drivers/block/nbd.c

   1 /*
   2  * Network block device - make block devices work over TCP
   3  *
   4  * Note that you can not swap over this thing, yet. Seems to work but
   5  * deadlocks sometimes - you can not swap over TCP in general.
   6  *
   7  * Copyright 1997-2000, 2008 Pavel Machek <pavel@ucw.cz>
   8  * Parts copyright 2001 Steven Whitehouse <steve@chygwyn.com>
   9  *
  10  * This file is released under GPLv2 or later.
  11  *
  12  * (part of code stolen from loop.c)
  13  */
  14
  15 #include <linux/major.h>
  16
  17 #include <linux/blkdev.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/init.h>
  20 #include <linux/sched.h>
  21 #include <linux/fs.h>
  22 #include <linux/bio.h>
  23 #include <linux/stat.h>
  24 #include <linux/errno.h>
  25 #include <linux/file.h>
  26 #include <linux/ioctl.h>
  27 #include <linux/mutex.h>
  28 #include <linux/compiler.h>
  29 #include <linux/err.h>
  30 #include <linux/kernel.h>
  31 #include <linux/slab.h>
  32 #include <net/sock.h>
  33 #include <linux/net.h>
  34 #include <linux/kthread.h>
  35
  36 #include <asm/uaccess.h>
  37 #include <asm/types.h>
  38
  39 #include <linux/nbd.h>
  40
  41 #define NBD_MAGIC 0x68797548
  42
  43 #ifdef NDEBUG
  44 #define dprintk(flags, fmt...)
  45 #else /* NDEBUG */
  46 #define dprintk(flags, fmt...) do { \
  47         if (debugflags & (flags)) printk(KERN_DEBUG fmt); \
  48 } while (0)
  49 #define DBG_IOCTL       0x0004
  50 #define DBG_INIT        0x0010
  51 #define DBG_EXIT        0x0020
  52 #define DBG_BLKDEV      0x0100
  53 #define DBG_RX          0x0200
  54 #define DBG_TX          0x0400
  55 static unsigned int debugflags;
  56 #endif /* NDEBUG */
  57
  58 static unsigned int nbds_max = 16;
  59 static struct nbd_device *nbd_dev;
  60 static int max_part;
  61
  62 /*
  63  * Use just one lock (or at most 1 per NIC). Two arguments for this:
  64  * 1. Each NIC is essentially a synchronization point for all servers
  65  *    accessed through that NIC so there's no need to have more locks
  66  *    than NICs anyway.
  67  * 2. More locks lead to more "Dirty cache line bouncing" which will slow
  68  *    down each lock to the point where they're actually slower than just
  69  *    a single lock.
  70  * Thanks go to Jens Axboe and Al Viro for their LKML emails explaining this!
  71  */
  72 static DEFINE_SPINLOCK(nbd_lock);
  73
  74 #ifndef NDEBUG
  75 static const char *ioctl_cmd_to_ascii(int cmd)
  76 {
  77         switch (cmd) {
  78         case NBD_SET_SOCK: return "set-sock";
  79         case NBD_SET_BLKSIZE: return "set-blksize";
  80         case NBD_SET_SIZE: return "set-size";
  81         case NBD_SET_TIMEOUT: return "set-timeout";
  82         case NBD_SET_FLAGS: return "set-flags";
  83         case NBD_DO_IT: return "do-it";
  84         case NBD_CLEAR_SOCK: return "clear-sock";
  85         case NBD_CLEAR_QUE: return "clear-que";
  86         case NBD_PRINT_DEBUG: return "print-debug";
  87         case NBD_SET_SIZE_BLOCKS: return "set-size-blocks";
  88         case NBD_DISCONNECT: return "disconnect";
  89         case BLKROSET: return "set-read-only";
  90         case BLKFLSBUF: return "flush-buffer-cache";
  91         }
  92         return "unknown";
  93 }
  94
  95 static const char *nbdcmd_to_ascii(int cmd)
  96 {
  97         switch (cmd) {
  98         case  NBD_CMD_READ: return "read";
  99         case NBD_CMD_WRITE: return "write";
 100         case  NBD_CMD_DISC: return "disconnect";
 101         }
 102         return "invalid";
 103 }
 104 #endif /* NDEBUG */
 105
 106 static void nbd_end_request(struct request *req)
 107 {
 108         int error = req->errors ? -EIO : 0;
 109         struct request_queue *q = req->q;
 110         unsigned long flags;
 111
 112         dprintk(DBG_BLKDEV, "%s: request %p: %s\n", req->rq_disk->disk_name,
 113                         req, error ? "failed" : "done");
 114
 115         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 116         __blk_end_request_all(req, error);
 117         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 118 }
 119
 120 static void sock_shutdown(struct nbd_device *nbd, int lock)
 121 {
 122         /* Forcibly shutdown the socket causing all listeners
 123          * to error
 124          *
 125          * FIXME: This code is duplicated from sys_shutdown, but
 126          * there should be a more generic interface rather than
 127          * calling socket ops directly here */
 128         if (lock)
 129                 mutex_lock(&nbd->tx_lock);
 130         if (nbd->sock) {
 131                 dev_warn(disk_to_dev(nbd->disk), "shutting down socket\n");
 132                 kernel_sock_shutdown(nbd->sock, SHUT_RDWR);
 133                 nbd->sock = NULL;
 134         }
 135         if (lock)
 136                 mutex_unlock(&nbd->tx_lock);
 137 }
 138
 139 static void nbd_xmit_timeout(unsigned long arg)
 140 {
 141         struct task_struct *task = (struct task_struct *)arg;
 142
 143         printk(KERN_WARNING "nbd: killing hung xmit (%s, pid: %d)\n",
 144                 task->comm, task->pid);
 145         force_sig(SIGKILL, task);
 146 }
 147
 148 /*
 149  *  Send or receive packet.
 150  */
 151 static int sock_xmit(struct nbd_device *nbd, int send, void *buf, int size,
 152                 int msg_flags)
 153 {
 154         struct socket *sock = nbd->sock;
 155         int result;
 156         struct msghdr msg;
 157         struct kvec iov;
 158         sigset_t blocked, oldset;
 159         unsigned long pflags = current->flags;
 160
 161         if (unlikely(!sock)) {
 162                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk),
 163                         "Attempted %s on closed socket in sock_xmit\n",
 164                         (send ? "send" : "recv"));
 165                 return -EINVAL;
 166         }
 167
 168         /* Allow interception of SIGKILL only
 169          * Don't allow other signals to interrupt the transmission */
 170         siginitsetinv(&blocked, sigmask(SIGKILL));
 171         sigprocmask(SIG_SETMASK, &blocked, &oldset);
 172
 173         current->flags |= PF_MEMALLOC;
 174         do {
 175                 sock->sk->sk_allocation = GFP_NOIO | __GFP_MEMALLOC;
 176                 iov.iov_base = buf;
 177                 iov.iov_len = size;
 178                 msg.msg_name = NULL;
 179                 msg.msg_namelen = 0;
 180                 msg.msg_control = NULL;
 181                 msg.msg_controllen = 0;
 182                 msg.msg_flags = msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
 183
 184                 if (send) {
 185                         struct timer_list ti;
 186
 187                         if (nbd->xmit_timeout) {
 188                                 init_timer(&ti);
 189                                 ti.function = nbd_xmit_timeout;
 190                                 ti.data = (unsigned long)current;
 191                                 ti.expires = jiffies + nbd->xmit_timeout;
 192                                 add_timer(&ti);
 193                         }
 194                         result = kernel_sendmsg(sock, &msg, &iov, 1, size);
 195                         if (nbd->xmit_timeout)
 196                                 del_timer_sync(&ti);
 197                 } else
 198                         result = kernel_recvmsg(sock, &msg, &iov, 1, size,
 199                                                 msg.msg_flags);
 200
 201                 if (signal_pending(current)) {
 202                         siginfo_t info;
 203                         printk(KERN_WARNING "nbd (pid %d: %s) got signal %d\n",
 204                                 task_pid_nr(current), current->comm,
 205                                 dequeue_signal_lock(current, &current->blocked, &info));
 206                         result = -EINTR;
 207                         sock_shutdown(nbd, !send);
 208                         break;
 209                 }
 210
 211                 if (result <= 0) {
 212                         if (result == 0)
 213                                 result = -EPIPE; /* short read */
 214                         break;
 215                 }
 216                 size -= result;
 217                 buf += result;
 218         } while (size > 0);
 219
 220         sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldset, NULL);
 221         tsk_restore_flags(current, pflags, PF_MEMALLOC);
 222
 223         return result;
 224 }
 225
 226 static inline int sock_send_bvec(struct nbd_device *nbd, struct bio_vec *bvec,
 227                 int flags)
 228 {
 229         int result;
 230         void *kaddr = kmap(bvec->bv_page);
 231         result = sock_xmit(nbd, 1, kaddr + bvec->bv_offset,
 232                            bvec->bv_len, flags);
 233         kunmap(bvec->bv_page);
 234         return result;
 235 }
 236
 237 /* always call with the tx_lock held */
 238 static int nbd_send_req(struct nbd_device *nbd, struct request *req)
 239 {
 240         int result, flags;
 241         struct nbd_request request;
 242         unsigned long size = blk_rq_bytes(req);
 243
 244         request.magic = htonl(NBD_REQUEST_MAGIC);
 245         request.type = htonl(nbd_cmd(req));
 246         request.from = cpu_to_be64((u64)blk_rq_pos(req) << 9);
 247         request.len = htonl(size);
 248         memcpy(request.handle, &req, sizeof(req));
 249
 250         dprintk(DBG_TX, "%s: request %p: sending control (%s@%llu,%uB)\n",
 251                         nbd->disk->disk_name, req,
 252                         nbdcmd_to_ascii(nbd_cmd(req)),
 253                         (unsigned long long)blk_rq_pos(req) << 9,
 254                         blk_rq_bytes(req));
 255         result = sock_xmit(nbd, 1, &request, sizeof(request),
 256                         (nbd_cmd(req) == NBD_CMD_WRITE) ? MSG_MORE : 0);
 257         if (result <= 0) {
 258                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk),
 259                         "Send control failed (result %d)\n", result);
 260                 goto error_out;
 261         }
 262
 263         if (nbd_cmd(req) == NBD_CMD_WRITE) {
 264                 struct req_iterator iter;
 265                 struct bio_vec *bvec;
 266                 /*
 267                  * we are really probing at internals to determine
 268                  * whether to set MSG_MORE or not...
 269                  */
 270                 rq_for_each_segment(bvec, req, iter) {
 271                         flags = 0;
 272                         if (!rq_iter_last(req, iter))
 273                                 flags = MSG_MORE;
 274                         dprintk(DBG_TX, "%s: request %p: sending %d bytes data\n",
 275                                         nbd->disk->disk_name, req, bvec->bv_len);
 276                         result = sock_send_bvec(nbd, bvec, flags);
 277                         if (result <= 0) {
 278                                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk),
 279                                         "Send data failed (result %d)\n",
 280                                         result);
 281                                 goto error_out;
 282                         }
 283                 }
 284         }
 285         return 0;
 286
 287 error_out:
 288         return -EIO;
 289 }
 290
 291 static struct request *nbd_find_request(struct nbd_device *nbd,
 292                                         struct request *xreq)
 293 {
 294         struct request *req, *tmp;
 295         int err;
 296
 297         err = wait_event_interruptible(nbd->active_wq, nbd->active_req != xreq);
 298         if (unlikely(err))
 299                 goto out;
 300
 301         spin_lock(&nbd->queue_lock);
 302         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &nbd->queue_head, queuelist) {
 303                 if (req != xreq)
 304                         continue;
 305                 list_del_init(&req->queuelist);
 306                 spin_unlock(&nbd->queue_lock);
 307                 return req;
 308         }
 309         spin_unlock(&nbd->queue_lock);
 310
 311         err = -ENOENT;
 312
 313 out:
 314         return ERR_PTR(err);
 315 }
 316
 317 static inline int sock_recv_bvec(struct nbd_device *nbd, struct bio_vec *bvec)
 318 {
 319         int result;
 320         void *kaddr = kmap(bvec->bv_page);
 321         result = sock_xmit(nbd, 0, kaddr + bvec->bv_offset, bvec->bv_len,
 322                         MSG_WAITALL);
 323         kunmap(bvec->bv_page);
 324         return result;
 325 }
 326
 327 /* NULL returned = something went wrong, inform userspace */
 328 static struct request *nbd_read_stat(struct nbd_device *nbd)
 329 {
 330         int result;
 331         struct nbd_reply reply;
 332         struct request *req;
 333
 334         reply.magic = 0;
 335         result = sock_xmit(nbd, 0, &reply, sizeof(reply), MSG_WAITALL);
 336         if (result <= 0) {
 337                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk),
 338                         "Receive control failed (result %d)\n", result);
 339                 goto harderror;
 340         }
 341
 342         if (ntohl(reply.magic) != NBD_REPLY_MAGIC) {
 343                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk), "Wrong magic (0x%lx)\n",
 344                                 (unsigned long)ntohl(reply.magic));
 345                 result = -EPROTO;
 346                 goto harderror;
 347         }
 348
 349         req = nbd_find_request(nbd, *(struct request **)reply.handle);
 350         if (IS_ERR(req)) {
 351                 result = PTR_ERR(req);
 352                 if (result != -ENOENT)
 353                         goto harderror;
 354
 355                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk), "Unexpected reply (%p)\n",
 356                         reply.handle);
 357                 result = -EBADR;
 358                 goto harderror;
 359         }
 360
 361         if (ntohl(reply.error)) {
 362                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk), "Other side returned error (%d)\n",
 363                         ntohl(reply.error));
 364                 req->errors++;
 365                 return req;
 366         }
 367
 368         dprintk(DBG_RX, "%s: request %p: got reply\n",
 369                         nbd->disk->disk_name, req);
 370         if (nbd_cmd(req) == NBD_CMD_READ) {
 371                 struct req_iterator iter;
 372                 struct bio_vec *bvec;
 373
 374                 rq_for_each_segment(bvec, req, iter) {
 375                         result = sock_recv_bvec(nbd, bvec);
 376                         if (result <= 0) {
 377                                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk), "Receive data failed (result %d)\n",
 378                                         result);
 379                                 req->errors++;
 380                                 return req;
 381                         }
 382                         dprintk(DBG_RX, "%s: request %p: got %d bytes data\n",
 383                                 nbd->disk->disk_name, req, bvec->bv_len);
 384                 }
 385         }
 386         return req;
 387 harderror:
 388         nbd->harderror = result;
 389         return NULL;
 390 }
 391
 392 static ssize_t pid_show(struct device *dev,
 393                         struct device_attribute *attr, char *buf)
 394 {
 395         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 396
 397         return sprintf(buf, "%ld\n",
 398                 (long) ((struct nbd_device *)disk->private_data)->pid);
 399 }
 400
 401 static struct device_attribute pid_attr = {
 402         .attr = { .name = "pid", .mode = S_IRUGO},
 403         .show = pid_show,
 404 };
 405
 406 static int nbd_do_it(struct nbd_device *nbd)
 407 {
 408         struct request *req;
 409         int ret;
 410
 411         BUG_ON(nbd->magic != NBD_MAGIC);
 412
 413         sk_set_memalloc(nbd->sock->sk);
 414         nbd->pid = task_pid_nr(current);
 415         ret = device_create_file(disk_to_dev(nbd->disk), &pid_attr);
 416         if (ret) {
 417                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk), "device_create_file failed!\n");
 418                 nbd->pid = 0;
 419                 return ret;
 420         }
 421
 422         while ((req = nbd_read_stat(nbd)) != NULL)
 423                 nbd_end_request(req);
 424
 425         device_remove_file(disk_to_dev(nbd->disk), &pid_attr);
 426         nbd->pid = 0;
 427         return 0;
 428 }
 429
 430 static void nbd_clear_que(struct nbd_device *nbd)
 431 {
 432         struct request *req;
 433
 434         BUG_ON(nbd->magic != NBD_MAGIC);
 435
 436         /*
 437          * Because we have set nbd->sock to NULL under the tx_lock, all
 438          * modifications to the list must have completed by now.  For
 439          * the same reason, the active_req must be NULL.
 440          *
 441          * As a consequence, we don't need to take the spin lock while
 442          * purging the list here.
 443          */
 444         BUG_ON(nbd->sock);
 445         BUG_ON(nbd->active_req);
 446
 447         while (!list_empty(&nbd->queue_head)) {
 448                 req = list_entry(nbd->queue_head.next, struct request,
 449                                  queuelist);
 450                 list_del_init(&req->queuelist);
 451                 req->errors++;
 452                 nbd_end_request(req);
 453         }
 454
 455         while (!list_empty(&nbd->waiting_queue)) {
 456                 req = list_entry(nbd->waiting_queue.next, struct request,
 457                                  queuelist);
 458                 list_del_init(&req->queuelist);
 459                 req->errors++;
 460                 nbd_end_request(req);
 461         }
 462 }
 463
 464
 465 static void nbd_handle_req(struct nbd_device *nbd, struct request *req)
 466 {
 467         if (req->cmd_type != REQ_TYPE_FS)
 468                 goto error_out;
 469
 470         nbd_cmd(req) = NBD_CMD_READ;
 471         if (rq_data_dir(req) == WRITE) {
 472                 nbd_cmd(req) = NBD_CMD_WRITE;
 473                 if (nbd->flags & NBD_FLAG_READ_ONLY) {
 474                         dev_err(disk_to_dev(nbd->disk),
 475                                 "Write on read-only\n");
 476                         goto error_out;
 477                 }
 478         }
 479
 480         req->errors = 0;
 481
 482         mutex_lock(&nbd->tx_lock);
 483         if (unlikely(!nbd->sock)) {
 484                 mutex_unlock(&nbd->tx_lock);
 485                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk),
 486                         "Attempted send on closed socket\n");
 487                 goto error_out;
 488         }
 489
 490         nbd->active_req = req;
 491
 492         if (nbd_send_req(nbd, req) != 0) {
 493                 dev_err(disk_to_dev(nbd->disk), "Request send failed\n");
 494                 req->errors++;
 495                 nbd_end_request(req);
 496         } else {
 497                 spin_lock(&nbd->queue_lock);
 498                 list_add_tail(&req->queuelist, &nbd->queue_head);
 499                 spin_unlock(&nbd->queue_lock);
 500         }
 501
 502         nbd->active_req = NULL;
 503         mutex_unlock(&nbd->tx_lock);
 504         wake_up_all(&nbd->active_wq);
 505
 506         return;
 507
 508 error_out:
 509         req->errors++;
 510         nbd_end_request(req);
 511 }
 512
 513 static int nbd_thread(void *data)
 514 {
 515         struct nbd_device *nbd = data;
 516         struct request *req;
 517
 518         set_user_nice(current, -20);
 519         while (!kthread_should_stop() || !list_empty(&nbd->waiting_queue)) {
 520                 /* wait for something to do */
 521                 wait_event_interruptible(nbd->waiting_wq,
 522                                          kthread_should_stop() ||
 523                                          !list_empty(&nbd->waiting_queue));
 524
 525                 /* extract request */
 526                 if (list_empty(&nbd->waiting_queue))
 527                         continue;
 528
 529                 spin_lock_irq(&nbd->queue_lock);
 530                 req = list_entry(nbd->waiting_queue.next, struct request,
 531                                  queuelist);
 532                 list_del_init(&req->queuelist);
 533                 spin_unlock_irq(&nbd->queue_lock);
 534
 535                 /* handle request */
 536                 nbd_handle_req(nbd, req);
 537         }
 538         return 0;
 539 }
 540
 541 /*
 542  * We always wait for result of write, for now. It would be nice to make it optional
 543  * in future
 544  * if ((rq_data_dir(req) == WRITE) && (nbd->flags & NBD_WRITE_NOCHK))
 545  *   { printk( "Warning: Ignoring result!\n"); nbd_end_request( req ); }
 546  */
 547
 548 static void do_nbd_request(struct request_queue *q)
 549 {
 550         struct request *req;
 551
 552         while ((req = blk_fetch_request(q)) != NULL) {
 553                 struct nbd_device *nbd;
 554
 555                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 556
 557                 dprintk(DBG_BLKDEV, "%s: request %p: dequeued (flags=%x)\n",
 558                                 req->rq_disk->disk_name, req, req->cmd_type);
 559
 560                 nbd = req->rq_disk->private_data;
 561
 562                 BUG_ON(nbd->magic != NBD_MAGIC);
 563
 564                 if (unlikely(!nbd->sock)) {
 565                         dev_err(disk_to_dev(nbd->disk),
 566                                 "Attempted send on closed socket\n");
 567                         req->errors++;
 568                         nbd_end_request(req);
 569                         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 570                         continue;
 571                 }
 572
 573                 spin_lock_irq(&nbd->queue_lock);
 574                 list_add_tail(&req->queuelist, &nbd->waiting_queue);
 575                 spin_unlock_irq(&nbd->queue_lock);
 576
 577                 wake_up(&nbd->waiting_wq);
 578
 579                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
 580         }
 581 }
 582
 583 /* Must be called with tx_lock held */
 584
 585 static int __nbd_ioctl(struct block_device *bdev, struct nbd_device *nbd,
 586                        unsigned int cmd, unsigned long arg)
 587 {
 588         switch (cmd) {
 589         case NBD_DISCONNECT: {
 590                 struct request sreq;
 591
 592                 dev_info(disk_to_dev(nbd->disk), "NBD_DISCONNECT\n");
 593
 594                 blk_rq_init(NULL, &sreq);
 595                 sreq.cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
 596                 nbd_cmd(&sreq) = NBD_CMD_DISC;
 597                 if (!nbd->sock)
 598                         return -EINVAL;
 599                 nbd_send_req(nbd, &sreq);
 600                 return 0;
 601         }
 602
 603         case NBD_CLEAR_SOCK: {
 604                 struct file *file;
 605
 606                 nbd->sock = NULL;
 607                 file = nbd->file;
 608                 nbd->file = NULL;
 609                 nbd_clear_que(nbd);
 610                 BUG_ON(!list_empty(&nbd->queue_head));
 611                 BUG_ON(!list_empty(&nbd->waiting_queue));
 612                 if (file)
 613                         fput(file);
 614                 return 0;
 615         }
 616
 617         case NBD_SET_SOCK: {
 618                 struct file *file;
 619                 if (nbd->file)
 620                         return -EBUSY;
 621                 file = fget(arg);
 622                 if (file) {
 623                         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 624                         if (S_ISSOCK(inode->i_mode)) {
 625                                 nbd->file = file;
 626                                 nbd->sock = SOCKET_I(inode);
 627                                 if (max_part > 0)
 628                                         bdev->bd_invalidated = 1;
 629                                 return 0;
 630                         } else {
 631                                 fput(file);
 632                         }
 633                 }
 634                 return -EINVAL;
 635         }
 636
 637         case NBD_SET_BLKSIZE:
 638                 nbd->blksize = arg;
 639                 nbd->bytesize &= ~(nbd->blksize-1);
 640                 bdev->bd_inode->i_size = nbd->bytesize;
 641                 set_blocksize(bdev, nbd->blksize);
 642                 set_capacity(nbd->disk, nbd->bytesize >> 9);
 643                 return 0;
 644
 645         case NBD_SET_SIZE:
 646                 nbd->bytesize = arg & ~(nbd->blksize-1);
 647                 bdev->bd_inode->i_size = nbd->bytesize;
 648                 set_blocksize(bdev, nbd->blksize);
 649                 set_capacity(nbd->disk, nbd->bytesize >> 9);
 650                 return 0;
 651
 652         case NBD_SET_TIMEOUT:
 653                 nbd->xmit_timeout = arg * HZ;
 654                 return 0;
 655
 656         case NBD_SET_FLAGS:
 657                 nbd->flags = arg;
 658                 return 0;
 659
 660         case NBD_SET_SIZE_BLOCKS:
 661                 nbd->bytesize = ((u64) arg) * nbd->blksize;
 662                 bdev->bd_inode->i_size = nbd->bytesize;
 663                 set_blocksize(bdev, nbd->blksize);
 664                 set_capacity(nbd->disk, nbd->bytesize >> 9);
 665                 return 0;
 666
 667         case NBD_DO_IT: {
 668                 struct task_struct *thread;
 669                 struct file *file;
 670                 int error;
 671
 672                 if (nbd->pid)
 673                         return -EBUSY;
 674                 if (!nbd->file)
 675                         return -EINVAL;
 676
 677                 mutex_unlock(&nbd->tx_lock);
 678
 679                 thread = kthread_create(nbd_thread, nbd, nbd->disk->disk_name);
 680                 if (IS_ERR(thread)) {
 681                         mutex_lock(&nbd->tx_lock);
 682                         return PTR_ERR(thread);
 683                 }
 684                 wake_up_process(thread);
 685                 error = nbd_do_it(nbd);
 686                 kthread_stop(thread);
 687
 688                 mutex_lock(&nbd->tx_lock);
 689                 if (error)
 690                         return error;
 691                 sock_shutdown(nbd, 0);
 692                 file = nbd->file;
 693                 nbd->file = NULL;
 694                 nbd_clear_que(nbd);
 695                 dev_warn(disk_to_dev(nbd->disk), "queue cleared\n");
 696                 if (file)
 697                         fput(file);
 698                 nbd->bytesize = 0;
 699                 bdev->bd_inode->i_size = 0;
 700                 set_capacity(nbd->disk, 0);
 701                 if (max_part > 0)
 702                         ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
 703                 return nbd->harderror;
 704         }
 705
 706         case NBD_CLEAR_QUE:
 707                 /*
 708                  * This is for compatibility only.  The queue is always cleared
 709                  * by NBD_DO_IT or NBD_CLEAR_SOCK.
 710                  */
 711                 BUG_ON(!nbd->sock && !list_empty(&nbd->queue_head));
 712                 return 0;
 713
 714         case NBD_PRINT_DEBUG:
 715                 dev_info(disk_to_dev(nbd->disk),
 716                         "next = %p, prev = %p, head = %p\n",
 717                         nbd->queue_head.next, nbd->queue_head.prev,
 718                         &nbd->queue_head);
 719                 return 0;
 720         }
 721         return -ENOTTY;
 722 }
 723
 724 static int nbd_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 725                      unsigned int cmd, unsigned long arg)
 726 {
 727         struct nbd_device *nbd = bdev->bd_disk->private_data;
 728         int error;
 729
 730         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 731                 return -EPERM;
 732
 733         BUG_ON(nbd->magic != NBD_MAGIC);
 734
 735         /* Anyone capable of this syscall can do *real bad* things */
 736         dprintk(DBG_IOCTL, "%s: nbd_ioctl cmd=%s(0x%x) arg=%lu\n",
 737                 nbd->disk->disk_name, ioctl_cmd_to_ascii(cmd), cmd, arg);
 738
 739         mutex_lock(&nbd->tx_lock);
 740         error = __nbd_ioctl(bdev, nbd, cmd, arg);
 741         mutex_unlock(&nbd->tx_lock);
 742
 743         return error;
 744 }
 745
 746 static const struct block_device_operations nbd_fops =
 747 {
 748         .owner =        THIS_MODULE,
 749         .ioctl =        nbd_ioctl,
 750 };
 751
 752 /*
 753  * And here should be modules and kernel interface
 754  *  (Just smiley confuses emacs :-)
 755  */
 756
 757 static int __init nbd_init(void)
 758 {
 759         int err = -ENOMEM;
 760         int i;
 761         int part_shift;
 762
 763         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct nbd_request) != 28);
 764
 765         if (max_part < 0) {
 766                 printk(KERN_ERR "nbd: max_part must be >= 0\n");
 767                 return -EINVAL;
 768         }
 769
 770         nbd_dev = kcalloc(nbds_max, sizeof(*nbd_dev), GFP_KERNEL);
 771         if (!nbd_dev)
 772                 return -ENOMEM;
 773
 774         part_shift = 0;
 775         if (max_part > 0) {
 776                 part_shift = fls(max_part);
 777
 778                 /*
 779                  * Adjust max_part according to part_shift as it is exported
 780                  * to user space so that user can know the max number of
 781                  * partition kernel should be able to manage.
 782                  *
 783                  * Note that -1 is required because partition 0 is reserved
 784                  * for the whole disk.
 785                  */
 786                 max_part = (1UL << part_shift) - 1;
 787         }
 788
 789         if ((1UL << part_shift) > DISK_MAX_PARTS)
 790                 return -EINVAL;
 791
 792         if (nbds_max > 1UL << (MINORBITS - part_shift))
 793                 return -EINVAL;
 794
 795         for (i = 0; i < nbds_max; i++) {
 796                 struct gendisk *disk = alloc_disk(1 << part_shift);
 797                 if (!disk)
 798                         goto out;
 799                 nbd_dev[i].disk = disk;
 800                 /*
 801                  * The new linux 2.5 block layer implementation requires
 802                  * every gendisk to have its very own request_queue struct.
 803                  * These structs are big so we dynamically allocate them.
 804                  */
 805                 disk->queue = blk_init_queue(do_nbd_request, &nbd_lock);
 806                 if (!disk->queue) {
 807                         put_disk(disk);
 808                         goto out;
 809                 }
 810                 /*
 811                  * Tell the block layer that we are not a rotational device
 812                  */
 813                 queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_NONROT, disk->queue);
 814         }
 815
 816         if (register_blkdev(NBD_MAJOR, "nbd")) {
 817                 err = -EIO;
 818                 goto out;
 819         }
 820
 821         printk(KERN_INFO "nbd: registered device at major %d\n", NBD_MAJOR);
 822         dprintk(DBG_INIT, "nbd: debugflags=0x%x\n", debugflags);
 823
 824         for (i = 0; i < nbds_max; i++) {
 825                 struct gendisk *disk = nbd_dev[i].disk;
 826                 nbd_dev[i].file = NULL;
 827                 nbd_dev[i].magic = NBD_MAGIC;
 828                 nbd_dev[i].flags = 0;
 829                 INIT_LIST_HEAD(&nbd_dev[i].waiting_queue);
 830                 spin_lock_init(&nbd_dev[i].queue_lock);
 831                 INIT_LIST_HEAD(&nbd_dev[i].queue_head);
 832                 mutex_init(&nbd_dev[i].tx_lock);
 833                 init_waitqueue_head(&nbd_dev[i].active_wq);
 834                 init_waitqueue_head(&nbd_dev[i].waiting_wq);
 835                 nbd_dev[i].blksize = 1024;
 836                 nbd_dev[i].bytesize = 0;
 837                 disk->major = NBD_MAJOR;
 838                 disk->first_minor = i << part_shift;
 839                 disk->fops = &nbd_fops;
 840                 disk->private_data = &nbd_dev[i];
 841                 sprintf(disk->disk_name, "nbd%d", i);
 842                 set_capacity(disk, 0);
 843                 add_disk(disk);
 844         }
 845
 846         return 0;
 847 out:
 848         while (i--) {
 849                 blk_cleanup_queue(nbd_dev[i].disk->queue);
 850                 put_disk(nbd_dev[i].disk);
 851         }
 852         kfree(nbd_dev);
 853         return err;
 854 }
 855
 856 static void __exit nbd_cleanup(void)
 857 {
 858         int i;
 859         for (i = 0; i < nbds_max; i++) {
 860                 struct gendisk *disk = nbd_dev[i].disk;
 861                 nbd_dev[i].magic = 0;
 862                 if (disk) {
 863                         del_gendisk(disk);
 864                         blk_cleanup_queue(disk->queue);
 865                         put_disk(disk);
 866                 }
 867         }
 868         unregister_blkdev(NBD_MAJOR, "nbd");
 869         kfree(nbd_dev);
 870         printk(KERN_INFO "nbd: unregistered device at major %d\n", NBD_MAJOR);
 871 }
 872
 873 module_init(nbd_init);
 874 module_exit(nbd_cleanup);
 875
 876 MODULE_DESCRIPTION("Network Block Device");
 877 MODULE_LICENSE("GPL");
 878
 879 module_param(nbds_max, int, 0444);
 880 MODULE_PARM_DESC(nbds_max, "number of network block devices to initialize (default: 16)");
 881 module_param(max_part, int, 0444);
 882 MODULE_PARM_DESC(max_part, "number of partitions per device (default: 0)");
 883 #ifndef NDEBUG
 884 module_param(debugflags, int, 0644);
 885 MODULE_PARM_DESC(debugflags, "flags for controlling debug output");
 886 #endif