lustre/llite/lloop.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  19  *
  20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  22  * have any questions.
  23  *
  24  * GPL HEADER END
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  *
  30  * Copyright (c) 2011, Whamcloud, Inc.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  */
  36
  37 /*
  38  *  linux/drivers/block/loop.c
  39  *
  40  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
  41  *
  42  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
  43  * permitted under the GNU General Public License.
  44  *
  45  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  46  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  47  *
  48  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  49  *
  50  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  51  *
  52  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  53  *
  54  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  55  *
  56  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  57  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  58  *
  59  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  60  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  61  * Erik I. Bols?, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  62  *
  63  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  64  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  65  * Al Viro too.
  66  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  67  *
  68  * Support up to 256 loop devices
  69  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  70  *
  71  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  72  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
  73  * backing filesystem.
  74  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  75  *
  76  * Still To Fix:
  77  * - Advisory locking is ignored here.
  78  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  79  *
  80  */
  81
  82 #ifndef AUTOCONF_INCLUDED
  83 #include <linux/config.h>
  84 #endif
  85 #include <linux/module.h>
  86
  87 #include <linux/sched.h>
  88 #include <linux/fs.h>
  89 #include <linux/file.h>
  90 #include <linux/stat.h>
  91 #include <linux/errno.h>
  92 #include <linux/major.h>
  93 #include <linux/wait.h>
  94 #include <linux/blkdev.h>
  95 #include <linux/blkpg.h>
  96 #include <linux/init.h>
  97 #include <linux/swap.h>
  98 #include <linux/slab.h>
  99 #include <linux/suspend.h>
 100 #include <linux/writeback.h>
 101 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
 102 #include <linux/completion.h>
 103 #include <linux/highmem.h>
 104 #include <linux/gfp.h>
 105 #include <linux/swap.h>
 106 #include <linux/pagevec.h>
 107
 108 #include <asm/uaccess.h>
 109
 110 #include <lustre_lib.h>
 111 #include <lustre_lite.h>
 112 #include "llite_internal.h"
 113
 114 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS        PTLRPC_MAX_BRW_PAGES
 115
 116 /* Possible states of device */
 117 enum {
 118         LLOOP_UNBOUND,
 119         LLOOP_BOUND,
 120         LLOOP_RUNDOWN,
 121 };
 122
 123 struct lloop_device {
 124         int                  lo_number;
 125         int                  lo_refcnt;
 126         loff_t               lo_offset;
 127         loff_t               lo_sizelimit;
 128         int                  lo_flags;
 129         int                (*ioctl)(struct lloop_device *, int cmd,
 130                                     unsigned long arg);
 131
 132         struct file         *lo_backing_file;
 133         struct block_device *lo_device;
 134         unsigned             lo_blocksize;
 135
 136         int                  old_gfp_mask;
 137
 138         cfs_spinlock_t       lo_lock;
 139         struct bio          *lo_bio;
 140         struct bio          *lo_biotail;
 141         int                  lo_state;
 142         cfs_semaphore_t      lo_sem;
 143         cfs_mutex_t          lo_ctl_mutex;
 144         cfs_atomic_t         lo_pending;
 145         cfs_waitq_t          lo_bh_wait;
 146
 147         struct request_queue *lo_queue;
 148
 149         const struct lu_env *lo_env;
 150         struct cl_io         lo_io;
 151         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 152
 153         /* data to handle bio for lustre. */
 154         struct lo_request_data {
 155                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 156                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 157         } lo_requests[1];
 158 };
 159
 160 /*
 161  * Loop flags
 162  */
 163 enum {
 164         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 165 };
 166
 167 static int lloop_major;
 168 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 169 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 170 static struct lloop_device *loop_dev;
 171 static struct gendisk **disks;
 172 static cfs_mutex_t lloop_mutex;
 173 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 174
 175 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 176 {
 177         loff_t size, offset, loopsize;
 178
 179         /* Compute loopsize in bytes */
 180         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 181         offset = lo->lo_offset;
 182         loopsize = size - offset;
 183         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 184                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 185
 186         /*
 187          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 188          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 189          */
 190         return loopsize >> 9;
 191 }
 192
 193 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 194 {
 195         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 196         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 197         struct inode         *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 198         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 199         pgoff_t               offset;
 200         int                   ret;
 201         int                   i;
 202         int                   rw;
 203         obd_count             page_count = 0;
 204         struct bio_vec       *bvec;
 205         struct bio           *bio;
 206         ssize_t               bytes;
 207
 208         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 209         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 210         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 211
 212         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 213
 214         /* initialize the IO */
 215         memset(io, 0, sizeof(*io));
 216         io->ci_obj = obj;
 217         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 218         if (ret)
 219                 return io->ci_result;
 220         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 221
 222         LASSERT(head != NULL);
 223         rw = head->bi_rw;
 224         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 225                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 226
 227                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 228                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 229                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 230                         BUG_ON(bvec->bv_len != CFS_PAGE_SIZE);
 231
 232                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 233                         offsets[page_count] = offset;
 234                         page_count++;
 235                         offset += bvec->bv_len;
 236                 }
 237                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 238         }
 239
 240         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 241                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 242                         page_count);
 243
 244         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 245         pvec->ldp_nr = page_count;
 246
 247         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 248          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 249          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 250          * again.
 251          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 252          * Thoughts on solution:
 253          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 254          *    pre-allocated cl_pages from cl_page_kmem;
 255          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 256          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 257          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 258          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 259          *    to store parity;
 260          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 261          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 262          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 263          *    generic cl_page slab cache.
 264          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 265          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 266          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 267          */
 268         LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 269         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 270         UNLOCK_INODE_MUTEX(inode);
 271         cl_io_fini(env, io);
 272         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Add bio to back of pending list
 277  */
 278 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 279 {
 280         unsigned long flags;
 281
 282         cfs_spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 283         if (lo->lo_biotail) {
 284                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 285                 lo->lo_biotail = bio;
 286         } else
 287                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 288         cfs_spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 289
 290         cfs_atomic_inc(&lo->lo_pending);
 291         if (cfs_waitq_active(&lo->lo_bh_wait))
 292                 cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Grab first pending buffer
 297  */
 298 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 299 {
 300         struct bio *first;
 301         struct bio **bio;
 302         unsigned int count = 0;
 303         unsigned int page_count = 0;
 304         int rw;
 305
 306         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 307         first = lo->lo_bio;
 308         if (unlikely(first == NULL)) {
 309                 cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 310                 return 0;
 311         }
 312
 313         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 314         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 315
 316         rw = first->bi_rw;
 317         bio = &lo->lo_bio;
 318         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 319                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 320                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 321                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 322                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 323                         break;
 324
 325
 326                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 327                 count++;
 328                 bio = &(*bio)->bi_next;
 329         }
 330         if (*bio) {
 331                 /* Some of bios can't be mergable. */
 332                 lo->lo_bio = *bio;
 333                 *bio = NULL;
 334         } else {
 335                 /* Hit the end of queue */
 336                 lo->lo_biotail = NULL;
 337                 lo->lo_bio = NULL;
 338         }
 339         *req = first;
 340         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 341         return count;
 342 }
 343
 344 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 345 {
 346         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 347         int rw = bio_rw(old_bio);
 348         int inactive;
 349
 350         if (!lo)
 351                 goto err;
 352
 353         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 354                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 355
 356         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 357         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 358         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 359         if (inactive)
 360                 goto err;
 361
 362         if (rw == WRITE) {
 363                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 364                         goto err;
 365         } else if (rw == READA) {
 366                 rw = READ;
 367         } else if (rw != READ) {
 368                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 369                 goto err;
 370         }
 371         loop_add_bio(lo, old_bio);
 372         return 0;
 373 err:
 374         cfs_bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 375         return 0;
 376 }
 377
 378 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 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 #endif
 390
 391 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 392 {
 393         int ret;
 394         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 395         while (bio) {
 396                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 397                 bio->bi_next = NULL;
 398                 cfs_bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 399                 bio = tmp;
 400         }
 401 }
 402
 403 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 404 {
 405         return cfs_atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 406                 (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 411  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 412  */
 413 static int loop_thread(void *data)
 414 {
 415         struct lloop_device *lo = data;
 416         struct bio *bio;
 417         unsigned int count;
 418         unsigned long times = 0;
 419         unsigned long total_count = 0;
 420
 421         struct lu_env *env;
 422         int refcheck;
 423         int ret = 0;
 424
 425         daemonize("lloop%d", lo->lo_number);
 426
 427         set_user_nice(current, -20);
 428
 429         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 430
 431         env = cl_env_get(&refcheck);
 432         if (IS_ERR(env))
 433                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 434
 435         lo->lo_env = env;
 436         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 437         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 438         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 439
 440         /*
 441          * up sem, we are running
 442          */
 443         cfs_up(&lo->lo_sem);
 444
 445         for (;;) {
 446                 cfs_wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 447                 if (!cfs_atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 448                         int exiting = 0;
 449                         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 450                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 451                         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 452                         if (exiting)
 453                                 break;
 454                 }
 455
 456                 bio = NULL;
 457                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 458                 if (!count) {
 459                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 460                         continue;
 461                 }
 462
 463                 total_count += count;
 464                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 465                         total_count = count;
 466                         times = 1;
 467                 } else {
 468                         times++;
 469                 }
 470                 if ((times & 127) == 0) {
 471                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 472                                total_count, times, total_count / times);
 473                 }
 474
 475                 LASSERT(bio != NULL);
 476                 LASSERT(count <= cfs_atomic_read(&lo->lo_pending));
 477                 loop_handle_bio(lo, bio);
 478                 cfs_atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 479         }
 480         cl_env_put(env, &refcheck);
 481
 482 out:
 483         cfs_up(&lo->lo_sem);
 484         return ret;
 485 }
 486
 487 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 488                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 489 {
 490         struct inode         *inode;
 491         struct address_space *mapping;
 492         int                   lo_flags = 0;
 493         int                   error;
 494         loff_t                size;
 495
 496         if (!cfs_try_module_get(THIS_MODULE))
 497                 return -ENODEV;
 498
 499         error = -EBUSY;
 500         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 501                 goto out;
 502
 503         mapping = file->f_mapping;
 504         inode = mapping->host;
 505
 506         error = -EINVAL;
 507         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 508                 goto out;
 509
 510         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 511                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 512
 513         size = get_loop_size(lo, file);
 514
 515         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 516                 error = -EFBIG;
 517                 goto out;
 518         }
 519
 520         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 521         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 522
 523         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 524
 525         lo->lo_blocksize = CFS_PAGE_SIZE;
 526         lo->lo_device = bdev;
 527         lo->lo_flags = lo_flags;
 528         lo->lo_backing_file = file;
 529         lo->ioctl = NULL;
 530         lo->lo_sizelimit = 0;
 531         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 532         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 533
 534         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 535
 536         /*
 537          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 538          * device
 539          */
 540         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 541         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 542 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 543         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 544 #endif
 545
 546         /* queue parameters */
 547         CLASSERT(CFS_PAGE_SIZE < (1 << (sizeof(unsigned short) * 8)));
 548         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue,
 549                                      (unsigned short)CFS_PAGE_SIZE);
 550         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 551                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (CFS_PAGE_SHIFT - 9));
 552         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 553
 554         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 555         bd_set_size(bdev, size << 9);
 556
 557         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 558
 559         cfs_create_thread(loop_thread, lo, CLONE_KERNEL);
 560         cfs_down(&lo->lo_sem);
 561         return 0;
 562
 563  out:
 564         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 565         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 566         return error;
 567 }
 568
 569 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 570                        int count)
 571 {
 572         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 573         int gfp = lo->old_gfp_mask;
 574
 575         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 576                 return -ENXIO;
 577
 578         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 579                 return -EBUSY;
 580
 581         if (filp == NULL)
 582                 return -EINVAL;
 583
 584         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 585         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 586         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 587         cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 588
 589         cfs_down(&lo->lo_sem);
 590         lo->lo_backing_file = NULL;
 591         lo->ioctl = NULL;
 592         lo->lo_device = NULL;
 593         lo->lo_offset = 0;
 594         lo->lo_sizelimit = 0;
 595         lo->lo_flags = 0;
 596         ll_invalidate_bdev(bdev, 0);
 597         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 598         bd_set_size(bdev, 0);
 599         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 600         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 601         fput(filp);
 602         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 603         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 604         return 0;
 605 }
 606
 607 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 608 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 609 {
 610         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 611 #else
 612 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 613 {
 614         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 615 #endif
 616
 617         cfs_mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 618         lo->lo_refcnt++;
 619         cfs_mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 620
 621         return 0;
 622 }
 623
 624 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 625 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 626 {
 627         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 628 #else
 629 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
 630 {
 631         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 632 #endif
 633
 634         cfs_mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 635         --lo->lo_refcnt;
 636         cfs_mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 637
 638         return 0;
 639 }
 640
 641 /* lloop device node's ioctl function. */
 642 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 643 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 644                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 645 {
 646         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 647         struct inode *inode = NULL;
 648         int err = 0;
 649 #else
 650 static int lo_ioctl(struct inode *inode, struct file *unused,
 651                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 652 {
 653         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 654         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
 655         int err = 0;
 656 #endif
 657
 658         cfs_mutex_lock(&lloop_mutex);
 659         switch (cmd) {
 660         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 661                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 662                 if (err == 0)
 663                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 664                 break;
 665         }
 666
 667         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 668                 struct lu_fid fid;
 669
 670                 LASSERT(lo->lo_backing_file != NULL);
 671                 if (inode == NULL)
 672                         inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 673                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 674                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 675                 else
 676                         fid_zero(&fid);
 677
 678                 if (copy_to_user((struct lu_fid *)arg, &fid, sizeof(fid)))
 679                         err = -EFAULT;
 680                 break;
 681         }
 682
 683         default:
 684                 err = -EINVAL;
 685                 break;
 686         }
 687         cfs_mutex_unlock(&lloop_mutex);
 688
 689         return err;
 690 }
 691
 692 static struct block_device_operations lo_fops = {
 693         .owner =        THIS_MODULE,
 694         .open =         lo_open,
 695         .release =      lo_release,
 696         .ioctl =        lo_ioctl,
 697 };
 698
 699 /* dynamic iocontrol callback.
 700  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 701  * ll_iocontrol_call.
 702  *
 703  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 704  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 705  */
 706 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 707                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 708                                    void *magic, int *rcp)
 709 {
 710         struct lloop_device *lo = NULL;
 711         struct block_device *bdev = NULL;
 712         int err = 0;
 713         dev_t dev;
 714
 715         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 716                 return LLIOC_CONT;
 717
 718         if (disks == NULL)
 719                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 720
 721         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 722
 723         cfs_mutex_lock(&lloop_mutex);
 724         switch (cmd) {
 725         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 726                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 727                 int i;
 728
 729                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 730                         lo = &loop_dev[i];
 731                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 732                                 if (!lo_free)
 733                                         lo_free = lo;
 734                                 continue;
 735                         }
 736                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 737                             file->f_dentry->d_inode)
 738                                 break;
 739                 }
 740                 if (lo || !lo_free)
 741                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 742
 743                 lo = lo_free;
 744                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 745
 746                 /* quit if the used pointer is writable */
 747                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
 748                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 749
 750                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 751                 if (IS_ERR(bdev))
 752                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 753
 754                 get_file(file);
 755                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 756                 if (err) {
 757                         fput(file);
 758                         ll_blkdev_put(bdev, 0);
 759                 }
 760
 761                 break;
 762         }
 763
 764         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 765                 int minor;
 766
 767                 dev = old_decode_dev(arg);
 768                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 769                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 770
 771                 minor = MINOR(dev);
 772                 if (minor > max_loop - 1)
 773                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 774
 775                 lo = &loop_dev[minor];
 776                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 777                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 778
 779                 bdev = lo->lo_device;
 780                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 781                 if (err == 0)
 782                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 783
 784                 break;
 785         }
 786
 787         default:
 788                 err = -EINVAL;
 789                 break;
 790         }
 791
 792 out:
 793         cfs_mutex_unlock(&lloop_mutex);
 794 out1:
 795         if (rcp)
 796                 *rcp = err;
 797         return LLIOC_STOP;
 798 }
 799
 800 static int __init lloop_init(void)
 801 {
 802         int        i;
 803         unsigned int cmdlist[] = {
 804                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 805                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 806         };
 807
 808         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 809                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 810                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 811                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 812         }
 813
 814         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 815         if (lloop_major < 0)
 816                 return -EIO;
 817
 818         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 819                lloop_major, max_loop);
 820
 821         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 822         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 823                 goto out_mem1;
 824
 825         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 826         if (!loop_dev)
 827                 goto out_mem1;
 828
 829         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 830         if (!disks)
 831                 goto out_mem2;
 832
 833         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 834                 disks[i] = alloc_disk(1);
 835                 if (!disks[i])
 836                         goto out_mem3;
 837         }
 838
 839         cfs_mutex_init(&lloop_mutex);
 840
 841         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 842                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 843                 struct gendisk *disk = disks[i];
 844
 845                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 846                 if (!lo->lo_queue)
 847                         goto out_mem4;
 848
 849                 cfs_mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 850                 cfs_sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 851                 cfs_waitq_init(&lo->lo_bh_wait);
 852                 lo->lo_number = i;
 853                 cfs_spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 854                 disk->major = lloop_major;
 855                 disk->first_minor = i;
 856                 disk->fops = &lo_fops;
 857                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 858                 disk->private_data = lo;
 859                 disk->queue = lo->lo_queue;
 860         }
 861
 862         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 863         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 864                 add_disk(disks[i]);
 865         return 0;
 866
 867 out_mem4:
 868         while (i--)
 869                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 870         i = max_loop;
 871 out_mem3:
 872         while (i--)
 873                 put_disk(disks[i]);
 874         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 875 out_mem2:
 876         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 877 out_mem1:
 878         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 879         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 880         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 881         return -ENOMEM;
 882 }
 883
 884 static void lloop_exit(void)
 885 {
 886         int i;
 887
 888         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 889         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 890                 del_gendisk(disks[i]);
 891                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 892                 put_disk(disks[i]);
 893         }
 894         if (ll_unregister_blkdev(lloop_major, "lloop"))
 895                 CWARN("lloop: cannot unregister blkdev\n");
 896         else
 897                 CDEBUG(D_CONFIG, "unregistered lloop major %d\n", lloop_major);
 898
 899         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 900         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 901 }
 902
 903 module_init(lloop_init);
 904 module_exit(lloop_exit);
 905
 906 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 907 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 908 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 909 MODULE_LICENSE("GPL");