drivers/block/loop.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/block/loop.c
   3  *
   4  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
   5  *
   6  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
   7  * permitted under the GNU General Public License.
   8  *
   9  * DES encryption plus some minor changes by Werner Almesberger, 30-MAY-1993
  10  * more DES encryption plus IDEA encryption by Nicholas J. Leon, June 20, 1996
  11  *
  12  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  13  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  14  *
  15  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  16  *
  17  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  18  *
  19  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  20  *
  21  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  22  *
  23  * Make real block number available to downstream transfer functions, enables
  24  * CBC (and relatives) mode encryption requiring unique IVs per data block.
  25  * Reed H. Petty, rhp@draper.net
  26  *
  27  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  28  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  29  *
  30  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  31  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  32  * Erik I. Bolsø, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  33  *
  34  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  35  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  36  * Al Viro too.
  37  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  38  *
  39  * Support up to 256 loop devices
  40  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  41  *
  42  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  43  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
  44  * backing filesystem.
  45  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  46  *
  47  * Still To Fix:
  48  * - Advisory locking is ignored here.
  49  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  50  *
  51  */
  52
  53 #include <linux/module.h>
  54 #include <linux/moduleparam.h>
  55 #include <linux/sched.h>
  56 #include <linux/fs.h>
  57 #include <linux/file.h>
  58 #include <linux/stat.h>
  59 #include <linux/errno.h>
  60 #include <linux/major.h>
  61 #include <linux/wait.h>
  62 #include <linux/blkdev.h>
  63 #include <linux/blkpg.h>
  64 #include <linux/init.h>
  65 #include <linux/smp_lock.h>
  66 #include <linux/swap.h>
  67 #include <linux/slab.h>
  68 #include <linux/loop.h>
  69 #include <linux/compat.h>
  70 #include <linux/suspend.h>
  71 #include <linux/writeback.h>
  72 #include <linux/buffer_head.h>          /* for invalidate_bdev() */
  73 #include <linux/completion.h>
  74 #include <linux/highmem.h>
  75 #include <linux/gfp.h>
  76 #include <linux/kthread.h>
  77
  78 #include <asm/uaccess.h>
  79
  80 static LIST_HEAD(loop_devices);
  81 static DEFINE_MUTEX(loop_devices_mutex);
  82
  83 /*
  84  * Transfer functions
  85  */
  86 static int transfer_none(struct loop_device *lo, int cmd,
  87                          struct page *raw_page, unsigned raw_off,
  88                          struct page *loop_page, unsigned loop_off,
  89                          int size, sector_t real_block)
  90 {
  91         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
  92         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
  93
  94         if (cmd == READ)
  95                 memcpy(loop_buf, raw_buf, size);
  96         else
  97                 memcpy(raw_buf, loop_buf, size);
  98
  99         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
 100         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
 101         cond_resched();
 102         return 0;
 103 }
 104
 105 static int transfer_xor(struct loop_device *lo, int cmd,
 106                         struct page *raw_page, unsigned raw_off,
 107                         struct page *loop_page, unsigned loop_off,
 108                         int size, sector_t real_block)
 109 {
 110         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
 111         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
 112         char *in, *out, *key;
 113         int i, keysize;
 114
 115         if (cmd == READ) {
 116                 in = raw_buf;
 117                 out = loop_buf;
 118         } else {
 119                 in = loop_buf;
 120                 out = raw_buf;
 121         }
 122
 123         key = lo->lo_encrypt_key;
 124         keysize = lo->lo_encrypt_key_size;
 125         for (i = 0; i < size; i++)
 126                 *out++ = *in++ ^ key[(i & 511) % keysize];
 127
 128         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
 129         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
 130         cond_resched();
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static int xor_init(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
 135 {
 136         if (unlikely(info->lo_encrypt_key_size <= 0))
 137                 return -EINVAL;
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 static struct loop_func_table none_funcs = {
 142         .number = LO_CRYPT_NONE,
 143         .transfer = transfer_none,
 144 };
 145
 146 static struct loop_func_table xor_funcs = {
 147         .number = LO_CRYPT_XOR,
 148         .transfer = transfer_xor,
 149         .init = xor_init
 150 };
 151
 152 /* xfer_funcs[0] is special - its release function is never called */
 153 static struct loop_func_table *xfer_funcs[MAX_LO_CRYPT] = {
 154         &none_funcs,
 155         &xor_funcs
 156 };
 157
 158 static loff_t get_loop_size(struct loop_device *lo, struct file *file)
 159 {
 160         loff_t size, offset, loopsize;
 161
 162         /* Compute loopsize in bytes */
 163         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 164         offset = lo->lo_offset;
 165         loopsize = size - offset;
 166         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 167                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 168
 169         /*
 170          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 171          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 172          */
 173         return loopsize >> 9;
 174 }
 175
 176 static int
 177 figure_loop_size(struct loop_device *lo)
 178 {
 179         loff_t size = get_loop_size(lo, lo->lo_backing_file);
 180         sector_t x = (sector_t)size;
 181
 182         if (unlikely((loff_t)x != size))
 183                 return -EFBIG;
 184
 185         set_capacity(lo->lo_disk, x);
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 static inline int
 190 lo_do_transfer(struct loop_device *lo, int cmd,
 191                struct page *rpage, unsigned roffs,
 192                struct page *lpage, unsigned loffs,
 193                int size, sector_t rblock)
 194 {
 195         if (unlikely(!lo->transfer))
 196                 return 0;
 197
 198         return lo->transfer(lo, cmd, rpage, roffs, lpage, loffs, size, rblock);
 199 }
 200
 201 /*
 202  * This is best effort. We really wouldn't know what to do with a returned
 203  * error. This code is taken from the implementation of fsync.
 204  */
 205 static int sync_file(struct file * file, int full_sync)
 206 {
 207         struct address_space *mapping;
 208         int ret;
 209
 210         if (!file->f_op || !file->f_op->fsync)
 211                 return -EOPNOTSUPP;
 212
 213         mapping = file->f_mapping;
 214
 215         ret = filemap_fdatawrite(mapping);
 216         if (!ret) {
 217                 int ret2;
 218                 /*
 219                  * We need to protect against concurrent writers,
 220                  * which could cause livelocks in fsync_buffers_list
 221                  */
 222                 if (full_sync)
 223                         ret = file->f_op->fsync(file, file->f_dentry, 1);
 224
 225                 ret2 = filemap_fdatawait(mapping);
 226                 if (!ret)
 227                         ret = ret2;
 228         }
 229
 230         return ret;
 231 }
 232
 233 /**
 234  * do_lo_send_aops - helper for writing data to a loop device
 235  *
 236  * This is the fast version for backing filesystems which implement the address
 237  * space operations prepare_write and commit_write.
 238  */
 239 static int do_lo_send_aops(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
 240                 int bsize, loff_t pos, struct page *page)
 241 {
 242         struct file *file = lo->lo_backing_file; /* kudos to NFsckingS */
 243         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 244         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
 245         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 246         pgoff_t index;
 247         unsigned offset, bv_offs;
 248         int len, ret;
 249         unsigned long old_blocks;
 250
 251         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
 252
 253         spin_lock(&inode->i_lock);
 254         old_blocks = inode->i_blocks;
 255         spin_unlock(&inode->i_lock);
 256
 257         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 258         offset = pos & ((pgoff_t)PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 259         bv_offs = bvec->bv_offset;
 260         len = bvec->bv_len;
 261         while (len > 0) {
 262                 sector_t IV;
 263                 unsigned size;
 264                 int transfer_result;
 265
 266                 IV = ((sector_t)index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9))+(offset >> 9);
 267                 size = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 268                 if (size > len)
 269                         size = len;
 270                 page = grab_cache_page(mapping, index);
 271                 if (unlikely(!page))
 272                         goto fail;
 273                 ret = aops->prepare_write(file, page, offset,
 274                                           offset + size);
 275                 if (unlikely(ret)) {
 276                         if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
 277                                 page_cache_release(page);
 278                                 continue;
 279                         }
 280                         goto unlock;
 281                 }
 282                 transfer_result = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, offset,
 283                                 bvec->bv_page, bv_offs, size, IV);
 284                 if (unlikely(transfer_result)) {
 285                         /*
 286                          * The transfer failed, but we still write the data to
 287                          * keep prepare/commit calls balanced.
 288                          */
 289                         printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %llu\n",
 290                                (unsigned long long)index);
 291                         zero_user_page(page, offset, size, KM_USER0);
 292                 }
 293                 flush_dcache_page(page);
 294                 ret = aops->commit_write(file, page, offset,
 295                                          offset + size);
 296                 if (unlikely(ret)) {
 297                         if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
 298                                 page_cache_release(page);
 299                                 continue;
 300                         }
 301                         goto unlock;
 302                 }
 303                 if (unlikely(transfer_result))
 304                         goto unlock;
 305                 bv_offs += size;
 306                 len -= size;
 307                 offset = 0;
 308                 index++;
 309                 pos += size;
 310                 unlock_page(page);
 311                 page_cache_release(page);
 312         }
 313         ret = 0;
 314
 315         if (file->f_flags & O_SYNC) {
 316                 int full_sync = 0;
 317                 spin_lock(&inode->i_lock);
 318                 if (inode->i_blocks > old_blocks)
 319                         full_sync = 1;
 320                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 321                 ret = sync_file(file, full_sync);
 322         }
 323 out:
 324         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
 325         return ret;
 326 unlock:
 327         unlock_page(page);
 328         page_cache_release(page);
 329 fail:
 330         ret = -1;
 331         goto out;
 332 }
 333
 334 /**
 335  * __do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
 336  *
 337  * This helper just factors out common code between do_lo_send_direct_write()
 338  * and do_lo_send_write().
 339  */
 340 static int __do_lo_send_write(struct file *file,
 341                 u8 *buf, const int len, loff_t pos)
 342 {
 343         ssize_t bw;
 344         mm_segment_t old_fs = get_fs();
 345
 346         set_fs(get_ds());
 347         bw = file->f_op->write(file, buf, len, &pos);
 348         set_fs(old_fs);
 349         if (likely(bw == len))
 350                 return 0;
 351         printk(KERN_ERR "loop: Write error at byte offset %llu, length %i.\n",
 352                         (unsigned long long)pos, len);
 353         if (bw >= 0)
 354                 bw = -EIO;
 355         return bw;
 356 }
 357
 358 /**
 359  * do_lo_send_direct_write - helper for writing data to a loop device
 360  *
 361  * This is the fast, non-transforming version for backing filesystems which do
 362  * not implement the address space operations prepare_write and commit_write.
 363  * It uses the write file operation which should be present on all writeable
 364  * filesystems.
 365  */
 366 static int do_lo_send_direct_write(struct loop_device *lo,
 367                 struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos, struct page *page)
 368 {
 369         ssize_t bw = __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
 370                         kmap(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset,
 371                         bvec->bv_len, pos);
 372         kunmap(bvec->bv_page);
 373         cond_resched();
 374         return bw;
 375 }
 376
 377 /**
 378  * do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
 379  *
 380  * This is the slow, transforming version for filesystems which do not
 381  * implement the address space operations prepare_write and commit_write.  It
 382  * uses the write file operation which should be present on all writeable
 383  * filesystems.
 384  *
 385  * Using fops->write is slower than using aops->{prepare,commit}_write in the
 386  * transforming case because we need to double buffer the data as we cannot do
 387  * the transformations in place as we do not have direct access to the
 388  * destination pages of the backing file.
 389  */
 390 static int do_lo_send_write(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
 391                 int bsize, loff_t pos, struct page *page)
 392 {
 393         int ret = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, 0, bvec->bv_page,
 394                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len, pos >> 9);
 395         if (likely(!ret))
 396                 return __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
 397                                 page_address(page), bvec->bv_len,
 398                                 pos);
 399         printk(KERN_ERR "loop: Transfer error at byte offset %llu, "
 400                         "length %i.\n", (unsigned long long)pos, bvec->bv_len);
 401         if (ret > 0)
 402                 ret = -EIO;
 403         return ret;
 404 }
 405
 406 static int lo_send(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize,
 407                 loff_t pos)
 408 {
 409         int (*do_lo_send)(struct loop_device *, struct bio_vec *, int, loff_t,
 410                         struct page *page);
 411         struct bio_vec *bvec;
 412         struct page *page = NULL;
 413         int i, ret = 0;
 414
 415         do_lo_send = do_lo_send_aops;
 416         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS)) {
 417                 do_lo_send = do_lo_send_direct_write;
 418                 if (lo->transfer != transfer_none) {
 419                         page = alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_HIGHMEM);
 420                         if (unlikely(!page))
 421                                 goto fail;
 422                         kmap(page);
 423                         do_lo_send = do_lo_send_write;
 424                 }
 425         }
 426         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 427                 ret = do_lo_send(lo, bvec, bsize, pos, page);
 428                 if (ret < 0)
 429                         break;
 430                 pos += bvec->bv_len;
 431         }
 432         if (page) {
 433                 kunmap(page);
 434                 __free_page(page);
 435         }
 436 out:
 437         return ret;
 438 fail:
 439         printk(KERN_ERR "loop: Failed to allocate temporary page for write.\n");
 440         ret = -ENOMEM;
 441         goto out;
 442 }
 443
 444 struct lo_read_data {
 445         struct loop_device *lo;
 446         struct page *page;
 447         unsigned offset;
 448         int bsize;
 449 };
 450
 451 static int
 452 lo_read_actor(read_descriptor_t *desc, struct page *page,
 453               unsigned long offset, unsigned long size)
 454 {
 455         unsigned long count = desc->count;
 456         struct lo_read_data *p = desc->arg.data;
 457         struct loop_device *lo = p->lo;
 458         sector_t IV;
 459
 460         IV = ((sector_t) page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9))+(offset >> 9);
 461
 462         if (size > count)
 463                 size = count;
 464
 465         if (lo_do_transfer(lo, READ, page, offset, p->page, p->offset, size, IV)) {
 466                 size = 0;
 467                 printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %ld\n",
 468                        page->index);
 469                 desc->error = -EINVAL;
 470         }
 471
 472         flush_dcache_page(p->page);
 473
 474         desc->count = count - size;
 475         desc->written += size;
 476         p->offset += size;
 477         return size;
 478 }
 479
 480 static int
 481 do_lo_receive(struct loop_device *lo,
 482               struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos)
 483 {
 484         struct lo_read_data cookie;
 485         struct file *file;
 486         int retval;
 487
 488         cookie.lo = lo;
 489         cookie.page = bvec->bv_page;
 490         cookie.offset = bvec->bv_offset;
 491         cookie.bsize = bsize;
 492         file = lo->lo_backing_file;
 493         retval = file->f_op->sendfile(file, &pos, bvec->bv_len,
 494                         lo_read_actor, &cookie);
 495         return (retval < 0)? retval: 0;
 496 }
 497
 498 static int
 499 lo_receive(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize, loff_t pos)
 500 {
 501         struct bio_vec *bvec;
 502         int i, ret = 0;
 503
 504         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 505                 ret = do_lo_receive(lo, bvec, bsize, pos);
 506                 if (ret < 0)
 507                         break;
 508                 pos += bvec->bv_len;
 509         }
 510         return ret;
 511 }
 512
 513 static int do_bio_filebacked(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 514 {
 515         loff_t pos;
 516         int ret;
 517         int sync = bio_sync(bio);
 518         int barrier = bio_barrier(bio);
 519
 520         if (barrier) {
 521                 ret = sync_file(lo->lo_backing_file, 1);
 522                 if (unlikely(ret))
 523                         return ret;
 524         }
 525
 526         pos = ((loff_t) bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 527         if (bio_rw(bio) == WRITE)
 528                 ret = lo_send(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
 529         else
 530                 ret = lo_receive(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
 531
 532         if ((barrier || sync) && !ret)
 533                 ret = sync_file(lo->lo_backing_file, 1);
 534
 535         return ret;
 536 }
 537
 538 /*
 539  * Add bio to back of pending list
 540  */
 541 static void loop_add_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 542 {
 543         if (lo->lo_biotail) {
 544                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 545                 lo->lo_biotail = bio;
 546         } else
 547                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 548 }
 549
 550 /*
 551  * Grab first pending buffer
 552  */
 553 static struct bio *loop_get_bio(struct loop_device *lo)
 554 {
 555         struct bio *bio;
 556
 557         if ((bio = lo->lo_bio)) {
 558                 if (bio == lo->lo_biotail)
 559                         lo->lo_biotail = NULL;
 560                 lo->lo_bio = bio->bi_next;
 561                 bio->bi_next = NULL;
 562         }
 563
 564         return bio;
 565 }
 566
 567 static int loop_make_request(request_queue_t *q, struct bio *old_bio)
 568 {
 569         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 570         int rw = bio_rw(old_bio);
 571
 572         if (rw == READA)
 573                 rw = READ;
 574
 575         BUG_ON(!lo || (rw != READ && rw != WRITE));
 576
 577         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 578         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 579                 goto out;
 580         if (unlikely(rw == WRITE && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)))
 581                 goto out;
 582         loop_add_bio(lo, old_bio);
 583         wake_up(&lo->lo_event);
 584         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 585         return 0;
 586
 587 out:
 588         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 589         bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 590         return 0;
 591 }
 592
 593 /*
 594  * kick off io on the underlying address space
 595  */
 596 static void loop_unplug(request_queue_t *q)
 597 {
 598         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 599
 600         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 601         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 602 }
 603
 604 struct switch_request {
 605         struct file *file;
 606         struct completion wait;
 607 };
 608
 609 static void do_loop_switch(struct loop_device *, struct switch_request *);
 610
 611 static inline void loop_handle_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 612 {
 613         if (unlikely(!bio->bi_bdev)) {
 614                 do_loop_switch(lo, bio->bi_private);
 615                 bio_put(bio);
 616         } else {
 617                 int ret = do_bio_filebacked(lo, bio);
 618                 bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 619         }
 620 }
 621
 622 /*
 623  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 624  * to avoid blocking in our make_request_fn. it also does loop decrypting
 625  * on reads for block backed loop, as that is too heavy to do from
 626  * b_end_io context where irqs may be disabled.
 627  *
 628  * Loop explanation:  loop_clr_fd() sets lo_state to Lo_rundown before
 629  * calling kthread_stop().  Therefore once kthread_should_stop() is
 630  * true, make_request will not place any more requests.  Therefore
 631  * once kthread_should_stop() is true and lo_bio is NULL, we are
 632  * done with the loop.
 633  */
 634 static int loop_thread(void *data)
 635 {
 636         struct loop_device *lo = data;
 637         struct bio *bio;
 638
 639         /*
 640          * loop can be used in an encrypted device,
 641          * hence, it mustn't be stopped at all
 642          * because it could be indirectly used during suspension
 643          */
 644         current->flags |= PF_NOFREEZE;
 645
 646         set_user_nice(current, -20);
 647
 648         while (!kthread_should_stop() || lo->lo_bio) {
 649
 650                 wait_event_interruptible(lo->lo_event,
 651                                 lo->lo_bio || kthread_should_stop());
 652
 653                 if (!lo->lo_bio)
 654                         continue;
 655                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 656                 bio = loop_get_bio(lo);
 657                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 658
 659                 BUG_ON(!bio);
 660                 loop_handle_bio(lo, bio);
 661         }
 662
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 /*
 667  * loop_switch performs the hard work of switching a backing store.
 668  * First it needs to flush existing IO, it does this by sending a magic
 669  * BIO down the pipe. The completion of this BIO does the actual switch.
 670  */
 671 static int loop_switch(struct loop_device *lo, struct file *file)
 672 {
 673         struct switch_request w;
 674         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 1);
 675         if (!bio)
 676                 return -ENOMEM;
 677         init_completion(&w.wait);
 678         w.file = file;
 679         bio->bi_private = &w;
 680         bio->bi_bdev = NULL;
 681         loop_make_request(lo->lo_queue, bio);
 682         wait_for_completion(&w.wait);
 683         return 0;
 684 }
 685
 686 /*
 687  * Do the actual switch; called from the BIO completion routine
 688  */
 689 static void do_loop_switch(struct loop_device *lo, struct switch_request *p)
 690 {
 691         struct file *file = p->file;
 692         struct file *old_file = lo->lo_backing_file;
 693         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 694
 695         mapping_set_gfp_mask(old_file->f_mapping, lo->old_gfp_mask);
 696         lo->lo_backing_file = file;
 697         lo->lo_blocksize = S_ISBLK(mapping->host->i_mode) ?
 698                 mapping->host->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
 699         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 700         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 701         complete(&p->wait);
 702 }
 703
 704
 705 /*
 706  * loop_change_fd switched the backing store of a loopback device to
 707  * a new file. This is useful for operating system installers to free up
 708  * the original file and in High Availability environments to switch to
 709  * an alternative location for the content in case of server meltdown.
 710  * This can only work if the loop device is used read-only, and if the
 711  * new backing store is the same size and type as the old backing store.
 712  */
 713 static int loop_change_fd(struct loop_device *lo, struct file *lo_file,
 714                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
 715 {
 716         struct file     *file, *old_file;
 717         struct inode    *inode;
 718         int             error;
 719
 720         error = -ENXIO;
 721         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 722                 goto out;
 723
 724         /* the loop device has to be read-only */
 725         error = -EINVAL;
 726         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY))
 727                 goto out;
 728
 729         error = -EBADF;
 730         file = fget(arg);
 731         if (!file)
 732                 goto out;
 733
 734         inode = file->f_mapping->host;
 735         old_file = lo->lo_backing_file;
 736
 737         error = -EINVAL;
 738
 739         if (!S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISBLK(inode->i_mode))
 740                 goto out_putf;
 741
 742         /* new backing store needs to support loop (eg sendfile) */
 743         if (!inode->i_fop->sendfile)
 744                 goto out_putf;
 745
 746         /* size of the new backing store needs to be the same */
 747         if (get_loop_size(lo, file) != get_loop_size(lo, old_file))
 748                 goto out_putf;
 749
 750         /* and ... switch */
 751         error = loop_switch(lo, file);
 752         if (error)
 753                 goto out_putf;
 754
 755         fput(old_file);
 756         return 0;
 757
 758  out_putf:
 759         fput(file);
 760  out:
 761         return error;
 762 }
 763
 764 static inline int is_loop_device(struct file *file)
 765 {
 766         struct inode *i = file->f_mapping->host;
 767
 768         return i && S_ISBLK(i->i_mode) && MAJOR(i->i_rdev) == LOOP_MAJOR;
 769 }
 770
 771 static int loop_set_fd(struct loop_device *lo, struct file *lo_file,
 772                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
 773 {
 774         struct file     *file, *f;
 775         struct inode    *inode;
 776         struct address_space *mapping;
 777         unsigned lo_blocksize;
 778         int             lo_flags = 0;
 779         int             error;
 780         loff_t          size;
 781
 782         /* This is safe, since we have a reference from open(). */
 783         __module_get(THIS_MODULE);
 784
 785         error = -EBADF;
 786         file = fget(arg);
 787         if (!file)
 788                 goto out;
 789
 790         error = -EBUSY;
 791         if (lo->lo_state != Lo_unbound)
 792                 goto out_putf;
 793
 794         /* Avoid recursion */
 795         f = file;
 796         while (is_loop_device(f)) {
 797                 struct loop_device *l;
 798
 799                 if (f->f_mapping->host->i_rdev == lo_file->f_mapping->host->i_rdev)
 800                         goto out_putf;
 801
 802                 l = f->f_mapping->host->i_bdev->bd_disk->private_data;
 803                 if (l->lo_state == Lo_unbound) {
 804                         error = -EINVAL;
 805                         goto out_putf;
 806                 }
 807                 f = l->lo_backing_file;
 808         }
 809
 810         mapping = file->f_mapping;
 811         inode = mapping->host;
 812
 813         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 814                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 815
 816         if ((file->f_flags & O_SYNC) && (!file->f_op || !file->f_op->fsync))
 817                 return -EINVAL;
 818
 819         error = -EINVAL;
 820         if (S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISBLK(inode->i_mode)) {
 821                 const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
 822                 /*
 823                  * If we can't read - sorry. If we only can't write - well,
 824                  * it's going to be read-only.
 825                  */
 826                 if (!file->f_op->sendfile)
 827                         goto out_putf;
 828                 if (aops->prepare_write && aops->commit_write)
 829                         lo_flags |= LO_FLAGS_USE_AOPS;
 830                 if (!(lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS) && !file->f_op->write)
 831                         lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 832
 833                 lo_blocksize = S_ISBLK(inode->i_mode) ?
 834                         inode->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
 835
 836                 error = 0;
 837         } else {
 838                 goto out_putf;
 839         }
 840
 841         size = get_loop_size(lo, file);
 842
 843         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 844                 error = -EFBIG;
 845                 goto out_putf;
 846         }
 847
 848         if (!(lo_file->f_mode & FMODE_WRITE))
 849                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 850
 851         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 852
 853         lo->lo_blocksize = lo_blocksize;
 854         lo->lo_device = bdev;
 855         lo->lo_flags = lo_flags;
 856         lo->lo_backing_file = file;
 857         lo->transfer = transfer_none;
 858         lo->ioctl = NULL;
 859         lo->lo_sizelimit = 0;
 860         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 861         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 862
 863         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 864
 865         /*
 866          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 867          * device
 868          */
 869         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 870         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 871         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 872
 873         set_capacity(lo->lo_disk, size);
 874         bd_set_size(bdev, size << 9);
 875
 876         set_blocksize(bdev, lo_blocksize);
 877
 878         lo->lo_thread = kthread_create(loop_thread, lo, "loop%d",
 879                                                 lo->lo_number);
 880         if (IS_ERR(lo->lo_thread)) {
 881                 error = PTR_ERR(lo->lo_thread);
 882                 goto out_clr;
 883         }
 884         lo->lo_state = Lo_bound;
 885         wake_up_process(lo->lo_thread);
 886         return 0;
 887
 888 out_clr:
 889         lo->lo_thread = NULL;
 890         lo->lo_device = NULL;
 891         lo->lo_backing_file = NULL;
 892         lo->lo_flags = 0;
 893         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
 894         invalidate_bdev(bdev);
 895         bd_set_size(bdev, 0);
 896         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask);
 897         lo->lo_state = Lo_unbound;
 898  out_putf:
 899         fput(file);
 900  out:
 901         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 902         module_put(THIS_MODULE);
 903         return error;
 904 }
 905
 906 static int
 907 loop_release_xfer(struct loop_device *lo)
 908 {
 909         int err = 0;
 910         struct loop_func_table *xfer = lo->lo_encryption;
 911
 912         if (xfer) {
 913                 if (xfer->release)
 914                         err = xfer->release(lo);
 915                 lo->transfer = NULL;
 916                 lo->lo_encryption = NULL;
 917                 module_put(xfer->owner);
 918         }
 919         return err;
 920 }
 921
 922 static int
 923 loop_init_xfer(struct loop_device *lo, struct loop_func_table *xfer,
 924                const struct loop_info64 *i)
 925 {
 926         int err = 0;
 927
 928         if (xfer) {
 929                 struct module *owner = xfer->owner;
 930
 931                 if (!try_module_get(owner))
 932                         return -EINVAL;
 933                 if (xfer->init)
 934                         err = xfer->init(lo, i);
 935                 if (err)
 936                         module_put(owner);
 937                 else
 938                         lo->lo_encryption = xfer;
 939         }
 940         return err;
 941 }
 942
 943 static int loop_clr_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev)
 944 {
 945         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 946         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
 947
 948         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 949                 return -ENXIO;
 950
 951         if (lo->lo_refcnt > 1)  /* we needed one fd for the ioctl */
 952                 return -EBUSY;
 953
 954         if (filp == NULL)
 955                 return -EINVAL;
 956
 957         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 958         lo->lo_state = Lo_rundown;
 959         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 960
 961         kthread_stop(lo->lo_thread);
 962
 963         lo->lo_backing_file = NULL;
 964
 965         loop_release_xfer(lo);
 966         lo->transfer = NULL;
 967         lo->ioctl = NULL;
 968         lo->lo_device = NULL;
 969         lo->lo_encryption = NULL;
 970         lo->lo_offset = 0;
 971         lo->lo_sizelimit = 0;
 972         lo->lo_encrypt_key_size = 0;
 973         lo->lo_flags = 0;
 974         lo->lo_thread = NULL;
 975         memset(lo->lo_encrypt_key, 0, LO_KEY_SIZE);
 976         memset(lo->lo_crypt_name, 0, LO_NAME_SIZE);
 977         memset(lo->lo_file_name, 0, LO_NAME_SIZE);
 978         invalidate_bdev(bdev);
 979         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
 980         bd_set_size(bdev, 0);
 981         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 982         lo->lo_state = Lo_unbound;
 983         fput(filp);
 984         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 985         module_put(THIS_MODULE);
 986         return 0;
 987 }
 988
 989 static int
 990 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
 991 {
 992         int err;
 993         struct loop_func_table *xfer;
 994
 995         if (lo->lo_encrypt_key_size && lo->lo_key_owner != current->uid &&
 996             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
 997                 return -EPERM;
 998         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 999                 return -ENXIO;
1000         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
1001                 return -EINVAL;
1002
1003         err = loop_release_xfer(lo);
1004         if (err)
1005                 return err;
1006
1007         if (info->lo_encrypt_type) {
1008                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
1009
1010                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
1011                         return -EINVAL;
1012                 xfer = xfer_funcs[type];
1013                 if (xfer == NULL)
1014                         return -EINVAL;
1015         } else
1016                 xfer = NULL;
1017
1018         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
1019         if (err)
1020                 return err;
1021
1022         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
1023             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
1024                 lo->lo_offset = info->lo_offset;
1025                 lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
1026                 if (figure_loop_size(lo))
1027                         return -EFBIG;
1028         }
1029
1030         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1031         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1032         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
1033         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
1034
1035         if (!xfer)
1036                 xfer = &none_funcs;
1037         lo->transfer = xfer->transfer;
1038         lo->ioctl = xfer->ioctl;
1039
1040         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1041         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1042         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1043         if (info->lo_encrypt_key_size) {
1044                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
1045                        info->lo_encrypt_key_size);
1046                 lo->lo_key_owner = current->uid;
1047         }
1048
1049         return 0;
1050 }
1051
1052 static int
1053 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
1054 {
1055         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1056         struct kstat stat;
1057         int error;
1058
1059         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1060                 return -ENXIO;
1061         error = vfs_getattr(file->f_path.mnt, file->f_path.dentry, &stat);
1062         if (error)
1063                 return error;
1064         memset(info, 0, sizeof(*info));
1065         info->lo_number = lo->lo_number;
1066         info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1067         info->lo_inode = stat.ino;
1068         info->lo_rdevice = huge_encode_dev(lo->lo_device ? stat.rdev : stat.dev);
1069         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1070         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1071         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1072         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1073         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1074         info->lo_encrypt_type =
1075                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1076         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1077                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1078                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1079                        lo->lo_encrypt_key_size);
1080         }
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 static void
1085 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1086 {
1087         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1088         info64->lo_number = info->lo_number;
1089         info64->lo_device = info->lo_device;
1090         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1091         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1092         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1093         info64->lo_sizelimit = 0;
1094         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1095         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1096         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1097         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1098         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1099         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1100                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1101         else
1102                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1103         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1104 }
1105
1106 static int
1107 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1108 {
1109         memset(info, 0, sizeof(*info));
1110         info->lo_number = info64->lo_number;
1111         info->lo_device = info64->lo_device;
1112         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1113         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1114         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1115         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1116         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1117         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1118         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1119         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1120         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1121                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1122         else
1123                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1124         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1125
1126         /* error in case values were truncated */
1127         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1128             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1129             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1130             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1131                 return -EOVERFLOW;
1132
1133         return 0;
1134 }
1135
1136 static int
1137 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1138 {
1139         struct loop_info info;
1140         struct loop_info64 info64;
1141
1142         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1143                 return -EFAULT;
1144         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1145         return loop_set_status(lo, &info64);
1146 }
1147
1148 static int
1149 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1150 {
1151         struct loop_info64 info64;
1152
1153         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1154                 return -EFAULT;
1155         return loop_set_status(lo, &info64);
1156 }
1157
1158 static int
1159 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1160         struct loop_info info;
1161         struct loop_info64 info64;
1162         int err = 0;
1163
1164         if (!arg)
1165                 err = -EINVAL;
1166         if (!err)
1167                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1168         if (!err)
1169                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1170         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1171                 err = -EFAULT;
1172
1173         return err;
1174 }
1175
1176 static int
1177 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1178         struct loop_info64 info64;
1179         int err = 0;
1180
1181         if (!arg)
1182                 err = -EINVAL;
1183         if (!err)
1184                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1185         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1186                 err = -EFAULT;
1187
1188         return err;
1189 }
1190
1191 static int lo_ioctl(struct inode * inode, struct file * file,
1192         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1193 {
1194         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1195         int err;
1196
1197         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1198         switch (cmd) {
1199         case LOOP_SET_FD:
1200                 err = loop_set_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1201                 break;
1202         case LOOP_CHANGE_FD:
1203                 err = loop_change_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1204                 break;
1205         case LOOP_CLR_FD:
1206                 err = loop_clr_fd(lo, inode->i_bdev);
1207                 break;
1208         case LOOP_SET_STATUS:
1209                 err = loop_set_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1210                 break;
1211         case LOOP_GET_STATUS:
1212                 err = loop_get_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1213                 break;
1214         case LOOP_SET_STATUS64:
1215                 err = loop_set_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1216                 break;
1217         case LOOP_GET_STATUS64:
1218                 err = loop_get_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1219                 break;
1220         default:
1221                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1222         }
1223         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1224         return err;
1225 }
1226
1227 #ifdef CONFIG_COMPAT
1228 struct compat_loop_info {
1229         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1230         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1231         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1232         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1233         compat_int_t    lo_offset;
1234         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1235         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1236         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1237         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1238         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1239         compat_ulong_t  lo_init[2];
1240         char            reserved[4];
1241 };
1242
1243 /*
1244  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1245  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1246  */
1247 static noinline int
1248 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1249                         struct loop_info64 *info64)
1250 {
1251         struct compat_loop_info info;
1252
1253         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1254                 return -EFAULT;
1255
1256         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1257         info64->lo_number = info.lo_number;
1258         info64->lo_device = info.lo_device;
1259         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1260         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1261         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1262         info64->lo_sizelimit = 0;
1263         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1264         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1265         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1266         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1267         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1268         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1269                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1270         else
1271                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1272         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1273         return 0;
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1278  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1279  */
1280 static noinline int
1281 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1282                       struct compat_loop_info __user *arg)
1283 {
1284         struct compat_loop_info info;
1285
1286         memset(&info, 0, sizeof(info));
1287         info.lo_number = info64->lo_number;
1288         info.lo_device = info64->lo_device;
1289         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1290         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1291         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1292         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1293         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1294         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1295         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1296         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1297         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1298                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1299         else
1300                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1301         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1302
1303         /* error in case values were truncated */
1304         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1305             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1306             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1307             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1308             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1309             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1310                 return -EOVERFLOW;
1311
1312         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1313                 return -EFAULT;
1314         return 0;
1315 }
1316
1317 static int
1318 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1319                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1320 {
1321         struct loop_info64 info64;
1322         int ret;
1323
1324         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1325         if (ret < 0)
1326                 return ret;
1327         return loop_set_status(lo, &info64);
1328 }
1329
1330 static int
1331 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1332                        struct compat_loop_info __user *arg)
1333 {
1334         struct loop_info64 info64;
1335         int err = 0;
1336
1337         if (!arg)
1338                 err = -EINVAL;
1339         if (!err)
1340                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1341         if (!err)
1342                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1343         return err;
1344 }
1345
1346 static long lo_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1347 {
1348         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
1349         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1350         int err;
1351
1352         lock_kernel();
1353         switch(cmd) {
1354         case LOOP_SET_STATUS:
1355                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1356                 err = loop_set_status_compat(
1357                         lo, (const struct compat_loop_info __user *) arg);
1358                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1359                 break;
1360         case LOOP_GET_STATUS:
1361                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1362                 err = loop_get_status_compat(
1363                         lo, (struct compat_loop_info __user *) arg);
1364                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1365                 break;
1366         case LOOP_CLR_FD:
1367         case LOOP_GET_STATUS64:
1368         case LOOP_SET_STATUS64:
1369                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
1370         case LOOP_SET_FD:
1371         case LOOP_CHANGE_FD:
1372                 err = lo_ioctl(inode, file, cmd, arg);
1373                 break;
1374         default:
1375                 err = -ENOIOCTLCMD;
1376                 break;
1377         }
1378         unlock_kernel();
1379         return err;
1380 }
1381 #endif
1382
1383 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1384 {
1385         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1386
1387         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1388         lo->lo_refcnt++;
1389         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1390
1391         return 0;
1392 }
1393
1394 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
1395 {
1396         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1397
1398         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1399         --lo->lo_refcnt;
1400         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1401
1402         return 0;
1403 }
1404
1405 static struct block_device_operations lo_fops = {
1406         .owner =        THIS_MODULE,
1407         .open =         lo_open,
1408         .release =      lo_release,
1409         .ioctl =        lo_ioctl,
1410 #ifdef CONFIG_COMPAT
1411         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
1412 #endif
1413 };
1414
1415 /*
1416  * And now the modules code and kernel interface.
1417  */
1418 static int max_loop;
1419 module_param(max_loop, int, 0);
1420 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "obsolete, loop device is created on-demand");
1421 MODULE_LICENSE("GPL");
1422 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
1423
1424 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
1425 {
1426         unsigned int n = funcs->number;
1427
1428         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
1429                 return -EINVAL;
1430         xfer_funcs[n] = funcs;
1431         return 0;
1432 }
1433
1434 int loop_unregister_transfer(int number)
1435 {
1436         unsigned int n = number;
1437         struct loop_device *lo;
1438         struct loop_func_table *xfer;
1439
1440         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
1441                 return -EINVAL;
1442
1443         xfer_funcs[n] = NULL;
1444
1445         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1446                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1447
1448                 if (lo->lo_encryption == xfer)
1449                         loop_release_xfer(lo);
1450
1451                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1452         }
1453
1454         return 0;
1455 }
1456
1457 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
1458 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
1459
1460 static struct loop_device *loop_init_one(int i)
1461 {
1462         struct loop_device *lo;
1463         struct gendisk *disk;
1464
1465         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1466                 if (lo->lo_number == i)
1467                         return lo;
1468         }
1469
1470         lo = kzalloc(sizeof(*lo), GFP_KERNEL);
1471         if (!lo)
1472                 goto out;
1473
1474         lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1475         if (!lo->lo_queue)
1476                 goto out_free_dev;
1477
1478         disk = lo->lo_disk = alloc_disk(1);
1479         if (!disk)
1480                 goto out_free_queue;
1481
1482         mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
1483         lo->lo_number           = i;
1484         lo->lo_thread           = NULL;
1485         init_waitqueue_head(&lo->lo_event);
1486         spin_lock_init(&lo->lo_lock);
1487         disk->major             = LOOP_MAJOR;
1488         disk->first_minor       = i;
1489         disk->fops              = &lo_fops;
1490         disk->private_data      = lo;
1491         disk->queue             = lo->lo_queue;
1492         sprintf(disk->disk_name, "loop%d", i);
1493         add_disk(disk);
1494         list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1495         return lo;
1496
1497 out_free_queue:
1498         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1499 out_free_dev:
1500         kfree(lo);
1501 out:
1502         return NULL;
1503 }
1504
1505 static void loop_del_one(struct loop_device *lo)
1506 {
1507         del_gendisk(lo->lo_disk);
1508         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1509         put_disk(lo->lo_disk);
1510         list_del(&lo->lo_list);
1511         kfree(lo);
1512 }
1513
1514 static struct kobject *loop_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
1515 {
1516         struct loop_device *lo;
1517         struct kobject *kobj;
1518
1519         mutex_lock(&loop_devices_mutex);
1520         lo = loop_init_one(dev & MINORMASK);
1521         kobj = lo ? get_disk(lo->lo_disk) : ERR_PTR(-ENOMEM);
1522         mutex_unlock(&loop_devices_mutex);
1523
1524         *part = 0;
1525         return kobj;
1526 }
1527
1528 static int __init loop_init(void)
1529 {
1530         if (register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1531                 return -EIO;
1532         blk_register_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), 1UL << MINORBITS,
1533                                   THIS_MODULE, loop_probe, NULL, NULL);
1534
1535         if (max_loop) {
1536                 printk(KERN_INFO "loop: the max_loop option is obsolete "
1537                                  "and will be removed in March 2008\n");
1538
1539         }
1540         printk(KERN_INFO "loop: module loaded\n");
1541         return 0;
1542 }
1543
1544 static void __exit loop_exit(void)
1545 {
1546         struct loop_device *lo, *next;
1547
1548         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1549                 loop_del_one(lo);
1550
1551         blk_unregister_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), 1UL << MINORBITS);
1552         if (unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1553                 printk(KERN_WARNING "loop: cannot unregister blkdev\n");
1554 }
1555
1556 module_init(loop_init);
1557 module_exit(loop_exit);
1558
1559 #ifndef MODULE
1560 static int __init max_loop_setup(char *str)
1561 {
1562         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
1563         return 1;
1564 }
1565
1566 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
1567 #endif