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.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
  19  *
  20  * GPL HEADER END
  21  */
  22 /*
  23  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  24  * Use is subject to license terms.
  25  *
  26  * Copyright (c) 2011, 2014, Intel Corporation.
  27  */
  28 /*
  29  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  30  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  31  */
  32
  33 /*
  34  *  linux/drivers/block/loop.c
  35  *
  36  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
  37  *
  38  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
  39  * permitted under the GNU General Public License.
  40  *
  41  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  42  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  43  *
  44  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  45  *
  46  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  47  *
  48  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  49  *
  50  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  51  *
  52  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  53  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  54  *
  55  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  56  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  57  * Erik I. Bols?, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  58  *
  59  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  60  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  61  * Al Viro too.
  62  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  63  *
  64  * Support up to 256 loop devices
  65  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  66  *
  67  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  68  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
  69  * backing filesystem.
  70  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  71  *
  72  * Still To Fix:
  73  * - Advisory locking is ignored here.
  74  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  75  *
  76  */
  77
  78 #include <linux/module.h>
  79
  80 #include <linux/sched.h>
  81 #include <linux/kthread.h>
  82 #include <linux/fs.h>
  83 #include <linux/file.h>
  84 #include <linux/stat.h>
  85 #include <linux/errno.h>
  86 #include <linux/major.h>
  87 #include <linux/wait.h>
  88 #include <linux/blkdev.h>
  89 #include <linux/blkpg.h>
  90 #include <linux/init.h>
  91 #include <linux/swap.h>
  92 #include <linux/slab.h>
  93 #include <linux/suspend.h>
  94 #include <linux/writeback.h>
  95 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
  96 #include <linux/completion.h>
  97 #include <linux/highmem.h>
  98 #include <linux/gfp.h>
  99 #include <linux/swap.h>
 100 #include <linux/pagevec.h>
 101
 102 #include <asm/uaccess.h>
 103
 104 #include <lustre_lib.h>
 105 #include "llite_internal.h"
 106
 107 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS        LNET_MAX_IOV
 108
 109 /* Possible states of device */
 110 enum {
 111         LLOOP_UNBOUND,
 112         LLOOP_BOUND,
 113         LLOOP_RUNDOWN,
 114 };
 115
 116 struct lloop_device {
 117         int                  lo_number;
 118         int                  lo_refcnt;
 119         loff_t               lo_offset;
 120         loff_t               lo_sizelimit;
 121         int                  lo_flags;
 122         struct file         *lo_backing_file;
 123         struct block_device *lo_device;
 124         unsigned             lo_blocksize;
 125
 126         gfp_t                   old_gfp_mask;
 127
 128         spinlock_t              lo_lock;
 129         struct bio              *lo_bio;
 130         struct bio              *lo_biotail;
 131         int                     lo_state;
 132         struct semaphore        lo_sem;
 133         struct mutex            lo_ctl_mutex;
 134         atomic_t                lo_pending;
 135         wait_queue_head_t       lo_bh_wait;
 136
 137         struct request_queue *lo_queue;
 138
 139         const struct lu_env *lo_env;
 140         struct cl_io         lo_io;
 141         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 142
 143         /* data to handle bio for lustre. */
 144         struct lo_request_data {
 145                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 146                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 147         } lo_requests[1];
 148 };
 149
 150 /*
 151  * Loop flags
 152  */
 153 enum {
 154         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 155 };
 156
 157 static int lloop_major;
 158 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 159 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 160 static struct lloop_device *loop_dev;
 161 static struct gendisk **disks;
 162 static struct mutex lloop_mutex;
 163 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 164
 165 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 166 {
 167         loff_t size, offset, loopsize;
 168
 169         /* Compute loopsize in bytes */
 170         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 171         offset = lo->lo_offset;
 172         loopsize = size - offset;
 173         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 174                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 175
 176         /*
 177          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 178          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 179          */
 180         return loopsize >> 9;
 181 }
 182
 183 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 184 {
 185         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 186         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 187         struct dentry        *de    = file_dentry(lo->lo_backing_file);
 188         struct inode         *inode = de->d_inode;
 189         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 190         pgoff_t               offset;
 191         int                   ret;
 192         int                   iter;
 193         struct bio_vec       *bvec;
 194         int                   rw;
 195         size_t                page_count = 0;
 196         struct bio           *bio;
 197         ssize_t               bytes;
 198
 199         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 200         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 201         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 202
 203         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 204
 205         /* initialize the IO */
 206         memset(io, 0, sizeof(*io));
 207         io->ci_obj = obj;
 208         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 209         if (ret)
 210                 return io->ci_result;
 211         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 212
 213         LASSERT(head != NULL);
 214         rw = head->bi_rw;
 215         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 216                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 217
 218 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 219                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_iter.bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 220 #else
 221                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 222 #endif
 223                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter) {
 224                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 225                         BUG_ON(bvec->bv_len != PAGE_SIZE);
 226
 227                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 228                         offsets[page_count] = offset;
 229                         page_count++;
 230                         offset += bvec->bv_len;
 231                 }
 232                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 233         }
 234
 235         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 236                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 237                         page_count);
 238
 239         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_SHIFT;
 240         pvec->ldp_nr = page_count;
 241
 242         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 243          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 244          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 245          * again.
 246          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 247          * Thoughts on solution:
 248          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 249          *    pre-allocated cl_pages;
 250          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 251          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 252          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 253          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 254          *    to store parity;
 255          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 256          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 257          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 258          *    generic cl_page slab cache.
 259          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 260          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 261          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 262          */
 263         inode_lock(inode);
 264         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 265         inode_unlock(inode);
 266         cl_io_fini(env, io);
 267         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 268 }
 269
 270 /*
 271  * Add bio to back of pending list
 272  */
 273 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 274 {
 275         unsigned long flags;
 276
 277         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 278         if (lo->lo_biotail) {
 279                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 280                 lo->lo_biotail = bio;
 281         } else
 282                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 283         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 284
 285         atomic_inc(&lo->lo_pending);
 286         if (waitqueue_active(&lo->lo_bh_wait))
 287                 wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 288 }
 289
 290 /*
 291  * Grab first pending buffer
 292  */
 293 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 294 {
 295         struct bio *first;
 296         struct bio **bio;
 297         unsigned int count = 0;
 298         unsigned int page_count = 0;
 299         int rw;
 300
 301         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 302         first = lo->lo_bio;
 303         if (unlikely(first == NULL)) {
 304                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 305                 return 0;
 306         }
 307
 308         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 309         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 310
 311         rw = first->bi_rw;
 312         bio = &lo->lo_bio;
 313         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 314 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 315                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 316                        (unsigned long long)(*bio)->bi_iter.bi_sector,
 317                        (*bio)->bi_iter.bi_size, page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 318 #else
 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 #endif
 323                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 324                         break;
 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         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 341         return count;
 342 }
 343
 344 static ll_mrf_ret
 345 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 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 355         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 356                (unsigned long long)old_bio->bi_iter.bi_sector,
 357                old_bio->bi_iter.bi_size);
 358 #else
 359         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 360                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 361 #endif
 362
 363         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 364         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 365         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 366         if (inactive)
 367                 goto err;
 368
 369         if (rw == WRITE) {
 370                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 371                         goto err;
 372         } else if (rw == READA) {
 373                 rw = READ;
 374         } else if (rw != READ) {
 375                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 376                 goto err;
 377         }
 378         loop_add_bio(lo, old_bio);
 379         LL_MRF_RETURN(0);
 380 err:
 381         bio_io_error(old_bio);
 382         LL_MRF_RETURN(0);
 383 }
 384
 385 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 386 /*
 387  * kick off io on the underlying address space
 388  */
 389 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 390 {
 391         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 392
 393         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 394         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 395 }
 396 #endif
 397
 398 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 399 {
 400         int ret;
 401
 402         ret  = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 403         while (bio) {
 404                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 405
 406                 bio->bi_next = NULL;
 407 #ifdef HAVE_BIO_ENDIO_USES_ONE_ARG
 408                 bio->bi_error = ret;
 409                 bio_endio(bio);
 410 #else
 411                 bio_endio(bio, ret);
 412 #endif
 413                 bio = tmp;
 414         }
 415 }
 416
 417 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 418 {
 419         return atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 420                (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 421 }
 422
 423 /*
 424  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 425  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 426  */
 427 static int loop_thread(void *data)
 428 {
 429         struct lloop_device *lo = data;
 430         struct bio *bio;
 431         unsigned int count;
 432         unsigned long times = 0;
 433         unsigned long total_count = 0;
 434
 435         struct lu_env *env;
 436         __u16 refcheck;
 437         int ret = 0;
 438
 439         set_user_nice(current, -20);
 440
 441         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 442
 443         env = cl_env_get(&refcheck);
 444         if (IS_ERR(env))
 445                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 446
 447         lo->lo_env = env;
 448         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 449         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 450         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 451
 452         /*
 453          * up sem, we are running
 454          */
 455         up(&lo->lo_sem);
 456
 457         for (;;) {
 458                 wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 459                 if (!atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 460                         int exiting = 0;
 461                         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 462                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 463                         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 464                         if (exiting)
 465                                 break;
 466                 }
 467
 468                 bio = NULL;
 469                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 470                 if (!count) {
 471                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 472                         continue;
 473                 }
 474
 475                 total_count += count;
 476                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 477                         total_count = count;
 478                         times = 1;
 479                 } else {
 480                         times++;
 481                 }
 482                 if ((times & 127) == 0) {
 483                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 484                                total_count, times, total_count / times);
 485                 }
 486
 487                 LASSERT(bio != NULL);
 488                 LASSERT(count <= atomic_read(&lo->lo_pending));
 489                 loop_handle_bio(lo, bio);
 490                 atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 491         }
 492         cl_env_put(env, &refcheck);
 493
 494 out:
 495         up(&lo->lo_sem);
 496         return ret;
 497 }
 498
 499 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 500                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 501 {
 502         struct inode         *inode;
 503         struct address_space *mapping;
 504         int                   lo_flags = 0;
 505         int                   error;
 506         loff_t                size;
 507
 508         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 509                 return -ENODEV;
 510
 511         error = -EBUSY;
 512         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 513                 goto out;
 514
 515         mapping = file->f_mapping;
 516         inode = mapping->host;
 517
 518         error = -EINVAL;
 519         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 520                 goto out;
 521
 522         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 523                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 524
 525         size = get_loop_size(lo, file);
 526
 527         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 528                 error = -EFBIG;
 529                 goto out;
 530         }
 531
 532         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 533         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 534
 535         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 536
 537         lo->lo_blocksize = PAGE_SIZE;
 538         lo->lo_device = bdev;
 539         lo->lo_flags = lo_flags;
 540         lo->lo_backing_file = file;
 541         lo->lo_sizelimit = 0;
 542         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 543         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 544
 545         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 546
 547         /*
 548          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 549          * device
 550          */
 551         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 552         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 553 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 554         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 555 #endif
 556
 557         /* queue parameters */
 558         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 559                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (PAGE_SHIFT - 9));
 560         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 561
 562         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 563         bd_set_size(bdev, size << 9);
 564
 565         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 566
 567         kthread_run(loop_thread, lo, "lloop%d", lo->lo_number);
 568         down(&lo->lo_sem);
 569         return 0;
 570
 571 out:
 572         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 573         module_put(THIS_MODULE);
 574         return error;
 575 }
 576
 577 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 578                        int count)
 579 {
 580         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 581         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
 582
 583         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 584                 return -ENXIO;
 585
 586         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 587                 return -EBUSY;
 588
 589         if (filp == NULL)
 590                 return -EINVAL;
 591
 592         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 593         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 594         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 595         wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 596
 597         down(&lo->lo_sem);
 598         lo->lo_backing_file = NULL;
 599         lo->lo_device = NULL;
 600         lo->lo_offset = 0;
 601         lo->lo_sizelimit = 0;
 602         lo->lo_flags = 0;
 603         invalidate_bdev(bdev);
 604         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 605         bd_set_size(bdev, 0);
 606         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 607         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 608         fput(filp);
 609         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 610         module_put(THIS_MODULE);
 611         return 0;
 612 }
 613
 614 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 615 {
 616         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 617
 618         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 619         lo->lo_refcnt++;
 620         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 621
 622         return 0;
 623 }
 624
 625 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 626 static int
 627 #else
 628 static void
 629 #endif
 630 lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 631 {
 632         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 633
 634         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 635         --lo->lo_refcnt;
 636         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 637 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 638         return 0;
 639 #endif
 640 }
 641
 642 /* lloop device node's ioctl function. */
 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         int err = 0;
 648
 649         mutex_lock(&lloop_mutex);
 650         switch (cmd) {
 651         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 652                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 653                 if (err == 0)
 654                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 655                 break;
 656         }
 657
 658         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 659                 struct inode *inode;
 660                 struct lu_fid fid;
 661
 662                 if (lo->lo_backing_file == NULL) {
 663                         err = -ENOENT;
 664                         break;
 665                 }
 666                 inode = file_inode(lo->lo_backing_file);
 667                 if (inode != NULL && lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 668                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 669                 else
 670                         fid_zero(&fid);
 671
 672                 if (copy_to_user((struct lu_fid __user *)arg,
 673                                  &fid, sizeof(fid)))
 674                         err = -EFAULT;
 675                 break;
 676         }
 677
 678         default:
 679                 err = -EINVAL;
 680                 break;
 681         }
 682         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 683
 684         return err;
 685 }
 686
 687 static struct block_device_operations lo_fops = {
 688         .owner =        THIS_MODULE,
 689         .open =         lo_open,
 690         .release =      lo_release,
 691         .ioctl =        lo_ioctl,
 692 };
 693
 694 /* dynamic iocontrol callback.
 695  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 696  * ll_iocontrol_call.
 697  *
 698  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 699  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 700  */
 701 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 702                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 703                                    void *magic, int *rcp)
 704 {
 705         struct lloop_device *lo = NULL;
 706         struct block_device *bdev = NULL;
 707         int err = 0;
 708         dev_t dev;
 709
 710         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 711                 return LLIOC_CONT;
 712
 713         if (disks == NULL)
 714                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 715
 716         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 717
 718         mutex_lock(&lloop_mutex);
 719         switch (cmd) {
 720         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 721                 struct inode *inode = file_inode(file);
 722                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 723                 int i;
 724
 725                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 726                         lo = &loop_dev[i];
 727                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 728                                 if (!lo_free)
 729                                         lo_free = lo;
 730                                 continue;
 731                         }
 732                         if (file_inode(lo->lo_backing_file) == inode)
 733                                 break;
 734                 }
 735                 if (lo || !lo_free)
 736                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 737
 738                 lo = lo_free;
 739                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 740
 741                 /* quit if the used pointer is writable */
 742                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long __user *)arg))
 743                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 744
 745                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 746                 if (IS_ERR(bdev))
 747                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 748
 749                 get_file(file);
 750                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 751                 if (err) {
 752                         fput(file);
 753                         blkdev_put(bdev, 0);
 754                 }
 755
 756                 break;
 757         }
 758
 759         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 760                 int minor;
 761
 762                 dev = old_decode_dev(arg);
 763                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 764                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 765
 766                 minor = MINOR(dev);
 767                 if (minor > max_loop - 1)
 768                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 769
 770                 lo = &loop_dev[minor];
 771                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 772                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 773
 774                 bdev = lo->lo_device;
 775                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 776                 if (err == 0)
 777                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 778
 779                 break;
 780         }
 781
 782         default:
 783                 err = -EINVAL;
 784                 break;
 785         }
 786
 787 out:
 788         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 789 out1:
 790         if (rcp)
 791                 *rcp = err;
 792         return LLIOC_STOP;
 793 }
 794
 795 static int __init lloop_init(void)
 796 {
 797         int        i;
 798         unsigned int cmdlist[] = {
 799                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 800                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 801         };
 802
 803         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 804                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 805                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 806                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 807         }
 808
 809         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 810         if (lloop_major < 0)
 811                 return -EIO;
 812
 813         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 814                lloop_major, max_loop);
 815
 816         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 817         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 818                 goto out_mem1;
 819
 820         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 821         if (!loop_dev)
 822                 goto out_mem1;
 823
 824         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 825         if (!disks)
 826                 goto out_mem2;
 827
 828         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 829                 disks[i] = alloc_disk(1);
 830                 if (!disks[i])
 831                         goto out_mem3;
 832         }
 833
 834         mutex_init(&lloop_mutex);
 835
 836         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 837                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 838                 struct gendisk *disk = disks[i];
 839
 840                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 841                 if (!lo->lo_queue)
 842                         goto out_mem4;
 843
 844                 mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 845                 sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 846                 init_waitqueue_head(&lo->lo_bh_wait);
 847                 lo->lo_number = i;
 848                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 849                 disk->major = lloop_major;
 850                 disk->first_minor = i;
 851                 disk->fops = &lo_fops;
 852                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 853                 disk->private_data = lo;
 854                 disk->queue = lo->lo_queue;
 855         }
 856
 857         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 858         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 859                 add_disk(disks[i]);
 860         return 0;
 861
 862 out_mem4:
 863         while (i--)
 864                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 865         i = max_loop;
 866 out_mem3:
 867         while (i--)
 868                 put_disk(disks[i]);
 869         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 870 out_mem2:
 871         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 872 out_mem1:
 873         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 874         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 875         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 876         return -ENOMEM;
 877 }
 878
 879 static void __exit lloop_exit(void)
 880 {
 881         int i;
 882
 883         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 884         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 885                 del_gendisk(disks[i]);
 886                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 887                 put_disk(disks[i]);
 888         }
 889         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 890
 891         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 892         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 893 }
 894
 895 module_param(max_loop, int, 0444);
 896 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "maximum of lloop_device");
 897 MODULE_AUTHOR("OpenSFS, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 898 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 899 MODULE_VERSION(LUSTRE_VERSION_STRING);
 900 MODULE_LICENSE("GPL");
 901
 902 module_init(lloop_init);
 903 module_exit(lloop_exit);