drivers/md/dm-crypt.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003 Jana Saout <jana@saout.de>
   3  * Copyright (C) 2004 Clemens Fruhwirth <clemens@endorphin.org>
   4  * Copyright (C) 2006-2015 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   5  * Copyright (C) 2013 Milan Broz <gmazyland@gmail.com>
   6  *
   7  * This file is released under the GPL.
   8  */
   9
  10 #include <linux/completion.h>
  11 #include <linux/err.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/bio.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/mempool.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/crypto.h>
  20 #include <linux/workqueue.h>
  21 #include <linux/kthread.h>
  22 #include <linux/backing-dev.h>
  23 #include <linux/atomic.h>
  24 #include <linux/scatterlist.h>
  25 #include <linux/rbtree.h>
  26 #include <asm/page.h>
  27 #include <asm/unaligned.h>
  28 #include <crypto/hash.h>
  29 #include <crypto/md5.h>
  30 #include <crypto/algapi.h>
  31
  32 #include <linux/device-mapper.h>
  33
  34 #define DM_MSG_PREFIX "crypt"
  35
  36 /*
  37  * context holding the current state of a multi-part conversion
  38  */
  39 struct convert_context {
  40         struct completion restart;
  41         struct bio *bio_in;
  42         struct bio *bio_out;
  43         struct bvec_iter iter_in;
  44         struct bvec_iter iter_out;
  45         sector_t cc_sector;
  46         atomic_t cc_pending;
  47         struct ablkcipher_request *req;
  48 };
  49
  50 /*
  51  * per bio private data
  52  */
  53 struct dm_crypt_io {
  54         struct crypt_config *cc;
  55         struct bio *base_bio;
  56         struct work_struct work;
  57
  58         struct convert_context ctx;
  59
  60         atomic_t io_pending;
  61         int error;
  62         sector_t sector;
  63
  64         struct rb_node rb_node;
  65 } CRYPTO_MINALIGN_ATTR;
  66
  67 struct dm_crypt_request {
  68         struct convert_context *ctx;
  69         struct scatterlist sg_in;
  70         struct scatterlist sg_out;
  71         sector_t iv_sector;
  72 };
  73
  74 struct crypt_config;
  75
  76 struct crypt_iv_operations {
  77         int (*ctr)(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
  78                    const char *opts);
  79         void (*dtr)(struct crypt_config *cc);
  80         int (*init)(struct crypt_config *cc);
  81         int (*wipe)(struct crypt_config *cc);
  82         int (*generator)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
  83                          struct dm_crypt_request *dmreq);
  84         int (*post)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
  85                     struct dm_crypt_request *dmreq);
  86 };
  87
  88 struct iv_essiv_private {
  89         struct crypto_hash *hash_tfm;
  90         u8 *salt;
  91 };
  92
  93 struct iv_benbi_private {
  94         int shift;
  95 };
  96
  97 #define LMK_SEED_SIZE 64 /* hash + 0 */
  98 struct iv_lmk_private {
  99         struct crypto_shash *hash_tfm;
 100         u8 *seed;
 101 };
 102
 103 #define TCW_WHITENING_SIZE 16
 104 struct iv_tcw_private {
 105         struct crypto_shash *crc32_tfm;
 106         u8 *iv_seed;
 107         u8 *whitening;
 108 };
 109
 110 /*
 111  * Crypt: maps a linear range of a block device
 112  * and encrypts / decrypts at the same time.
 113  */
 114 enum flags { DM_CRYPT_SUSPENDED, DM_CRYPT_KEY_VALID,
 115              DM_CRYPT_SAME_CPU, DM_CRYPT_NO_OFFLOAD };
 116
 117 /*
 118  * The fields in here must be read only after initialization.
 119  */
 120 struct crypt_config {
 121         struct dm_dev *dev;
 122         sector_t start;
 123
 124         /*
 125          * pool for per bio private data, crypto requests and
 126          * encryption requeusts/buffer pages
 127          */
 128         mempool_t *req_pool;
 129         mempool_t *page_pool;
 130         struct bio_set *bs;
 131         struct mutex bio_alloc_lock;
 132
 133         struct workqueue_struct *io_queue;
 134         struct workqueue_struct *crypt_queue;
 135
 136         struct task_struct *write_thread;
 137         wait_queue_head_t write_thread_wait;
 138         struct rb_root write_tree;
 139
 140         char *cipher;
 141         char *cipher_string;
 142
 143         struct crypt_iv_operations *iv_gen_ops;
 144         union {
 145                 struct iv_essiv_private essiv;
 146                 struct iv_benbi_private benbi;
 147                 struct iv_lmk_private lmk;
 148                 struct iv_tcw_private tcw;
 149         } iv_gen_private;
 150         sector_t iv_offset;
 151         unsigned int iv_size;
 152
 153         /* ESSIV: struct crypto_cipher *essiv_tfm */
 154         void *iv_private;
 155         struct crypto_ablkcipher **tfms;
 156         unsigned tfms_count;
 157
 158         /*
 159          * Layout of each crypto request:
 160          *
 161          *   struct ablkcipher_request
 162          *      context
 163          *      padding
 164          *   struct dm_crypt_request
 165          *      padding
 166          *   IV
 167          *
 168          * The padding is added so that dm_crypt_request and the IV are
 169          * correctly aligned.
 170          */
 171         unsigned int dmreq_start;
 172
 173         unsigned int per_bio_data_size;
 174
 175         unsigned long flags;
 176         unsigned int key_size;
 177         unsigned int key_parts;      /* independent parts in key buffer */
 178         unsigned int key_extra_size; /* additional keys length */
 179         u8 key[0];
 180 };
 181
 182 #define MIN_IOS        16
 183
 184 static void clone_init(struct dm_crypt_io *, struct bio *);
 185 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io);
 186 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc, struct dm_crypt_request *dmreq);
 187
 188 /*
 189  * Use this to access cipher attributes that are the same for each CPU.
 190  */
 191 static struct crypto_ablkcipher *any_tfm(struct crypt_config *cc)
 192 {
 193         return cc->tfms[0];
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Different IV generation algorithms:
 198  *
 199  * plain: the initial vector is the 32-bit little-endian version of the sector
 200  *        number, padded with zeros if necessary.
 201  *
 202  * plain64: the initial vector is the 64-bit little-endian version of the sector
 203  *        number, padded with zeros if necessary.
 204  *
 205  * essiv: "encrypted sector|salt initial vector", the sector number is
 206  *        encrypted with the bulk cipher using a salt as key. The salt
 207  *        should be derived from the bulk cipher's key via hashing.
 208  *
 209  * benbi: the 64-bit "big-endian 'narrow block'-count", starting at 1
 210  *        (needed for LRW-32-AES and possible other narrow block modes)
 211  *
 212  * null: the initial vector is always zero.  Provides compatibility with
 213  *       obsolete loop_fish2 devices.  Do not use for new devices.
 214  *
 215  * lmk:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 216  *       by the Loop-AES block device encryption system
 217  *       designed by Jari Ruusu. See http://loop-aes.sourceforge.net/
 218  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 219  *       with an IV derived from the sector number, the data and
 220  *       optionally extra IV seed.
 221  *       This means that after decryption the first block
 222  *       of sector must be tweaked according to decrypted data.
 223  *       Loop-AES can use three encryption schemes:
 224  *         version 1: is plain aes-cbc mode
 225  *         version 2: uses 64 multikey scheme with lmk IV generator
 226  *         version 3: the same as version 2 with additional IV seed
 227  *                   (it uses 65 keys, last key is used as IV seed)
 228  *
 229  * tcw:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 230  *       by the TrueCrypt device encryption system (prior to version 4.1).
 231  *       For more info see: https://gitlab.com/cryptsetup/cryptsetup/wikis/TrueCryptOnDiskFormat
 232  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 233  *       with an IV derived from initial key and the sector number.
 234  *       In addition, whitening value is applied on every sector, whitening
 235  *       is calculated from initial key, sector number and mixed using CRC32.
 236  *       Note that this encryption scheme is vulnerable to watermarking attacks
 237  *       and should be used for old compatible containers access only.
 238  *
 239  * plumb: unimplemented, see:
 240  * http://article.gmane.org/gmane.linux.kernel.device-mapper.dm-crypt/454
 241  */
 242
 243 static int crypt_iv_plain_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 244                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 245 {
 246         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 247         *(__le32 *)iv = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xffffffff);
 248
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static int crypt_iv_plain64_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 253                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
 254 {
 255         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 256         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 257
 258         return 0;
 259 }
 260
 261 /* Initialise ESSIV - compute salt but no local memory allocations */
 262 static int crypt_iv_essiv_init(struct crypt_config *cc)
 263 {
 264         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 265         struct hash_desc desc;
 266         struct scatterlist sg;
 267         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 268         int err;
 269
 270         sg_init_one(&sg, cc->key, cc->key_size);
 271         desc.tfm = essiv->hash_tfm;
 272         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 273
 274         err = crypto_hash_digest(&desc, &sg, cc->key_size, essiv->salt);
 275         if (err)
 276                 return err;
 277
 278         essiv_tfm = cc->iv_private;
 279
 280         err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt,
 281                             crypto_hash_digestsize(essiv->hash_tfm));
 282         if (err)
 283                 return err;
 284
 285         return 0;
 286 }
 287
 288 /* Wipe salt and reset key derived from volume key */
 289 static int crypt_iv_essiv_wipe(struct crypt_config *cc)
 290 {
 291         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 292         unsigned salt_size = crypto_hash_digestsize(essiv->hash_tfm);
 293         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 294         int r, err = 0;
 295
 296         memset(essiv->salt, 0, salt_size);
 297
 298         essiv_tfm = cc->iv_private;
 299         r = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt, salt_size);
 300         if (r)
 301                 err = r;
 302
 303         return err;
 304 }
 305
 306 /* Set up per cpu cipher state */
 307 static struct crypto_cipher *setup_essiv_cpu(struct crypt_config *cc,
 308                                              struct dm_target *ti,
 309                                              u8 *salt, unsigned saltsize)
 310 {
 311         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 312         int err;
 313
 314         /* Setup the essiv_tfm with the given salt */
 315         essiv_tfm = crypto_alloc_cipher(cc->cipher, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 316         if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 317                 ti->error = "Error allocating crypto tfm for ESSIV";
 318                 return essiv_tfm;
 319         }
 320
 321         if (crypto_cipher_blocksize(essiv_tfm) !=
 322             crypto_ablkcipher_ivsize(any_tfm(cc))) {
 323                 ti->error = "Block size of ESSIV cipher does "
 324                             "not match IV size of block cipher";
 325                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 326                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 327         }
 328
 329         err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, salt, saltsize);
 330         if (err) {
 331                 ti->error = "Failed to set key for ESSIV cipher";
 332                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 333                 return ERR_PTR(err);
 334         }
 335
 336         return essiv_tfm;
 337 }
 338
 339 static void crypt_iv_essiv_dtr(struct crypt_config *cc)
 340 {
 341         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 342         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 343
 344         crypto_free_hash(essiv->hash_tfm);
 345         essiv->hash_tfm = NULL;
 346
 347         kzfree(essiv->salt);
 348         essiv->salt = NULL;
 349
 350         essiv_tfm = cc->iv_private;
 351
 352         if (essiv_tfm)
 353                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 354
 355         cc->iv_private = NULL;
 356 }
 357
 358 static int crypt_iv_essiv_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 359                               const char *opts)
 360 {
 361         struct crypto_cipher *essiv_tfm = NULL;
 362         struct crypto_hash *hash_tfm = NULL;
 363         u8 *salt = NULL;
 364         int err;
 365
 366         if (!opts) {
 367                 ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
 368                 return -EINVAL;
 369         }
 370
 371         /* Allocate hash algorithm */
 372         hash_tfm = crypto_alloc_hash(opts, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 373         if (IS_ERR(hash_tfm)) {
 374                 ti->error = "Error initializing ESSIV hash";
 375                 err = PTR_ERR(hash_tfm);
 376                 goto bad;
 377         }
 378
 379         salt = kzalloc(crypto_hash_digestsize(hash_tfm), GFP_KERNEL);
 380         if (!salt) {
 381                 ti->error = "Error kmallocing salt storage in ESSIV";
 382                 err = -ENOMEM;
 383                 goto bad;
 384         }
 385
 386         cc->iv_gen_private.essiv.salt = salt;
 387         cc->iv_gen_private.essiv.hash_tfm = hash_tfm;
 388
 389         essiv_tfm = setup_essiv_cpu(cc, ti, salt,
 390                                 crypto_hash_digestsize(hash_tfm));
 391         if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 392                 crypt_iv_essiv_dtr(cc);
 393                 return PTR_ERR(essiv_tfm);
 394         }
 395         cc->iv_private = essiv_tfm;
 396
 397         return 0;
 398
 399 bad:
 400         if (hash_tfm && !IS_ERR(hash_tfm))
 401                 crypto_free_hash(hash_tfm);
 402         kfree(salt);
 403         return err;
 404 }
 405
 406 static int crypt_iv_essiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 407                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 408 {
 409         struct crypto_cipher *essiv_tfm = cc->iv_private;
 410
 411         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 412         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 413         crypto_cipher_encrypt_one(essiv_tfm, iv, iv);
 414
 415         return 0;
 416 }
 417
 418 static int crypt_iv_benbi_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 419                               const char *opts)
 420 {
 421         unsigned bs = crypto_ablkcipher_blocksize(any_tfm(cc));
 422         int log = ilog2(bs);
 423
 424         /* we need to calculate how far we must shift the sector count
 425          * to get the cipher block count, we use this shift in _gen */
 426
 427         if (1 << log != bs) {
 428                 ti->error = "cypher blocksize is not a power of 2";
 429                 return -EINVAL;
 430         }
 431
 432         if (log > 9) {
 433                 ti->error = "cypher blocksize is > 512";
 434                 return -EINVAL;
 435         }
 436
 437         cc->iv_gen_private.benbi.shift = 9 - log;
 438
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 static void crypt_iv_benbi_dtr(struct crypt_config *cc)
 443 {
 444 }
 445
 446 static int crypt_iv_benbi_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 447                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 448 {
 449         __be64 val;
 450
 451         memset(iv, 0, cc->iv_size - sizeof(u64)); /* rest is cleared below */
 452
 453         val = cpu_to_be64(((u64)dmreq->iv_sector << cc->iv_gen_private.benbi.shift) + 1);
 454         put_unaligned(val, (__be64 *)(iv + cc->iv_size - sizeof(u64)));
 455
 456         return 0;
 457 }
 458
 459 static int crypt_iv_null_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 460                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 461 {
 462         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 463
 464         return 0;
 465 }
 466
 467 static void crypt_iv_lmk_dtr(struct crypt_config *cc)
 468 {
 469         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 470
 471         if (lmk->hash_tfm && !IS_ERR(lmk->hash_tfm))
 472                 crypto_free_shash(lmk->hash_tfm);
 473         lmk->hash_tfm = NULL;
 474
 475         kzfree(lmk->seed);
 476         lmk->seed = NULL;
 477 }
 478
 479 static int crypt_iv_lmk_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 480                             const char *opts)
 481 {
 482         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 483
 484         lmk->hash_tfm = crypto_alloc_shash("md5", 0, 0);
 485         if (IS_ERR(lmk->hash_tfm)) {
 486                 ti->error = "Error initializing LMK hash";
 487                 return PTR_ERR(lmk->hash_tfm);
 488         }
 489
 490         /* No seed in LMK version 2 */
 491         if (cc->key_parts == cc->tfms_count) {
 492                 lmk->seed = NULL;
 493                 return 0;
 494         }
 495
 496         lmk->seed = kzalloc(LMK_SEED_SIZE, GFP_KERNEL);
 497         if (!lmk->seed) {
 498                 crypt_iv_lmk_dtr(cc);
 499                 ti->error = "Error kmallocing seed storage in LMK";
 500                 return -ENOMEM;
 501         }
 502
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 static int crypt_iv_lmk_init(struct crypt_config *cc)
 507 {
 508         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 509         int subkey_size = cc->key_size / cc->key_parts;
 510
 511         /* LMK seed is on the position of LMK_KEYS + 1 key */
 512         if (lmk->seed)
 513                 memcpy(lmk->seed, cc->key + (cc->tfms_count * subkey_size),
 514                        crypto_shash_digestsize(lmk->hash_tfm));
 515
 516         return 0;
 517 }
 518
 519 static int crypt_iv_lmk_wipe(struct crypt_config *cc)
 520 {
 521         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 522
 523         if (lmk->seed)
 524                 memset(lmk->seed, 0, LMK_SEED_SIZE);
 525
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 static int crypt_iv_lmk_one(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 530                             struct dm_crypt_request *dmreq,
 531                             u8 *data)
 532 {
 533         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 534         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, lmk->hash_tfm);
 535         struct md5_state md5state;
 536         __le32 buf[4];
 537         int i, r;
 538
 539         desc->tfm = lmk->hash_tfm;
 540         desc->flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 541
 542         r = crypto_shash_init(desc);
 543         if (r)
 544                 return r;
 545
 546         if (lmk->seed) {
 547                 r = crypto_shash_update(desc, lmk->seed, LMK_SEED_SIZE);
 548                 if (r)
 549                         return r;
 550         }
 551
 552         /* Sector is always 512B, block size 16, add data of blocks 1-31 */
 553         r = crypto_shash_update(desc, data + 16, 16 * 31);
 554         if (r)
 555                 return r;
 556
 557         /* Sector is cropped to 56 bits here */
 558         buf[0] = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xFFFFFFFF);
 559         buf[1] = cpu_to_le32((((u64)dmreq->iv_sector >> 32) & 0x00FFFFFF) | 0x80000000);
 560         buf[2] = cpu_to_le32(4024);
 561         buf[3] = 0;
 562         r = crypto_shash_update(desc, (u8 *)buf, sizeof(buf));
 563         if (r)
 564                 return r;
 565
 566         /* No MD5 padding here */
 567         r = crypto_shash_export(desc, &md5state);
 568         if (r)
 569                 return r;
 570
 571         for (i = 0; i < MD5_HASH_WORDS; i++)
 572                 __cpu_to_le32s(&md5state.hash[i]);
 573         memcpy(iv, &md5state.hash, cc->iv_size);
 574
 575         return 0;
 576 }
 577
 578 static int crypt_iv_lmk_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 579                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 580 {
 581         u8 *src;
 582         int r = 0;
 583
 584         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
 585                 src = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_in));
 586                 r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, src + dmreq->sg_in.offset);
 587                 kunmap_atomic(src);
 588         } else
 589                 memset(iv, 0, cc->iv_size);
 590
 591         return r;
 592 }
 593
 594 static int crypt_iv_lmk_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 595                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 596 {
 597         u8 *dst;
 598         int r;
 599
 600         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE)
 601                 return 0;
 602
 603         dst = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_out));
 604         r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, dst + dmreq->sg_out.offset);
 605
 606         /* Tweak the first block of plaintext sector */
 607         if (!r)
 608                 crypto_xor(dst + dmreq->sg_out.offset, iv, cc->iv_size);
 609
 610         kunmap_atomic(dst);
 611         return r;
 612 }
 613
 614 static void crypt_iv_tcw_dtr(struct crypt_config *cc)
 615 {
 616         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 617
 618         kzfree(tcw->iv_seed);
 619         tcw->iv_seed = NULL;
 620         kzfree(tcw->whitening);
 621         tcw->whitening = NULL;
 622
 623         if (tcw->crc32_tfm && !IS_ERR(tcw->crc32_tfm))
 624                 crypto_free_shash(tcw->crc32_tfm);
 625         tcw->crc32_tfm = NULL;
 626 }
 627
 628 static int crypt_iv_tcw_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 629                             const char *opts)
 630 {
 631         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 632
 633         if (cc->key_size <= (cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE)) {
 634                 ti->error = "Wrong key size for TCW";
 635                 return -EINVAL;
 636         }
 637
 638         tcw->crc32_tfm = crypto_alloc_shash("crc32", 0, 0);
 639         if (IS_ERR(tcw->crc32_tfm)) {
 640                 ti->error = "Error initializing CRC32 in TCW";
 641                 return PTR_ERR(tcw->crc32_tfm);
 642         }
 643
 644         tcw->iv_seed = kzalloc(cc->iv_size, GFP_KERNEL);
 645         tcw->whitening = kzalloc(TCW_WHITENING_SIZE, GFP_KERNEL);
 646         if (!tcw->iv_seed || !tcw->whitening) {
 647                 crypt_iv_tcw_dtr(cc);
 648                 ti->error = "Error allocating seed storage in TCW";
 649                 return -ENOMEM;
 650         }
 651
 652         return 0;
 653 }
 654
 655 static int crypt_iv_tcw_init(struct crypt_config *cc)
 656 {
 657         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 658         int key_offset = cc->key_size - cc->iv_size - TCW_WHITENING_SIZE;
 659
 660         memcpy(tcw->iv_seed, &cc->key[key_offset], cc->iv_size);
 661         memcpy(tcw->whitening, &cc->key[key_offset + cc->iv_size],
 662                TCW_WHITENING_SIZE);
 663
 664         return 0;
 665 }
 666
 667 static int crypt_iv_tcw_wipe(struct crypt_config *cc)
 668 {
 669         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 670
 671         memset(tcw->iv_seed, 0, cc->iv_size);
 672         memset(tcw->whitening, 0, TCW_WHITENING_SIZE);
 673
 674         return 0;
 675 }
 676
 677 static int crypt_iv_tcw_whitening(struct crypt_config *cc,
 678                                   struct dm_crypt_request *dmreq,
 679                                   u8 *data)
 680 {
 681         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 682         u64 sector = cpu_to_le64((u64)dmreq->iv_sector);
 683         u8 buf[TCW_WHITENING_SIZE];
 684         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, tcw->crc32_tfm);
 685         int i, r;
 686
 687         /* xor whitening with sector number */
 688         memcpy(buf, tcw->whitening, TCW_WHITENING_SIZE);
 689         crypto_xor(buf, (u8 *)&sector, 8);
 690         crypto_xor(&buf[8], (u8 *)&sector, 8);
 691
 692         /* calculate crc32 for every 32bit part and xor it */
 693         desc->tfm = tcw->crc32_tfm;
 694         desc->flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 695         for (i = 0; i < 4; i++) {
 696                 r = crypto_shash_init(desc);
 697                 if (r)
 698                         goto out;
 699                 r = crypto_shash_update(desc, &buf[i * 4], 4);
 700                 if (r)
 701                         goto out;
 702                 r = crypto_shash_final(desc, &buf[i * 4]);
 703                 if (r)
 704                         goto out;
 705         }
 706         crypto_xor(&buf[0], &buf[12], 4);
 707         crypto_xor(&buf[4], &buf[8], 4);
 708
 709         /* apply whitening (8 bytes) to whole sector */
 710         for (i = 0; i < ((1 << SECTOR_SHIFT) / 8); i++)
 711                 crypto_xor(data + i * 8, buf, 8);
 712 out:
 713         memzero_explicit(buf, sizeof(buf));
 714         return r;
 715 }
 716
 717 static int crypt_iv_tcw_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 718                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 719 {
 720         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 721         u64 sector = cpu_to_le64((u64)dmreq->iv_sector);
 722         u8 *src;
 723         int r = 0;
 724
 725         /* Remove whitening from ciphertext */
 726         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
 727                 src = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_in));
 728                 r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, src + dmreq->sg_in.offset);
 729                 kunmap_atomic(src);
 730         }
 731
 732         /* Calculate IV */
 733         memcpy(iv, tcw->iv_seed, cc->iv_size);
 734         crypto_xor(iv, (u8 *)&sector, 8);
 735         if (cc->iv_size > 8)
 736                 crypto_xor(&iv[8], (u8 *)&sector, cc->iv_size - 8);
 737
 738         return r;
 739 }
 740
 741 static int crypt_iv_tcw_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 742                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 743 {
 744         u8 *dst;
 745         int r;
 746
 747         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
 748                 return 0;
 749
 750         /* Apply whitening on ciphertext */
 751         dst = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_out));
 752         r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, dst + dmreq->sg_out.offset);
 753         kunmap_atomic(dst);
 754
 755         return r;
 756 }
 757
 758 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain_ops = {
 759         .generator = crypt_iv_plain_gen
 760 };
 761
 762 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64_ops = {
 763         .generator = crypt_iv_plain64_gen
 764 };
 765
 766 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_essiv_ops = {
 767         .ctr       = crypt_iv_essiv_ctr,
 768         .dtr       = crypt_iv_essiv_dtr,
 769         .init      = crypt_iv_essiv_init,
 770         .wipe      = crypt_iv_essiv_wipe,
 771         .generator = crypt_iv_essiv_gen
 772 };
 773
 774 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_benbi_ops = {
 775         .ctr       = crypt_iv_benbi_ctr,
 776         .dtr       = crypt_iv_benbi_dtr,
 777         .generator = crypt_iv_benbi_gen
 778 };
 779
 780 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_null_ops = {
 781         .generator = crypt_iv_null_gen
 782 };
 783
 784 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_lmk_ops = {
 785         .ctr       = crypt_iv_lmk_ctr,
 786         .dtr       = crypt_iv_lmk_dtr,
 787         .init      = crypt_iv_lmk_init,
 788         .wipe      = crypt_iv_lmk_wipe,
 789         .generator = crypt_iv_lmk_gen,
 790         .post      = crypt_iv_lmk_post
 791 };
 792
 793 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_tcw_ops = {
 794         .ctr       = crypt_iv_tcw_ctr,
 795         .dtr       = crypt_iv_tcw_dtr,
 796         .init      = crypt_iv_tcw_init,
 797         .wipe      = crypt_iv_tcw_wipe,
 798         .generator = crypt_iv_tcw_gen,
 799         .post      = crypt_iv_tcw_post
 800 };
 801
 802 static void crypt_convert_init(struct crypt_config *cc,
 803                                struct convert_context *ctx,
 804                                struct bio *bio_out, struct bio *bio_in,
 805                                sector_t sector)
 806 {
 807         ctx->bio_in = bio_in;
 808         ctx->bio_out = bio_out;
 809         if (bio_in)
 810                 ctx->iter_in = bio_in->bi_iter;
 811         if (bio_out)
 812                 ctx->iter_out = bio_out->bi_iter;
 813         ctx->cc_sector = sector + cc->iv_offset;
 814         init_completion(&ctx->restart);
 815 }
 816
 817 static struct dm_crypt_request *dmreq_of_req(struct crypt_config *cc,
 818                                              struct ablkcipher_request *req)
 819 {
 820         return (struct dm_crypt_request *)((char *)req + cc->dmreq_start);
 821 }
 822
 823 static struct ablkcipher_request *req_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
 824                                                struct dm_crypt_request *dmreq)
 825 {
 826         return (struct ablkcipher_request *)((char *)dmreq - cc->dmreq_start);
 827 }
 828
 829 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
 830                        struct dm_crypt_request *dmreq)
 831 {
 832         return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
 833                 crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc)) + 1);
 834 }
 835
 836 static int crypt_convert_block(struct crypt_config *cc,
 837                                struct convert_context *ctx,
 838                                struct ablkcipher_request *req)
 839 {
 840         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
 841         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
 842         struct dm_crypt_request *dmreq;
 843         u8 *iv;
 844         int r;
 845
 846         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
 847         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
 848
 849         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
 850         dmreq->ctx = ctx;
 851         sg_init_table(&dmreq->sg_in, 1);
 852         sg_set_page(&dmreq->sg_in, bv_in.bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 853                     bv_in.bv_offset);
 854
 855         sg_init_table(&dmreq->sg_out, 1);
 856         sg_set_page(&dmreq->sg_out, bv_out.bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 857                     bv_out.bv_offset);
 858
 859         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, 1 << SECTOR_SHIFT);
 860         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, 1 << SECTOR_SHIFT);
 861
 862         if (cc->iv_gen_ops) {
 863                 r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, iv, dmreq);
 864                 if (r < 0)
 865                         return r;
 866         }
 867
 868         ablkcipher_request_set_crypt(req, &dmreq->sg_in, &dmreq->sg_out,
 869                                      1 << SECTOR_SHIFT, iv);
 870
 871         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE)
 872                 r = crypto_ablkcipher_encrypt(req);
 873         else
 874                 r = crypto_ablkcipher_decrypt(req);
 875
 876         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
 877                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, iv, dmreq);
 878
 879         return r;
 880 }
 881
 882 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
 883                                int error);
 884
 885 static void crypt_alloc_req(struct crypt_config *cc,
 886                             struct convert_context *ctx)
 887 {
 888         unsigned key_index = ctx->cc_sector & (cc->tfms_count - 1);
 889
 890         if (!ctx->req)
 891                 ctx->req = mempool_alloc(cc->req_pool, GFP_NOIO);
 892
 893         ablkcipher_request_set_tfm(ctx->req, cc->tfms[key_index]);
 894
 895         /*
 896          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
 897          * requests if driver request queue is full.
 898          */
 899         ablkcipher_request_set_callback(ctx->req,
 900             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG | CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 901             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->req));
 902 }
 903
 904 static void crypt_free_req(struct crypt_config *cc,
 905                            struct ablkcipher_request *req, struct bio *base_bio)
 906 {
 907         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
 908
 909         if ((struct ablkcipher_request *)(io + 1) != req)
 910                 mempool_free(req, cc->req_pool);
 911 }
 912
 913 /*
 914  * Encrypt / decrypt data from one bio to another one (can be the same one)
 915  */
 916 static int crypt_convert(struct crypt_config *cc,
 917                          struct convert_context *ctx)
 918 {
 919         int r;
 920
 921         atomic_set(&ctx->cc_pending, 1);
 922
 923         while (ctx->iter_in.bi_size && ctx->iter_out.bi_size) {
 924
 925                 crypt_alloc_req(cc, ctx);
 926
 927                 atomic_inc(&ctx->cc_pending);
 928
 929                 r = crypt_convert_block(cc, ctx, ctx->req);
 930
 931                 switch (r) {
 932                 /*
 933                  * The request was queued by a crypto driver
 934                  * but the driver request queue is full, let's wait.
 935                  */
 936                 case -EBUSY:
 937                         wait_for_completion(&ctx->restart);
 938                         reinit_completion(&ctx->restart);
 939                         /* fall through */
 940                 /*
 941                  * The request is queued and processed asynchronously,
 942                  * completion function kcryptd_async_done() will be called.
 943                  */
 944                 case -EINPROGRESS:
 945                         ctx->req = NULL;
 946                         ctx->cc_sector++;
 947                         continue;
 948                 /*
 949                  * The request was already processed (synchronously).
 950                  */
 951                 case 0:
 952                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
 953                         ctx->cc_sector++;
 954                         cond_resched();
 955                         continue;
 956
 957                 /* There was an error while processing the request. */
 958                 default:
 959                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
 960                         return r;
 961                 }
 962         }
 963
 964         return 0;
 965 }
 966
 967 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone);
 968
 969 /*
 970  * Generate a new unfragmented bio with the given size
 971  * This should never violate the device limitations (but only because
 972  * max_segment_size is being constrained to PAGE_SIZE).
 973  *
 974  * This function may be called concurrently. If we allocate from the mempool
 975  * concurrently, there is a possibility of deadlock. For example, if we have
 976  * mempool of 256 pages, two processes, each wanting 256, pages allocate from
 977  * the mempool concurrently, it may deadlock in a situation where both processes
 978  * have allocated 128 pages and the mempool is exhausted.
 979  *
 980  * In order to avoid this scenario we allocate the pages under a mutex.
 981  *
 982  * In order to not degrade performance with excessive locking, we try
 983  * non-blocking allocations without a mutex first but on failure we fallback
 984  * to blocking allocations with a mutex.
 985  */
 986 static struct bio *crypt_alloc_buffer(struct dm_crypt_io *io, unsigned size)
 987 {
 988         struct crypt_config *cc = io->cc;
 989         struct bio *clone;
 990         unsigned int nr_iovecs = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 991         gfp_t gfp_mask = GFP_NOWAIT | __GFP_HIGHMEM;
 992         unsigned i, len, remaining_size;
 993         struct page *page;
 994         struct bio_vec *bvec;
 995
 996 retry:
 997         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_WAIT))
 998                 mutex_lock(&cc->bio_alloc_lock);
 999
1000         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, cc->bs);
1001         if (!clone)
1002                 goto return_clone;
1003
1004         clone_init(io, clone);
1005
1006         remaining_size = size;
1007
1008         for (i = 0; i < nr_iovecs; i++) {
1009                 page = mempool_alloc(cc->page_pool, gfp_mask);
1010                 if (!page) {
1011                         crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1012                         bio_put(clone);
1013                         gfp_mask |= __GFP_WAIT;
1014                         goto retry;
1015                 }
1016
1017                 len = (remaining_size > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : remaining_size;
1018
1019                 bvec = &clone->bi_io_vec[clone->bi_vcnt++];
1020                 bvec->bv_page = page;
1021                 bvec->bv_len = len;
1022                 bvec->bv_offset = 0;
1023
1024                 clone->bi_iter.bi_size += len;
1025
1026                 remaining_size -= len;
1027         }
1028
1029 return_clone:
1030         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_WAIT))
1031                 mutex_unlock(&cc->bio_alloc_lock);
1032
1033         return clone;
1034 }
1035
1036 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone)
1037 {
1038         unsigned int i;
1039         struct bio_vec *bv;
1040
1041         bio_for_each_segment_all(bv, clone, i) {
1042                 BUG_ON(!bv->bv_page);
1043                 mempool_free(bv->bv_page, cc->page_pool);
1044                 bv->bv_page = NULL;
1045         }
1046 }
1047
1048 static void crypt_io_init(struct dm_crypt_io *io, struct crypt_config *cc,
1049                           struct bio *bio, sector_t sector)
1050 {
1051         io->cc = cc;
1052         io->base_bio = bio;
1053         io->sector = sector;
1054         io->error = 0;
1055         io->ctx.req = NULL;
1056         atomic_set(&io->io_pending, 0);
1057 }
1058
1059 static void crypt_inc_pending(struct dm_crypt_io *io)
1060 {
1061         atomic_inc(&io->io_pending);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * One of the bios was finished. Check for completion of
1066  * the whole request and correctly clean up the buffer.
1067  */
1068 static void crypt_dec_pending(struct dm_crypt_io *io)
1069 {
1070         struct crypt_config *cc = io->cc;
1071         struct bio *base_bio = io->base_bio;
1072         int error = io->error;
1073
1074         if (!atomic_dec_and_test(&io->io_pending))
1075                 return;
1076
1077         if (io->ctx.req)
1078                 crypt_free_req(cc, io->ctx.req, base_bio);
1079
1080         base_bio->bi_error = error;
1081         bio_endio(base_bio);
1082 }
1083
1084 /*
1085  * kcryptd/kcryptd_io:
1086  *
1087  * Needed because it would be very unwise to do decryption in an
1088  * interrupt context.
1089  *
1090  * kcryptd performs the actual encryption or decryption.
1091  *
1092  * kcryptd_io performs the IO submission.
1093  *
1094  * They must be separated as otherwise the final stages could be
1095  * starved by new requests which can block in the first stages due
1096  * to memory allocation.
1097  *
1098  * The work is done per CPU global for all dm-crypt instances.
1099  * They should not depend on each other and do not block.
1100  */
1101 static void crypt_endio(struct bio *clone)
1102 {
1103         struct dm_crypt_io *io = clone->bi_private;
1104         struct crypt_config *cc = io->cc;
1105         unsigned rw = bio_data_dir(clone);
1106         int error;
1107
1108         /*
1109          * free the processed pages
1110          */
1111         if (rw == WRITE)
1112                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1113
1114         error = clone->bi_error;
1115         bio_put(clone);
1116
1117         if (rw == READ && !error) {
1118                 kcryptd_queue_crypt(io);
1119                 return;
1120         }
1121
1122         if (unlikely(error))
1123                 io->error = error;
1124
1125         crypt_dec_pending(io);
1126 }
1127
1128 static void clone_init(struct dm_crypt_io *io, struct bio *clone)
1129 {
1130         struct crypt_config *cc = io->cc;
1131
1132         clone->bi_private = io;
1133         clone->bi_end_io  = crypt_endio;
1134         clone->bi_bdev    = cc->dev->bdev;
1135         clone->bi_rw      = io->base_bio->bi_rw;
1136 }
1137
1138 static int kcryptd_io_read(struct dm_crypt_io *io, gfp_t gfp)
1139 {
1140         struct crypt_config *cc = io->cc;
1141         struct bio *clone;
1142
1143         /*
1144          * We need the original biovec array in order to decrypt
1145          * the whole bio data *afterwards* -- thanks to immutable
1146          * biovecs we don't need to worry about the block layer
1147          * modifying the biovec array; so leverage bio_clone_fast().
1148          */
1149         clone = bio_clone_fast(io->base_bio, gfp, cc->bs);
1150         if (!clone)
1151                 return 1;
1152
1153         crypt_inc_pending(io);
1154
1155         clone_init(io, clone);
1156         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1157
1158         generic_make_request(clone);
1159         return 0;
1160 }
1161
1162 static void kcryptd_io_read_work(struct work_struct *work)
1163 {
1164         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1165
1166         crypt_inc_pending(io);
1167         if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOIO))
1168                 io->error = -ENOMEM;
1169         crypt_dec_pending(io);
1170 }
1171
1172 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io)
1173 {
1174         struct crypt_config *cc = io->cc;
1175
1176         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_io_read_work);
1177         queue_work(cc->io_queue, &io->work);
1178 }
1179
1180 static void kcryptd_io_write(struct dm_crypt_io *io)
1181 {
1182         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1183
1184         generic_make_request(clone);
1185 }
1186
1187 #define crypt_io_from_node(node) rb_entry((node), struct dm_crypt_io, rb_node)
1188
1189 static int dmcrypt_write(void *data)
1190 {
1191         struct crypt_config *cc = data;
1192         struct dm_crypt_io *io;
1193
1194         while (1) {
1195                 struct rb_root write_tree;
1196                 struct blk_plug plug;
1197
1198                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1199
1200                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1201 continue_locked:
1202
1203                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
1204                         goto pop_from_list;
1205
1206                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1207                 __add_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1208
1209                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1210
1211                 if (unlikely(kthread_should_stop())) {
1212                         set_task_state(current, TASK_RUNNING);
1213                         remove_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1214                         break;
1215                 }
1216
1217                 schedule();
1218
1219                 set_task_state(current, TASK_RUNNING);
1220                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1221                 __remove_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1222                 goto continue_locked;
1223
1224 pop_from_list:
1225                 write_tree = cc->write_tree;
1226                 cc->write_tree = RB_ROOT;
1227                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1228
1229                 BUG_ON(rb_parent(write_tree.rb_node));
1230
1231                 /*
1232                  * Note: we cannot walk the tree here with rb_next because
1233                  * the structures may be freed when kcryptd_io_write is called.
1234                  */
1235                 blk_start_plug(&plug);
1236                 do {
1237                         io = crypt_io_from_node(rb_first(&write_tree));
1238                         rb_erase(&io->rb_node, &write_tree);
1239                         kcryptd_io_write(io);
1240                 } while (!RB_EMPTY_ROOT(&write_tree));
1241                 blk_finish_plug(&plug);
1242         }
1243         return 0;
1244 }
1245
1246 static void kcryptd_crypt_write_io_submit(struct dm_crypt_io *io, int async)
1247 {
1248         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1249         struct crypt_config *cc = io->cc;
1250         unsigned long flags;
1251         sector_t sector;
1252         struct rb_node **rbp, *parent;
1253
1254         if (unlikely(io->error < 0)) {
1255                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1256                 bio_put(clone);
1257                 crypt_dec_pending(io);
1258                 return;
1259         }
1260
1261         /* crypt_convert should have filled the clone bio */
1262         BUG_ON(io->ctx.iter_out.bi_size);
1263
1264         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1265
1266         if (likely(!async) && test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags)) {
1267                 generic_make_request(clone);
1268                 return;
1269         }
1270
1271         spin_lock_irqsave(&cc->write_thread_wait.lock, flags);
1272         rbp = &cc->write_tree.rb_node;
1273         parent = NULL;
1274         sector = io->sector;
1275         while (*rbp) {
1276                 parent = *rbp;
1277                 if (sector < crypt_io_from_node(parent)->sector)
1278                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
1279                 else
1280                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
1281         }
1282         rb_link_node(&io->rb_node, parent, rbp);
1283         rb_insert_color(&io->rb_node, &cc->write_tree);
1284
1285         wake_up_locked(&cc->write_thread_wait);
1286         spin_unlock_irqrestore(&cc->write_thread_wait.lock, flags);
1287 }
1288
1289 static void kcryptd_crypt_write_convert(struct dm_crypt_io *io)
1290 {
1291         struct crypt_config *cc = io->cc;
1292         struct bio *clone;
1293         int crypt_finished;
1294         sector_t sector = io->sector;
1295         int r;
1296
1297         /*
1298          * Prevent io from disappearing until this function completes.
1299          */
1300         crypt_inc_pending(io);
1301         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, NULL, io->base_bio, sector);
1302
1303         clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
1304         if (unlikely(!clone)) {
1305                 io->error = -EIO;
1306                 goto dec;
1307         }
1308
1309         io->ctx.bio_out = clone;
1310         io->ctx.iter_out = clone->bi_iter;
1311
1312         sector += bio_sectors(clone);
1313
1314         crypt_inc_pending(io);
1315         r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
1316         if (r)
1317                 io->error = -EIO;
1318         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending);
1319
1320         /* Encryption was already finished, submit io now */
1321         if (crypt_finished) {
1322                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
1323                 io->sector = sector;
1324         }
1325
1326 dec:
1327         crypt_dec_pending(io);
1328 }
1329
1330 static void kcryptd_crypt_read_done(struct dm_crypt_io *io)
1331 {
1332         crypt_dec_pending(io);
1333 }
1334
1335 static void kcryptd_crypt_read_convert(struct dm_crypt_io *io)
1336 {
1337         struct crypt_config *cc = io->cc;
1338         int r = 0;
1339
1340         crypt_inc_pending(io);
1341
1342         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, io->base_bio, io->base_bio,
1343                            io->sector);
1344
1345         r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
1346         if (r < 0)
1347                 io->error = -EIO;
1348
1349         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
1350                 kcryptd_crypt_read_done(io);
1351
1352         crypt_dec_pending(io);
1353 }
1354
1355 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
1356                                int error)
1357 {
1358         struct dm_crypt_request *dmreq = async_req->data;
1359         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
1360         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
1361         struct crypt_config *cc = io->cc;
1362
1363         /*
1364          * A request from crypto driver backlog is going to be processed now,
1365          * finish the completion and continue in crypt_convert().
1366          * (Callback will be called for the second time for this request.)
1367          */
1368         if (error == -EINPROGRESS) {
1369                 complete(&ctx->restart);
1370                 return;
1371         }
1372
1373         if (!error && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1374                 error = cc->iv_gen_ops->post(cc, iv_of_dmreq(cc, dmreq), dmreq);
1375
1376         if (error < 0)
1377                 io->error = -EIO;
1378
1379         crypt_free_req(cc, req_of_dmreq(cc, dmreq), io->base_bio);
1380
1381         if (!atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending))
1382                 return;
1383
1384         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1385                 kcryptd_crypt_read_done(io);
1386         else
1387                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 1);
1388 }
1389
1390 static void kcryptd_crypt(struct work_struct *work)
1391 {
1392         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1393
1394         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1395                 kcryptd_crypt_read_convert(io);
1396         else
1397                 kcryptd_crypt_write_convert(io);
1398 }
1399
1400 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io)
1401 {
1402         struct crypt_config *cc = io->cc;
1403
1404         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
1405         queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Decode key from its hex representation
1410  */
1411 static int crypt_decode_key(u8 *key, char *hex, unsigned int size)
1412 {
1413         char buffer[3];
1414         unsigned int i;
1415
1416         buffer[2] = '\0';
1417
1418         for (i = 0; i < size; i++) {
1419                 buffer[0] = *hex++;
1420                 buffer[1] = *hex++;
1421
1422                 if (kstrtou8(buffer, 16, &key[i]))
1423                         return -EINVAL;
1424         }
1425
1426         if (*hex != '\0')
1427                 return -EINVAL;
1428
1429         return 0;
1430 }
1431
1432 static void crypt_free_tfms(struct crypt_config *cc)
1433 {
1434         unsigned i;
1435
1436         if (!cc->tfms)
1437                 return;
1438
1439         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++)
1440                 if (cc->tfms[i] && !IS_ERR(cc->tfms[i])) {
1441                         crypto_free_ablkcipher(cc->tfms[i]);
1442                         cc->tfms[i] = NULL;
1443                 }
1444
1445         kfree(cc->tfms);
1446         cc->tfms = NULL;
1447 }
1448
1449 static int crypt_alloc_tfms(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
1450 {
1451         unsigned i;
1452         int err;
1453
1454         cc->tfms = kmalloc(cc->tfms_count * sizeof(struct crypto_ablkcipher *),
1455                            GFP_KERNEL);
1456         if (!cc->tfms)
1457                 return -ENOMEM;
1458
1459         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
1460                 cc->tfms[i] = crypto_alloc_ablkcipher(ciphermode, 0, 0);
1461                 if (IS_ERR(cc->tfms[i])) {
1462                         err = PTR_ERR(cc->tfms[i]);
1463                         crypt_free_tfms(cc);
1464                         return err;
1465                 }
1466         }
1467
1468         return 0;
1469 }
1470
1471 static int crypt_setkey_allcpus(struct crypt_config *cc)
1472 {
1473         unsigned subkey_size;
1474         int err = 0, i, r;
1475
1476         /* Ignore extra keys (which are used for IV etc) */
1477         subkey_size = (cc->key_size - cc->key_extra_size) >> ilog2(cc->tfms_count);
1478
1479         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
1480                 r = crypto_ablkcipher_setkey(cc->tfms[i],
1481                                              cc->key + (i * subkey_size),
1482                                              subkey_size);
1483                 if (r)
1484                         err = r;
1485         }
1486
1487         return err;
1488 }
1489
1490 static int crypt_set_key(struct crypt_config *cc, char *key)
1491 {
1492         int r = -EINVAL;
1493         int key_string_len = strlen(key);
1494
1495         /* The key size may not be changed. */
1496         if (cc->key_size != (key_string_len >> 1))
1497                 goto out;
1498
1499         /* Hyphen (which gives a key_size of zero) means there is no key. */
1500         if (!cc->key_size && strcmp(key, "-"))
1501                 goto out;
1502
1503         if (cc->key_size && crypt_decode_key(cc->key, key, cc->key_size) < 0)
1504                 goto out;
1505
1506         set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1507
1508         r = crypt_setkey_allcpus(cc);
1509
1510 out:
1511         /* Hex key string not needed after here, so wipe it. */
1512         memset(key, '0', key_string_len);
1513
1514         return r;
1515 }
1516
1517 static int crypt_wipe_key(struct crypt_config *cc)
1518 {
1519         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1520         memset(&cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
1521
1522         return crypt_setkey_allcpus(cc);
1523 }
1524
1525 static void crypt_dtr(struct dm_target *ti)
1526 {
1527         struct crypt_config *cc = ti->private;
1528
1529         ti->private = NULL;
1530
1531         if (!cc)
1532                 return;
1533
1534         if (cc->write_thread)
1535                 kthread_stop(cc->write_thread);
1536
1537         if (cc->io_queue)
1538                 destroy_workqueue(cc->io_queue);
1539         if (cc->crypt_queue)
1540                 destroy_workqueue(cc->crypt_queue);
1541
1542         crypt_free_tfms(cc);
1543
1544         if (cc->bs)
1545                 bioset_free(cc->bs);
1546
1547         if (cc->page_pool)
1548                 mempool_destroy(cc->page_pool);
1549         if (cc->req_pool)
1550                 mempool_destroy(cc->req_pool);
1551
1552         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->dtr)
1553                 cc->iv_gen_ops->dtr(cc);
1554
1555         if (cc->dev)
1556                 dm_put_device(ti, cc->dev);
1557
1558         kzfree(cc->cipher);
1559         kzfree(cc->cipher_string);
1560
1561         /* Must zero key material before freeing */
1562         kzfree(cc);
1563 }
1564
1565 static int crypt_ctr_cipher(struct dm_target *ti,
1566                             char *cipher_in, char *key)
1567 {
1568         struct crypt_config *cc = ti->private;
1569         char *tmp, *cipher, *chainmode, *ivmode, *ivopts, *keycount;
1570         char *cipher_api = NULL;
1571         int ret = -EINVAL;
1572         char dummy;
1573
1574         /* Convert to crypto api definition? */
1575         if (strchr(cipher_in, '(')) {
1576                 ti->error = "Bad cipher specification";
1577                 return -EINVAL;
1578         }
1579
1580         cc->cipher_string = kstrdup(cipher_in, GFP_KERNEL);
1581         if (!cc->cipher_string)
1582                 goto bad_mem;
1583
1584         /*
1585          * Legacy dm-crypt cipher specification
1586          * cipher[:keycount]-mode-iv:ivopts
1587          */
1588         tmp = cipher_in;
1589         keycount = strsep(&tmp, "-");
1590         cipher = strsep(&keycount, ":");
1591
1592         if (!keycount)
1593                 cc->tfms_count = 1;
1594         else if (sscanf(keycount, "%u%c", &cc->tfms_count, &dummy) != 1 ||
1595                  !is_power_of_2(cc->tfms_count)) {
1596                 ti->error = "Bad cipher key count specification";
1597                 return -EINVAL;
1598         }
1599         cc->key_parts = cc->tfms_count;
1600         cc->key_extra_size = 0;
1601
1602         cc->cipher = kstrdup(cipher, GFP_KERNEL);
1603         if (!cc->cipher)
1604                 goto bad_mem;
1605
1606         chainmode = strsep(&tmp, "-");
1607         ivopts = strsep(&tmp, "-");
1608         ivmode = strsep(&ivopts, ":");
1609
1610         if (tmp)
1611                 DMWARN("Ignoring unexpected additional cipher options");
1612
1613         /*
1614          * For compatibility with the original dm-crypt mapping format, if
1615          * only the cipher name is supplied, use cbc-plain.
1616          */
1617         if (!chainmode || (!strcmp(chainmode, "plain") && !ivmode)) {
1618                 chainmode = "cbc";
1619                 ivmode = "plain";
1620         }
1621
1622         if (strcmp(chainmode, "ecb") && !ivmode) {
1623                 ti->error = "IV mechanism required";
1624                 return -EINVAL;
1625         }
1626
1627         cipher_api = kmalloc(CRYPTO_MAX_ALG_NAME, GFP_KERNEL);
1628         if (!cipher_api)
1629                 goto bad_mem;
1630
1631         ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1632                        "%s(%s)", chainmode, cipher);
1633         if (ret < 0) {
1634                 kfree(cipher_api);
1635                 goto bad_mem;
1636         }
1637
1638         /* Allocate cipher */
1639         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
1640         if (ret < 0) {
1641                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
1642                 goto bad;
1643         }
1644
1645         /* Initialize IV */
1646         cc->iv_size = crypto_ablkcipher_ivsize(any_tfm(cc));
1647         if (cc->iv_size)
1648                 /* at least a 64 bit sector number should fit in our buffer */
1649                 cc->iv_size = max(cc->iv_size,
1650                                   (unsigned int)(sizeof(u64) / sizeof(u8)));
1651         else if (ivmode) {
1652                 DMWARN("Selected cipher does not support IVs");
1653                 ivmode = NULL;
1654         }
1655
1656         /* Choose ivmode, see comments at iv code. */
1657         if (ivmode == NULL)
1658                 cc->iv_gen_ops = NULL;
1659         else if (strcmp(ivmode, "plain") == 0)
1660                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain_ops;
1661         else if (strcmp(ivmode, "plain64") == 0)
1662                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64_ops;
1663         else if (strcmp(ivmode, "essiv") == 0)
1664                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_essiv_ops;
1665         else if (strcmp(ivmode, "benbi") == 0)
1666                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_benbi_ops;
1667         else if (strcmp(ivmode, "null") == 0)
1668                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_null_ops;
1669         else if (strcmp(ivmode, "lmk") == 0) {
1670                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_lmk_ops;
1671                 /*
1672                  * Version 2 and 3 is recognised according
1673                  * to length of provided multi-key string.
1674                  * If present (version 3), last key is used as IV seed.
1675                  * All keys (including IV seed) are always the same size.
1676                  */
1677                 if (cc->key_size % cc->key_parts) {
1678                         cc->key_parts++;
1679                         cc->key_extra_size = cc->key_size / cc->key_parts;
1680                 }
1681         } else if (strcmp(ivmode, "tcw") == 0) {
1682                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_tcw_ops;
1683                 cc->key_parts += 2; /* IV + whitening */
1684                 cc->key_extra_size = cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE;
1685         } else {
1686                 ret = -EINVAL;
1687                 ti->error = "Invalid IV mode";
1688                 goto bad;
1689         }
1690
1691         /* Initialize and set key */
1692         ret = crypt_set_key(cc, key);
1693         if (ret < 0) {
1694                 ti->error = "Error decoding and setting key";
1695                 goto bad;
1696         }
1697
1698         /* Allocate IV */
1699         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->ctr) {
1700                 ret = cc->iv_gen_ops->ctr(cc, ti, ivopts);
1701                 if (ret < 0) {
1702                         ti->error = "Error creating IV";
1703                         goto bad;
1704                 }
1705         }
1706
1707         /* Initialize IV (set keys for ESSIV etc) */
1708         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init) {
1709                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
1710                 if (ret < 0) {
1711                         ti->error = "Error initialising IV";
1712                         goto bad;
1713                 }
1714         }
1715
1716         ret = 0;
1717 bad:
1718         kfree(cipher_api);
1719         return ret;
1720
1721 bad_mem:
1722         ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
1723         return -ENOMEM;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * Construct an encryption mapping:
1728  * <cipher> <key> <iv_offset> <dev_path> <start>
1729  */
1730 static int crypt_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
1731 {
1732         struct crypt_config *cc;
1733         unsigned int key_size, opt_params;
1734         unsigned long long tmpll;
1735         int ret;
1736         size_t iv_size_padding;
1737         struct dm_arg_set as;
1738         const char *opt_string;
1739         char dummy;
1740
1741         static struct dm_arg _args[] = {
1742                 {0, 3, "Invalid number of feature args"},
1743         };
1744
1745         if (argc < 5) {
1746                 ti->error = "Not enough arguments";
1747                 return -EINVAL;
1748         }
1749
1750         key_size = strlen(argv[1]) >> 1;
1751
1752         cc = kzalloc(sizeof(*cc) + key_size * sizeof(u8), GFP_KERNEL);
1753         if (!cc) {
1754                 ti->error = "Cannot allocate encryption context";
1755                 return -ENOMEM;
1756         }
1757         cc->key_size = key_size;
1758
1759         ti->private = cc;
1760         ret = crypt_ctr_cipher(ti, argv[0], argv[1]);
1761         if (ret < 0)
1762                 goto bad;
1763
1764         cc->dmreq_start = sizeof(struct ablkcipher_request);
1765         cc->dmreq_start += crypto_ablkcipher_reqsize(any_tfm(cc));
1766         cc->dmreq_start = ALIGN(cc->dmreq_start, __alignof__(struct dm_crypt_request));
1767
1768         if (crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc)) < CRYPTO_MINALIGN) {
1769                 /* Allocate the padding exactly */
1770                 iv_size_padding = -(cc->dmreq_start + sizeof(struct dm_crypt_request))
1771                                 & crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc));
1772         } else {
1773                 /*
1774                  * If the cipher requires greater alignment than kmalloc
1775                  * alignment, we don't know the exact position of the
1776                  * initialization vector. We must assume worst case.
1777                  */
1778                 iv_size_padding = crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc));
1779         }
1780
1781         ret = -ENOMEM;
1782         cc->req_pool = mempool_create_kmalloc_pool(MIN_IOS, cc->dmreq_start +
1783                         sizeof(struct dm_crypt_request) + iv_size_padding + cc->iv_size);
1784         if (!cc->req_pool) {
1785                 ti->error = "Cannot allocate crypt request mempool";
1786                 goto bad;
1787         }
1788
1789         cc->per_bio_data_size = ti->per_bio_data_size =
1790                 ALIGN(sizeof(struct dm_crypt_io) + cc->dmreq_start +
1791                       sizeof(struct dm_crypt_request) + iv_size_padding + cc->iv_size,
1792                       ARCH_KMALLOC_MINALIGN);
1793
1794         cc->page_pool = mempool_create_page_pool(BIO_MAX_PAGES, 0);
1795         if (!cc->page_pool) {
1796                 ti->error = "Cannot allocate page mempool";
1797                 goto bad;
1798         }
1799
1800         cc->bs = bioset_create(MIN_IOS, 0);
1801         if (!cc->bs) {
1802                 ti->error = "Cannot allocate crypt bioset";
1803                 goto bad;
1804         }
1805
1806         mutex_init(&cc->bio_alloc_lock);
1807
1808         ret = -EINVAL;
1809         if (sscanf(argv[2], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) {
1810                 ti->error = "Invalid iv_offset sector";
1811                 goto bad;
1812         }
1813         cc->iv_offset = tmpll;
1814
1815         ret = dm_get_device(ti, argv[3], dm_table_get_mode(ti->table), &cc->dev);
1816         if (ret) {
1817                 ti->error = "Device lookup failed";
1818                 goto bad;
1819         }
1820
1821         ret = -EINVAL;
1822         if (sscanf(argv[4], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) {
1823                 ti->error = "Invalid device sector";
1824                 goto bad;
1825         }
1826         cc->start = tmpll;
1827
1828         argv += 5;
1829         argc -= 5;
1830
1831         /* Optional parameters */
1832         if (argc) {
1833                 as.argc = argc;
1834                 as.argv = argv;
1835
1836                 ret = dm_read_arg_group(_args, &as, &opt_params, &ti->error);
1837                 if (ret)
1838                         goto bad;
1839
1840                 ret = -EINVAL;
1841                 while (opt_params--) {
1842                         opt_string = dm_shift_arg(&as);
1843                         if (!opt_string) {
1844                                 ti->error = "Not enough feature arguments";
1845                                 goto bad;
1846                         }
1847
1848                         if (!strcasecmp(opt_string, "allow_discards"))
1849                                 ti->num_discard_bios = 1;
1850
1851                         else if (!strcasecmp(opt_string, "same_cpu_crypt"))
1852                                 set_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
1853
1854                         else if (!strcasecmp(opt_string, "submit_from_crypt_cpus"))
1855                                 set_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
1856
1857                         else {
1858                                 ti->error = "Invalid feature arguments";
1859                                 goto bad;
1860                         }
1861                 }
1862         }
1863
1864         ret = -ENOMEM;
1865         cc->io_queue = alloc_workqueue("kcryptd_io", WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1866         if (!cc->io_queue) {
1867                 ti->error = "Couldn't create kcryptd io queue";
1868                 goto bad;
1869         }
1870
1871         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
1872                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd", WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1873         else
1874                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd", WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM | WQ_UNBOUND,
1875                                                   num_online_cpus());
1876         if (!cc->crypt_queue) {
1877                 ti->error = "Couldn't create kcryptd queue";
1878                 goto bad;
1879         }
1880
1881         init_waitqueue_head(&cc->write_thread_wait);
1882         cc->write_tree = RB_ROOT;
1883
1884         cc->write_thread = kthread_create(dmcrypt_write, cc, "dmcrypt_write");
1885         if (IS_ERR(cc->write_thread)) {
1886                 ret = PTR_ERR(cc->write_thread);
1887                 cc->write_thread = NULL;
1888                 ti->error = "Couldn't spawn write thread";
1889                 goto bad;
1890         }
1891         wake_up_process(cc->write_thread);
1892
1893         ti->num_flush_bios = 1;
1894         ti->discard_zeroes_data_unsupported = true;
1895
1896         return 0;
1897
1898 bad:
1899         crypt_dtr(ti);
1900         return ret;
1901 }
1902
1903 static int crypt_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1904 {
1905         struct dm_crypt_io *io;
1906         struct crypt_config *cc = ti->private;
1907
1908         /*
1909          * If bio is REQ_FLUSH or REQ_DISCARD, just bypass crypt queues.
1910          * - for REQ_FLUSH device-mapper core ensures that no IO is in-flight
1911          * - for REQ_DISCARD caller must use flush if IO ordering matters
1912          */
1913         if (unlikely(bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_DISCARD))) {
1914                 bio->bi_bdev = cc->dev->bdev;
1915                 if (bio_sectors(bio))
1916                         bio->bi_iter.bi_sector = cc->start +
1917                                 dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector);
1918                 return DM_MAPIO_REMAPPED;
1919         }
1920
1921         io = dm_per_bio_data(bio, cc->per_bio_data_size);
1922         crypt_io_init(io, cc, bio, dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector));
1923         io->ctx.req = (struct ablkcipher_request *)(io + 1);
1924
1925         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
1926                 if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOWAIT))
1927                         kcryptd_queue_read(io);
1928         } else
1929                 kcryptd_queue_crypt(io);
1930
1931         return DM_MAPIO_SUBMITTED;
1932 }
1933
1934 static void crypt_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
1935                          unsigned status_flags, char *result, unsigned maxlen)
1936 {
1937         struct crypt_config *cc = ti->private;
1938         unsigned i, sz = 0;
1939         int num_feature_args = 0;
1940
1941         switch (type) {
1942         case STATUSTYPE_INFO:
1943                 result[0] = '\0';
1944                 break;
1945
1946         case STATUSTYPE_TABLE:
1947                 DMEMIT("%s ", cc->cipher_string);
1948
1949                 if (cc->key_size > 0)
1950                         for (i = 0; i < cc->key_size; i++)
1951                                 DMEMIT("%02x", cc->key[i]);
1952                 else
1953                         DMEMIT("-");
1954
1955                 DMEMIT(" %llu %s %llu", (unsigned long long)cc->iv_offset,
1956                                 cc->dev->name, (unsigned long long)cc->start);
1957
1958                 num_feature_args += !!ti->num_discard_bios;
1959                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
1960                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
1961                 if (num_feature_args) {
1962                         DMEMIT(" %d", num_feature_args);
1963                         if (ti->num_discard_bios)
1964                                 DMEMIT(" allow_discards");
1965                         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
1966                                 DMEMIT(" same_cpu_crypt");
1967                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags))
1968                                 DMEMIT(" submit_from_crypt_cpus");
1969                 }
1970
1971                 break;
1972         }
1973 }
1974
1975 static void crypt_postsuspend(struct dm_target *ti)
1976 {
1977         struct crypt_config *cc = ti->private;
1978
1979         set_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
1980 }
1981
1982 static int crypt_preresume(struct dm_target *ti)
1983 {
1984         struct crypt_config *cc = ti->private;
1985
1986         if (!test_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags)) {
1987                 DMERR("aborting resume - crypt key is not set.");
1988                 return -EAGAIN;
1989         }
1990
1991         return 0;
1992 }
1993
1994 static void crypt_resume(struct dm_target *ti)
1995 {
1996         struct crypt_config *cc = ti->private;
1997
1998         clear_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
1999 }
2000
2001 /* Message interface
2002  *      key set <key>
2003  *      key wipe
2004  */
2005 static int crypt_message(struct dm_target *ti, unsigned argc, char **argv)
2006 {
2007         struct crypt_config *cc = ti->private;
2008         int ret = -EINVAL;
2009
2010         if (argc < 2)
2011                 goto error;
2012
2013         if (!strcasecmp(argv[0], "key")) {
2014                 if (!test_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags)) {
2015                         DMWARN("not suspended during key manipulation.");
2016                         return -EINVAL;
2017                 }
2018                 if (argc == 3 && !strcasecmp(argv[1], "set")) {
2019                         ret = crypt_set_key(cc, argv[2]);
2020                         if (ret)
2021                                 return ret;
2022                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init)
2023                                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
2024                         return ret;
2025                 }
2026                 if (argc == 2 && !strcasecmp(argv[1], "wipe")) {
2027                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->wipe) {
2028                                 ret = cc->iv_gen_ops->wipe(cc);
2029                                 if (ret)
2030                                         return ret;
2031                         }
2032                         return crypt_wipe_key(cc);
2033                 }
2034         }
2035
2036 error:
2037         DMWARN("unrecognised message received.");
2038         return -EINVAL;
2039 }
2040
2041 static int crypt_iterate_devices(struct dm_target *ti,
2042                                  iterate_devices_callout_fn fn, void *data)
2043 {
2044         struct crypt_config *cc = ti->private;
2045
2046         return fn(ti, cc->dev, cc->start, ti->len, data);
2047 }
2048
2049 static void crypt_io_hints(struct dm_target *ti, struct queue_limits *limits)
2050 {
2051         /*
2052          * Unfortunate constraint that is required to avoid the potential
2053          * for exceeding underlying device's max_segments limits -- due to
2054          * crypt_alloc_buffer() possibly allocating pages for the encryption
2055          * bio that are not as physically contiguous as the original bio.
2056          */
2057         limits->max_segment_size = PAGE_SIZE;
2058 }
2059
2060 static struct target_type crypt_target = {
2061         .name   = "crypt",
2062         .version = {1, 14, 1},
2063         .module = THIS_MODULE,
2064         .ctr    = crypt_ctr,
2065         .dtr    = crypt_dtr,
2066         .map    = crypt_map,
2067         .status = crypt_status,
2068         .postsuspend = crypt_postsuspend,
2069         .preresume = crypt_preresume,
2070         .resume = crypt_resume,
2071         .message = crypt_message,
2072         .iterate_devices = crypt_iterate_devices,
2073         .io_hints = crypt_io_hints,
2074 };
2075
2076 static int __init dm_crypt_init(void)
2077 {
2078         int r;
2079
2080         r = dm_register_target(&crypt_target);
2081         if (r < 0)
2082                 DMERR("register failed %d", r);
2083
2084         return r;
2085 }
2086
2087 static void __exit dm_crypt_exit(void)
2088 {
2089         dm_unregister_target(&crypt_target);
2090 }
2091
2092 module_init(dm_crypt_init);
2093 module_exit(dm_crypt_exit);
2094
2095 MODULE_AUTHOR("Jana Saout <jana@saout.de>");
2096 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " target for transparent encryption / decryption");
2097 MODULE_LICENSE("GPL");