drivers/staging/lustre/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, 2012, 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/pagevec.h>
 103
 104 #include <asm/uaccess.h>
 105
 106 #include "../include/lustre_lib.h"
 107 #include "../include/lustre_lite.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         int                rw;
 195         u32                page_count = 0;
 196         struct bio_vec       bvec;
 197         struct bvec_iter   iter;
 198         struct bio         *bio;
 199         ssize_t        bytes;
 200
 201         struct ll_dio_pages  *pvec = &lo->lo_pvec;
 202         struct page      **pages = pvec->ldp_pages;
 203         loff_t         *offsets = pvec->ldp_offsets;
 204
 205         truncate_inode_pages(inode->i_mapping, 0);
 206
 207         /* initialize the IO */
 208         memset(io, 0, sizeof(*io));
 209         io->ci_obj = obj;
 210         ret = cl_io_init(env, io, CIT_MISC, obj);
 211         if (ret)
 212                 return io->ci_result;
 213         io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
 214
 215         LASSERT(head != NULL);
 216         rw = head->bi_rw;
 217         for (bio = head; bio != NULL; bio = bio->bi_next) {
 218                 LASSERT(rw == bio->bi_rw);
 219
 220                 offset = (pgoff_t)(bio->bi_iter.bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 221                 bio_for_each_segment(bvec, bio, iter) {
 222                         BUG_ON(bvec.bv_offset != 0);
 223                         BUG_ON(bvec.bv_len != PAGE_CACHE_SIZE);
 224
 225                         pages[page_count] = bvec.bv_page;
 226                         offsets[page_count] = offset;
 227                         page_count++;
 228                         offset += bvec.bv_len;
 229                 }
 230                 LASSERT(page_count <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 231         }
 232
 233         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode),
 234                         (rw == WRITE) ? LPROC_LL_BRW_WRITE : LPROC_LL_BRW_READ,
 235                         page_count);
 236
 237         pvec->ldp_size = page_count << PAGE_CACHE_SHIFT;
 238         pvec->ldp_nr = page_count;
 239
 240         /* FIXME: in ll_direct_rw_pages, it has to allocate many cl_page{}s to
 241          * write those pages into OST. Even worse case is that more pages
 242          * would be asked to write out to swap space, and then finally get here
 243          * again.
 244          * Unfortunately this is NOT easy to fix.
 245          * Thoughts on solution:
 246          * 0. Define a reserved pool for cl_pages, which could be a list of
 247          *    pre-allocated cl_pages;
 248          * 1. Define a new operation in cl_object_operations{}, says clo_depth,
 249          *    which measures how many layers for this lustre object. Generally
 250          *    speaking, the depth would be 2, one for llite, and one for lovsub.
 251          *    However, for SNS, there will be more since we need additional page
 252          *    to store parity;
 253          * 2. Reserve the # of (page_count * depth) cl_pages from the reserved
 254          *    pool. Afterwards, the clio would allocate the pages from reserved
 255          *    pool, this guarantees we needn't allocate the cl_pages from
 256          *    generic cl_page slab cache.
 257          *    Of course, if there is NOT enough pages in the pool, we might
 258          *    be asked to write less pages once, this purely depends on
 259          *    implementation. Anyway, we should be careful to avoid deadlocking.
 260          */
 261         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 262         bytes = ll_direct_rw_pages(env, io, rw, inode, pvec);
 263         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 264         cl_io_fini(env, io);
 265         return (bytes == pvec->ldp_size) ? 0 : (int)bytes;
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Add bio to back of pending list
 270  */
 271 static void loop_add_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 272 {
 273         unsigned long flags;
 274
 275         spin_lock_irqsave(&lo->lo_lock, flags);
 276         if (lo->lo_biotail) {
 277                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 278                 lo->lo_biotail = bio;
 279         } else
 280                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 281         spin_unlock_irqrestore(&lo->lo_lock, flags);
 282
 283         atomic_inc(&lo->lo_pending);
 284         if (waitqueue_active(&lo->lo_bh_wait))
 285                 wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 286 }
 287
 288 /*
 289  * Grab first pending buffer
 290  */
 291 static unsigned int loop_get_bio(struct lloop_device *lo, struct bio **req)
 292 {
 293         struct bio *first;
 294         struct bio **bio;
 295         unsigned int count = 0;
 296         unsigned int page_count = 0;
 297         int rw;
 298
 299         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 300         first = lo->lo_bio;
 301         if (unlikely(first == NULL)) {
 302                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 303                 return 0;
 304         }
 305
 306         /* TODO: need to split the bio, too bad. */
 307         LASSERT(first->bi_vcnt <= LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 308
 309         rw = first->bi_rw;
 310         bio = &lo->lo_bio;
 311         while (*bio && (*bio)->bi_rw == rw) {
 312                 CDEBUG(D_INFO, "bio sector %llu size %u count %u vcnt%u \n",
 313                        (unsigned long long)(*bio)->bi_iter.bi_sector,
 314                        (*bio)->bi_iter.bi_size,
 315                        page_count, (*bio)->bi_vcnt);
 316                 if (page_count + (*bio)->bi_vcnt > LLOOP_MAX_SEGMENTS)
 317                         break;
 318
 319
 320                 page_count += (*bio)->bi_vcnt;
 321                 count++;
 322                 bio = &(*bio)->bi_next;
 323         }
 324         if (*bio) {
 325                 /* Some of bios can't be mergeable. */
 326                 lo->lo_bio = *bio;
 327                 *bio = NULL;
 328         } else {
 329                 /* Hit the end of queue */
 330                 lo->lo_biotail = NULL;
 331                 lo->lo_bio = NULL;
 332         }
 333         *req = first;
 334         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 335         return count;
 336 }
 337
 338 static void loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 339 {
 340         struct lloop_device *lo = q->queuedata;
 341         int rw = bio_rw(old_bio);
 342         int inactive;
 343
 344         if (!lo)
 345                 goto err;
 346
 347         CDEBUG(D_INFO, "submit bio sector %llu size %u\n",
 348                (unsigned long long)old_bio->bi_iter.bi_sector,
 349                old_bio->bi_iter.bi_size);
 350
 351         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 352         inactive = (lo->lo_state != LLOOP_BOUND);
 353         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 354         if (inactive)
 355                 goto err;
 356
 357         if (rw == WRITE) {
 358                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)
 359                         goto err;
 360         } else if (rw == READA) {
 361                 rw = READ;
 362         } else if (rw != READ) {
 363                 CERROR("lloop: unknown command (%x)\n", rw);
 364                 goto err;
 365         }
 366         loop_add_bio(lo, old_bio);
 367         return;
 368 err:
 369         cfs_bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_iter.bi_size);
 370 }
 371
 372
 373 static inline void loop_handle_bio(struct lloop_device *lo, struct bio *bio)
 374 {
 375         int ret;
 376         ret = do_bio_lustrebacked(lo, bio);
 377         while (bio) {
 378                 struct bio *tmp = bio->bi_next;
 379                 bio->bi_next = NULL;
 380                 cfs_bio_endio(bio, bio->bi_iter.bi_size, ret);
 381                 bio = tmp;
 382         }
 383 }
 384
 385 static inline int loop_active(struct lloop_device *lo)
 386 {
 387         return atomic_read(&lo->lo_pending) ||
 388                 (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 389 }
 390
 391 /*
 392  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 393  * to avoid blocking in our make_request_fn.
 394  */
 395 static int loop_thread(void *data)
 396 {
 397         struct lloop_device *lo = data;
 398         struct bio *bio;
 399         unsigned int count;
 400         unsigned long times = 0;
 401         unsigned long total_count = 0;
 402
 403         struct lu_env *env;
 404         int refcheck;
 405         int ret = 0;
 406
 407         set_user_nice(current, MIN_NICE);
 408
 409         lo->lo_state = LLOOP_BOUND;
 410
 411         env = cl_env_get(&refcheck);
 412         if (IS_ERR(env)) {
 413                 ret = PTR_ERR(env);
 414                 goto out;
 415         }
 416
 417         lo->lo_env = env;
 418         memset(&lo->lo_pvec, 0, sizeof(lo->lo_pvec));
 419         lo->lo_pvec.ldp_pages   = lo->lo_requests[0].lrd_pages;
 420         lo->lo_pvec.ldp_offsets = lo->lo_requests[0].lrd_offsets;
 421
 422         /*
 423          * up sem, we are running
 424          */
 425         up(&lo->lo_sem);
 426
 427         for (;;) {
 428                 wait_event(lo->lo_bh_wait, loop_active(lo));
 429                 if (!atomic_read(&lo->lo_pending)) {
 430                         int exiting = 0;
 431                         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 432                         exiting = (lo->lo_state == LLOOP_RUNDOWN);
 433                         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 434                         if (exiting)
 435                                 break;
 436                 }
 437
 438                 bio = NULL;
 439                 count = loop_get_bio(lo, &bio);
 440                 if (!count) {
 441                         CWARN("lloop(minor: %d): missing bio\n", lo->lo_number);
 442                         continue;
 443                 }
 444
 445                 total_count += count;
 446                 if (total_count < count) {     /* overflow */
 447                         total_count = count;
 448                         times = 1;
 449                 } else {
 450                         times++;
 451                 }
 452                 if ((times & 127) == 0) {
 453                         CDEBUG(D_INFO, "total: %lu, count: %lu, avg: %lu\n",
 454                                total_count, times, total_count / times);
 455                 }
 456
 457                 LASSERT(bio != NULL);
 458                 LASSERT(count <= atomic_read(&lo->lo_pending));
 459                 loop_handle_bio(lo, bio);
 460                 atomic_sub(count, &lo->lo_pending);
 461         }
 462         cl_env_put(env, &refcheck);
 463
 464 out:
 465         up(&lo->lo_sem);
 466         return ret;
 467 }
 468
 469 static int loop_set_fd(struct lloop_device *lo, struct file *unused,
 470                        struct block_device *bdev, struct file *file)
 471 {
 472         struct inode     *inode;
 473         struct address_space *mapping;
 474         int                lo_flags = 0;
 475         int                error;
 476         loff_t          size;
 477
 478         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 479                 return -ENODEV;
 480
 481         error = -EBUSY;
 482         if (lo->lo_state != LLOOP_UNBOUND)
 483                 goto out;
 484
 485         mapping = file->f_mapping;
 486         inode = mapping->host;
 487
 488         error = -EINVAL;
 489         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_sb->s_magic != LL_SUPER_MAGIC)
 490                 goto out;
 491
 492         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 493                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 494
 495         size = get_loop_size(lo, file);
 496
 497         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 498                 error = -EFBIG;
 499                 goto out;
 500         }
 501
 502         /* remove all pages in cache so as dirty pages not to be existent. */
 503         truncate_inode_pages(mapping, 0);
 504
 505         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 506
 507         lo->lo_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
 508         lo->lo_device = bdev;
 509         lo->lo_flags = lo_flags;
 510         lo->lo_backing_file = file;
 511         lo->lo_sizelimit = 0;
 512         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 513         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 514
 515         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 516
 517         /*
 518          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 519          * device
 520          */
 521         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 522         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 523
 524         /* queue parameters */
 525         CLASSERT(PAGE_CACHE_SIZE < (1 << (sizeof(unsigned short) * 8)));
 526         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue,
 527                                      (unsigned short)PAGE_CACHE_SIZE);
 528         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue,
 529                                  LLOOP_MAX_SEGMENTS << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9));
 530         blk_queue_max_segments(lo->lo_queue, LLOOP_MAX_SEGMENTS);
 531
 532         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 533         bd_set_size(bdev, size << 9);
 534
 535         set_blocksize(bdev, lo->lo_blocksize);
 536
 537         kthread_run(loop_thread, lo, "lloop%d", lo->lo_number);
 538         down(&lo->lo_sem);
 539         return 0;
 540
 541 out:
 542         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 543         module_put(THIS_MODULE);
 544         return error;
 545 }
 546
 547 static int loop_clr_fd(struct lloop_device *lo, struct block_device *bdev,
 548                        int count)
 549 {
 550         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 551         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
 552
 553         if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND)
 554                 return -ENXIO;
 555
 556         if (lo->lo_refcnt > count)      /* we needed one fd for the ioctl */
 557                 return -EBUSY;
 558
 559         if (filp == NULL)
 560                 return -EINVAL;
 561
 562         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 563         lo->lo_state = LLOOP_RUNDOWN;
 564         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 565         wake_up(&lo->lo_bh_wait);
 566
 567         down(&lo->lo_sem);
 568         lo->lo_backing_file = NULL;
 569         lo->lo_device = NULL;
 570         lo->lo_offset = 0;
 571         lo->lo_sizelimit = 0;
 572         lo->lo_flags = 0;
 573         invalidate_bdev(bdev);
 574         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 575         bd_set_size(bdev, 0);
 576         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 577         lo->lo_state = LLOOP_UNBOUND;
 578         fput(filp);
 579         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 580         module_put(THIS_MODULE);
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 585 {
 586         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 587
 588         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 589         lo->lo_refcnt++;
 590         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 591
 592         return 0;
 593 }
 594
 595 static void lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 596 {
 597         struct lloop_device *lo = disk->private_data;
 598
 599         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
 600         --lo->lo_refcnt;
 601         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
 602 }
 603
 604 /* lloop device node's ioctl function. */
 605 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 606                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
 607 {
 608         struct lloop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
 609         struct inode *inode = NULL;
 610         int err = 0;
 611
 612         mutex_lock(&lloop_mutex);
 613         switch (cmd) {
 614         case LL_IOC_LLOOP_DETACH: {
 615                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 2);
 616                 if (err == 0)
 617                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 618                 break;
 619         }
 620
 621         case LL_IOC_LLOOP_INFO: {
 622                 struct lu_fid fid;
 623
 624                 if (lo->lo_backing_file == NULL) {
 625                         err = -ENOENT;
 626                         break;
 627                 }
 628                 if (inode == NULL)
 629                         inode = lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode;
 630                 if (lo->lo_state == LLOOP_BOUND)
 631                         fid = ll_i2info(inode)->lli_fid;
 632                 else
 633                         fid_zero(&fid);
 634
 635                 if (copy_to_user((struct lu_fid *)arg, &fid, sizeof(fid)))
 636                         err = -EFAULT;
 637                 break;
 638         }
 639
 640         default:
 641                 err = -EINVAL;
 642                 break;
 643         }
 644         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 645
 646         return err;
 647 }
 648
 649 static struct block_device_operations lo_fops = {
 650         .owner =        THIS_MODULE,
 651         .open =  lo_open,
 652         .release =      lo_release,
 653         .ioctl =        lo_ioctl,
 654 };
 655
 656 /* dynamic iocontrol callback.
 657  * This callback is registered in lloop_init and will be called by
 658  * ll_iocontrol_call.
 659  *
 660  * This is a llite regular file ioctl function. It takes the responsibility
 661  * of attaching or detaching a file by a lloop's device number.
 662  */
 663 static enum llioc_iter lloop_ioctl(struct inode *unused, struct file *file,
 664                                    unsigned int cmd, unsigned long arg,
 665                                    void *magic, int *rcp)
 666 {
 667         struct lloop_device *lo = NULL;
 668         struct block_device *bdev = NULL;
 669         int err = 0;
 670         dev_t dev;
 671
 672         if (magic != ll_iocontrol_magic)
 673                 return LLIOC_CONT;
 674
 675         if (disks == NULL) {
 676                 err = -ENODEV;
 677                 goto out1;
 678         }
 679
 680         CWARN("Enter llop_ioctl\n");
 681
 682         mutex_lock(&lloop_mutex);
 683         switch (cmd) {
 684         case LL_IOC_LLOOP_ATTACH: {
 685                 struct lloop_device *lo_free = NULL;
 686                 int i;
 687
 688                 for (i = 0; i < max_loop; i++, lo = NULL) {
 689                         lo = &loop_dev[i];
 690                         if (lo->lo_state == LLOOP_UNBOUND) {
 691                                 if (!lo_free)
 692                                         lo_free = lo;
 693                                 continue;
 694                         }
 695                         if (lo->lo_backing_file->f_dentry->d_inode ==
 696                             file->f_dentry->d_inode)
 697                                 break;
 698                 }
 699                 if (lo || !lo_free) {
 700                         err = -EBUSY;
 701                         goto out;
 702                 }
 703
 704                 lo = lo_free;
 705                 dev = MKDEV(lloop_major, lo->lo_number);
 706
 707                 /* quit if the used pointer is writable */
 708                 if (put_user((long)old_encode_dev(dev), (long *)arg)) {
 709                         err = -EFAULT;
 710                         goto out;
 711                 }
 712
 713                 bdev = blkdev_get_by_dev(dev, file->f_mode, NULL);
 714                 if (IS_ERR(bdev)) {
 715                         err = PTR_ERR(bdev);
 716                         goto out;
 717                 }
 718
 719                 get_file(file);
 720                 err = loop_set_fd(lo, NULL, bdev, file);
 721                 if (err) {
 722                         fput(file);
 723                         blkdev_put(bdev, 0);
 724                 }
 725
 726                 break;
 727         }
 728
 729         case LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV: {
 730                 int minor;
 731
 732                 dev = old_decode_dev(arg);
 733                 if (MAJOR(dev) != lloop_major) {
 734                         err = -EINVAL;
 735                         goto out;
 736                 }
 737
 738                 minor = MINOR(dev);
 739                 if (minor > max_loop - 1) {
 740                         err = -EINVAL;
 741                         goto out;
 742                 }
 743
 744                 lo = &loop_dev[minor];
 745                 if (lo->lo_state != LLOOP_BOUND) {
 746                         err = -EINVAL;
 747                         goto out;
 748                 }
 749
 750                 bdev = lo->lo_device;
 751                 err = loop_clr_fd(lo, bdev, 1);
 752                 if (err == 0)
 753                         blkdev_put(bdev, 0); /* grabbed in LLOOP_ATTACH */
 754
 755                 break;
 756         }
 757
 758         default:
 759                 err = -EINVAL;
 760                 break;
 761         }
 762
 763 out:
 764         mutex_unlock(&lloop_mutex);
 765 out1:
 766         if (rcp)
 767                 *rcp = err;
 768         return LLIOC_STOP;
 769 }
 770
 771 static int __init lloop_init(void)
 772 {
 773         int     i;
 774         unsigned int cmdlist[] = {
 775                 LL_IOC_LLOOP_ATTACH,
 776                 LL_IOC_LLOOP_DETACH_BYDEV,
 777         };
 778
 779         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
 780                 max_loop = MAX_LOOP_DEFAULT;
 781                 CWARN("lloop: invalid max_loop (must be between"
 782                       " 1 and 256), using default (%u)\n", max_loop);
 783         }
 784
 785         lloop_major = register_blkdev(0, "lloop");
 786         if (lloop_major < 0)
 787                 return -EIO;
 788
 789         CDEBUG(D_CONFIG, "registered lloop major %d with %u minors\n",
 790                lloop_major, max_loop);
 791
 792         ll_iocontrol_magic = ll_iocontrol_register(lloop_ioctl, 2, cmdlist);
 793         if (ll_iocontrol_magic == NULL)
 794                 goto out_mem1;
 795
 796         loop_dev = kzalloc(max_loop * sizeof(*loop_dev), GFP_KERNEL);
 797         if (!loop_dev)
 798                 goto out_mem1;
 799
 800         disks = kzalloc(max_loop * sizeof(*disks), GFP_KERNEL);
 801         if (!disks)
 802                 goto out_mem2;
 803
 804         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 805                 disks[i] = alloc_disk(1);
 806                 if (!disks[i])
 807                         goto out_mem3;
 808         }
 809
 810         mutex_init(&lloop_mutex);
 811
 812         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 813                 struct lloop_device *lo = &loop_dev[i];
 814                 struct gendisk *disk = disks[i];
 815
 816                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 817                 if (!lo->lo_queue)
 818                         goto out_mem4;
 819
 820                 mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
 821                 sema_init(&lo->lo_sem, 0);
 822                 init_waitqueue_head(&lo->lo_bh_wait);
 823                 lo->lo_number = i;
 824                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
 825                 disk->major = lloop_major;
 826                 disk->first_minor = i;
 827                 disk->fops = &lo_fops;
 828                 sprintf(disk->disk_name, "lloop%d", i);
 829                 disk->private_data = lo;
 830                 disk->queue = lo->lo_queue;
 831         }
 832
 833         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
 834         for (i = 0; i < max_loop; i++)
 835                 add_disk(disks[i]);
 836         return 0;
 837
 838 out_mem4:
 839         while (i--)
 840                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 841         i = max_loop;
 842 out_mem3:
 843         while (i--)
 844                 put_disk(disks[i]);
 845         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 846 out_mem2:
 847         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 848 out_mem1:
 849         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 850         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 851         CERROR("lloop: ran out of memory\n");
 852         return -ENOMEM;
 853 }
 854
 855 static void lloop_exit(void)
 856 {
 857         int i;
 858
 859         ll_iocontrol_unregister(ll_iocontrol_magic);
 860         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
 861                 del_gendisk(disks[i]);
 862                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
 863                 put_disk(disks[i]);
 864         }
 865
 866         unregister_blkdev(lloop_major, "lloop");
 867
 868         OBD_FREE(disks, max_loop * sizeof(*disks));
 869         OBD_FREE(loop_dev, max_loop * sizeof(*loop_dev));
 870 }
 871
 872 module_init(lloop_init);
 873 module_exit(lloop_exit);
 874
 875 module_param(max_loop, int, 0444);
 876 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "maximum of lloop_device");
 877 MODULE_AUTHOR("Sun Microsystems, Inc. <http://www.lustre.org/>");
 878 MODULE_DESCRIPTION("Lustre virtual block device");
 879 MODULE_LICENSE("GPL");