Whamcloud - gitweb
b=24037 Changes of 2.6.32 kernel.
[fs/lustre-release.git] / lustre / llite / lloop.c
1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
3  *
4  * GPL HEADER START
5  *
6  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
10  * as published by the Free Software Foundation.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
16  * in the LICENSE file that accompanied this code).
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
19  * version 2 along with this program; If not, see
20  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
21  *
22  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
23  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
24  * have any questions.
25  *
26  * GPL HEADER END
27  */
28 /*
29  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
30  * Use is subject to license terms.
31  */
32 /*
33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
35  */
36
37 /*
38  *  linux/drivers/block/loop.c
39  *
40  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
41  *
42  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
43  * permitted under the GNU General Public License.
44  *
45  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
46  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
47  *
48  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
49  *
50  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
51  *
52  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
53  *
54  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
55  *
56  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
57  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
58  *
59  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
60  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
61  * Erik I. Bols?, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
62  *
63  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
64  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
65  * Al Viro too.
66  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
67  *
68  * Support up to 256 loop devices
69  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
70  *
71  * Support for falling back on the write file operation when the address space
72  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
73  * backing filesystem.
74  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
75  *
76  * Still To Fix:
77  * - Advisory locking is ignored here.
78  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
79  *
80  */
81
82 #ifndef AUTOCONF_INCLUDED
83 #include <linux/config.h>
84 #endif
85 #include <linux/module.h>
86
87 #include <linux/sched.h>
88 #include <linux/fs.h>
89 #include <linux/file.h>
90 #include <linux/stat.h>
91 #include <linux/errno.h>
92 #include <linux/major.h>
93 #include <linux/wait.h>
94 #include <linux/blkdev.h>
95 #include <linux/blkpg.h>
96 #include <linux/init.h>
97 #include <linux/smp_lock.h>
98 #include <linux/swap.h>
99 #include <linux/slab.h>
100 #include <linux/suspend.h>
101 #include <linux/writeback.h>
102 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
103 #include <linux/completion.h>
104 #include <linux/highmem.h>
105 #include <linux/gfp.h>
106 #include <linux/swap.h>
107 #include <linux/pagevec.h>
108
109 #include <asm/uaccess.h>
110
111 #include <lustre_lib.h>
112 #include <lustre_lite.h>
113 #include "llite_internal.h"
114
115 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS        PTLRPC_MAX_BRW_PAGES
116
117 /* Possible states of device */
118 enum {
119         LLOOP_UNBOUND,
120         LLOOP_BOUND,
121         LLOOP_RUNDOWN,
122 };
123
124 struct lloop_device {
125         int                  lo_number;
126         int                  lo_refcnt;
127         loff_t               lo_offset;
128         loff_t               lo_sizelimit;
129         int                  lo_flags;
130         int                (*ioctl)(struct lloop_device *, int cmd,
131                                     unsigned long arg);
132
133         struct file         *lo_backing_file;
134         struct block_device *lo_device;
135         unsigned             lo_blocksize;
136
137         int                  old_gfp_mask;
138
139         cfs_spinlock_t       lo_lock;
140         struct bio          *lo_bio;
141         struct bio          *lo_biotail;
142         int                  lo_state;
143         cfs_semaphore_t      lo_sem;
144         cfs_semaphore_t      lo_ctl_mutex;
145         cfs_atomic_t         lo_pending;
146         cfs_waitq_t          lo_bh_wait;
147
148         struct request_queue *lo_queue;
149
150         const struct lu_env *lo_env;
151         struct cl_io         lo_io;
152         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
153
154         /* data to handle bio for lustre. */
155         struct lo_request_data {
156                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
157                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
158         } lo_requests[1];
159 };
160
161 /*
162  * Loop flags
163  */
164 enum {
165         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
166 };
167
168 static int lloop_major;
169 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
170 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
171 static struct lloop_device *loop_dev;
172 static struct gendisk **disks;
173 static cfs_semaphore_t lloop_mutex;
174 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
175
176 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
177 {
178         loff_t size, offset, loopsize;
179
180         /* Compute loopsize in bytes */
181         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
182         offset = lo->lo_offset;
183         loopsize = size - offset;
184         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
185                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
186
187         /*
188          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
189          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
190          */
191         return loopsize >> 9;
192 }
193
194 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
195 {
196         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
197         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
198         struct inode         *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
199         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
200         pgoff_t               offset;
201         int                   ret;
202         int                   i;
203         int                   rw;
204         obd_count             page_count = 0;
205         struct bio_vec       *bvec;
206         struct bio           *bio;
207         ssize_t               bytes;
208
209         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
210         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
211         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
212
213         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
214
215         /* initialize the IO */
216         memset(io, 0, sizeof(*io));
217         io->ci_obj = obj;
218         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
219         if (ret)
220                 return io->ci_result;
221         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
222
223         LASSERT(head != NULL);
224         rw = head->bi_rw;
225         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
226                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
227
228                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
229                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
230                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
231                         BUG_ON(bvec->bv_len != CFS_PAGE_SIZE);
232
233                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
234                         offsets[page_count] = offset;
235                         page_count++;
236                         offset += bvec->bv_len;
237                 }
238                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
239         }
240
241         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
242                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
243                         page_count << PAGE_CACHE_SHIFT);
244
245         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
246         pvec->ldp_nr = page_count;
247
248         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
249          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
250          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
251          * again.
252          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
253          * Thoughts on solution:
254          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
255          *    pre-allocated cl_pages from cl_page_kmem;
256          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
257          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
258          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
259          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
260          *    to store parity;
261          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
262          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved 
263          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
264          *    generic cl_page slab cache.
265          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
266          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
267          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
268          */
269         LOCK_INODE_MUTEX(inode);
270         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
271         UNLOCK_INODE_MUTEX(inode);
272         cl_io_fini(env, io);
273         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
274 }
275
276 /*
277  * Add bio to back of pending list
278  */
279 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
280 {
281         unsigned long flags;
282
283         cfs_spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
284         if (lo->lo_biotail) {
285                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
286                 lo->lo_biotail = bio;
287         } else
288                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
289         cfs_spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
290
291         cfs_atomic_inc(&lo->lo_pending);
292         if (cfs_waitq_active(&lo->lo_bh_wait))
293                 cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
294 }
295
296 /*
297  * Grab first pending buffer
298  */
299 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
300 {
301         struct bio *first;
302         struct bio **bio;
303         unsigned int count = 0;
304         unsigned int page_count = 0;
305         int rw;
306
307         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
308         first = lo->lo_bio;
309         if (unlikely(first == NULL)) {
310                 cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
311                 return 0;
312         }
313
314         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
315         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
316
317         rw = first->bi_rw;
318         bio = &lo->lo_bio;
319         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
320                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
321                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
322                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
323                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
324                         break;
325
326
327                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
328                 count++;
329                 bio = &(*bio)->bi_next;
330         }
331         if (*bio) {
332                 /* Some of bios can't be mergable. */
333                 lo->lo_bio = *bio;
334                 *bio = NULL;
335         } else {
336                 /* Hit the end of queue */
337                 lo->lo_biotail = NULL;
338                 lo->lo_bio = NULL;
339         }
340         *req = first;
341         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
342         return count;
343 }
344
345 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
346 {
347         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
348         int rw = bio_rw(old_bio);
349         int inactive;
350
351         if (!lo)
352                 goto err;
353
354         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
355                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
356
357         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
358         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
359         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
360         if (inactive)
361                 goto err;
362
363         if (rw == WRITE) {
364                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
365                         goto err;
366         } else if (rw == READA) {
367                 rw = READ;
368         } else if (rw != READ) {
369                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
370                 goto err;
371         }
372         loop_add_bio(lo, old_bio);
373         return 0;
374 err:
375         cfs_bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
376         return 0;
377 }
378
379 /*
380  * kick off io on the underlying address space
381  */
382 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
383 {
384         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
385
386         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
387         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
388 }
389
390 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
391 {
392         int ret;
393         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
394         while (bio) {
395                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
396                 bio->bi_next = NULL;
397                 cfs_bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
398                 bio = tmp;
399         }
400 }
401
402 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
403 {
404         return cfs_atomic_read(&lo->lo_pending) ||
405                 (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
406 }
407
408 /*
409  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
410  * to avoid blocking in our make_request_fn.
411  */
412 static int loop_thread(void *data)
413 {
414         struct lloop_device *lo = data;
415         struct bio *bio;
416         unsigned int count;
417         unsigned long times = 0;
418         unsigned long total_count = 0;
419
420         struct lu_env *env;
421         int refcheck;
422         int ret = 0;
423
424         daemonize("lloop%d", lo->lo_number);
425
426         set_user_nice(current, -20);
427
428         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
429
430         env = cl_env_get(&refcheck);
431         if (IS_ERR(env))
432                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
433
434         lo->lo_env = env;
435         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
436         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
437         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
438
439         /*
440          * up sem, we are running
441          */
442         cfs_up(&lo->lo_sem);
443
444         for (;;) {
445                 cfs_wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
446                 if (!cfs_atomic_read(&lo->lo_pending)) {
447                         int exiting = 0;
448                         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
449                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
450                         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
451                         if (exiting)
452                                 break;
453                 }
454
455                 bio = NULL;
456                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
457                 if (!count) {
458                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
459                         continue;
460                 }
461
462                 total_count += count;
463                 if (total_count < count) {     /* overflow */
464                         total_count = count;
465                         times = 1;
466                 } else {
467                         times++;
468                 }
469                 if ((times & 127) == 0) {
470                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
471                                total_count, times, total_count / times);
472                 }
473
474                 LASSERT(bio != NULL);
475                 LASSERT(count <= cfs_atomic_read(&lo->lo_pending));
476                 loop_handle_bio(lo, bio);
477                 cfs_atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
478         }
479         cl_env_put(env, &refcheck);
480
481 out:
482         cfs_up(&lo->lo_sem);
483         return ret;
484 }
485
486 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
487                        struct block_device *bdev, struct file *file)
488 {
489         struct inode         *inode;
490         struct address_space *mapping;
491         int                   lo_flags = 0;
492         int                   error;
493         loff_t                size;
494
495         if (!cfs_try_module_get(THIS_MODULE))
496                 return -ENODEV;
497
498         error = -EBUSY;
499         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
500                 goto out;
501
502         mapping = file->f_mapping;
503         inode = mapping->host;
504
505         error = -EINVAL;
506         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
507                 goto out;
508
509         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
510                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
511
512         size = get_loop_size(lo, file);
513
514         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
515                 error = -EFBIG;
516                 goto out;
517         }
518
519         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
520         truncate_inode_pages(mapping, 0);
521
522         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
523
524         lo->lo_blocksize = CFS_PAGE_SIZE;
525         lo->lo_device = bdev;
526         lo->lo_flags = lo_flags;
527         lo->lo_backing_file = file;
528         lo->ioctl = NULL;
529         lo->lo_sizelimit = 0;
530         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
531         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
532
533         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
534
535         /*
536          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
537          * device
538          */
539         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
540         lo->lo_queue->queuedata = lo;
541         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
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_kernel_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_down(&lo->lo_ctl_mutex);
615         lo->lo_refcnt++;
616         cfs_up(&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_down(&lo->lo_ctl_mutex);
632         --lo->lo_refcnt;
633         cfs_up(&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 #else
645 static int lo_ioctl(struct inode *inode, struct file *unused,
646                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
647 {
648         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
649         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
650 #endif
651         int err = 0;
652
653         cfs_down(&lloop_mutex);
654         switch (cmd) {
655         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
656                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
657                 if (err == 0)
658                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
659                 break;
660         }
661
662         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
663                 __u64 ino = 0;
664
665                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
666                         ino = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode->i_ino;
667
668                 if (put_user(ino, (__u64 *)arg))
669                         err = -EFAULT;
670                 break;
671         }
672
673         default:
674                 err = -EINVAL;
675                 break;
676         }
677         cfs_up(&lloop_mutex);
678
679         return err;
680 }
681
682 static struct block_device_operations lo_fops = {
683         .owner =        THIS_MODULE,
684         .open =         lo_open,
685         .release =      lo_release,
686         .ioctl =        lo_ioctl,
687 };
688
689 /* dynamic iocontrol callback.
690  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
691  * ll_iocontrol_call.
692  *
693  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
694  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
695  */
696 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
697                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
698                                    void *magic, int *rcp)
699 {
700         struct lloop_device *lo = NULL;
701         struct block_device *bdev = NULL;
702         int err = 0;
703         dev_t dev;
704
705         if (magic != ll_iocontrol_magic)
706                 return LLIOC_CONT;
707
708         if (disks == NULL)
709                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
710
711         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
712
713         cfs_down(&lloop_mutex);
714         switch (cmd) {
715         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
716                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
717                 int i;
718
719                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
720                         lo = &loop_dev[i];
721                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
722                                 if (!lo_free)
723                                         lo_free = lo;
724                                 continue;
725                         }
726                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
727                             file->f_dentry->d_inode)
728                                 break;
729                 }
730                 if (lo || !lo_free)
731                         GOTO(out, err = -EBUSY);
732
733                 lo = lo_free;
734                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
735
736                 /* quit if the used pointer is writable */
737                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
738                         GOTO(out, err = -EFAULT);
739
740                 bdev = open_by_devnum(dev, file->f_mode);
741                 if (IS_ERR(bdev))
742                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
743
744                 get_file(file);
745                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
746                 if (err) {
747                         fput(file);
748                         ll_blkdev_put(bdev, 0);
749                 }
750
751                 break;
752         }
753
754         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
755                 int minor;
756
757                 dev = old_decode_dev(arg);
758                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
759                         GOTO(out, err = -EINVAL);
760
761                 minor = MINOR(dev);
762                 if (minor > max_loop - 1)
763                         GOTO(out, err = -EINVAL);
764
765                 lo = &loop_dev[minor];
766                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
767                         GOTO(out, err = -EINVAL);
768
769                 bdev = lo->lo_device;
770                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
771                 if (err == 0)
772                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
773
774                 break;
775         }
776
777         default:
778                 err = -EINVAL;
779                 break;
780         }
781
782 out:
783         cfs_up(&lloop_mutex);
784 out1:
785         if (rcp)
786                 *rcp = err;
787         return LLIOC_STOP;
788 }
789
790 static int __init lloop_init(void)
791 {
792         int        i;
793         unsigned int cmdlist[] = {
794                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
795                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
796         };
797
798         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
799                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
800                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
801                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
802         }
803
804         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
805         if (lloop_major < 0)
806                 return -EIO;
807
808         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
809                lloop_major, max_loop);
810
811         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
812         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
813                 goto out_mem1;
814
815         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
816         if (!loop_dev)
817                 goto out_mem1;
818
819         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
820         if (!disks)
821                 goto out_mem2;
822
823         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
824                 disks[i] = alloc_disk(1);
825                 if (!disks[i])
826                         goto out_mem3;
827         }
828
829         cfs_init_mutex(&lloop_mutex);
830
831         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
832                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
833                 struct gendisk *disk = disks[i];
834
835                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
836                 if (!lo->lo_queue)
837                         goto out_mem4;
838
839                 cfs_init_mutex(&lo->lo_ctl_mutex);
840                 cfs_init_mutex_locked(&lo->lo_sem);
841                 cfs_waitq_init(&lo->lo_bh_wait);
842                 lo->lo_number = i;
843                 cfs_spin_lock_init(&lo->lo_lock);
844                 disk->major = lloop_major;
845                 disk->first_minor = i;
846                 disk->fops = &lo_fops;
847                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
848                 disk->private_data = lo;
849                 disk->queue = lo->lo_queue;
850         }
851
852         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
853         for (i = 0; i < max_loop; i++)
854                 add_disk(disks[i]);
855         return 0;
856
857 out_mem4:
858         while (i--)
859                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
860         i = max_loop;
861 out_mem3:
862         while (i--)
863                 put_disk(disks[i]);
864         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
865 out_mem2:
866         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
867 out_mem1:
868         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
869         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
870         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
871         return -ENOMEM;
872 }
873
874 static void lloop_exit(void)
875 {
876         int i;
877
878         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
879         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
880                 del_gendisk(disks[i]);
881                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
882                 put_disk(disks[i]);
883         }
884         if (ll_unregister_blkdev(lloop_major, "lloop"))
885                 CWARN("lloop: cannot unregister blkdev\n");
886         else
887                 CDEBUG(D_CONFIG, "unregistered lloop major %d\n", lloop_major);
888
889         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
890         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
891 }
892
893 module_init(lloop_init);
894 module_exit(lloop_exit);
895
896 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
897 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
898 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
899 MODULE_LICENSE("GPL");