lustre/llite/lloop.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  19  *
  20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  22  * have any questions.
  23  *
  24  * GPL HEADER END
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  *
  30  * Copyright (c) 2011, 2013, Intel Corporation.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  */
  36
  37 /*
  38  *  linux/drivers/block/loop.c
  39  *
  40  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
  41  *
  42  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
  43  * permitted under the GNU General Public License.
  44  *
  45  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  46  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  47  *
  48  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  49  *
  50  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  51  *
  52  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  53  *
  54  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  55  *
  56  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  57  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  58  *
  59  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  60  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  61  * Erik I. Bols?, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  62  *
  63  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  64  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  65  * Al Viro too.
  66  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  67  *
  68  * Support up to 256 loop devices
  69  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  70  *
  71  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  72  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
  73  * backing filesystem.
  74  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  75  *
  76  * Still To Fix:
  77  * - Advisory locking is ignored here.
  78  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  79  *
  80  */
  81
  82 #include <linux/module.h>
  83
  84 #include <linux/sched.h>
  85 #include <linux/fs.h>
  86 #include <linux/file.h>
  87 #include <linux/stat.h>
  88 #include <linux/errno.h>
  89 #include <linux/major.h>
  90 #include <linux/wait.h>
  91 #include <linux/blkdev.h>
  92 #include <linux/blkpg.h>
  93 #include <linux/init.h>
  94 #include <linux/swap.h>
  95 #include <linux/slab.h>
  96 #include <linux/suspend.h>
  97 #include <linux/writeback.h>
  98 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
  99 #include <linux/completion.h>
 100 #include <linux/highmem.h>
 101 #include <linux/gfp.h>
 102 #include <linux/swap.h>
 103 #include <linux/pagevec.h>
 104
 105 #include <asm/uaccess.h>
 106
 107 #include <lustre_lib.h>
 108 #include <lustre_lite.h>
 109 #include "llite_internal.h"
 110
 111 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS        LNET_MAX_IOV
 112
 113 /* Possible states of device */
 114 enum {
 115         LLOOP_UNBOUND,
 116         LLOOP_BOUND,
 117         LLOOP_RUNDOWN,
 118 };
 119
 120 struct lloop_device {
 121         int                  lo_number;
 122         int                  lo_refcnt;
 123         loff_t               lo_offset;
 124         loff_t               lo_sizelimit;
 125         int                  lo_flags;
 126         struct file         *lo_backing_file;
 127         struct block_device *lo_device;
 128         unsigned             lo_blocksize;
 129
 130         gfp_t                   old_gfp_mask;
 131
 132         spinlock_t              lo_lock;
 133         struct bio              *lo_bio;
 134         struct bio              *lo_biotail;
 135         int                     lo_state;
 136         struct semaphore        lo_sem;
 137         struct mutex            lo_ctl_mutex;
 138         atomic_t                lo_pending;
 139         wait_queue_head_t       lo_bh_wait;
 140
 141         struct request_queue *lo_queue;
 142
 143         const struct lu_env *lo_env;
 144         struct cl_io         lo_io;
 145         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 146
 147         /* data to handle bio for lustre. */
 148         struct lo_request_data {
 149                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 150                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 151         } lo_requests[1];
 152 };
 153
 154 /*
 155  * Loop flags
 156  */
 157 enum {
 158         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 159 };
 160
 161 static int lloop_major;
 162 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 163 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 164 static struct lloop_device *loop_dev;
 165 static struct gendisk **disks;
 166 static struct mutex lloop_mutex;
 167 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 168
 169 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 170 {
 171         loff_t size, offset, loopsize;
 172
 173         /* Compute loopsize in bytes */
 174         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 175         offset = lo->lo_offset;
 176         loopsize = size - offset;
 177         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 178                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 179
 180         /*
 181          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 182          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 183          */
 184         return loopsize >> 9;
 185 }
 186
 187 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 188 {
 189         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 190         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 191         struct inode         *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 192         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 193         pgoff_t               offset;
 194         int                   ret;
 195 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 196         struct bvec_iter      iter;
 197         struct bio_vec        bvec;
 198 #else
 199         int                   iter;
 200         struct bio_vec       *bvec;
 201 #endif
 202         int                   rw;
 203         obd_count             page_count = 0;
 204         struct bio           *bio;
 205         ssize_t               bytes;
 206
 207         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 208         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 209         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 210
 211         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 212
 213         /* initialize the IO */
 214         memset(io, 0, sizeof(*io));
 215         io->ci_obj = obj;
 216         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 217         if (ret)
 218                 return io->ci_result;
 219         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 220
 221         LASSERT(head != NULL);
 222         rw = head->bi_rw;
 223         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 224                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 225
 226 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 227                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_iter.bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 228                 bio_for_each_segment(bvec, bio, iter) {
 229                         BUG_ON(bvec.bv_offset != 0);
 230                         BUG_ON(bvec.bv_len != PAGE_CACHE_SIZE);
 231
 232                         pages[page_count] = bvec.bv_page;
 233                         offsets[page_count] = offset;
 234                         page_count++;
 235                         offset += bvec.bv_len;
 236 #else
 237                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 238                 bio_for_each_segment(bvec, bio, iter) {
 239                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 240                         BUG_ON(bvec->bv_len != PAGE_CACHE_SIZE);
 241
 242                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 243                         offsets[page_count] = offset;
 244                         page_count++;
 245                         offset += bvec->bv_len;
 246 #endif
 247                 }
 248                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 249         }
 250
 251         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 252                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 253                         page_count);
 254
 255         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 256         pvec->ldp_nr = page_count;
 257
 258         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 259          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 260          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 261          * again.
 262          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 263          * Thoughts on solution:
 264          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 265          *    pre-allocated cl_pages;
 266          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 267          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 268          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 269          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 270          *    to store parity;
 271          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 272          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 273          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 274          *    generic cl_page slab cache.
 275          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 276          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 277          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 278          */
 279         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 280         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 281         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 282         cl_io_fini(env, io);
 283         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Add bio to back of pending list
 288  */
 289 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 290 {
 291         unsigned long flags;
 292
 293         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 294         if (lo->lo_biotail) {
 295                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 296                 lo->lo_biotail = bio;
 297         } else
 298                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 299         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 300
 301         atomic_inc(&lo->lo_pending);
 302         if (waitqueue_active(&lo->lo_bh_wait))
 303                 wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 304 }
 305
 306 /*
 307  * Grab first pending buffer
 308  */
 309 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 310 {
 311         struct bio *first;
 312         struct bio **bio;
 313         unsigned int count = 0;
 314         unsigned int page_count = 0;
 315         int rw;
 316
 317         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 318         first = lo->lo_bio;
 319         if (unlikely(first == NULL)) {
 320                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 321                 return 0;
 322         }
 323
 324         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 325         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 326
 327         rw = first->bi_rw;
 328         bio = &lo->lo_bio;
 329         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 330 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 331                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 332                        (unsigned long long)(*bio)->bi_iter.bi_sector,
 333                        (*bio)->bi_iter.bi_size, page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 334 #else
 335                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 336                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 337                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 338 #endif
 339                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 340                         break;
 341
 342                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 343                 count++;
 344                 bio = &(*bio)->bi_next;
 345         }
 346         if (*bio) {
 347                 /* Some of bios can't be mergable. */
 348                 lo->lo_bio = *bio;
 349                 *bio = NULL;
 350         } else {
 351                 /* Hit the end of queue */
 352                 lo->lo_biotail = NULL;
 353                 lo->lo_bio = NULL;
 354         }
 355         *req = first;
 356         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 357         return count;
 358 }
 359
 360 static ll_mrf_ret
 361 loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 362 {
 363         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 364         int rw = bio_rw(old_bio);
 365         int inactive;
 366
 367         if (!lo)
 368                 goto err;
 369
 370 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 371         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 372                (unsigned long long)old_bio->bi_iter.bi_sector,
 373                old_bio->bi_iter.bi_size);
 374 #else
 375         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 376                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 377 #endif
 378
 379         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 380         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 381         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 382         if (inactive)
 383                 goto err;
 384
 385         if (rw == WRITE) {
 386                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 387                         goto err;
 388         } else if (rw == READA) {
 389                 rw = READ;
 390         } else if (rw != READ) {
 391                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 392                 goto err;
 393         }
 394         loop_add_bio(lo, old_bio);
 395         LL_MRF_RETURN(0);
 396 err:
 397         bio_io_error(old_bio);
 398         LL_MRF_RETURN(0);
 399 }
 400
 401 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 402 /*
 403  * kick off io on the underlying address space
 404  */
 405 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 406 {
 407         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 408
 409         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 410         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 411 }
 412 #endif
 413
 414 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 415 {
 416         int ret;
 417         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 418         while (bio) {
 419                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 420                 bio->bi_next = NULL;
 421                 bio_endio(bio, ret);
 422                 bio = tmp;
 423         }
 424 }
 425
 426 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 427 {
 428         return atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 429                (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 430 }
 431
 432 /*
 433  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 434  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 435  */
 436 static int loop_thread(void *data)
 437 {
 438         struct lloop_device *lo = data;
 439         struct bio *bio;
 440         unsigned int count;
 441         unsigned long times = 0;
 442         unsigned long total_count = 0;
 443
 444         struct lu_env *env;
 445         int refcheck;
 446         int ret = 0;
 447
 448         set_user_nice(current, -20);
 449
 450         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 451
 452         env = cl_env_get(&refcheck);
 453         if (IS_ERR(env))
 454                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 455
 456         lo->lo_env = env;
 457         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 458         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 459         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 460
 461         /*
 462          * up sem, we are running
 463          */
 464         up(&lo->lo_sem);
 465
 466         for (;;) {
 467                 wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 468                 if (!atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 469                         int exiting = 0;
 470                         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 471                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 472                         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 473                         if (exiting)
 474                                 break;
 475                 }
 476
 477                 bio = NULL;
 478                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 479                 if (!count) {
 480                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 481                         continue;
 482                 }
 483
 484                 total_count += count;
 485                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 486                         total_count = count;
 487                         times = 1;
 488                 } else {
 489                         times++;
 490                 }
 491                 if ((times & 127) == 0) {
 492                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 493                                total_count, times, total_count / times);
 494                 }
 495
 496                 LASSERT(bio != NULL);
 497                 LASSERT(count <= atomic_read(&lo->lo_pending));
 498                 loop_handle_bio(lo, bio);
 499                 atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 500         }
 501         cl_env_put(env, &refcheck);
 502
 503 out:
 504         up(&lo->lo_sem);
 505         return ret;
 506 }
 507
 508 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 509                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 510 {
 511         struct inode         *inode;
 512         struct address_space *mapping;
 513         int                   lo_flags = 0;
 514         int                   error;
 515         loff_t                size;
 516
 517         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 518                 return -ENODEV;
 519
 520         error = -EBUSY;
 521         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 522                 goto out;
 523
 524         mapping = file->f_mapping;
 525         inode = mapping->host;
 526
 527         error = -EINVAL;
 528         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 529                 goto out;
 530
 531         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 532                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 533
 534         size = get_loop_size(lo, file);
 535
 536         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 537                 error = -EFBIG;
 538                 goto out;
 539         }
 540
 541         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 542         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 543
 544         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 545
 546         lo->lo_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
 547         lo->lo_device = bdev;
 548         lo->lo_flags = lo_flags;
 549         lo->lo_backing_file = file;
 550         lo->lo_sizelimit = 0;
 551         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 552         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 553
 554         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 555
 556         /*
 557          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 558          * device
 559          */
 560         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 561         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 562 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 563         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 564 #endif
 565
 566         /* queue parameters */
 567         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 568                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9));
 569         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 570
 571         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 572         bd_set_size(bdev, size << 9);
 573
 574         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 575
 576         kthread_run(loop_thread, lo, "lloop%d", lo->lo_number);
 577         down(&lo->lo_sem);
 578         return 0;
 579
 580 out:
 581         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 582         module_put(THIS_MODULE);
 583         return error;
 584 }
 585
 586 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 587                        int count)
 588 {
 589         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 590         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
 591
 592         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 593                 return -ENXIO;
 594
 595         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 596                 return -EBUSY;
 597
 598         if (filp == NULL)
 599                 return -EINVAL;
 600
 601         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 602         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 603         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 604         wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 605
 606         down(&lo->lo_sem);
 607         lo->lo_backing_file = NULL;
 608         lo->lo_device = NULL;
 609         lo->lo_offset = 0;
 610         lo->lo_sizelimit = 0;
 611         lo->lo_flags = 0;
 612         invalidate_bdev(bdev);
 613         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 614         bd_set_size(bdev, 0);
 615         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 616         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 617         fput(filp);
 618         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 619         module_put(THIS_MODULE);
 620         return 0;
 621 }
 622
 623 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 624 {
 625         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 626
 627         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 628         lo->lo_refcnt++;
 629         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 630
 631         return 0;
 632 }
 633
 634 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 635 static int
 636 #else
 637 static void
 638 #endif
 639 lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 640 {
 641         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 642
 643         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 644         --lo->lo_refcnt;
 645         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 646 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 647         return 0;
 648 #endif
 649 }
 650
 651 /* lloop device node's ioctl function. */
 652 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 653                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 654 {
 655         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 656         struct inode *inode = NULL;
 657         int err = 0;
 658
 659         mutex_lock(&lloop_mutex);
 660         switch (cmd) {
 661         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 662                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 663                 if (err == 0)
 664                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 665                 break;
 666         }
 667
 668         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 669                 struct lu_fid fid;
 670
 671                 if (lo->lo_backing_file == NULL) {
 672                         err = -ENOENT;
 673                         break;
 674                 }
 675                 if (inode == NULL)
 676                         inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 677                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 678                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 679                 else
 680                         fid_zero(&fid);
 681
 682                 if (copy_to_user((struct lu_fid __user *)arg,
 683                                  &fid, sizeof(fid)))
 684                         err = -EFAULT;
 685                 break;
 686         }
 687
 688         default:
 689                 err = -EINVAL;
 690                 break;
 691         }
 692         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 693
 694         return err;
 695 }
 696
 697 static struct block_device_operations lo_fops = {
 698         .owner =        THIS_MODULE,
 699         .open =         lo_open,
 700         .release =      lo_release,
 701         .ioctl =        lo_ioctl,
 702 };
 703
 704 /* dynamic iocontrol callback.
 705  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 706  * ll_iocontrol_call.
 707  *
 708  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 709  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 710  */
 711 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 712                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 713                                    void *magic, int *rcp)
 714 {
 715         struct lloop_device *lo = NULL;
 716         struct block_device *bdev = NULL;
 717         int err = 0;
 718         dev_t dev;
 719
 720         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 721                 return LLIOC_CONT;
 722
 723         if (disks == NULL)
 724                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 725
 726         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 727
 728         mutex_lock(&lloop_mutex);
 729         switch (cmd) {
 730         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 731                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 732                 int i;
 733
 734                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 735                         lo = &loop_dev[i];
 736                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 737                                 if (!lo_free)
 738                                         lo_free = lo;
 739                                 continue;
 740                         }
 741                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 742                             file->f_dentry->d_inode)
 743                                 break;
 744                 }
 745                 if (lo || !lo_free)
 746                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 747
 748                 lo = lo_free;
 749                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 750
 751                 /* quit if the used pointer is writable */
 752                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long __user *)arg))
 753                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 754
 755                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 756                 if (IS_ERR(bdev))
 757                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 758
 759                 get_file(file);
 760                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 761                 if (err) {
 762                         fput(file);
 763                         blkdev_put(bdev, 0);
 764                 }
 765
 766                 break;
 767         }
 768
 769         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 770                 int minor;
 771
 772                 dev = old_decode_dev(arg);
 773                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 774                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 775
 776                 minor = MINOR(dev);
 777                 if (minor > max_loop - 1)
 778                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 779
 780                 lo = &loop_dev[minor];
 781                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 782                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 783
 784                 bdev = lo->lo_device;
 785                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 786                 if (err == 0)
 787                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 788
 789                 break;
 790         }
 791
 792         default:
 793                 err = -EINVAL;
 794                 break;
 795         }
 796
 797 out:
 798         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 799 out1:
 800         if (rcp)
 801                 *rcp = err;
 802         return LLIOC_STOP;
 803 }
 804
 805 static int __init lloop_init(void)
 806 {
 807         int        i;
 808         unsigned int cmdlist[] = {
 809                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 810                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 811         };
 812
 813         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 814                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 815                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 816                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 817         }
 818
 819         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 820         if (lloop_major < 0)
 821                 return -EIO;
 822
 823         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 824                lloop_major, max_loop);
 825
 826         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 827         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 828                 goto out_mem1;
 829
 830         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 831         if (!loop_dev)
 832                 goto out_mem1;
 833
 834         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 835         if (!disks)
 836                 goto out_mem2;
 837
 838         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 839                 disks[i] = alloc_disk(1);
 840                 if (!disks[i])
 841                         goto out_mem3;
 842         }
 843
 844         mutex_init(&lloop_mutex);
 845
 846         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 847                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 848                 struct gendisk *disk = disks[i];
 849
 850                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 851                 if (!lo->lo_queue)
 852                         goto out_mem4;
 853
 854                 mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 855                 sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 856                 init_waitqueue_head(&lo->lo_bh_wait);
 857                 lo->lo_number = i;
 858                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 859                 disk->major = lloop_major;
 860                 disk->first_minor = i;
 861                 disk->fops = &lo_fops;
 862                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 863                 disk->private_data = lo;
 864                 disk->queue = lo->lo_queue;
 865         }
 866
 867         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 868         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 869                 add_disk(disks[i]);
 870         return 0;
 871
 872 out_mem4:
 873         while (i--)
 874                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 875         i = max_loop;
 876 out_mem3:
 877         while (i--)
 878                 put_disk(disks[i]);
 879         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 880 out_mem2:
 881         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 882 out_mem1:
 883         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 884         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 885         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 886         return -ENOMEM;
 887 }
 888
 889 static void lloop_exit(void)
 890 {
 891         int i;
 892
 893         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 894         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 895                 del_gendisk(disks[i]);
 896                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 897                 put_disk(disks[i]);
 898         }
 899         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 900
 901         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 902         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 903 }
 904
 905 module_init(lloop_init);
 906 module_exit(lloop_exit);
 907
 908 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 909 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 910 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 911 MODULE_LICENSE("GPL");