 356         if (inactive)
 357                 goto err;
 358
 359         if (rw == WRITE) {
 360                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 361                         goto err;
 362         } else if (rw == READA) {
 363                 rw = READ;
 364         } else if (rw != READ) {
 365                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 366                 goto err;
 367         }
 368         loop_add_bio(lo, old_bio);
 369         return 0;
 370 err:
 371         cfs_bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 372         return 0;
 373 }
 374
 375 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 376 /*
 377  * kick off io on the underlying address space
 378  */
 379 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 380 {
 381         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 382
 383         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 384         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 385 }
 386 #endif
 387
 388 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 389 {
 390         int ret;
 391         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 392         while (bio) {
 393                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 394                 bio->bi_next = NULL;
 395                 cfs_bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 396                 bio = tmp;
 397         }
 398 }
 399
 400 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 401 {
 402         return cfs_atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 403                 (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 404 }
 405
 406 /*
 407  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 408  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 409  */
 410 static int loop_thread(void *data)
 411 {
 412         struct lloop_device *lo = data;
 413         struct bio *bio;
 414         unsigned int count;
 415         unsigned long times = 0;
 416         unsigned long total_count = 0;
 417
 418         struct lu_env *env;
 419         int refcheck;
 420         int ret = 0;
 421
 422         daemonize("lloop%d", lo->lo_number);
 423
 424         set_user_nice(current, -20);
 425
 426         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 427
 428         env = cl_env_get(&refcheck);
 429         if (IS_ERR(env))
 430                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 431
 432         lo->lo_env = env;
 433         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 434         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 435         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 436
 437         /*
 438          * up sem, we are running
 439          */
 440         cfs_up(&lo->lo_sem);
 441
 442         for (;;) {
 443                 cfs_wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 444                 if (!cfs_atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 445                         int exiting = 0;
 446                         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 447                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 448                         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 449                         if (exiting)
 450                                 break;
 451                 }
 452
 453                 bio = NULL;
 454                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 455                 if (!count) {
 456                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 457                         continue;
 458                 }
 459
 460                 total_count += count;
 461                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 462                         total_count = count;
 463                         times = 1;
 464                 } else {
 465                         times++;
 466                 }
 467                 if ((times & 127) == 0) {
 468                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 469                                total_count, times, total_count / times);
 470                 }
 471
 472                 LASSERT(bio != NULL);
 473                 LASSERT(count <= cfs_atomic_read(&lo->lo_pending));
 474                 loop_handle_bio(lo, bio);
 475                 cfs_atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 476         }
 477         cl_env_put(env, &refcheck);
 478
 479 out:
 480         cfs_up(&lo->lo_sem);
 481         return ret;
 482 }
 483
 484 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 485                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 486 {
 487         struct inode         *inode;
 488         struct address_space *mapping;
 489         int                   lo_flags = 0;
 490         int                   error;
 491         loff_t                size;
 492
 493         if (!cfs_try_module_get(THIS_MODULE))
 494                 return -ENODEV;
 495
 496         error = -EBUSY;
 497         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 498                 goto out;
 499
 500         mapping = file->f_mapping;
 501         inode = mapping->host;
 502
 503         error = -EINVAL;
 504         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 505                 goto out;
 506
 507         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 508                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 509
 510         size = get_loop_size(lo, file);
 511
 512         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 513                 error = -EFBIG;
 514                 goto out;
 515         }
 516
 517         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 518         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 519
 520         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 521
 522         lo->lo_blocksize = CFS_PAGE_SIZE;
 523         lo->lo_device = bdev;
 524         lo->lo_flags = lo_flags;
 525         lo->lo_backing_file = file;
 526         lo->ioctl = NULL;
 527         lo->lo_sizelimit = 0;
 528         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 529         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 530
 531         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 532
 533         /*
 534          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 535          * device
 536          */
 537         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 538         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 539 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 540         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 541 #endif
 542
 543         /* queue parameters */
 544         CLASSERT(CFS_PAGE_SIZE < (1 << (sizeof(unsigned short) * 8)));
 545         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue,
 546                                      (unsigned short)CFS_PAGE_SIZE);
 547         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 548                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (CFS_PAGE_SHIFT - 9));
 549         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 550
 551         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 552         bd_set_size(bdev, size << 9);
 553
 554         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 555
 556         cfs_create_thread(loop_thread, lo, CLONE_KERNEL);
 557         cfs_down(&lo->lo_sem);
 558         return 0;
 559
 560  out:
 561         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 562         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 563         return error;
 564 }
 565
 566 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 567                        int count)
 568 {
 569         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 570         int gfp = lo->old_gfp_mask;
 571
 572         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 573                 return -ENXIO;
 574
 575         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 576                 return -EBUSY;
 577
 578         if (filp == NULL)
 579                 return -EINVAL;
 580
 581         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 582         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 583         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 584         cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 585
 586         cfs_down(&lo->lo_sem);
 587         lo->lo_backing_file = NULL;
 588         lo->ioctl = NULL;
 589         lo->lo_device = NULL;
 590         lo->lo_offset = 0;
 591         lo->lo_sizelimit = 0;
 592         lo->lo_flags = 0;
 593         ll_invalidate_bdev(bdev, 0);
 594         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 595         bd_set_size(bdev, 0);
 596         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 597         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 598         fput(filp);
 599         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 600         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 601         return 0;
 602 }
 603
 604 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 605 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 606 {
 607         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 608 #else
 609 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 610 {
 611         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 612 #endif
 613
 614         cfs_mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 615         lo->lo_refcnt++;
 616         cfs_mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 617
 618         return 0;
 619 }
 620
 621 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 622 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 623 {
 624         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 625 #else
 626 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
 627 {
 628         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 629 #endif
 630
 631         cfs_mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 632         --lo->lo_refcnt;
 633         cfs_mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 634
 635         return 0;
 636 }
 637
 638 /* lloop device node's ioctl function. */
 639 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 640 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 641                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 642 {
 643         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 644         struct inode *inode = NULL;
 645         int err = 0;
 646 #else
 647 static int lo_ioctl(struct inode *inode, struct file *unused,
 648                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 649 {
 650         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 651         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
 652         int err = 0;
 653 #endif
 654
 655         cfs_mutex_lock(&lloop_mutex);
 656         switch (cmd) {
 657         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 658                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 659                 if (err == 0)
 660                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 661                 break;
 662         }
 663
 664         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 665                 struct lu_fid fid;
 666
 667                 LASSERT(lo->lo_backing_file != NULL);
 668                 if (inode == NULL)
 669                         inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 670                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 671                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 672                 else
 673                         fid_zero(&fid);
 674
 675                 if (copy_to_user((struct lu_fid *)arg, &fid, sizeof(fid)))
 676                         err = -EFAULT;
 677                 break;
 678         }
 679
 680         default:
 681                 err = -EINVAL;
 682                 break;
 683         }
 684         cfs_mutex_unlock(&lloop_mutex);
 685
 686         return err;
 687 }
 688
 689 static struct block_device_operations lo_fops = {
 690         .owner =        THIS_MODULE,
 691         .open =         lo_open,
 692         .release =      lo_release,
 693         .ioctl =        lo_ioctl,
 694 };
 695
 696 /* dynamic iocontrol callback.
 697  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 698  * ll_iocontrol_call.
 699  *
 700  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 701  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 702  */
 703 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 704                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 705                                    void *magic, int *rcp)
 706 {
 707         struct lloop_device *lo = NULL;
 708         struct block_device *bdev = NULL;
 709         int err = 0;
 710         dev_t dev;
 711
 712         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 713                 return LLIOC_CONT;
 714
 715         if (disks == NULL)
 716                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 717
 718         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 719
 720         cfs_mutex_lock(&lloop_mutex);
 721         switch (cmd) {
 722         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 723                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 724                 int i;
 725
 726                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 727                         lo = &loop_dev[i];
 728                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 729                                 if (!lo_free)
 730                                         lo_free = lo;
 731                                 continue;
 732                         }
 733                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 734                             file->f_dentry->d_inode)
 735                                 break;
 736                 }
 737                 if (lo || !lo_free)
 738                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 739
 740                 lo = lo_free;
 741                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 742
 743                 /* quit if the used pointer is writable */
 744                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
 745                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 746
 747                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 748                 if (IS_ERR(bdev))
 749                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 750
 751                 get_file(file);
 752                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 753                 if (err) {
 754                         fput(file);
 755                         ll_blkdev_put(bdev, 0);
 756                 }
 757
 758                 break;
 759         }
 760
 761         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 762                 int minor;
 763
 764                 dev = old_decode_dev(arg);
 765                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 766                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 767
 768                 minor = MINOR(dev);
 769                 if (minor > max_loop - 1)
 770                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 771
 772                 lo = &loop_dev[minor];
 773                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 774                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 775
 776                 bdev = lo->lo_device;
 777                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 778                 if (err == 0)
 779                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 780
 781                 break;
 782         }
 783
 784         default:
 785                 err = -EINVAL;
 786                 break;
 787         }
 788
 789 out:
 790         cfs_mutex_unlock(&lloop_mutex);
 791 out1:
 792         if (rcp)
 793                 *rcp = err;
 794         return LLIOC_STOP;
 795 }
 796
 797 static int __init lloop_init(void)
 798 {
 799         int        i;
 800         unsigned int cmdlist[] = {
 801                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 802                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 803         };
 804
 805         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 806                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 807                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 808                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 809         }
 810
 811         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 812         if (lloop_major < 0)
 813                 return -EIO;
 814
 815         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 816                lloop_major, max_loop);
 817
 818         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 819         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 820                 goto out_mem1;
 821
 822         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 823         if (!loop_dev)
 824                 goto out_mem1;
 825
 826         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 827         if (!disks)
 828                 goto out_mem2;
 829
 830         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 831                 disks[i] = alloc_disk(1);
 832                 if (!disks[i])
 833                         goto out_mem3;
 834         }
 835
 836         cfs_mutex_init(&lloop_mutex);
 837
 838         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 839                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 840                 struct gendisk *disk = disks[i];
 841
 842                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 843                 if (!lo->lo_queue)
 844                         goto out_mem4;
 845
 846                 cfs_mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 847                 cfs_sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 848                 cfs_waitq_init(&lo->lo_bh_wait);
 849                 lo->lo_number = i;
 850                 cfs_spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 851                 disk->major = lloop_major;
 852                 disk->first_minor = i;
 853                 disk->fops = &lo_fops;
 854                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 855                 disk->private_data = lo;
 856                 disk->queue = lo->lo_queue;
 857         }
 858
 859         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 860         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 861                 add_disk(disks[i]);
 862         return 0;
 863
 864 out_mem4:
 865         while (i--)
 866                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 867         i = max_loop;
 868 out_mem3:
 869         while (i--)
 870                 put_disk(disks[i]);
 871         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 872 out_mem2:
 873         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 874 out_mem1:
 875         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 876         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 877         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 878         return -ENOMEM;
 879 }
 880
 881 static void lloop_exit(void)
 882 {
 883         int i;
 884
 885         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 886         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 887                 del_gendisk(disks[i]);
 888                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 889                 put_disk(disks[i]);
 890         }
 891         if (ll_unregister_blkdev(lloop_major, "lloop"))
 892                 CWARN("lloop: cannot unregister blkdev\n");
 893         else
 894                 CDEBUG(D_CONFIG, "unregistered lloop major %d\n", lloop_major);
 895
 896         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 897         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 898 }
 899
 900 module_init(lloop_init);
 901 module_exit(lloop_exit);
 902
 903 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 904 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 905 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 906 MODULE_LICENSE("GPL");