lustre/llite/lloop.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  * GPL HEADER START
   5  *
   6  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
  10  * as published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  16  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * version 2 along with this program; If not, see
  20  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  21  *
  22  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  23  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  24  * have any questions.
  25  *
  26  * GPL HEADER END
  27  */
  28 /*
  29  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  30  * Use is subject to license terms.
  31  *
  32  * Copyright (c) 2011, Whamcloud, Inc.
  33  */
  34 /*
  35  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  36  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  37  */
  38
  39 /*
  40  *  linux/drivers/block/loop.c
  41  *
  42  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
  43  *
  44  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
  45  * permitted under the GNU General Public License.
  46  *
  47  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  48  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  49  *
  50  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  51  *
  52  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  53  *
  54  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  55  *
  56  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  57  *
  58  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  59  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  60  *
  61  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  62  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  63  * Erik I. Bols?, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  64  *
  65  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  66  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  67  * Al Viro too.
  68  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  69  *
  70  * Support up to 256 loop devices
  71  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  72  *
  73  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  74  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
  75  * backing filesystem.
  76  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  77  *
  78  * Still To Fix:
  79  * - Advisory locking is ignored here.
  80  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  81  *
  82  */
  83
  84 #ifndef AUTOCONF_INCLUDED
  85 #include <linux/config.h>
  86 #endif
  87 #include <linux/module.h>
  88
  89 #include <linux/sched.h>
  90 #include <linux/fs.h>
  91 #include <linux/file.h>
  92 #include <linux/stat.h>
  93 #include <linux/errno.h>
  94 #include <linux/major.h>
  95 #include <linux/wait.h>
  96 #include <linux/blkdev.h>
  97 #include <linux/blkpg.h>
  98 #include <linux/init.h>
  99 #include <linux/smp_lock.h>
 100 #include <linux/swap.h>
 101 #include <linux/slab.h>
 102 #include <linux/suspend.h>
 103 #include <linux/writeback.h>
 104 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
 105 #include <linux/completion.h>
 106 #include <linux/highmem.h>
 107 #include <linux/gfp.h>
 108 #include <linux/swap.h>
 109 #include <linux/pagevec.h>
 110
 111 #include <asm/uaccess.h>
 112
 113 #include <lustre_lib.h>
 114 #include <lustre_lite.h>
 115 #include "llite_internal.h"
 116
 117 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS        PTLRPC_MAX_BRW_PAGES
 118
 119 /* Possible states of device */
 120 enum {
 121         LLOOP_UNBOUND,
 122         LLOOP_BOUND,
 123         LLOOP_RUNDOWN,
 124 };
 125
 126 struct lloop_device {
 127         int                  lo_number;
 128         int                  lo_refcnt;
 129         loff_t               lo_offset;
 130         loff_t               lo_sizelimit;
 131         int                  lo_flags;
 132         int                (*ioctl)(struct lloop_device *, int cmd,
 133                                     unsigned long arg);
 134
 135         struct file         *lo_backing_file;
 136         struct block_device *lo_device;
 137         unsigned             lo_blocksize;
 138
 139         int                  old_gfp_mask;
 140
 141         cfs_spinlock_t       lo_lock;
 142         struct bio          *lo_bio;
 143         struct bio          *lo_biotail;
 144         int                  lo_state;
 145         cfs_semaphore_t      lo_sem;
 146         cfs_semaphore_t      lo_ctl_mutex;
 147         cfs_atomic_t         lo_pending;
 148         cfs_waitq_t          lo_bh_wait;
 149
 150         struct request_queue *lo_queue;
 151
 152         const struct lu_env *lo_env;
 153         struct cl_io         lo_io;
 154         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 155
 156         /* data to handle bio for lustre. */
 157         struct lo_request_data {
 158                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 159                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 160         } lo_requests[1];
 161 };
 162
 163 /*
 164  * Loop flags
 165  */
 166 enum {
 167         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 168 };
 169
 170 static int lloop_major;
 171 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 172 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 173 static struct lloop_device *loop_dev;
 174 static struct gendisk **disks;
 175 static cfs_semaphore_t lloop_mutex;
 176 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 177
 178 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 179 {
 180         loff_t size, offset, loopsize;
 181
 182         /* Compute loopsize in bytes */
 183         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 184         offset = lo->lo_offset;
 185         loopsize = size - offset;
 186         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 187                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 188
 189         /*
 190          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 191          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 192          */
 193         return loopsize >> 9;
 194 }
 195
 196 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 197 {
 198         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 199         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 200         struct inode         *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 201         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 202         pgoff_t               offset;
 203         int                   ret;
 204         int                   i;
 205         int                   rw;
 206         obd_count             page_count = 0;
 207         struct bio_vec       *bvec;
 208         struct bio           *bio;
 209         ssize_t               bytes;
 210
 211         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 212         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 213         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 214
 215         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 216
 217         /* initialize the IO */
 218         memset(io, 0, sizeof(*io));
 219         io->ci_obj = obj;
 220         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 221         if (ret)
 222                 return io->ci_result;
 223         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 224
 225         LASSERT(head != NULL);
 226         rw = head->bi_rw;
 227         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 228                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 229
 230                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 231                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 232                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 233                         BUG_ON(bvec->bv_len != CFS_PAGE_SIZE);
 234
 235                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 236                         offsets[page_count] = offset;
 237                         page_count++;
 238                         offset += bvec->bv_len;
 239                 }
 240                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 241         }
 242
 243         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 244                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 245                         page_count);
 246
 247         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 248         pvec->ldp_nr = page_count;
 249
 250         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 251          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 252          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 253          * again.
 254          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 255          * Thoughts on solution:
 256          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 257          *    pre-allocated cl_pages from cl_page_kmem;
 258          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 259          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 260          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 261          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 262          *    to store parity;
 263          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 264          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 265          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 266          *    generic cl_page slab cache.
 267          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 268          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 269          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 270          */
 271         LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 272         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 273         UNLOCK_INODE_MUTEX(inode);
 274         cl_io_fini(env, io);
 275         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Add bio to back of pending list
 280  */
 281 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 282 {
 283         unsigned long flags;
 284
 285         cfs_spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 286         if (lo->lo_biotail) {
 287                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 288                 lo->lo_biotail = bio;
 289         } else
 290                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 291         cfs_spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 292
 293         cfs_atomic_inc(&lo->lo_pending);
 294         if (cfs_waitq_active(&lo->lo_bh_wait))
 295                 cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 296 }
 297
 298 /*
 299  * Grab first pending buffer
 300  */
 301 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 302 {
 303         struct bio *first;
 304         struct bio **bio;
 305         unsigned int count = 0;
 306         unsigned int page_count = 0;
 307         int rw;
 308
 309         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 310         first = lo->lo_bio;
 311         if (unlikely(first == NULL)) {
 312                 cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 313                 return 0;
 314         }
 315
 316         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 317         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 318
 319         rw = first->bi_rw;
 320         bio = &lo->lo_bio;
 321         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 322                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 323                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 324                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 325                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 326                         break;
 327
 328
 329                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 330                 count++;
 331                 bio = &(*bio)->bi_next;
 332         }
 333         if (*bio) {
 334                 /* Some of bios can't be mergable. */
 335                 lo->lo_bio = *bio;
 336                 *bio = NULL;
 337         } else {
 338                 /* Hit the end of queue */
 339                 lo->lo_biotail = NULL;
 340                 lo->lo_bio = NULL;
 341         }
 342         *req = first;
 343         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 344         return count;
 345 }
 346
 347 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 348 {
 349         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 350         int rw = bio_rw(old_bio);
 351         int inactive;
 352
 353         if (!lo)
 354                 goto err;
 355
 356         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 357                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 358
 359         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 360         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 361         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 362         if (inactive)
 363                 goto err;
 364
 365         if (rw == WRITE) {
 366                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 367                         goto err;
 368         } else if (rw == READA) {
 369                 rw = READ;
 370         } else if (rw != READ) {
 371                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 372                 goto err;
 373         }
 374         loop_add_bio(lo, old_bio);
 375         return 0;
 376 err:
 377         cfs_bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 378         return 0;
 379 }
 380
 381 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 382 /*
 383  * kick off io on the underlying address space
 384  */
 385 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 386 {
 387         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 388
 389         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 390         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 391 }
 392 #endif
 393
 394 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 395 {
 396         int ret;
 397         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 398         while (bio) {
 399                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 400                 bio->bi_next = NULL;
 401                 cfs_bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 402                 bio = tmp;
 403         }
 404 }
 405
 406 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 407 {
 408         return cfs_atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 409                 (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 410 }
 411
 412 /*
 413  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 414  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 415  */
 416 static int loop_thread(void *data)
 417 {
 418         struct lloop_device *lo = data;
 419         struct bio *bio;
 420         unsigned int count;
 421         unsigned long times = 0;
 422         unsigned long total_count = 0;
 423
 424         struct lu_env *env;
 425         int refcheck;
 426         int ret = 0;
 427
 428         daemonize("lloop%d", lo->lo_number);
 429
 430         set_user_nice(current, -20);
 431
 432         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 433
 434         env = cl_env_get(&refcheck);
 435         if (IS_ERR(env))
 436                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 437
 438         lo->lo_env = env;
 439         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 440         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 441         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 442
 443         /*
 444          * up sem, we are running
 445          */
 446         cfs_up(&lo->lo_sem);
 447
 448         for (;;) {
 449                 cfs_wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 450                 if (!cfs_atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 451                         int exiting = 0;
 452                         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 453                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 454                         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 455                         if (exiting)
 456                                 break;
 457                 }
 458
 459                 bio = NULL;
 460                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 461                 if (!count) {
 462                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 463                         continue;
 464                 }
 465
 466                 total_count += count;
 467                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 468                         total_count = count;
 469                         times = 1;
 470                 } else {
 471                         times++;
 472                 }
 473                 if ((times & 127) == 0) {
 474                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 475                                total_count, times, total_count / times);
 476                 }
 477
 478                 LASSERT(bio != NULL);
 479                 LASSERT(count <= cfs_atomic_read(&lo->lo_pending));
 480                 loop_handle_bio(lo, bio);
 481                 cfs_atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 482         }
 483         cl_env_put(env, &refcheck);
 484
 485 out:
 486         cfs_up(&lo->lo_sem);
 487         return ret;
 488 }
 489
 490 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 491                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 492 {
 493         struct inode         *inode;
 494         struct address_space *mapping;
 495         int                   lo_flags = 0;
 496         int                   error;
 497         loff_t                size;
 498
 499         if (!cfs_try_module_get(THIS_MODULE))
 500                 return -ENODEV;
 501
 502         error = -EBUSY;
 503         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 504                 goto out;
 505
 506         mapping = file->f_mapping;
 507         inode = mapping->host;
 508
 509         error = -EINVAL;
 510         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 511                 goto out;
 512
 513         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 514                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 515
 516         size = get_loop_size(lo, file);
 517
 518         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 519                 error = -EFBIG;
 520                 goto out;
 521         }
 522
 523         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 524         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 525
 526         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 527
 528         lo->lo_blocksize = CFS_PAGE_SIZE;
 529         lo->lo_device = bdev;
 530         lo->lo_flags = lo_flags;
 531         lo->lo_backing_file = file;
 532         lo->ioctl = NULL;
 533         lo->lo_sizelimit = 0;
 534         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 535         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 536
 537         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 538
 539         /*
 540          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 541          * device
 542          */
 543         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 544         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 545 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 546         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 547 #endif
 548
 549         /* queue parameters */
 550         CLASSERT(CFS_PAGE_SIZE < (1 << (sizeof(unsigned short) * 8)));
 551         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue,
 552                                      (unsigned short)CFS_PAGE_SIZE);
 553         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 554                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (CFS_PAGE_SHIFT - 9));
 555         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 556
 557         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 558         bd_set_size(bdev, size << 9);
 559
 560         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 561
 562         cfs_create_thread(loop_thread, lo, CLONE_KERNEL);
 563         cfs_down(&lo->lo_sem);
 564         return 0;
 565
 566  out:
 567         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 568         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 569         return error;
 570 }
 571
 572 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 573                        int count)
 574 {
 575         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 576         int gfp = lo->old_gfp_mask;
 577
 578         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 579                 return -ENXIO;
 580
 581         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 582                 return -EBUSY;
 583
 584         if (filp == NULL)
 585                 return -EINVAL;
 586
 587         cfs_spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 588         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 589         cfs_spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 590         cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 591
 592         cfs_down(&lo->lo_sem);
 593         lo->lo_backing_file = NULL;
 594         lo->ioctl = NULL;
 595         lo->lo_device = NULL;
 596         lo->lo_offset = 0;
 597         lo->lo_sizelimit = 0;
 598         lo->lo_flags = 0;
 599         ll_invalidate_bdev(bdev, 0);
 600         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 601         bd_set_size(bdev, 0);
 602         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 603         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 604         fput(filp);
 605         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 606         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 607         return 0;
 608 }
 609
 610 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 611 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 612 {
 613         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 614 #else
 615 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 616 {
 617         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 618 #endif
 619
 620         cfs_down(&lo->lo_ctl_mutex);
 621         lo->lo_refcnt++;
 622         cfs_up(&lo->lo_ctl_mutex);
 623
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 628 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 629 {
 630         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 631 #else
 632 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
 633 {
 634         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 635 #endif
 636
 637         cfs_down(&lo->lo_ctl_mutex);
 638         --lo->lo_refcnt;
 639         cfs_up(&lo->lo_ctl_mutex);
 640
 641         return 0;
 642 }
 643
 644 /* lloop device node's ioctl function. */
 645 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 646 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 647                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 648 {
 649         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 650         struct inode *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 651 #else
 652 static int lo_ioctl(struct inode *inode, struct file *unused,
 653                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 654 {
 655         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 656         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
 657 #endif
 658         int err = 0;
 659
 660         cfs_down(&lloop_mutex);
 661         switch (cmd) {
 662         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 663                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 664                 if (err == 0)
 665                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 666                 break;
 667         }
 668
 669         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 670                 struct lu_fid fid;
 671
 672                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 673                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 674                 else
 675                         fid_zero(&fid);
 676
 677                 if (copy_to_user((struct lu_fid *)arg, &fid, sizeof(fid)))
 678                         err = -EFAULT;
 679                 break;
 680         }
 681
 682         default:
 683                 err = -EINVAL;
 684                 break;
 685         }
 686         cfs_up(&lloop_mutex);
 687
 688         return err;
 689 }
 690
 691 static struct block_device_operations lo_fops = {
 692         .owner =        THIS_MODULE,
 693         .open =         lo_open,
 694         .release =      lo_release,
 695         .ioctl =        lo_ioctl,
 696 };
 697
 698 /* dynamic iocontrol callback.
 699  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 700  * ll_iocontrol_call.
 701  *
 702  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 703  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 704  */
 705 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 706                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 707                                    void *magic, int *rcp)
 708 {
 709         struct lloop_device *lo = NULL;
 710         struct block_device *bdev = NULL;
 711         int err = 0;
 712         dev_t dev;
 713
 714         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 715                 return LLIOC_CONT;
 716
 717         if (disks == NULL)
 718                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 719
 720         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 721
 722         cfs_down(&lloop_mutex);
 723         switch (cmd) {
 724         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 725                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 726                 int i;
 727
 728                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 729                         lo = &loop_dev[i];
 730                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 731                                 if (!lo_free)
 732                                         lo_free = lo;
 733                                 continue;
 734                         }
 735                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 736                             file->f_dentry->d_inode)
 737                                 break;
 738                 }
 739                 if (lo || !lo_free)
 740                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 741
 742                 lo = lo_free;
 743                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 744
 745                 /* quit if the used pointer is writable */
 746                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
 747                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 748
 749                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 750                 if (IS_ERR(bdev))
 751                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 752
 753                 get_file(file);
 754                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 755                 if (err) {
 756                         fput(file);
 757                         ll_blkdev_put(bdev, 0);
 758                 }
 759
 760                 break;
 761         }
 762
 763         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 764                 int minor;
 765
 766                 dev = old_decode_dev(arg);
 767                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 768                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 769
 770                 minor = MINOR(dev);
 771                 if (minor > max_loop - 1)
 772                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 773
 774                 lo = &loop_dev[minor];
 775                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 776                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 777
 778                 bdev = lo->lo_device;
 779                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 780                 if (err == 0)
 781                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 782
 783                 break;
 784         }
 785
 786         default:
 787                 err = -EINVAL;
 788                 break;
 789         }
 790
 791 out:
 792         cfs_up(&lloop_mutex);
 793 out1:
 794         if (rcp)
 795                 *rcp = err;
 796         return LLIOC_STOP;
 797 }
 798
 799 static int __init lloop_init(void)
 800 {
 801         int        i;
 802         unsigned int cmdlist[] = {
 803                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 804                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 805         };
 806
 807         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 808                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 809                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 810                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 811         }
 812
 813         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 814         if (lloop_major < 0)
 815                 return -EIO;
 816
 817         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 818                lloop_major, max_loop);
 819
 820         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 821         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 822                 goto out_mem1;
 823
 824         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 825         if (!loop_dev)
 826                 goto out_mem1;
 827
 828         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 829         if (!disks)
 830                 goto out_mem2;
 831
 832         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 833                 disks[i] = alloc_disk(1);
 834                 if (!disks[i])
 835                         goto out_mem3;
 836         }
 837
 838         cfs_init_mutex(&lloop_mutex);
 839
 840         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 841                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 842                 struct gendisk *disk = disks[i];
 843
 844                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 845                 if (!lo->lo_queue)
 846                         goto out_mem4;
 847
 848                 cfs_init_mutex(&lo->lo_ctl_mutex);
 849                 cfs_init_mutex_locked(&lo->lo_sem);
 850                 cfs_waitq_init(&lo->lo_bh_wait);
 851                 lo->lo_number = i;
 852                 cfs_spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 853                 disk->major = lloop_major;
 854                 disk->first_minor = i;
 855                 disk->fops = &lo_fops;
 856                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 857                 disk->private_data = lo;
 858                 disk->queue = lo->lo_queue;
 859         }
 860
 861         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 862         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 863                 add_disk(disks[i]);
 864         return 0;
 865
 866 out_mem4:
 867         while (i--)
 868                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 869         i = max_loop;
 870 out_mem3:
 871         while (i--)
 872                 put_disk(disks[i]);
 873         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 874 out_mem2:
 875         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 876 out_mem1:
 877         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 878         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 879         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 880         return -ENOMEM;
 881 }
 882
 883 static void lloop_exit(void)
 884 {
 885         int i;
 886
 887         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 888         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 889                 del_gendisk(disks[i]);
 890                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 891                 put_disk(disks[i]);
 892         }
 893         if (ll_unregister_blkdev(lloop_major, "lloop"))
 894                 CWARN("lloop: cannot unregister blkdev\n");
 895         else
 896                 CDEBUG(D_CONFIG, "unregistered lloop major %d\n", lloop_major);
 897
 898         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 899         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 900 }
 901
 902 module_init(lloop_init);
 903 module_exit(lloop_exit);
 904
 905 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 906 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 907 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 908 MODULE_LICENSE("GPL");