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/freezer.h>
  72 #include <linux/writeback.h>
  73 #include <linux/buffer_head.h>          /* for invalidate_bdev() */
  74 #include <linux/completion.h>
  75 #include <linux/highmem.h>
  76 #include <linux/gfp.h>
  77 #include <linux/kthread.h>
  78 #include <linux/splice.h>
  79
  80 #include <asm/uaccess.h>
  81
  82 static LIST_HEAD(loop_devices);
  83 static DEFINE_MUTEX(loop_devices_mutex);
  84
  85 /*
  86  * Transfer functions
  87  */
  88 static int transfer_none(struct loop_device *lo, int cmd,
  89                          struct page *raw_page, unsigned raw_off,
  90                          struct page *loop_page, unsigned loop_off,
  91                          int size, sector_t real_block)
  92 {
  93         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
  94         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
  95
  96         if (cmd == READ)
  97                 memcpy(loop_buf, raw_buf, size);
  98         else
  99                 memcpy(raw_buf, loop_buf, size);
 100
 101         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
 102         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
 103         cond_resched();
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 static int transfer_xor(struct loop_device *lo, int cmd,
 108                         struct page *raw_page, unsigned raw_off,
 109                         struct page *loop_page, unsigned loop_off,
 110                         int size, sector_t real_block)
 111 {
 112         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
 113         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
 114         char *in, *out, *key;
 115         int i, keysize;
 116
 117         if (cmd == READ) {
 118                 in = raw_buf;
 119                 out = loop_buf;
 120         } else {
 121                 in = loop_buf;
 122                 out = raw_buf;
 123         }
 124
 125         key = lo->lo_encrypt_key;
 126         keysize = lo->lo_encrypt_key_size;
 127         for (i = 0; i < size; i++)
 128                 *out++ = *in++ ^ key[(i & 511) % keysize];
 129
 130         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
 131         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
 132         cond_resched();
 133         return 0;
 134 }
 135
 136 static int xor_init(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
 137 {
 138         if (unlikely(info->lo_encrypt_key_size <= 0))
 139                 return -EINVAL;
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 static struct loop_func_table none_funcs = {
 144         .number = LO_CRYPT_NONE,
 145         .transfer = transfer_none,
 146 };
 147
 148 static struct loop_func_table xor_funcs = {
 149         .number = LO_CRYPT_XOR,
 150         .transfer = transfer_xor,
 151         .init = xor_init
 152 };
 153
 154 /* xfer_funcs[0] is special - its release function is never called */
 155 static struct loop_func_table *xfer_funcs[MAX_LO_CRYPT] = {
 156         &none_funcs,
 157         &xor_funcs
 158 };
 159
 160 static loff_t get_loop_size(struct loop_device *lo, struct file *file)
 161 {
 162         loff_t size, offset, loopsize;
 163
 164         /* Compute loopsize in bytes */
 165         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 166         offset = lo->lo_offset;
 167         loopsize = size - offset;
 168         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 169                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 170
 171         /*
 172          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 173          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 174          */
 175         return loopsize >> 9;
 176 }
 177
 178 static int
 179 figure_loop_size(struct loop_device *lo)
 180 {
 181         loff_t size = get_loop_size(lo, lo->lo_backing_file);
 182         sector_t x = (sector_t)size;
 183
 184         if (unlikely((loff_t)x != size))
 185                 return -EFBIG;
 186
 187         set_capacity(lo->lo_disk, x);
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 static inline int
 192 lo_do_transfer(struct loop_device *lo, int cmd,
 193                struct page *rpage, unsigned roffs,
 194                struct page *lpage, unsigned loffs,
 195                int size, sector_t rblock)
 196 {
 197         if (unlikely(!lo->transfer))
 198                 return 0;
 199
 200         return lo->transfer(lo, cmd, rpage, roffs, lpage, loffs, size, rblock);
 201 }
 202
 203 /*
 204  * This is best effort. We really wouldn't know what to do with a returned
 205  * error. This code is taken from the implementation of fsync.
 206  */
 207 static int sync_file(struct file * file, int full_sync)
 208 {
 209         struct address_space *mapping;
 210         int ret;
 211
 212         if (!file->f_op || !file->f_op->fsync)
 213                 return -EOPNOTSUPP;
 214
 215         mapping = file->f_mapping;
 216
 217         ret = filemap_fdatawrite(mapping);
 218         if (!ret) {
 219                 int ret2;
 220                 /*
 221                  * We need to protect against concurrent writers,
 222                  * which could cause livelocks in fsync_buffers_list
 223                  */
 224                 if (full_sync)
 225                         ret = file->f_op->fsync(file, file->f_dentry, 1);
 226
 227                 ret2 = filemap_fdatawait(mapping);
 228                 if (!ret)
 229                         ret = ret2;
 230         }
 231
 232         return ret;
 233 }
 234
 235 /**
 236  * do_lo_send_aops - helper for writing data to a loop device
 237  *
 238  * This is the fast version for backing filesystems which implement the address
 239  * space operations write_begin and write_end.
 240  */
 241 static int do_lo_send_aops(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
 242                 int bsize, loff_t pos, struct page *unused)
 243 {
 244         struct file *file = lo->lo_backing_file; /* kudos to NFsckingS */
 245         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 246         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 247         pgoff_t index;
 248         unsigned offset, bv_offs;
 249         int len, ret;
 250         unsigned long old_blocks;
 251
 252         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
 253
 254         spin_lock(&inode->i_lock);
 255         old_blocks = inode->i_blocks;
 256         spin_unlock(&inode->i_lock);
 257
 258         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 259         offset = pos & ((pgoff_t)PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 260         bv_offs = bvec->bv_offset;
 261         len = bvec->bv_len;
 262         while (len > 0) {
 263                 sector_t IV;
 264                 unsigned size, copied;
 265                 int transfer_result;
 266                 struct page *page;
 267                 void *fsdata;
 268
 269                 IV = ((sector_t)index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9))+(offset >> 9);
 270                 size = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 271                 if (size > len)
 272                         size = len;
 273
 274                 ret = pagecache_write_begin(file, mapping, pos, size, 0,
 275                                                         &page, &fsdata);
 276                 if (ret)
 277                         goto fail;
 278
 279                 transfer_result = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, offset,
 280                                 bvec->bv_page, bv_offs, size, IV);
 281                 copied = size;
 282                 if (unlikely(transfer_result))
 283                         copied = 0;
 284
 285                 ret = pagecache_write_end(file, mapping, pos, size, copied,
 286                                                         page, fsdata);
 287                 if (ret < 0 || ret != copied)
 288                         goto fail;
 289
 290                 if (unlikely(transfer_result))
 291                         goto fail;
 292
 293                 bv_offs += copied;
 294                 len -= copied;
 295                 offset = 0;
 296                 index++;
 297                 pos += copied;
 298         }
 299         ret = 0;
 300
 301         if (file->f_flags & O_SYNC) {
 302                 int full_sync = 0;
 303                 spin_lock(&inode->i_lock);
 304                 if (inode->i_blocks > old_blocks)
 305                         full_sync = 1;
 306                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 307                 ret = sync_file(file, full_sync);
 308         }
 309 out:
 310         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
 311         return ret;
 312 fail:
 313         ret = -1;
 314         goto out;
 315 }
 316
 317 /**
 318  * __do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
 319  *
 320  * This helper just factors out common code between do_lo_send_direct_write()
 321  * and do_lo_send_write().
 322  */
 323 static int __do_lo_send_write(struct file *file,
 324                 u8 *buf, const int len, loff_t pos)
 325 {
 326         ssize_t bw;
 327         mm_segment_t old_fs = get_fs();
 328
 329         set_fs(get_ds());
 330         bw = file->f_op->write(file, buf, len, &pos);
 331         set_fs(old_fs);
 332         if (likely(bw == len))
 333                 return 0;
 334         printk(KERN_ERR "loop: Write error at byte offset %llu, length %i.\n",
 335                         (unsigned long long)pos, len);
 336         if (bw >= 0)
 337                 bw = -EIO;
 338         return bw;
 339 }
 340
 341 /**
 342  * do_lo_send_direct_write - helper for writing data to a loop device
 343  *
 344  * This is the fast, non-transforming version for backing filesystems which do
 345  * not implement the address space operations write_begin and write_end.
 346  * It uses the write file operation which should be present on all writeable
 347  * filesystems.
 348  */
 349 static int do_lo_send_direct_write(struct loop_device *lo,
 350                 struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos, struct page *page)
 351 {
 352         ssize_t bw = __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
 353                         kmap(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset,
 354                         bvec->bv_len, pos);
 355         kunmap(bvec->bv_page);
 356         cond_resched();
 357         return bw;
 358 }
 359
 360 /**
 361  * do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
 362  *
 363  * This is the slow, transforming version for filesystems which do not
 364  * implement the address space operations write_begin and write_end.  It
 365  * uses the write file operation which should be present on all writeable
 366  * filesystems.
 367  *
 368  * Using fops->write is slower than using aops->{prepare,commit}_write in the
 369  * transforming case because we need to double buffer the data as we cannot do
 370  * the transformations in place as we do not have direct access to the
 371  * destination pages of the backing file.
 372  */
 373 static int do_lo_send_write(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
 374                 int bsize, loff_t pos, struct page *page)
 375 {
 376         int ret = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, 0, bvec->bv_page,
 377                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len, pos >> 9);
 378         if (likely(!ret))
 379                 return __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
 380                                 page_address(page), bvec->bv_len,
 381                                 pos);
 382         printk(KERN_ERR "loop: Transfer error at byte offset %llu, "
 383                         "length %i.\n", (unsigned long long)pos, bvec->bv_len);
 384         if (ret > 0)
 385                 ret = -EIO;
 386         return ret;
 387 }
 388
 389 static int lo_send(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize,
 390                 loff_t pos)
 391 {
 392         int (*do_lo_send)(struct loop_device *, struct bio_vec *, int, loff_t,
 393                         struct page *page);
 394         struct bio_vec *bvec;
 395         struct page *page = NULL;
 396         int i, ret = 0;
 397
 398         do_lo_send = do_lo_send_aops;
 399         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS)) {
 400                 do_lo_send = do_lo_send_direct_write;
 401                 if (lo->transfer != transfer_none) {
 402                         page = alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_HIGHMEM);
 403                         if (unlikely(!page))
 404                                 goto fail;
 405                         kmap(page);
 406                         do_lo_send = do_lo_send_write;
 407                 }
 408         }
 409         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 410                 ret = do_lo_send(lo, bvec, bsize, pos, page);
 411                 if (ret < 0)
 412                         break;
 413                 pos += bvec->bv_len;
 414         }
 415         if (page) {
 416                 kunmap(page);
 417                 __free_page(page);
 418         }
 419 out:
 420         return ret;
 421 fail:
 422         printk(KERN_ERR "loop: Failed to allocate temporary page for write.\n");
 423         ret = -ENOMEM;
 424         goto out;
 425 }
 426
 427 struct lo_read_data {
 428         struct loop_device *lo;
 429         struct page *page;
 430         unsigned offset;
 431         int bsize;
 432 };
 433
 434 static int
 435 lo_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct pipe_buffer *buf,
 436                 struct splice_desc *sd)
 437 {
 438         struct lo_read_data *p = sd->u.data;
 439         struct loop_device *lo = p->lo;
 440         struct page *page = buf->page;
 441         sector_t IV;
 442         size_t size;
 443         int ret;
 444
 445         ret = buf->ops->confirm(pipe, buf);
 446         if (unlikely(ret))
 447                 return ret;
 448
 449         IV = ((sector_t) page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9)) +
 450                                                         (buf->offset >> 9);
 451         size = sd->len;
 452         if (size > p->bsize)
 453                 size = p->bsize;
 454
 455         if (lo_do_transfer(lo, READ, page, buf->offset, p->page, p->offset, size, IV)) {
 456                 printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %ld\n",
 457                        page->index);
 458                 size = -EINVAL;
 459         }
 460
 461         flush_dcache_page(p->page);
 462
 463         if (size > 0)
 464                 p->offset += size;
 465
 466         return size;
 467 }
 468
 469 static int
 470 lo_direct_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct splice_desc *sd)
 471 {
 472         return __splice_from_pipe(pipe, sd, lo_splice_actor);
 473 }
 474
 475 static int
 476 do_lo_receive(struct loop_device *lo,
 477               struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos)
 478 {
 479         struct lo_read_data cookie;
 480         struct splice_desc sd;
 481         struct file *file;
 482         long retval;
 483
 484         cookie.lo = lo;
 485         cookie.page = bvec->bv_page;
 486         cookie.offset = bvec->bv_offset;
 487         cookie.bsize = bsize;
 488
 489         sd.len = 0;
 490         sd.total_len = bvec->bv_len;
 491         sd.flags = 0;
 492         sd.pos = pos;
 493         sd.u.data = &cookie;
 494
 495         file = lo->lo_backing_file;
 496         retval = splice_direct_to_actor(file, &sd, lo_direct_splice_actor);
 497
 498         if (retval < 0)
 499                 return retval;
 500
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static int
 505 lo_receive(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize, loff_t pos)
 506 {
 507         struct bio_vec *bvec;
 508         int i, ret = 0;
 509
 510         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 511                 ret = do_lo_receive(lo, bvec, bsize, pos);
 512                 if (ret < 0)
 513                         break;
 514                 pos += bvec->bv_len;
 515         }
 516         return ret;
 517 }
 518
 519 static int do_bio_filebacked(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 520 {
 521         loff_t pos;
 522         int ret;
 523         int sync = bio_sync(bio);
 524         int barrier = bio_barrier(bio);
 525
 526         if (barrier) {
 527                 ret = sync_file(lo->lo_backing_file, 1);
 528                 if (unlikely(ret))
 529                         return ret;
 530         }
 531
 532         pos = ((loff_t) bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 533         if (bio_rw(bio) == WRITE)
 534                 ret = lo_send(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
 535         else
 536                 ret = lo_receive(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
 537
 538         if ((barrier || sync) && !ret)
 539                 ret = sync_file(lo->lo_backing_file, 1);
 540
 541         return ret;
 542 }
 543
 544 /*
 545  * Add bio to back of pending list
 546  */
 547 static void loop_add_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 548 {
 549         if (lo->lo_biotail) {
 550                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 551                 lo->lo_biotail = bio;
 552         } else
 553                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 554 }
 555
 556 /*
 557  * Grab first pending buffer
 558  */
 559 static struct bio *loop_get_bio(struct loop_device *lo)
 560 {
 561         struct bio *bio;
 562
 563         if ((bio = lo->lo_bio)) {
 564                 if (bio == lo->lo_biotail)
 565                         lo->lo_biotail = NULL;
 566                 lo->lo_bio = bio->bi_next;
 567                 bio->bi_next = NULL;
 568         }
 569
 570         return bio;
 571 }
 572
 573 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 574 {
 575         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 576         int rw = bio_rw(old_bio);
 577
 578         if (rw == READA)
 579                 rw = READ;
 580
 581         BUG_ON(!lo || (rw != READ && rw != WRITE));
 582
 583         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 584         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 585                 goto out;
 586         if (unlikely(rw == WRITE && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)))
 587                 goto out;
 588         loop_add_bio(lo, old_bio);
 589         wake_up(&lo->lo_event);
 590         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 591         return 0;
 592
 593 out:
 594         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 595         bio_io_error(old_bio);
 596         return 0;
 597 }
 598
 599 /*
 600  * kick off io on the underlying address space
 601  */
 602 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 603 {
 604         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 605
 606         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 607         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 608 }
 609
 610 struct switch_request {
 611         struct file *file;
 612         struct completion wait;
 613 };
 614
 615 static void do_loop_switch(struct loop_device *, struct switch_request *);
 616
 617 static inline void loop_handle_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 618 {
 619         if (unlikely(!bio->bi_bdev)) {
 620                 do_loop_switch(lo, bio->bi_private);
 621                 bio_put(bio);
 622         } else {
 623                 int ret = do_bio_filebacked(lo, bio);
 624                 bio_endio(bio, ret);
 625         }
 626 }
 627
 628 /*
 629  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 630  * to avoid blocking in our make_request_fn. it also does loop decrypting
 631  * on reads for block backed loop, as that is too heavy to do from
 632  * b_end_io context where irqs may be disabled.
 633  *
 634  * Loop explanation:  loop_clr_fd() sets lo_state to Lo_rundown before
 635  * calling kthread_stop().  Therefore once kthread_should_stop() is
 636  * true, make_request will not place any more requests.  Therefore
 637  * once kthread_should_stop() is true and lo_bio is NULL, we are
 638  * done with the loop.
 639  */
 640 static int loop_thread(void *data)
 641 {
 642         struct loop_device *lo = data;
 643         struct bio *bio;
 644
 645         set_user_nice(current, -20);
 646
 647         while (!kthread_should_stop() || lo->lo_bio) {
 648
 649                 wait_event_interruptible(lo->lo_event,
 650                                 lo->lo_bio || kthread_should_stop());
 651
 652                 if (!lo->lo_bio)
 653                         continue;
 654                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 655                 bio = loop_get_bio(lo);
 656                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 657
 658                 BUG_ON(!bio);
 659                 loop_handle_bio(lo, bio);
 660         }
 661
 662         return 0;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * loop_switch performs the hard work of switching a backing store.
 667  * First it needs to flush existing IO, it does this by sending a magic
 668  * BIO down the pipe. The completion of this BIO does the actual switch.
 669  */
 670 static int loop_switch(struct loop_device *lo, struct file *file)
 671 {
 672         struct switch_request w;
 673         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 0);
 674         if (!bio)
 675                 return -ENOMEM;
 676         init_completion(&w.wait);
 677         w.file = file;
 678         bio->bi_private = &w;
 679         bio->bi_bdev = NULL;
 680         loop_make_request(lo->lo_queue, bio);
 681         wait_for_completion(&w.wait);
 682         return 0;
 683 }
 684
 685 /*
 686  * Do the actual switch; called from the BIO completion routine
 687  */
 688 static void do_loop_switch(struct loop_device *lo, struct switch_request *p)
 689 {
 690         struct file *file = p->file;
 691         struct file *old_file = lo->lo_backing_file;
 692         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 693
 694         mapping_set_gfp_mask(old_file->f_mapping, lo->old_gfp_mask);
 695         lo->lo_backing_file = file;
 696         lo->lo_blocksize = S_ISBLK(mapping->host->i_mode) ?
 697                 mapping->host->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
 698         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 699         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 700         complete(&p->wait);
 701 }
 702
 703
 704 /*
 705  * loop_change_fd switched the backing store of a loopback device to
 706  * a new file. This is useful for operating system installers to free up
 707  * the original file and in High Availability environments to switch to
 708  * an alternative location for the content in case of server meltdown.
 709  * This can only work if the loop device is used read-only, and if the
 710  * new backing store is the same size and type as the old backing store.
 711  */
 712 static int loop_change_fd(struct loop_device *lo, struct file *lo_file,
 713                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
 714 {
 715         struct file     *file, *old_file;
 716         struct inode    *inode;
 717         int             error;
 718
 719         error = -ENXIO;
 720         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 721                 goto out;
 722
 723         /* the loop device has to be read-only */
 724         error = -EINVAL;
 725         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY))
 726                 goto out;
 727
 728         error = -EBADF;
 729         file = fget(arg);
 730         if (!file)
 731                 goto out;
 732
 733         inode = file->f_mapping->host;
 734         old_file = lo->lo_backing_file;
 735
 736         error = -EINVAL;
 737
 738         if (!S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISBLK(inode->i_mode))
 739                 goto out_putf;
 740
 741         /* new backing store needs to support loop (eg splice_read) */
 742         if (!inode->i_fop->splice_read)
 743                 goto out_putf;
 744
 745         /* size of the new backing store needs to be the same */
 746         if (get_loop_size(lo, file) != get_loop_size(lo, old_file))
 747                 goto out_putf;
 748
 749         /* and ... switch */
 750         error = loop_switch(lo, file);
 751         if (error)
 752                 goto out_putf;
 753
 754         fput(old_file);
 755         return 0;
 756
 757  out_putf:
 758         fput(file);
 759  out:
 760         return error;
 761 }
 762
 763 static inline int is_loop_device(struct file *file)
 764 {
 765         struct inode *i = file->f_mapping->host;
 766
 767         return i && S_ISBLK(i->i_mode) && MAJOR(i->i_rdev) == LOOP_MAJOR;
 768 }
 769
 770 static int loop_set_fd(struct loop_device *lo, struct file *lo_file,
 771                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
 772 {
 773         struct file     *file, *f;
 774         struct inode    *inode;
 775         struct address_space *mapping;
 776         unsigned lo_blocksize;
 777         int             lo_flags = 0;
 778         int             error;
 779         loff_t          size;
 780
 781         /* This is safe, since we have a reference from open(). */
 782         __module_get(THIS_MODULE);
 783
 784         error = -EBADF;
 785         file = fget(arg);
 786         if (!file)
 787                 goto out;
 788
 789         error = -EBUSY;
 790         if (lo->lo_state != Lo_unbound)
 791                 goto out_putf;
 792
 793         /* Avoid recursion */
 794         f = file;
 795         while (is_loop_device(f)) {
 796                 struct loop_device *l;
 797
 798                 if (f->f_mapping->host->i_rdev == lo_file->f_mapping->host->i_rdev)
 799                         goto out_putf;
 800
 801                 l = f->f_mapping->host->i_bdev->bd_disk->private_data;
 802                 if (l->lo_state == Lo_unbound) {
 803                         error = -EINVAL;
 804                         goto out_putf;
 805                 }
 806                 f = l->lo_backing_file;
 807         }
 808
 809         mapping = file->f_mapping;
 810         inode = mapping->host;
 811
 812         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 813                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 814
 815         if ((file->f_flags & O_SYNC) && (!file->f_op || !file->f_op->fsync))
 816                 return -EINVAL;
 817
 818         error = -EINVAL;
 819         if (S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISBLK(inode->i_mode)) {
 820                 const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
 821                 /*
 822                  * If we can't read - sorry. If we only can't write - well,
 823                  * it's going to be read-only.
 824                  */
 825                 if (!file->f_op->splice_read)
 826                         goto out_putf;
 827                 if (aops->prepare_write || aops->write_begin)
 828                         lo_flags |= LO_FLAGS_USE_AOPS;
 829                 if (!(lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS) && !file->f_op->write)
 830                         lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 831
 832                 lo_blocksize = S_ISBLK(inode->i_mode) ?
 833                         inode->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
 834
 835                 error = 0;
 836         } else {
 837                 goto out_putf;
 838         }
 839
 840         size = get_loop_size(lo, file);
 841
 842         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 843                 error = -EFBIG;
 844                 goto out_putf;
 845         }
 846
 847         if (!(lo_file->f_mode & FMODE_WRITE))
 848                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 849
 850         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 851
 852         lo->lo_blocksize = lo_blocksize;
 853         lo->lo_device = bdev;
 854         lo->lo_flags = lo_flags;
 855         lo->lo_backing_file = file;
 856         lo->transfer = transfer_none;
 857         lo->ioctl = NULL;
 858         lo->lo_sizelimit = 0;
 859         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 860         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 861
 862         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 863
 864         /*
 865          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 866          * device
 867          */
 868         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 869         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 870         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 871
 872         set_capacity(lo->lo_disk, size);
 873         bd_set_size(bdev, size << 9);
 874
 875         set_blocksize(bdev, lo_blocksize);
 876
 877         lo->lo_thread = kthread_create(loop_thread, lo, "loop%d",
 878                                                 lo->lo_number);
 879         if (IS_ERR(lo->lo_thread)) {
 880                 error = PTR_ERR(lo->lo_thread);
 881                 goto out_clr;
 882         }
 883         lo->lo_state = Lo_bound;
 884         wake_up_process(lo->lo_thread);
 885         return 0;
 886
 887 out_clr:
 888         lo->lo_thread = NULL;
 889         lo->lo_device = NULL;
 890         lo->lo_backing_file = NULL;
 891         lo->lo_flags = 0;
 892         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
 893         invalidate_bdev(bdev);
 894         bd_set_size(bdev, 0);
 895         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask);
 896         lo->lo_state = Lo_unbound;
 897  out_putf:
 898         fput(file);
 899  out:
 900         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 901         module_put(THIS_MODULE);
 902         return error;
 903 }
 904
 905 static int
 906 loop_release_xfer(struct loop_device *lo)
 907 {
 908         int err = 0;
 909         struct loop_func_table *xfer = lo->lo_encryption;
 910
 911         if (xfer) {
 912                 if (xfer->release)
 913                         err = xfer->release(lo);
 914                 lo->transfer = NULL;
 915                 lo->lo_encryption = NULL;
 916                 module_put(xfer->owner);
 917         }
 918         return err;
 919 }
 920
 921 static int
 922 loop_init_xfer(struct loop_device *lo, struct loop_func_table *xfer,
 923                const struct loop_info64 *i)
 924 {
 925         int err = 0;
 926
 927         if (xfer) {
 928                 struct module *owner = xfer->owner;
 929
 930                 if (!try_module_get(owner))
 931                         return -EINVAL;
 932                 if (xfer->init)
 933                         err = xfer->init(lo, i);
 934                 if (err)
 935                         module_put(owner);
 936                 else
 937                         lo->lo_encryption = xfer;
 938         }
 939         return err;
 940 }
 941
 942 static int loop_clr_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev)
 943 {
 944         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 945         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
 946
 947         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 948                 return -ENXIO;
 949
 950         if (lo->lo_refcnt > 1)  /* we needed one fd for the ioctl */
 951                 return -EBUSY;
 952
 953         if (filp == NULL)
 954                 return -EINVAL;
 955
 956         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 957         lo->lo_state = Lo_rundown;
 958         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 959
 960         kthread_stop(lo->lo_thread);
 961
 962         lo->lo_backing_file = NULL;
 963
 964         loop_release_xfer(lo);
 965         lo->transfer = NULL;
 966         lo->ioctl = NULL;
 967         lo->lo_device = NULL;
 968         lo->lo_encryption = NULL;
 969         lo->lo_offset = 0;
 970         lo->lo_sizelimit = 0;
 971         lo->lo_encrypt_key_size = 0;
 972         lo->lo_flags = 0;
 973         lo->lo_thread = NULL;
 974         memset(lo->lo_encrypt_key, 0, LO_KEY_SIZE);
 975         memset(lo->lo_crypt_name, 0, LO_NAME_SIZE);
 976         memset(lo->lo_file_name, 0, LO_NAME_SIZE);
 977         invalidate_bdev(bdev);
 978         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
 979         bd_set_size(bdev, 0);
 980         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 981         lo->lo_state = Lo_unbound;
 982         fput(filp);
 983         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 984         module_put(THIS_MODULE);
 985         return 0;
 986 }
 987
 988 static int
 989 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
 990 {
 991         int err;
 992         struct loop_func_table *xfer;
 993
 994         if (lo->lo_encrypt_key_size && lo->lo_key_owner != current->uid &&
 995             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
 996                 return -EPERM;
 997         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 998                 return -ENXIO;
 999         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
1000                 return -EINVAL;
1001
1002         err = loop_release_xfer(lo);
1003         if (err)
1004                 return err;
1005
1006         if (info->lo_encrypt_type) {
1007                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
1008
1009                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
1010                         return -EINVAL;
1011                 xfer = xfer_funcs[type];
1012                 if (xfer == NULL)
1013                         return -EINVAL;
1014         } else
1015                 xfer = NULL;
1016
1017         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
1018         if (err)
1019                 return err;
1020
1021         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
1022             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
1023                 lo->lo_offset = info->lo_offset;
1024                 lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
1025                 if (figure_loop_size(lo))
1026                         return -EFBIG;
1027         }
1028
1029         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1030         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1031         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
1032         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
1033
1034         if (!xfer)
1035                 xfer = &none_funcs;
1036         lo->transfer = xfer->transfer;
1037         lo->ioctl = xfer->ioctl;
1038
1039         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) !=
1040              (info->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR))
1041                 lo->lo_flags ^= LO_FLAGS_AUTOCLEAR;
1042
1043         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1044         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1045         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1046         if (info->lo_encrypt_key_size) {
1047                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
1048                        info->lo_encrypt_key_size);
1049                 lo->lo_key_owner = current->uid;
1050         }
1051
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 static int
1056 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
1057 {
1058         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1059         struct kstat stat;
1060         int error;
1061
1062         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1063                 return -ENXIO;
1064         error = vfs_getattr(file->f_path.mnt, file->f_path.dentry, &stat);
1065         if (error)
1066                 return error;
1067         memset(info, 0, sizeof(*info));
1068         info->lo_number = lo->lo_number;
1069         info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1070         info->lo_inode = stat.ino;
1071         info->lo_rdevice = huge_encode_dev(lo->lo_device ? stat.rdev : stat.dev);
1072         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1073         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1074         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1075         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1076         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1077         info->lo_encrypt_type =
1078                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1079         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1080                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1081                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1082                        lo->lo_encrypt_key_size);
1083         }
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 static void
1088 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1089 {
1090         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1091         info64->lo_number = info->lo_number;
1092         info64->lo_device = info->lo_device;
1093         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1094         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1095         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1096         info64->lo_sizelimit = 0;
1097         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1098         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1099         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1100         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1101         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1102         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1103                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1104         else
1105                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1106         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1107 }
1108
1109 static int
1110 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1111 {
1112         memset(info, 0, sizeof(*info));
1113         info->lo_number = info64->lo_number;
1114         info->lo_device = info64->lo_device;
1115         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1116         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1117         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1118         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1119         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1120         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1121         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1122         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1123         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1124                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1125         else
1126                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1127         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1128
1129         /* error in case values were truncated */
1130         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1131             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1132             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1133             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1134                 return -EOVERFLOW;
1135
1136         return 0;
1137 }
1138
1139 static int
1140 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1141 {
1142         struct loop_info info;
1143         struct loop_info64 info64;
1144
1145         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1146                 return -EFAULT;
1147         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1148         return loop_set_status(lo, &info64);
1149 }
1150
1151 static int
1152 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1153 {
1154         struct loop_info64 info64;
1155
1156         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1157                 return -EFAULT;
1158         return loop_set_status(lo, &info64);
1159 }
1160
1161 static int
1162 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1163         struct loop_info info;
1164         struct loop_info64 info64;
1165         int err = 0;
1166
1167         if (!arg)
1168                 err = -EINVAL;
1169         if (!err)
1170                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1171         if (!err)
1172                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1173         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1174                 err = -EFAULT;
1175
1176         return err;
1177 }
1178
1179 static int
1180 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1181         struct loop_info64 info64;
1182         int err = 0;
1183
1184         if (!arg)
1185                 err = -EINVAL;
1186         if (!err)
1187                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1188         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1189                 err = -EFAULT;
1190
1191         return err;
1192 }
1193
1194 static int lo_ioctl(struct inode * inode, struct file * file,
1195         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1196 {
1197         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1198         int err;
1199
1200         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1201         switch (cmd) {
1202         case LOOP_SET_FD:
1203                 err = loop_set_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1204                 break;
1205         case LOOP_CHANGE_FD:
1206                 err = loop_change_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1207                 break;
1208         case LOOP_CLR_FD:
1209                 err = loop_clr_fd(lo, inode->i_bdev);
1210                 break;
1211         case LOOP_SET_STATUS:
1212                 err = loop_set_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1213                 break;
1214         case LOOP_GET_STATUS:
1215                 err = loop_get_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1216                 break;
1217         case LOOP_SET_STATUS64:
1218                 err = loop_set_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1219                 break;
1220         case LOOP_GET_STATUS64:
1221                 err = loop_get_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1222                 break;
1223         default:
1224                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1225         }
1226         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1227         return err;
1228 }
1229
1230 #ifdef CONFIG_COMPAT
1231 struct compat_loop_info {
1232         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1233         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1234         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1235         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1236         compat_int_t    lo_offset;
1237         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1238         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1239         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1240         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1241         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1242         compat_ulong_t  lo_init[2];
1243         char            reserved[4];
1244 };
1245
1246 /*
1247  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1248  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1249  */
1250 static noinline int
1251 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1252                         struct loop_info64 *info64)
1253 {
1254         struct compat_loop_info info;
1255
1256         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1257                 return -EFAULT;
1258
1259         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1260         info64->lo_number = info.lo_number;
1261         info64->lo_device = info.lo_device;
1262         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1263         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1264         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1265         info64->lo_sizelimit = 0;
1266         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1267         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1268         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1269         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1270         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1271         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1272                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1273         else
1274                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1275         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1276         return 0;
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1281  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1282  */
1283 static noinline int
1284 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1285                       struct compat_loop_info __user *arg)
1286 {
1287         struct compat_loop_info info;
1288
1289         memset(&info, 0, sizeof(info));
1290         info.lo_number = info64->lo_number;
1291         info.lo_device = info64->lo_device;
1292         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1293         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1294         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1295         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1296         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1297         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1298         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1299         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1300         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1301                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1302         else
1303                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1304         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1305
1306         /* error in case values were truncated */
1307         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1308             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1309             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1310             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1311             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1312             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1313                 return -EOVERFLOW;
1314
1315         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1316                 return -EFAULT;
1317         return 0;
1318 }
1319
1320 static int
1321 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1322                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1323 {
1324         struct loop_info64 info64;
1325         int ret;
1326
1327         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1328         if (ret < 0)
1329                 return ret;
1330         return loop_set_status(lo, &info64);
1331 }
1332
1333 static int
1334 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1335                        struct compat_loop_info __user *arg)
1336 {
1337         struct loop_info64 info64;
1338         int err = 0;
1339
1340         if (!arg)
1341                 err = -EINVAL;
1342         if (!err)
1343                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1344         if (!err)
1345                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1346         return err;
1347 }
1348
1349 static long lo_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1350 {
1351         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
1352         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1353         int err;
1354
1355         switch(cmd) {
1356         case LOOP_SET_STATUS:
1357                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1358                 err = loop_set_status_compat(
1359                         lo, (const struct compat_loop_info __user *) arg);
1360                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1361                 break;
1362         case LOOP_GET_STATUS:
1363                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1364                 err = loop_get_status_compat(
1365                         lo, (struct compat_loop_info __user *) arg);
1366                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1367                 break;
1368         case LOOP_CLR_FD:
1369         case LOOP_GET_STATUS64:
1370         case LOOP_SET_STATUS64:
1371                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
1372         case LOOP_SET_FD:
1373         case LOOP_CHANGE_FD:
1374                 err = lo_ioctl(inode, file, cmd, arg);
1375                 break;
1376         default:
1377                 err = -ENOIOCTLCMD;
1378                 break;
1379         }
1380         return err;
1381 }
1382 #endif
1383
1384 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1385 {
1386         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1387
1388         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1389         lo->lo_refcnt++;
1390         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1391
1392         return 0;
1393 }
1394
1395 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
1396 {
1397         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1398
1399         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1400         --lo->lo_refcnt;
1401
1402         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) && !lo->lo_refcnt)
1403                 loop_clr_fd(lo, inode->i_bdev);
1404
1405         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1406
1407         return 0;
1408 }
1409
1410 static struct block_device_operations lo_fops = {
1411         .owner =        THIS_MODULE,
1412         .open =         lo_open,
1413         .release =      lo_release,
1414         .ioctl =        lo_ioctl,
1415 #ifdef CONFIG_COMPAT
1416         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
1417 #endif
1418 };
1419
1420 /*
1421  * And now the modules code and kernel interface.
1422  */
1423 static int max_loop;
1424 module_param(max_loop, int, 0);
1425 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "Maximum number of loop devices");
1426 MODULE_LICENSE("GPL");
1427 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
1428
1429 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
1430 {
1431         unsigned int n = funcs->number;
1432
1433         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
1434                 return -EINVAL;
1435         xfer_funcs[n] = funcs;
1436         return 0;
1437 }
1438
1439 int loop_unregister_transfer(int number)
1440 {
1441         unsigned int n = number;
1442         struct loop_device *lo;
1443         struct loop_func_table *xfer;
1444
1445         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
1446                 return -EINVAL;
1447
1448         xfer_funcs[n] = NULL;
1449
1450         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1451                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1452
1453                 if (lo->lo_encryption == xfer)
1454                         loop_release_xfer(lo);
1455
1456                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1457         }
1458
1459         return 0;
1460 }
1461
1462 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
1463 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
1464
1465 static struct loop_device *loop_alloc(int i)
1466 {
1467         struct loop_device *lo;
1468         struct gendisk *disk;
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         return lo;
1494
1495 out_free_queue:
1496         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1497 out_free_dev:
1498         kfree(lo);
1499 out:
1500         return NULL;
1501 }
1502
1503 static void loop_free(struct loop_device *lo)
1504 {
1505         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1506         put_disk(lo->lo_disk);
1507         list_del(&lo->lo_list);
1508         kfree(lo);
1509 }
1510
1511 static struct loop_device *loop_init_one(int i)
1512 {
1513         struct loop_device *lo;
1514
1515         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1516                 if (lo->lo_number == i)
1517                         return lo;
1518         }
1519
1520         lo = loop_alloc(i);
1521         if (lo) {
1522                 add_disk(lo->lo_disk);
1523                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1524         }
1525         return lo;
1526 }
1527
1528 static void loop_del_one(struct loop_device *lo)
1529 {
1530         del_gendisk(lo->lo_disk);
1531         loop_free(lo);
1532 }
1533
1534 static struct kobject *loop_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
1535 {
1536         struct loop_device *lo;
1537         struct kobject *kobj;
1538
1539         mutex_lock(&loop_devices_mutex);
1540         lo = loop_init_one(dev & MINORMASK);
1541         kobj = lo ? get_disk(lo->lo_disk) : ERR_PTR(-ENOMEM);
1542         mutex_unlock(&loop_devices_mutex);
1543
1544         *part = 0;
1545         return kobj;
1546 }
1547
1548 static int __init loop_init(void)
1549 {
1550         int i, nr;
1551         unsigned long range;
1552         struct loop_device *lo, *next;
1553
1554         /*
1555          * loop module now has a feature to instantiate underlying device
1556          * structure on-demand, provided that there is an access dev node.
1557          * However, this will not work well with user space tool that doesn't
1558          * know about such "feature".  In order to not break any existing
1559          * tool, we do the following:
1560          *
1561          * (1) if max_loop is specified, create that many upfront, and this
1562          *     also becomes a hard limit.
1563          * (2) if max_loop is not specified, create 8 loop device on module
1564          *     load, user can further extend loop device by create dev node
1565          *     themselves and have kernel automatically instantiate actual
1566          *     device on-demand.
1567          */
1568         if (max_loop > 1UL << MINORBITS)
1569                 return -EINVAL;
1570
1571         if (max_loop) {
1572                 nr = max_loop;
1573                 range = max_loop;
1574         } else {
1575                 nr = 8;
1576                 range = 1UL << MINORBITS;
1577         }
1578
1579         if (register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1580                 return -EIO;
1581
1582         for (i = 0; i < nr; i++) {
1583                 lo = loop_alloc(i);
1584                 if (!lo)
1585                         goto Enomem;
1586                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1587         }
1588
1589         /* point of no return */
1590
1591         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list)
1592                 add_disk(lo->lo_disk);
1593
1594         blk_register_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range,
1595                                   THIS_MODULE, loop_probe, NULL, NULL);
1596
1597         printk(KERN_INFO "loop: module loaded\n");
1598         return 0;
1599
1600 Enomem:
1601         printk(KERN_INFO "loop: out of memory\n");
1602
1603         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1604                 loop_free(lo);
1605
1606         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1607         return -ENOMEM;
1608 }
1609
1610 static void __exit loop_exit(void)
1611 {
1612         unsigned long range;
1613         struct loop_device *lo, *next;
1614
1615         range = max_loop ? max_loop :  1UL << MINORBITS;
1616
1617         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1618                 loop_del_one(lo);
1619
1620         blk_unregister_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range);
1621         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1622 }
1623
1624 module_init(loop_init);
1625 module_exit(loop_exit);
1626
1627 #ifndef MODULE
1628 static int __init max_loop_setup(char *str)
1629 {
1630         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
1631         return 1;
1632 }
1633
1634 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
1635 #endif