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  2008 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved
  30  * Use is subject to license terms.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  */
  36
  37 /*
  38  *  linux/drivers/block/loop.c
  39  *
  40  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
  41  *
  42  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
  43  * permitted under the GNU General Public License.
  44  *
  45  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  46  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  47  *
  48  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  49  *
  50  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  51  *
  52  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  53  *
  54  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  55  *
  56  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  57  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  58  *
  59  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  60  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  61  * Erik I. Bols?, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  62  *
  63  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  64  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  65  * Al Viro too.
  66  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  67  *
  68  * Support up to 256 loop devices
  69  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  70  *
  71  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  72  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
  73  * backing filesystem.
  74  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  75  *
  76  * Still To Fix:
  77  * - Advisory locking is ignored here.
  78  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  79  *
  80  */
  81
  82 #ifndef AUTOCONF_INCLUDED
  83 #include <linux/config.h>
  84 #endif
  85 #include <linux/module.h>
  86
  87 #include <linux/sched.h>
  88 #include <linux/fs.h>
  89 #include <linux/file.h>
  90 #include <linux/stat.h>
  91 #include <linux/errno.h>
  92 #include <linux/major.h>
  93 #include <linux/wait.h>
  94 #include <linux/blkdev.h>
  95 #include <linux/blkpg.h>
  96 #include <linux/init.h>
  97 #include <linux/smp_lock.h>
  98 #include <linux/swap.h>
  99 #include <linux/slab.h>
 100 #include <linux/suspend.h>
 101 #include <linux/writeback.h>
 102 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
 103 #include <linux/completion.h>
 104 #include <linux/highmem.h>
 105 #include <linux/gfp.h>
 106 #include <linux/swap.h>
 107 #include <linux/pagevec.h>
 108
 109 #include <asm/uaccess.h>
 110
 111 #include <lustre_lib.h>
 112 #include <lustre_lite.h>
 113 #include "llite_internal.h"
 114
 115 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS        PTLRPC_MAX_BRW_PAGES
 116
 117 /* Possible states of device */
 118 enum {
 119         LLOOP_UNBOUND,
 120         LLOOP_BOUND,
 121         LLOOP_RUNDOWN,
 122 };
 123
 124 struct lloop_device {
 125         int                  lo_number;
 126         int                  lo_refcnt;
 127         loff_t               lo_offset;
 128         loff_t               lo_sizelimit;
 129         int                  lo_flags;
 130         int                (*ioctl)(struct lloop_device *, int cmd,
 131                                     unsigned long arg);
 132
 133         struct file         *lo_backing_file;
 134         struct block_device *lo_device;
 135         unsigned             lo_blocksize;
 136
 137         int                  old_gfp_mask;
 138
 139         spinlock_t           lo_lock;
 140         struct bio          *lo_bio;
 141         struct bio          *lo_biotail;
 142         int                  lo_state;
 143         struct semaphore     lo_sem;
 144         struct semaphore     lo_ctl_mutex;
 145         atomic_t             lo_pending;
 146         wait_queue_head_t    lo_bh_wait;
 147
 148         request_queue_t     *lo_queue;
 149
 150         const struct lu_env *lo_env;
 151         struct cl_io         lo_io;
 152         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 153
 154         /* data to handle bio for lustre. */
 155         struct lo_request_data {
 156                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 157                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 158         } lo_requests[1];
 159 };
 160
 161 /*
 162  * Loop flags
 163  */
 164 enum {
 165         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 166 };
 167
 168 static int lloop_major;
 169 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 170 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 171 static struct lloop_device *loop_dev;
 172 static struct gendisk **disks;
 173 static struct semaphore lloop_mutex;
 174 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 175
 176 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 177 {
 178         loff_t size, offset, loopsize;
 179
 180         /* Compute loopsize in bytes */
 181         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 182         offset = lo->lo_offset;
 183         loopsize = size - offset;
 184         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 185                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 186
 187         /*
 188          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 189          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 190          */
 191         return loopsize >> 9;
 192 }
 193
 194 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 195 {
 196         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 197         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 198         struct inode         *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 199         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 200         pgoff_t               offset;
 201         int                   ret;
 202         int                   i;
 203         int                   rw;
 204         obd_count             page_count = 0;
 205         struct bio_vec       *bvec;
 206         struct bio           *bio;
 207         ssize_t               bytes;
 208
 209         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 210         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 211         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 212
 213         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 214
 215         /* initialize the IO */
 216         memset(io, 0, sizeof(*io));
 217         io->ci_obj = obj;
 218         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 219         if (ret)
 220                 return io->ci_result;
 221         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 222
 223         LASSERT(head != NULL);
 224         rw = head->bi_rw;
 225         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 226                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 227
 228                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 229                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 230                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 231                         BUG_ON(bvec->bv_len != CFS_PAGE_SIZE);
 232
 233                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 234                         offsets[page_count] = offset;
 235                         page_count++;
 236                         offset += bvec->bv_len;
 237                 }
 238                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 239         }
 240
 241         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 242                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 243                         page_count << PAGE_CACHE_SHIFT);
 244
 245         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 246         pvec->ldp_nr = page_count;
 247
 248         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 249          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 250          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 251          * again.
 252          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 253          * Thoughts on solution:
 254          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 255          *    pre-allocated cl_pages from cl_page_kmem;
 256          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 257          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 258          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 259          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 260          *    to store parity;
 261          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 262          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 263          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 264          *    generic cl_page slab cache.
 265          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 266          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 267          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 268          */
 269         LOCK_INODE_MUTEX(inode);
 270         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 271         UNLOCK_INODE_MUTEX(inode);
 272         cl_io_fini(env, io);
 273         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 274 }
 275
 276 /*
 277  * Add bio to back of pending list
 278  */
 279 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 280 {
 281         unsigned long flags;
 282
 283         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 284         if (lo->lo_biotail) {
 285                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 286                 lo->lo_biotail = bio;
 287         } else
 288                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 289         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 290
 291         atomic_inc(&lo->lo_pending);
 292         if (waitqueue_active(&lo->lo_bh_wait))
 293                 wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 294 }
 295
 296 /*
 297  * Grab first pending buffer
 298  */
 299 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 300 {
 301         struct bio *first;
 302         struct bio **bio;
 303         unsigned int count = 0;
 304         unsigned int page_count = 0;
 305         int rw;
 306
 307         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 308         first = lo->lo_bio;
 309         if (unlikely(first == NULL)) {
 310                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 311                 return 0;
 312         }
 313
 314         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 315         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 316
 317         rw = first->bi_rw;
 318         bio = &lo->lo_bio;
 319         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 320                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 321                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 322                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 323                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 324                         break;
 325
 326
 327                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 328                 count++;
 329                 bio = &(*bio)->bi_next;
 330         }
 331         if (*bio) {
 332                 /* Some of bios can't be mergable. */
 333                 lo->lo_bio = *bio;
 334                 *bio = NULL;
 335         } else {
 336                 /* Hit the end of queue */
 337                 lo->lo_biotail = NULL;
 338                 lo->lo_bio = NULL;
 339         }
 340         *req = first;
 341         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 342         return count;
 343 }
 344
 345 static int loop_make_request(request_queue_t *q, struct bio *old_bio)
 346 {
 347         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 348         int rw = bio_rw(old_bio);
 349         int inactive;
 350
 351         if (!lo)
 352                 goto err;
 353
 354         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 355                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 356
 357         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 358         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 359         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 360         if (inactive)
 361                 goto err;
 362
 363         if (rw == WRITE) {
 364                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 365                         goto err;
 366         } else if (rw == READA) {
 367                 rw = READ;
 368         } else if (rw != READ) {
 369                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 370                 goto err;
 371         }
 372         loop_add_bio(lo, old_bio);
 373         return 0;
 374 err:
 375         bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 /*
 380  * kick off io on the underlying address space
 381  */
 382 static void loop_unplug(request_queue_t *q)
 383 {
 384         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 385
 386         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 387         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 388 }
 389
 390 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 391 {
 392         int ret;
 393         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 394         while (bio) {
 395                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 396                 bio->bi_next = NULL;
 397                 bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 398                 bio = tmp;
 399         }
 400 }
 401
 402 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 403 {
 404         return atomic_read(&lo->lo_pending) || (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 405 }
 406
 407 /*
 408  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 409  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 410  */
 411 static int loop_thread(void *data)
 412 {
 413         struct lloop_device *lo = data;
 414         struct bio *bio;
 415         unsigned int count;
 416         unsigned long times = 0;
 417         unsigned long total_count = 0;
 418
 419         struct lu_env *env;
 420         int refcheck;
 421         int ret = 0;
 422
 423         daemonize("lloop%d", lo->lo_number);
 424
 425         set_user_nice(current, -20);
 426
 427         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 428
 429         env = cl_env_get(&refcheck);
 430         if (IS_ERR(env))
 431                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 432
 433         lo->lo_env = env;
 434         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 435         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 436         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 437
 438         /*
 439          * up sem, we are running
 440          */
 441         up(&lo->lo_sem);
 442
 443         for (;;) {
 444                 wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 445                 if (!atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 446                         int exiting = 0;
 447                         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 448                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 449                         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 450                         if (exiting)
 451                                 break;
 452                 }
 453
 454                 bio = NULL;
 455                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 456                 if (!count) {
 457                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 458                         continue;
 459                 }
 460
 461                 total_count += count;
 462                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 463                         total_count = count;
 464                         times = 1;
 465                 } else {
 466                         times++;
 467                 }
 468                 if ((times & 127) == 0) {
 469                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 470                                total_count, times, total_count / times);
 471                 }
 472
 473                 LASSERT(bio != NULL);
 474                 LASSERT(count <= atomic_read(&lo->lo_pending));
 475                 loop_handle_bio(lo, bio);
 476                 atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 477         }
 478         cl_env_put(env, &refcheck);
 479
 480 out:
 481         up(&lo->lo_sem);
 482         return ret;
 483 }
 484
 485 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 486                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 487 {
 488         struct inode         *inode;
 489         struct address_space *mapping;
 490         int                   lo_flags = 0;
 491         int                   error;
 492         loff_t                size;
 493
 494         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 495                 return -ENODEV;
 496
 497         error = -EBUSY;
 498         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 499                 goto out;
 500
 501         mapping = file->f_mapping;
 502         inode = mapping->host;
 503
 504         error = -EINVAL;
 505         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 506                 goto out;
 507
 508         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 509                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 510
 511         size = get_loop_size(lo, file);
 512
 513         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 514                 error = -EFBIG;
 515                 goto out;
 516         }
 517
 518         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 519         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 520
 521         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 522
 523         lo->lo_blocksize = CFS_PAGE_SIZE;
 524         lo->lo_device = bdev;
 525         lo->lo_flags = lo_flags;
 526         lo->lo_backing_file = file;
 527         lo->ioctl = NULL;
 528         lo->lo_sizelimit = 0;
 529         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 530         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 531
 532         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 533
 534         /*
 535          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 536          * device
 537          */
 538         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 539         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 540         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 541
 542         /* queue parameters */
 543         blk_queue_hardsect_size(lo->lo_queue, CFS_PAGE_SIZE);
 544         blk_queue_max_sectors(lo->lo_queue,
 545                               LLOOP_MAX_SEGMENTS << (CFS_PAGE_SHIFT - 9));
 546         blk_queue_max_phys_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 547         blk_queue_max_hw_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 548
 549         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 550         bd_set_size(bdev, size << 9);
 551
 552         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 553
 554         kernel_thread(loop_thread, lo, CLONE_KERNEL);
 555         down(&lo->lo_sem);
 556         return 0;
 557
 558  out:
 559         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 560         module_put(THIS_MODULE);
 561         return error;
 562 }
 563
 564 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 565                        int count)
 566 {
 567         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 568         int gfp = lo->old_gfp_mask;
 569
 570         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 571                 return -ENXIO;
 572
 573         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 574                 return -EBUSY;
 575
 576         if (filp == NULL)
 577                 return -EINVAL;
 578
 579         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 580         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 581         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 582         wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 583
 584         down(&lo->lo_sem);
 585         lo->lo_backing_file = NULL;
 586         lo->ioctl = NULL;
 587         lo->lo_device = NULL;
 588         lo->lo_offset = 0;
 589         lo->lo_sizelimit = 0;
 590         lo->lo_flags = 0;
 591         ll_invalidate_bdev(bdev, 0);
 592         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 593         bd_set_size(bdev, 0);
 594         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 595         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 596         fput(filp);
 597         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 598         module_put(THIS_MODULE);
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 603 {
 604         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 605
 606         down(&lo->lo_ctl_mutex);
 607         lo->lo_refcnt++;
 608         up(&lo->lo_ctl_mutex);
 609
 610         return 0;
 611 }
 612
 613 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
 614 {
 615         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 616
 617         down(&lo->lo_ctl_mutex);
 618         --lo->lo_refcnt;
 619         up(&lo->lo_ctl_mutex);
 620
 621         return 0;
 622 }
 623
 624 /* lloop device node's ioctl function. */
 625 static int lo_ioctl(struct inode *inode, struct file *unused,
 626                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 627 {
 628         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 629         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
 630         int err = 0;
 631
 632         down(&lloop_mutex);
 633         switch (cmd) {
 634         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 635                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 636                 if (err == 0)
 637                         blkdev_put(bdev); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 638                 break;
 639         }
 640
 641         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 642                 __u64 ino = 0;
 643
 644                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 645                         ino = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode->i_ino;
 646
 647                 if (put_user(ino, (__u64 *)arg))
 648                         err = -EFAULT;
 649                 break;
 650         }
 651
 652         default:
 653                 err = -EINVAL;
 654                 break;
 655         }
 656         up(&lloop_mutex);
 657
 658         return err;
 659 }
 660
 661 static struct block_device_operations lo_fops = {
 662         .owner =        THIS_MODULE,
 663         .open =         lo_open,
 664         .release =      lo_release,
 665         .ioctl =        lo_ioctl,
 666 };
 667
 668 /* dynamic iocontrol callback.
 669  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 670  * ll_iocontrol_call.
 671  *
 672  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 673  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 674  */
 675 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 676                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 677                                    void *magic, int *rcp)
 678 {
 679         struct lloop_device *lo = NULL;
 680         struct block_device *bdev = NULL;
 681         int err = 0;
 682         dev_t dev;
 683
 684         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 685                 return LLIOC_CONT;
 686
 687         if (disks == NULL)
 688                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 689
 690         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 691
 692         down(&lloop_mutex);
 693         switch (cmd) {
 694         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 695                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 696                 int i;
 697
 698                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 699                         lo = &loop_dev[i];
 700                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 701                                 if (!lo_free)
 702                                         lo_free = lo;
 703                                 continue;
 704                         }
 705                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 706                             file->f_dentry->d_inode)
 707                                 break;
 708                 }
 709                 if (lo || !lo_free)
 710                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 711
 712                 lo = lo_free;
 713                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 714
 715                 /* quit if the used pointer is writable */
 716                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
 717                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 718
 719                 bdev = open_by_devnum(dev, file->f_mode);
 720                 if (IS_ERR(bdev))
 721                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 722
 723                 get_file(file);
 724                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 725                 if (err) {
 726                         fput(file);
 727                         blkdev_put(bdev);
 728                 }
 729
 730                 break;
 731         }
 732
 733         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 734                 int minor;
 735
 736                 dev = old_decode_dev(arg);
 737                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 738                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 739
 740                 minor = MINOR(dev);
 741                 if (minor > max_loop - 1)
 742                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 743
 744                 lo = &loop_dev[minor];
 745                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 746                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 747
 748                 bdev = lo->lo_device;
 749                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 750                 if (err == 0)
 751                         blkdev_put(bdev); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 752
 753                 break;
 754         }
 755
 756         default:
 757                 err = -EINVAL;
 758                 break;
 759         }
 760
 761 out:
 762         up(&lloop_mutex);
 763 out1:
 764         if (rcp)
 765                 *rcp = err;
 766         return LLIOC_STOP;
 767 }
 768
 769 static int __init lloop_init(void)
 770 {
 771         int        i;
 772         unsigned int cmdlist[] = {
 773                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 774                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 775         };
 776
 777         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 778                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 779                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 780                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 781         }
 782
 783         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 784         if (lloop_major < 0)
 785                 return -EIO;
 786
 787         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 788                lloop_major, max_loop);
 789
 790         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 791         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 792                 goto out_mem1;
 793
 794         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 795         if (!loop_dev)
 796                 goto out_mem1;
 797
 798         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 799         if (!disks)
 800                 goto out_mem2;
 801
 802         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 803                 disks[i] = alloc_disk(1);
 804                 if (!disks[i])
 805                         goto out_mem3;
 806         }
 807
 808         init_MUTEX(&lloop_mutex);
 809
 810         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 811                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 812                 struct gendisk *disk = disks[i];
 813
 814                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 815                 if (!lo->lo_queue)
 816                         goto out_mem4;
 817
 818                 init_MUTEX(&lo->lo_ctl_mutex);
 819                 init_MUTEX_LOCKED(&lo->lo_sem);
 820                 init_waitqueue_head(&lo->lo_bh_wait);
 821                 lo->lo_number = i;
 822                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 823                 disk->major = lloop_major;
 824                 disk->first_minor = i;
 825                 disk->fops = &lo_fops;
 826                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 827                 disk->private_data = lo;
 828                 disk->queue = lo->lo_queue;
 829         }
 830
 831         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 832         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 833                 add_disk(disks[i]);
 834         return 0;
 835
 836 out_mem4:
 837         while (i--)
 838                 blk_put_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 839         i = max_loop;
 840 out_mem3:
 841         while (i--)
 842                 put_disk(disks[i]);
 843         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 844 out_mem2:
 845         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 846 out_mem1:
 847         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 848         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 849         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 850         return -ENOMEM;
 851 }
 852
 853 static void lloop_exit(void)
 854 {
 855         int i;
 856
 857         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 858         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 859                 del_gendisk(disks[i]);
 860                 blk_put_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 861                 put_disk(disks[i]);
 862         }
 863         if (ll_unregister_blkdev(lloop_major, "lloop"))
 864                 CWARN("lloop: cannot unregister blkdev\n");
 865         else
 866                 CDEBUG(D_CONFIG, "unregistered lloop major %d\n", lloop_major);
 867
 868         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 869         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 870 }
 871
 872 module_init(lloop_init);
 873 module_exit(lloop_exit);
 874
 875 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 876 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 877 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 878 MODULE_LICENSE("GPL");