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, 2014, 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/kthread.h>
  86 #include <linux/fs.h>
  87 #include <linux/file.h>
  88 #include <linux/stat.h>
  89 #include <linux/errno.h>
  90 #include <linux/major.h>
  91 #include <linux/wait.h>
  92 #include <linux/blkdev.h>
  93 #include <linux/blkpg.h>
  94 #include <linux/init.h>
  95 #include <linux/swap.h>
  96 #include <linux/slab.h>
  97 #include <linux/suspend.h>
  98 #include <linux/writeback.h>
  99 #include <linux/buffer_head.h>                /* for invalidate_bdev() */
 100 #include <linux/completion.h>
 101 #include <linux/highmem.h>
 102 #include <linux/gfp.h>
 103 #include <linux/swap.h>
 104 #include <linux/pagevec.h>
 105
 106 #include <asm/uaccess.h>
 107
 108 #include <lustre_lib.h>
 109 #include "llite_internal.h"
 110
 111 #define LLOOP_MAX_SEGMENTS        LNET_MAX_IOV
 112
 113 /* Possible states of device */
 114 enum {
 115         LLOOP_UNBOUND,
 116         LLOOP_BOUND,
 117         LLOOP_RUNDOWN,
 118 };
 119
 120 struct lloop_device {
 121         int                  lo_number;
 122         int                  lo_refcnt;
 123         loff_t               lo_offset;
 124         loff_t               lo_sizelimit;
 125         int                  lo_flags;
 126         struct file         *lo_backing_file;
 127         struct block_device *lo_device;
 128         unsigned             lo_blocksize;
 129
 130         gfp_t                   old_gfp_mask;
 131
 132         spinlock_t              lo_lock;
 133         struct bio              *lo_bio;
 134         struct bio              *lo_biotail;
 135         int                     lo_state;
 136         struct semaphore        lo_sem;
 137         struct mutex            lo_ctl_mutex;
 138         atomic_t                lo_pending;
 139         wait_queue_head_t       lo_bh_wait;
 140
 141         struct request_queue *lo_queue;
 142
 143         const struct lu_env *lo_env;
 144         struct cl_io         lo_io;
 145         struct ll_dio_pages  lo_pvec;
 146
 147         /* data to handle bio for lustre. */
 148         struct lo_request_data {
 149                 struct page *lrd_pages[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 150                 loff_t       lrd_offsets[LLOOP_MAX_SEGMENTS];
 151         } lo_requests[1];
 152 };
 153
 154 /*
 155  * Loop flags
 156  */
 157 enum {
 158         LO_FLAGS_READ_ONLY       = 1,
 159 };
 160
 161 static int lloop_major;
 162 #define MAX_LOOP_DEFAULT  16
 163 static int max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 164 static struct lloop_device *loop_dev;
 165 static struct gendisk **disks;
 166 static struct mutex lloop_mutex;
 167 static void *ll_iocontrol_magic = NULL;
 168
 169 static loff_t get_loop_size(struct lloop_device *lo, struct file *file)
 170 {
 171         loff_t size, offset, loopsize;
 172
 173         /* Compute loopsize in bytes */
 174         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 175         offset = lo->lo_offset;
 176         loopsize = size - offset;
 177         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 178                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 179
 180         /*
 181          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 182          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 183          */
 184         return loopsize >> 9;
 185 }
 186
 187 static int do_bio_lustrebacked(struct lloop_device *lo, struct bio *head)
 188 {
 189         const struct lu_env  *env   = lo->lo_env;
 190         struct cl_io         *io    = &lo->lo_io;
 191         struct dentry        *de    = lo->lo_backing_file->f_path.dentry;
 192         struct inode         *inode = de->d_inode;
 193         struct cl_object     *obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 194         pgoff_t               offset;
 195         int                   ret;
 196 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 197         struct bvec_iter      iter;
 198         struct bio_vec        bvec;
 199 #else
 200         int                   iter;
 201         struct bio_vec       *bvec;
 202 #endif
 203         int                   rw;
 204         size_t                page_count = 0;
 205         struct bio           *bio;
 206         ssize_t               bytes;
 207
 208         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 209         struct page         **pages = pvec->ldp_pages;
 210         loff_t               *offsets = pvec->ldp_offsets;
 211
 212         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 213
 214         /* initialize the IO */
 215         memset(io, 0, sizeof(*io));
 216         io->ci_obj = obj;
 217         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 218         if (ret)
 219                 return io->ci_result;
 220         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 221
 222         LASSERT(head != NULL);
 223         rw = head->bi_rw;
 224         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 225                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 226
 227 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 228                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_iter.bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 229                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter) {
 230                         BUG_ON(bvec.bv_offset != 0);
 231                         BUG_ON(bvec.bv_len != PAGE_CACHE_SIZE);
 232
 233                         pages[page_count] = bvec.bv_page;
 234                         offsets[page_count] = offset;
 235                         page_count++;
 236                         offset += bvec.bv_len;
 237 #else
 238                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 239                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter) {
 240                         BUG_ON(bvec->bv_offset != 0);
 241                         BUG_ON(bvec->bv_len != PAGE_CACHE_SIZE);
 242
 243                         pages[page_count] = bvec->bv_page;
 244                         offsets[page_count] = offset;
 245                         page_count++;
 246                         offset += bvec->bv_len;
 247 #endif
 248                 }
 249                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 250         }
 251
 252         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 253                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 254                         page_count);
 255
 256         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 257         pvec->ldp_nr = page_count;
 258
 259         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 260          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 261          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 262          * again.
 263          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 264          * Thoughts on solution:
 265          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 266          *    pre-allocated cl_pages;
 267          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 268          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 269          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 270          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 271          *    to store parity;
 272          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 273          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 274          *    pool, this guarantees we neeedn't allocate the cl_pages from
 275          *    generic cl_page slab cache.
 276          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 277          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 278          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 279          */
 280         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 281         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 282         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 283         cl_io_fini(env, io);
 284         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 285 }
 286
 287 /*
 288  * Add bio to back of pending list
 289  */
 290 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 291 {
 292         unsigned long flags;
 293
 294         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 295         if (lo->lo_biotail) {
 296                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 297                 lo->lo_biotail = bio;
 298         } else
 299                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 300         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 301
 302         atomic_inc(&lo->lo_pending);
 303         if (waitqueue_active(&lo->lo_bh_wait))
 304                 wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 305 }
 306
 307 /*
 308  * Grab first pending buffer
 309  */
 310 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 311 {
 312         struct bio *first;
 313         struct bio **bio;
 314         unsigned int count = 0;
 315         unsigned int page_count = 0;
 316         int rw;
 317
 318         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 319         first = lo->lo_bio;
 320         if (unlikely(first == NULL)) {
 321                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 322                 return 0;
 323         }
 324
 325         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 326         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 327
 328         rw = first->bi_rw;
 329         bio = &lo->lo_bio;
 330         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 331 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 332                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 333                        (unsigned long long)(*bio)->bi_iter.bi_sector,
 334                        (*bio)->bi_iter.bi_size, page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 335 #else
 336                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 337                        (unsigned long long)(*bio)->bi_sector, (*bio)->bi_size,
 338                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 339 #endif
 340                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 341                         break;
 342
 343                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 344                 count++;
 345                 bio = &(*bio)->bi_next;
 346         }
 347         if (*bio) {
 348                 /* Some of bios can't be mergable. */
 349                 lo->lo_bio = *bio;
 350                 *bio = NULL;
 351         } else {
 352                 /* Hit the end of queue */
 353                 lo->lo_biotail = NULL;
 354                 lo->lo_bio = NULL;
 355         }
 356         *req = first;
 357         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 358         return count;
 359 }
 360
 361 static ll_mrf_ret
 362 loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 363 {
 364         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 365         int rw = bio_rw(old_bio);
 366         int inactive;
 367
 368         if (!lo)
 369                 goto err;
 370
 371 #ifdef HAVE_BVEC_ITER
 372         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 373                (unsigned long long)old_bio->bi_iter.bi_sector,
 374                old_bio->bi_iter.bi_size);
 375 #else
 376         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 377                (unsigned long long)old_bio->bi_sector, old_bio->bi_size);
 378 #endif
 379
 380         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 381         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 382         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 383         if (inactive)
 384                 goto err;
 385
 386         if (rw == WRITE) {
 387                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 388                         goto err;
 389         } else if (rw == READA) {
 390                 rw = READ;
 391         } else if (rw != READ) {
 392                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 393                 goto err;
 394         }
 395         loop_add_bio(lo, old_bio);
 396         LL_MRF_RETURN(0);
 397 err:
 398         bio_io_error(old_bio);
 399         LL_MRF_RETURN(0);
 400 }
 401
 402 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 403 /*
 404  * kick off io on the underlying address space
 405  */
 406 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 407 {
 408         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 409
 410         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 411         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 412 }
 413 #endif
 414
 415 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 416 {
 417         int ret;
 418
 419         ret  = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 420         while (bio) {
 421                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 422
 423                 bio->bi_next = NULL;
 424 #ifdef HAVE_BIO_ENDIO_USES_ONE_ARG
 425                 bio->bi_error = ret;
 426                 bio_endio(bio);
 427 #else
 428                 bio_endio(bio, ret);
 429 #endif
 430                 bio = tmp;
 431         }
 432 }
 433
 434 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 435 {
 436         return atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 437                (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 438 }
 439
 440 /*
 441  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 442  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 443  */
 444 static int loop_thread(void *data)
 445 {
 446         struct lloop_device *lo = data;
 447         struct bio *bio;
 448         unsigned int count;
 449         unsigned long times = 0;
 450         unsigned long total_count = 0;
 451
 452         struct lu_env *env;
 453         __u16 refcheck;
 454         int ret = 0;
 455
 456         set_user_nice(current, -20);
 457
 458         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 459
 460         env = cl_env_get(&refcheck);
 461         if (IS_ERR(env))
 462                 GOTO(out, ret = PTR_ERR(env));
 463
 464         lo->lo_env = env;
 465         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 466         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 467         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 468
 469         /*
 470          * up sem, we are running
 471          */
 472         up(&lo->lo_sem);
 473
 474         for (;;) {
 475                 wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 476                 if (!atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 477                         int exiting = 0;
 478                         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 479                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 480                         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 481                         if (exiting)
 482                                 break;
 483                 }
 484
 485                 bio = NULL;
 486                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 487                 if (!count) {
 488                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 489                         continue;
 490                 }
 491
 492                 total_count += count;
 493                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 494                         total_count = count;
 495                         times = 1;
 496                 } else {
 497                         times++;
 498                 }
 499                 if ((times & 127) == 0) {
 500                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 501                                total_count, times, total_count / times);
 502                 }
 503
 504                 LASSERT(bio != NULL);
 505                 LASSERT(count <= atomic_read(&lo->lo_pending));
 506                 loop_handle_bio(lo, bio);
 507                 atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 508         }
 509         cl_env_put(env, &refcheck);
 510
 511 out:
 512         up(&lo->lo_sem);
 513         return ret;
 514 }
 515
 516 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 517                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 518 {
 519         struct inode         *inode;
 520         struct address_space *mapping;
 521         int                   lo_flags = 0;
 522         int                   error;
 523         loff_t                size;
 524
 525         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 526                 return -ENODEV;
 527
 528         error = -EBUSY;
 529         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 530                 goto out;
 531
 532         mapping = file->f_mapping;
 533         inode = mapping->host;
 534
 535         error = -EINVAL;
 536         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 537                 goto out;
 538
 539         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 540                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 541
 542         size = get_loop_size(lo, file);
 543
 544         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 545                 error = -EFBIG;
 546                 goto out;
 547         }
 548
 549         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 550         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 551
 552         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 553
 554         lo->lo_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
 555         lo->lo_device = bdev;
 556         lo->lo_flags = lo_flags;
 557         lo->lo_backing_file = file;
 558         lo->lo_sizelimit = 0;
 559         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 560         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 561
 562         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 563
 564         /*
 565          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 566          * device
 567          */
 568         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 569         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 570 #ifdef HAVE_REQUEST_QUEUE_UNPLUG_FN
 571         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 572 #endif
 573
 574         /* queue parameters */
 575         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 576                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9));
 577         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 578
 579         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 580         bd_set_size(bdev, size << 9);
 581
 582         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 583
 584         kthread_run(loop_thread, lo, "lloop%d", lo->lo_number);
 585         down(&lo->lo_sem);
 586         return 0;
 587
 588 out:
 589         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 590         module_put(THIS_MODULE);
 591         return error;
 592 }
 593
 594 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 595                        int count)
 596 {
 597         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 598         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
 599
 600         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 601                 return -ENXIO;
 602
 603         if (lo->lo_refcnt > count)        /* we needed one fd for the ioctl */
 604                 return -EBUSY;
 605
 606         if (filp == NULL)
 607                 return -EINVAL;
 608
 609         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 610         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 611         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 612         wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 613
 614         down(&lo->lo_sem);
 615         lo->lo_backing_file = NULL;
 616         lo->lo_device = NULL;
 617         lo->lo_offset = 0;
 618         lo->lo_sizelimit = 0;
 619         lo->lo_flags = 0;
 620         invalidate_bdev(bdev);
 621         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 622         bd_set_size(bdev, 0);
 623         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 624         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 625         fput(filp);
 626         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 627         module_put(THIS_MODULE);
 628         return 0;
 629 }
 630
 631 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 632 {
 633         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 634
 635         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 636         lo->lo_refcnt++;
 637         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 638
 639         return 0;
 640 }
 641
 642 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 643 static int
 644 #else
 645 static void
 646 #endif
 647 lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 648 {
 649         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 650
 651         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 652         --lo->lo_refcnt;
 653         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 654 #ifdef HAVE_BLKDEV_RELEASE_RETURN_INT
 655         return 0;
 656 #endif
 657 }
 658
 659 /* lloop device node's ioctl function. */
 660 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 661                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 662 {
 663         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 664         int err = 0;
 665
 666         mutex_lock(&lloop_mutex);
 667         switch (cmd) {
 668         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 669                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 670                 if (err == 0)
 671                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 672                 break;
 673         }
 674
 675         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 676                 struct inode *inode;
 677                 struct lu_fid fid;
 678
 679                 if (lo->lo_backing_file == NULL) {
 680                         err = -ENOENT;
 681                         break;
 682                 }
 683                 inode = lo->lo_backing_file->f_path.dentry->d_inode;
 684                 if (inode != NULL && lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 685                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 686                 else
 687                         fid_zero(&fid);
 688
 689                 if (copy_to_user((struct lu_fid __user *)arg,
 690                                  &fid, sizeof(fid)))
 691                         err = -EFAULT;
 692                 break;
 693         }
 694
 695         default:
 696                 err = -EINVAL;
 697                 break;
 698         }
 699         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 700
 701         return err;
 702 }
 703
 704 static struct block_device_operations lo_fops = {
 705         .owner =        THIS_MODULE,
 706         .open =         lo_open,
 707         .release =      lo_release,
 708         .ioctl =        lo_ioctl,
 709 };
 710
 711 /* dynamic iocontrol callback.
 712  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 713  * ll_iocontrol_call.
 714  *
 715  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 716  * of attaching or detaching a file by a lloop's device numner.
 717  */
 718 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 719                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 720                                    void *magic, int *rcp)
 721 {
 722         struct lloop_device *lo = NULL;
 723         struct block_device *bdev = NULL;
 724         int err = 0;
 725         dev_t dev;
 726
 727         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 728                 return LLIOC_CONT;
 729
 730         if (disks == NULL)
 731                 GOTO(out1, err = -ENODEV);
 732
 733         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 734
 735         mutex_lock(&lloop_mutex);
 736         switch (cmd) {
 737         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 738                 struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 739                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 740                 int i;
 741
 742                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 743                         lo = &loop_dev[i];
 744                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 745                                 if (!lo_free)
 746                                         lo_free = lo;
 747                                 continue;
 748                         }
 749                         if (lo->lo_backing_file->f_path.dentry->d_inode ==
 750                             inode)
 751                                 break;
 752                 }
 753                 if (lo || !lo_free)
 754                         GOTO(out, err = -EBUSY);
 755
 756                 lo = lo_free;
 757                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 758
 759                 /* quit if the used pointer is writable */
 760                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long __user *)arg))
 761                         GOTO(out, err = -EFAULT);
 762
 763                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 764                 if (IS_ERR(bdev))
 765                         GOTO(out, err = PTR_ERR(bdev));
 766
 767                 get_file(file);
 768                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 769                 if (err) {
 770                         fput(file);
 771                         blkdev_put(bdev, 0);
 772                 }
 773
 774                 break;
 775         }
 776
 777         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 778                 int minor;
 779
 780                 dev = old_decode_dev(arg);
 781                 if (MAJOR(dev) != lloop_major)
 782                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 783
 784                 minor = MINOR(dev);
 785                 if (minor > max_loop - 1)
 786                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 787
 788                 lo = &loop_dev[minor];
 789                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 790                         GOTO(out, err = -EINVAL);
 791
 792                 bdev = lo->lo_device;
 793                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 794                 if (err == 0)
 795                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 796
 797                 break;
 798         }
 799
 800         default:
 801                 err = -EINVAL;
 802                 break;
 803         }
 804
 805 out:
 806         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 807 out1:
 808         if (rcp)
 809                 *rcp = err;
 810         return LLIOC_STOP;
 811 }
 812
 813 static int __init lloop_init(void)
 814 {
 815         int        i;
 816         unsigned int cmdlist[] = {
 817                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 818                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 819         };
 820
 821         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 822                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 823                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 824                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 825         }
 826
 827         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 828         if (lloop_major < 0)
 829                 return -EIO;
 830
 831         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 832                lloop_major, max_loop);
 833
 834         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 835         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 836                 goto out_mem1;
 837
 838         OBD_ALLOC_WAIT(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 839         if (!loop_dev)
 840                 goto out_mem1;
 841
 842         OBD_ALLOC_WAIT(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 843         if (!disks)
 844                 goto out_mem2;
 845
 846         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 847                 disks[i] = alloc_disk(1);
 848                 if (!disks[i])
 849                         goto out_mem3;
 850         }
 851
 852         mutex_init(&lloop_mutex);
 853
 854         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 855                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 856                 struct gendisk *disk = disks[i];
 857
 858                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 859                 if (!lo->lo_queue)
 860                         goto out_mem4;
 861
 862                 mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 863                 sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 864                 init_waitqueue_head(&lo->lo_bh_wait);
 865                 lo->lo_number = i;
 866                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 867                 disk->major = lloop_major;
 868                 disk->first_minor = i;
 869                 disk->fops = &lo_fops;
 870                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 871                 disk->private_data = lo;
 872                 disk->queue = lo->lo_queue;
 873         }
 874
 875         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 876         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 877                 add_disk(disks[i]);
 878         return 0;
 879
 880 out_mem4:
 881         while (i--)
 882                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 883         i = max_loop;
 884 out_mem3:
 885         while (i--)
 886                 put_disk(disks[i]);
 887         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 888 out_mem2:
 889         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 890 out_mem1:
 891         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 892         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 893         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 894         return -ENOMEM;
 895 }
 896
 897 static void __exit lloop_exit(void)
 898 {
 899         int i;
 900
 901         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 902         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 903                 del_gendisk(disks[i]);
 904                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 905                 put_disk(disks[i]);
 906         }
 907         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 908
 909         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 910         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 911 }
 912
 913 module_param(max_loop, int, 0444);
 914 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "maximum of lloop_device");
 915 MODULE_AUTHOR("OpenSFS, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 916 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 917 MODULE_VERSION(LUSTRE_VERSION_STRING);
 918 MODULE_LICENSE("GPL");
 919
 920 module_init(lloop_init);
 921 module_exit(lloop_exit);