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