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         int                (*ioctl)(struct lloop_device *, int cmd,
 127                                     unsigned long arg);
 128
 129         struct file         *lo_backing_file;
 130         struct block_device *lo_device;
 131         unsigned             lo_blocksize;
 132
 133         int                  old_gfp_mask;
 134
 135         spinlock_t              lo_lock;
 136         struct bio              *lo_bio;
 137         struct bio              *lo_biotail;
 138         int                     lo_state;
 139         struct semaphore        lo_sem;
 140         struct mutex            lo_ctl_mutex;
 141         cfs_atomic_t         lo_pending;
 142         cfs_waitq_t          lo_bh_wait;
 143
 144         struct request_queue *lo_queue;
 145
 146         const struct lu_env *lo_env;
 147         struct cl_io         lo_io;
 148         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 149
 150         /* data to handle bio for lustre. */
 151         struct lo_request_data {
 152                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 153                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 154         } lo_requests[1];
 155 };
 156
 157 /*
 158  * Loop flags
 159  */
 160 enum {
 161         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 162 };
 163
 164 static int lloop_major;
 165 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 166 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 167 static struct lloop_device *loop_dev;
 168 static struct gendisk **disks;
 169 static struct mutex lloop_mutex;
 170 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 171
 172 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 173 {
 174         loff_t size, offset, loopsize;
 175
 176         /* Compute loopsize in bytes */
 177         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 178         offset = lo->lo_offset;
 179         loopsize = size - offset;
 180         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 181                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 182
 183         /*
 184          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 185          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 186          */
 187         return loopsize >> 9;
 188 }
 189
 190 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 191 {
 192         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 193         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 194         struct inode         *inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 195         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 196         pgoff_t               offset;
 197         int                   ret;
 198         int                   i;
 199         int                   rw;
 200         obd_count             page_count = 0;
 201         struct bio_vec       *bvec;
 202         struct bio           *bio;
 203         ssize_t               bytes;
 204
 205         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 206         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 207         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 208
 209         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 210
 211         /* initialize the IO */
 212         memset(io, 0, sizeof(*io));
 213         io->ci_obj = obj;
 214         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 215         if (ret)
 216                 return io->ci_result;
 217         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 218
 219         LASSERT(head != NULL);
 220         rw = head->bi_rw;
 221         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 222                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 223
 224                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 225                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 226                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 227                         BUG_ON(bvec->bv_len != CFS_PAGE_SIZE);
 228
 229                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 230                         offsets[page_count] = offset;
 231                         page_count++;
 232                         offset += bvec->bv_len;
 233                 }
 234                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 235         }
 236
 237         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 238                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 239                         page_count);
 240
 241         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 242         pvec->ldp_nr = page_count;
 243
 244         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 245          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 246          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 247          * again.
 248          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 249          * Thoughts on solution:
 250          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 251          *    pre-allocated cl_pages;
 252          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 253          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 254          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 255          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 256          *    to store parity;
 257          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 258          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 259          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 260          *    generic cl_page slab cache.
 261          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 262          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 263          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 264          */
 265         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 266         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 267         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 268         cl_io_fini(env, io);
 269         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Add bio to back of pending list
 274  */
 275 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 276 {
 277         unsigned long flags;
 278
 279         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 280         if (lo->lo_biotail) {
 281                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 282                 lo->lo_biotail = bio;
 283         } else
 284                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 285         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 286
 287         cfs_atomic_inc(&lo->lo_pending);
 288         if (cfs_waitq_active(&lo->lo_bh_wait))
 289                 cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Grab first pending buffer
 294  */
 295 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 296 {
 297         struct bio *first;
 298         struct bio **bio;
 299         unsigned int count = 0;
 300         unsigned int page_count = 0;
 301         int rw;
 302
 303         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 304         first = lo->lo_bio;
 305         if (unlikely(first == NULL)) {
 306                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 307                 return 0;
 308         }
 309
 310         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 311         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 312
 313         rw = first->bi_rw;
 314         bio = &lo->lo_bio;
 315         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 316                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 317                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 318                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 319                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 320                         break;
 321
 322
 323                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 324                 count++;
 325                 bio = &(*bio)->bi_next;
 326         }
 327         if (*bio) {
 328                 /* Some of bios can't be mergable. */
 329                 lo->lo_bio = *bio;
 330                 *bio = NULL;
 331         } else {
 332                 /* Hit the end of queue */
 333                 lo->lo_biotail = NULL;
 334                 lo->lo_bio = NULL;
 335         }
 336         *req = first;
 337         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 338         return count;
 339 }
 340
 341 static ll_mrf_ret
 342 loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 343 {
 344         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 345         int rw = bio_rw(old_bio);
 346         int inactive;
 347
 348         if (!lo)
 349                 goto err;
 350
 351         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 352                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 353
 354         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 355         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 356         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 357         if (inactive)
 358                 goto err;
 359
 360         if (rw == WRITE) {
 361                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 362                         goto err;
 363         } else if (rw == READA) {
 364                 rw = READ;
 365         } else if (rw != READ) {
 366                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 367                 goto err;
 368         }
 369         loop_add_bio(lo, old_bio);
 370         LL_MRF_RETURN(0);
 371 err:
 372         cfs_bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 373         LL_MRF_RETURN(0);
 374 }
 375
 376 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 377 /*
 378  * kick off io on the underlying address space
 379  */
 380 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 381 {
 382         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 383
 384         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 385         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 386 }
 387 #endif
 388
 389 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 390 {
 391         int ret;
 392         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 393         while (bio) {
 394                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 395                 bio->bi_next = NULL;
 396                 cfs_bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 397                 bio = tmp;
 398         }
 399 }
 400
 401 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 402 {
 403         return cfs_atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 404                 (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                 cfs_wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 445                 if (!cfs_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 <= cfs_atomic_read(&lo->lo_pending));
 475                 loop_handle_bio(lo, bio);
 476                 cfs_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 (!cfs_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 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 541         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 542 #endif
 543
 544         /* queue parameters */
 545         CLASSERT(CFS_PAGE_SIZE < (1 << (sizeof(unsigned short) * 8)));
 546         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue,
 547                                      (unsigned short)CFS_PAGE_SIZE);
 548         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 549                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (CFS_PAGE_SHIFT - 9));
 550         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 551
 552         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 553         bd_set_size(bdev, size << 9);
 554
 555         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 556
 557         cfs_create_thread(loop_thread, lo, CLONE_KERNEL);
 558         down(&lo->lo_sem);
 559         return 0;
 560
 561  out:
 562         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 563         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 564         return error;
 565 }
 566
 567 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 568                        int count)
 569 {
 570         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 571         int gfp = lo->old_gfp_mask;
 572
 573         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 574                 return -ENXIO;
 575
 576         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 577                 return -EBUSY;
 578
 579         if (filp == NULL)
 580                 return -EINVAL;
 581
 582         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 583         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 584         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 585         cfs_waitq_signal(&lo->lo_bh_wait);
 586
 587         down(&lo->lo_sem);
 588         lo->lo_backing_file = NULL;
 589         lo->ioctl = NULL;
 590         lo->lo_device = NULL;
 591         lo->lo_offset = 0;
 592         lo->lo_sizelimit = 0;
 593         lo->lo_flags = 0;
 594         ll_invalidate_bdev(bdev, 0);
 595         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 596         bd_set_size(bdev, 0);
 597         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 598         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 599         fput(filp);
 600         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 601         cfs_module_put(THIS_MODULE);
 602         return 0;
 603 }
 604
 605 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 606 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 607 {
 608         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 609 #else
 610 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
 611 {
 612         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 613 #endif
 614
 615         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 616         lo->lo_refcnt++;
 617         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 618
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 623 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 624 {
 625         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 626 #else
 627 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
 628 {
 629         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 630 #endif
 631
 632         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 633         --lo->lo_refcnt;
 634         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 635
 636         return 0;
 637 }
 638
 639 /* lloop device node's ioctl function. */
 640 #ifdef HAVE_BLKDEV_PUT_2ARGS
 641 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 642                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 643 {
 644         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 645         struct inode *inode = NULL;
 646         int err = 0;
 647 #else
 648 static int lo_ioctl(struct inode *inode, struct file *unused,
 649                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 650 {
 651         struct lloop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 652         struct block_device *bdev = inode->i_bdev;
 653         int err = 0;
 654 #endif
 655
 656         mutex_lock(&lloop_mutex);
 657         switch (cmd) {
 658         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 659                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 660                 if (err == 0)
 661                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 662                 break;
 663         }
 664
 665         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 666                 struct lu_fid fid;
 667
 668                 LASSERT(lo->lo_backing_file != NULL);
 669                 if (inode == NULL)
 670                         inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 671                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 672                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 673                 else
 674                         fid_zero(&fid);
 675
 676                 if (copy_to_user((struct lu_fid *)arg, &fid, sizeof(fid)))
 677                         err = -EFAULT;
 678                 break;
 679         }
 680
 681         default:
 682                 err = -EINVAL;
 683                 break;
 684         }
 685         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 686
 687         return err;
 688 }
 689
 690 static struct block_device_operations lo_fops = {
 691         .owner =        THIS_MODULE,
 692         .open =         lo_open,
 693         .release =      lo_release,
 694         .ioctl =        lo_ioctl,
 695 };
 696
 697 /* dynamic iocontrol callback.
 698  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 699  * ll_iocontrol_call.
 700  *
 701  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 702  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 703  */
 704 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 705                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 706                                    void *magic, int *rcp)
 707 {
 708         struct lloop_device *lo = NULL;
 709         struct block_device *bdev = NULL;
 710         int err = 0;
 711         dev_t dev;
 712
 713         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 714                 return LLIOC_CONT;
 715
 716         if (disks == NULL)
 717                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 718
 719         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 720
 721         mutex_lock(&lloop_mutex);
 722         switch (cmd) {
 723         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 724                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 725                 int i;
 726
 727                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 728                         lo = &loop_dev[i];
 729                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 730                                 if (!lo_free)
 731                                         lo_free = lo;
 732                                 continue;
 733                         }
 734                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 735                             file->f_dentry->d_inode)
 736                                 break;
 737                 }
 738                 if (lo || !lo_free)
 739                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 740
 741                 lo = lo_free;
 742                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 743
 744                 /* quit if the used pointer is writable */
 745                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long*)arg))
 746                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 747
 748                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 749                 if (IS_ERR(bdev))
 750                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 751
 752                 get_file(file);
 753                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 754                 if (err) {
 755                         fput(file);
 756                         ll_blkdev_put(bdev, 0);
 757                 }
 758
 759                 break;
 760         }
 761
 762         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 763                 int minor;
 764
 765                 dev = old_decode_dev(arg);
 766                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 767                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 768
 769                 minor = MINOR(dev);
 770                 if (minor > max_loop - 1)
 771                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 772
 773                 lo = &loop_dev[minor];
 774                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 775                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 776
 777                 bdev = lo->lo_device;
 778                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 779                 if (err == 0)
 780                         ll_blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 781
 782                 break;
 783         }
 784
 785         default:
 786                 err = -EINVAL;
 787                 break;
 788         }
 789
 790 out:
 791         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 792 out1:
 793         if (rcp)
 794                 *rcp = err;
 795         return LLIOC_STOP;
 796 }
 797
 798 static int __init lloop_init(void)
 799 {
 800         int        i;
 801         unsigned int cmdlist[] = {
 802                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 803                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 804         };
 805
 806         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 807                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 808                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 809                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 810         }
 811
 812         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 813         if (lloop_major < 0)
 814                 return -EIO;
 815
 816         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 817                lloop_major, max_loop);
 818
 819         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 820         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 821                 goto out_mem1;
 822
 823         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 824         if (!loop_dev)
 825                 goto out_mem1;
 826
 827         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 828         if (!disks)
 829                 goto out_mem2;
 830
 831         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 832                 disks[i] = alloc_disk(1);
 833                 if (!disks[i])
 834                         goto out_mem3;
 835         }
 836
 837         mutex_init(&lloop_mutex);
 838
 839         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 840                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 841                 struct gendisk *disk = disks[i];
 842
 843                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 844                 if (!lo->lo_queue)
 845                         goto out_mem4;
 846
 847                 mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 848                 sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 849                 cfs_waitq_init(&lo->lo_bh_wait);
 850                 lo->lo_number = i;
 851                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 852                 disk->major = lloop_major;
 853                 disk->first_minor = i;
 854                 disk->fops = &lo_fops;
 855                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 856                 disk->private_data = lo;
 857                 disk->queue = lo->lo_queue;
 858         }
 859
 860         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 861         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 862                 add_disk(disks[i]);
 863         return 0;
 864
 865 out_mem4:
 866         while (i--)
 867                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 868         i = max_loop;
 869 out_mem3:
 870         while (i--)
 871                 put_disk(disks[i]);
 872         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 873 out_mem2:
 874         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 875 out_mem1:
 876         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 877         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 878         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 879         return -ENOMEM;
 880 }
 881
 882 static void lloop_exit(void)
 883 {
 884         int i;
 885
 886         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 887         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 888                 del_gendisk(disks[i]);
 889                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 890                 put_disk(disks[i]);
 891         }
 892         if (ll_unregister_blkdev(lloop_major, "lloop"))
 893                 CWARN("lloop: cannot unregister blkdev\n");
 894         else
 895                 CDEBUG(D_CONFIG, "unregistered lloop major %d\n", lloop_major);
 896
 897         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 898         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 899 }
 900
 901 module_init(lloop_init);
 902 module_exit(lloop_exit);
 903
 904 CFS_MODULE_PARM(max_loop, "i", int, 0444, "maximum of lloop_device");
 905 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 906 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 907 MODULE_LICENSE("GPL");