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