drivers/md/dm-crypt.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2003 Jana Saout <[email protected]>
   4  * Copyright (C) 2004 Clemens Fruhwirth <[email protected]>
   5  * Copyright (C) 2006-2020 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   6  * Copyright (C) 2013-2020 Milan Broz <[email protected]>
   7  *
   8  * This file is released under the GPL.
   9  */
  10
  11 #include <linux/completion.h>
  12 #include <linux/err.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/key.h>
  17 #include <linux/bio.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/blk-integrity.h>
  20 #include <linux/mempool.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/crypto.h>
  23 #include <linux/workqueue.h>
  24 #include <linux/kthread.h>
  25 #include <linux/backing-dev.h>
  26 #include <linux/atomic.h>
  27 #include <linux/scatterlist.h>
  28 #include <linux/rbtree.h>
  29 #include <linux/ctype.h>
  30 #include <asm/page.h>
  31 #include <asm/unaligned.h>
  32 #include <crypto/hash.h>
  33 #include <crypto/md5.h>
  34 #include <crypto/skcipher.h>
  35 #include <crypto/aead.h>
  36 #include <crypto/authenc.h>
  37 #include <crypto/utils.h>
  38 #include <linux/rtnetlink.h> /* for struct rtattr and RTA macros only */
  39 #include <linux/key-type.h>
  40 #include <keys/user-type.h>
  41 #include <keys/encrypted-type.h>
  42 #include <keys/trusted-type.h>
  43
  44 #include <linux/device-mapper.h>
  45
  46 #include "dm-audit.h"
  47
  48 #define DM_MSG_PREFIX "crypt"
  49
  50 static DEFINE_IDA(workqueue_ida);
  51
  52 /*
  53  * context holding the current state of a multi-part conversion
  54  */
  55 struct convert_context {
  56         struct completion restart;
  57         struct bio *bio_in;
  58         struct bvec_iter iter_in;
  59         struct bio *bio_out;
  60         struct bvec_iter iter_out;
  61         atomic_t cc_pending;
  62         u64 cc_sector;
  63         union {
  64                 struct skcipher_request *req;
  65                 struct aead_request *req_aead;
  66         } r;
  67         bool aead_recheck;
  68         bool aead_failed;
  69
  70 };
  71
  72 /*
  73  * per bio private data
  74  */
  75 struct dm_crypt_io {
  76         struct crypt_config *cc;
  77         struct bio *base_bio;
  78         u8 *integrity_metadata;
  79         bool integrity_metadata_from_pool:1;
  80
  81         struct work_struct work;
  82
  83         struct convert_context ctx;
  84
  85         atomic_t io_pending;
  86         blk_status_t error;
  87         sector_t sector;
  88
  89         struct bvec_iter saved_bi_iter;
  90
  91         struct rb_node rb_node;
  92 } CRYPTO_MINALIGN_ATTR;
  93
  94 struct dm_crypt_request {
  95         struct convert_context *ctx;
  96         struct scatterlist sg_in[4];
  97         struct scatterlist sg_out[4];
  98         u64 iv_sector;
  99 };
 100
 101 struct crypt_config;
 102
 103 struct crypt_iv_operations {
 104         int (*ctr)(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 105                    const char *opts);
 106         void (*dtr)(struct crypt_config *cc);
 107         int (*init)(struct crypt_config *cc);
 108         int (*wipe)(struct crypt_config *cc);
 109         int (*generator)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 110                          struct dm_crypt_request *dmreq);
 111         int (*post)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 112                     struct dm_crypt_request *dmreq);
 113 };
 114
 115 struct iv_benbi_private {
 116         int shift;
 117 };
 118
 119 #define LMK_SEED_SIZE 64 /* hash + 0 */
 120 struct iv_lmk_private {
 121         struct crypto_shash *hash_tfm;
 122         u8 *seed;
 123 };
 124
 125 #define TCW_WHITENING_SIZE 16
 126 struct iv_tcw_private {
 127         struct crypto_shash *crc32_tfm;
 128         u8 *iv_seed;
 129         u8 *whitening;
 130 };
 131
 132 #define ELEPHANT_MAX_KEY_SIZE 32
 133 struct iv_elephant_private {
 134         struct crypto_skcipher *tfm;
 135 };
 136
 137 /*
 138  * Crypt: maps a linear range of a block device
 139  * and encrypts / decrypts at the same time.
 140  */
 141 enum flags { DM_CRYPT_SUSPENDED, DM_CRYPT_KEY_VALID,
 142              DM_CRYPT_SAME_CPU, DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY,
 143              DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE,
 144              DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, DM_CRYPT_WRITE_INLINE };
 145
 146 enum cipher_flags {
 147         CRYPT_MODE_INTEGRITY_AEAD,      /* Use authenticated mode for cipher */
 148         CRYPT_IV_LARGE_SECTORS,         /* Calculate IV from sector_size, not 512B sectors */
 149         CRYPT_ENCRYPT_PREPROCESS,       /* Must preprocess data for encryption (elephant) */
 150 };
 151
 152 /*
 153  * The fields in here must be read only after initialization.
 154  */
 155 struct crypt_config {
 156         struct dm_dev *dev;
 157         sector_t start;
 158
 159         struct percpu_counter n_allocated_pages;
 160
 161         struct workqueue_struct *io_queue;
 162         struct workqueue_struct *crypt_queue;
 163
 164         spinlock_t write_thread_lock;
 165         struct task_struct *write_thread;
 166         struct rb_root write_tree;
 167
 168         char *cipher_string;
 169         char *cipher_auth;
 170         char *key_string;
 171
 172         const struct crypt_iv_operations *iv_gen_ops;
 173         union {
 174                 struct iv_benbi_private benbi;
 175                 struct iv_lmk_private lmk;
 176                 struct iv_tcw_private tcw;
 177                 struct iv_elephant_private elephant;
 178         } iv_gen_private;
 179         u64 iv_offset;
 180         unsigned int iv_size;
 181         unsigned short sector_size;
 182         unsigned char sector_shift;
 183
 184         union {
 185                 struct crypto_skcipher **tfms;
 186                 struct crypto_aead **tfms_aead;
 187         } cipher_tfm;
 188         unsigned int tfms_count;
 189         int workqueue_id;
 190         unsigned long cipher_flags;
 191
 192         /*
 193          * Layout of each crypto request:
 194          *
 195          *   struct skcipher_request
 196          *      context
 197          *      padding
 198          *   struct dm_crypt_request
 199          *      padding
 200          *   IV
 201          *
 202          * The padding is added so that dm_crypt_request and the IV are
 203          * correctly aligned.
 204          */
 205         unsigned int dmreq_start;
 206
 207         unsigned int per_bio_data_size;
 208
 209         unsigned long flags;
 210         unsigned int key_size;
 211         unsigned int key_parts;      /* independent parts in key buffer */
 212         unsigned int key_extra_size; /* additional keys length */
 213         unsigned int key_mac_size;   /* MAC key size for authenc(...) */
 214
 215         unsigned int integrity_tag_size;
 216         unsigned int integrity_iv_size;
 217         unsigned int on_disk_tag_size;
 218
 219         /*
 220          * pool for per bio private data, crypto requests,
 221          * encryption requeusts/buffer pages and integrity tags
 222          */
 223         unsigned int tag_pool_max_sectors;
 224         mempool_t tag_pool;
 225         mempool_t req_pool;
 226         mempool_t page_pool;
 227
 228         struct bio_set bs;
 229         struct mutex bio_alloc_lock;
 230
 231         u8 *authenc_key; /* space for keys in authenc() format (if used) */
 232         u8 key[] __counted_by(key_size);
 233 };
 234
 235 #define MIN_IOS         64
 236 #define MAX_TAG_SIZE    480
 237 #define POOL_ENTRY_SIZE 512
 238
 239 static DEFINE_SPINLOCK(dm_crypt_clients_lock);
 240 static unsigned int dm_crypt_clients_n;
 241 static volatile unsigned long dm_crypt_pages_per_client;
 242 #define DM_CRYPT_MEMORY_PERCENT                 2
 243 #define DM_CRYPT_MIN_PAGES_PER_CLIENT           (BIO_MAX_VECS * 16)
 244
 245 static void crypt_endio(struct bio *clone);
 246 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io);
 247 static struct scatterlist *crypt_get_sg_data(struct crypt_config *cc,
 248                                              struct scatterlist *sg);
 249
 250 static bool crypt_integrity_aead(struct crypt_config *cc);
 251
 252 /*
 253  * Use this to access cipher attributes that are independent of the key.
 254  */
 255 static struct crypto_skcipher *any_tfm(struct crypt_config *cc)
 256 {
 257         return cc->cipher_tfm.tfms[0];
 258 }
 259
 260 static struct crypto_aead *any_tfm_aead(struct crypt_config *cc)
 261 {
 262         return cc->cipher_tfm.tfms_aead[0];
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Different IV generation algorithms:
 267  *
 268  * plain: the initial vector is the 32-bit little-endian version of the sector
 269  *        number, padded with zeros if necessary.
 270  *
 271  * plain64: the initial vector is the 64-bit little-endian version of the sector
 272  *        number, padded with zeros if necessary.
 273  *
 274  * plain64be: the initial vector is the 64-bit big-endian version of the sector
 275  *        number, padded with zeros if necessary.
 276  *
 277  * essiv: "encrypted sector|salt initial vector", the sector number is
 278  *        encrypted with the bulk cipher using a salt as key. The salt
 279  *        should be derived from the bulk cipher's key via hashing.
 280  *
 281  * benbi: the 64-bit "big-endian 'narrow block'-count", starting at 1
 282  *        (needed for LRW-32-AES and possible other narrow block modes)
 283  *
 284  * null: the initial vector is always zero.  Provides compatibility with
 285  *       obsolete loop_fish2 devices.  Do not use for new devices.
 286  *
 287  * lmk:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 288  *       by the Loop-AES block device encryption system
 289  *       designed by Jari Ruusu. See http://loop-aes.sourceforge.net/
 290  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 291  *       with an IV derived from the sector number, the data and
 292  *       optionally extra IV seed.
 293  *       This means that after decryption the first block
 294  *       of sector must be tweaked according to decrypted data.
 295  *       Loop-AES can use three encryption schemes:
 296  *         version 1: is plain aes-cbc mode
 297  *         version 2: uses 64 multikey scheme with lmk IV generator
 298  *         version 3: the same as version 2 with additional IV seed
 299  *                   (it uses 65 keys, last key is used as IV seed)
 300  *
 301  * tcw:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 302  *       by the TrueCrypt device encryption system (prior to version 4.1).
 303  *       For more info see: https://gitlab.com/cryptsetup/cryptsetup/wikis/TrueCryptOnDiskFormat
 304  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 305  *       with an IV derived from initial key and the sector number.
 306  *       In addition, whitening value is applied on every sector, whitening
 307  *       is calculated from initial key, sector number and mixed using CRC32.
 308  *       Note that this encryption scheme is vulnerable to watermarking attacks
 309  *       and should be used for old compatible containers access only.
 310  *
 311  * eboiv: Encrypted byte-offset IV (used in Bitlocker in CBC mode)
 312  *        The IV is encrypted little-endian byte-offset (with the same key
 313  *        and cipher as the volume).
 314  *
 315  * elephant: The extended version of eboiv with additional Elephant diffuser
 316  *           used with Bitlocker CBC mode.
 317  *           This mode was used in older Windows systems
 318  *           https://download.microsoft.com/download/0/2/3/0238acaf-d3bf-4a6d-b3d6-0a0be4bbb36e/bitlockercipher200608.pdf
 319  */
 320
 321 static int crypt_iv_plain_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 322                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 323 {
 324         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 325         *(__le32 *)iv = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xffffffff);
 326
 327         return 0;
 328 }
 329
 330 static int crypt_iv_plain64_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 331                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
 332 {
 333         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 334         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 335
 336         return 0;
 337 }
 338
 339 static int crypt_iv_plain64be_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 340                                   struct dm_crypt_request *dmreq)
 341 {
 342         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 343         /* iv_size is at least of size u64; usually it is 16 bytes */
 344         *(__be64 *)&iv[cc->iv_size - sizeof(u64)] = cpu_to_be64(dmreq->iv_sector);
 345
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 static int crypt_iv_essiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 350                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 351 {
 352         /*
 353          * ESSIV encryption of the IV is now handled by the crypto API,
 354          * so just pass the plain sector number here.
 355          */
 356         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 357         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 358
 359         return 0;
 360 }
 361
 362 static int crypt_iv_benbi_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 363                               const char *opts)
 364 {
 365         unsigned int bs;
 366         int log;
 367
 368         if (crypt_integrity_aead(cc))
 369                 bs = crypto_aead_blocksize(any_tfm_aead(cc));
 370         else
 371                 bs = crypto_skcipher_blocksize(any_tfm(cc));
 372         log = ilog2(bs);
 373
 374         /*
 375          * We need to calculate how far we must shift the sector count
 376          * to get the cipher block count, we use this shift in _gen.
 377          */
 378         if (1 << log != bs) {
 379                 ti->error = "cypher blocksize is not a power of 2";
 380                 return -EINVAL;
 381         }
 382
 383         if (log > 9) {
 384                 ti->error = "cypher blocksize is > 512";
 385                 return -EINVAL;
 386         }
 387
 388         cc->iv_gen_private.benbi.shift = 9 - log;
 389
 390         return 0;
 391 }
 392
 393 static void crypt_iv_benbi_dtr(struct crypt_config *cc)
 394 {
 395 }
 396
 397 static int crypt_iv_benbi_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 398                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 399 {
 400         __be64 val;
 401
 402         memset(iv, 0, cc->iv_size - sizeof(u64)); /* rest is cleared below */
 403
 404         val = cpu_to_be64(((u64)dmreq->iv_sector << cc->iv_gen_private.benbi.shift) + 1);
 405         put_unaligned(val, (__be64 *)(iv + cc->iv_size - sizeof(u64)));
 406
 407         return 0;
 408 }
 409
 410 static int crypt_iv_null_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 411                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 412 {
 413         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 414
 415         return 0;
 416 }
 417
 418 static void crypt_iv_lmk_dtr(struct crypt_config *cc)
 419 {
 420         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 421
 422         if (lmk->hash_tfm && !IS_ERR(lmk->hash_tfm))
 423                 crypto_free_shash(lmk->hash_tfm);
 424         lmk->hash_tfm = NULL;
 425
 426         kfree_sensitive(lmk->seed);
 427         lmk->seed = NULL;
 428 }
 429
 430 static int crypt_iv_lmk_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 431                             const char *opts)
 432 {
 433         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 434
 435         if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT)) {
 436                 ti->error = "Unsupported sector size for LMK";
 437                 return -EINVAL;
 438         }
 439
 440         lmk->hash_tfm = crypto_alloc_shash("md5", 0,
 441                                            CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
 442         if (IS_ERR(lmk->hash_tfm)) {
 443                 ti->error = "Error initializing LMK hash";
 444                 return PTR_ERR(lmk->hash_tfm);
 445         }
 446
 447         /* No seed in LMK version 2 */
 448         if (cc->key_parts == cc->tfms_count) {
 449                 lmk->seed = NULL;
 450                 return 0;
 451         }
 452
 453         lmk->seed = kzalloc(LMK_SEED_SIZE, GFP_KERNEL);
 454         if (!lmk->seed) {
 455                 crypt_iv_lmk_dtr(cc);
 456                 ti->error = "Error kmallocing seed storage in LMK";
 457                 return -ENOMEM;
 458         }
 459
 460         return 0;
 461 }
 462
 463 static int crypt_iv_lmk_init(struct crypt_config *cc)
 464 {
 465         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 466         int subkey_size = cc->key_size / cc->key_parts;
 467
 468         /* LMK seed is on the position of LMK_KEYS + 1 key */
 469         if (lmk->seed)
 470                 memcpy(lmk->seed, cc->key + (cc->tfms_count * subkey_size),
 471                        crypto_shash_digestsize(lmk->hash_tfm));
 472
 473         return 0;
 474 }
 475
 476 static int crypt_iv_lmk_wipe(struct crypt_config *cc)
 477 {
 478         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 479
 480         if (lmk->seed)
 481                 memset(lmk->seed, 0, LMK_SEED_SIZE);
 482
 483         return 0;
 484 }
 485
 486 static int crypt_iv_lmk_one(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 487                             struct dm_crypt_request *dmreq,
 488                             u8 *data)
 489 {
 490         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 491         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, lmk->hash_tfm);
 492         struct md5_state md5state;
 493         __le32 buf[4];
 494         int i, r;
 495
 496         desc->tfm = lmk->hash_tfm;
 497
 498         r = crypto_shash_init(desc);
 499         if (r)
 500                 return r;
 501
 502         if (lmk->seed) {
 503                 r = crypto_shash_update(desc, lmk->seed, LMK_SEED_SIZE);
 504                 if (r)
 505                         return r;
 506         }
 507
 508         /* Sector is always 512B, block size 16, add data of blocks 1-31 */
 509         r = crypto_shash_update(desc, data + 16, 16 * 31);
 510         if (r)
 511                 return r;
 512
 513         /* Sector is cropped to 56 bits here */
 514         buf[0] = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xFFFFFFFF);
 515         buf[1] = cpu_to_le32((((u64)dmreq->iv_sector >> 32) & 0x00FFFFFF) | 0x80000000);
 516         buf[2] = cpu_to_le32(4024);
 517         buf[3] = 0;
 518         r = crypto_shash_update(desc, (u8 *)buf, sizeof(buf));
 519         if (r)
 520                 return r;
 521
 522         /* No MD5 padding here */
 523         r = crypto_shash_export(desc, &md5state);
 524         if (r)
 525                 return r;
 526
 527         for (i = 0; i < MD5_HASH_WORDS; i++)
 528                 __cpu_to_le32s(&md5state.hash[i]);
 529         memcpy(iv, &md5state.hash, cc->iv_size);
 530
 531         return 0;
 532 }
 533
 534 static int crypt_iv_lmk_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 535                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 536 {
 537         struct scatterlist *sg;
 538         u8 *src;
 539         int r = 0;
 540
 541         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
 542                 sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_in);
 543                 src = kmap_local_page(sg_page(sg));
 544                 r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, src + sg->offset);
 545                 kunmap_local(src);
 546         } else
 547                 memset(iv, 0, cc->iv_size);
 548
 549         return r;
 550 }
 551
 552 static int crypt_iv_lmk_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 553                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 554 {
 555         struct scatterlist *sg;
 556         u8 *dst;
 557         int r;
 558
 559         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE)
 560                 return 0;
 561
 562         sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_out);
 563         dst = kmap_local_page(sg_page(sg));
 564         r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, dst + sg->offset);
 565
 566         /* Tweak the first block of plaintext sector */
 567         if (!r)
 568                 crypto_xor(dst + sg->offset, iv, cc->iv_size);
 569
 570         kunmap_local(dst);
 571         return r;
 572 }
 573
 574 static void crypt_iv_tcw_dtr(struct crypt_config *cc)
 575 {
 576         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 577
 578         kfree_sensitive(tcw->iv_seed);
 579         tcw->iv_seed = NULL;
 580         kfree_sensitive(tcw->whitening);
 581         tcw->whitening = NULL;
 582
 583         if (tcw->crc32_tfm && !IS_ERR(tcw->crc32_tfm))
 584                 crypto_free_shash(tcw->crc32_tfm);
 585         tcw->crc32_tfm = NULL;
 586 }
 587
 588 static int crypt_iv_tcw_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 589                             const char *opts)
 590 {
 591         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 592
 593         if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT)) {
 594                 ti->error = "Unsupported sector size for TCW";
 595                 return -EINVAL;
 596         }
 597
 598         if (cc->key_size <= (cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE)) {
 599                 ti->error = "Wrong key size for TCW";
 600                 return -EINVAL;
 601         }
 602
 603         tcw->crc32_tfm = crypto_alloc_shash("crc32", 0,
 604                                             CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
 605         if (IS_ERR(tcw->crc32_tfm)) {
 606                 ti->error = "Error initializing CRC32 in TCW";
 607                 return PTR_ERR(tcw->crc32_tfm);
 608         }
 609
 610         tcw->iv_seed = kzalloc(cc->iv_size, GFP_KERNEL);
 611         tcw->whitening = kzalloc(TCW_WHITENING_SIZE, GFP_KERNEL);
 612         if (!tcw->iv_seed || !tcw->whitening) {
 613                 crypt_iv_tcw_dtr(cc);
 614                 ti->error = "Error allocating seed storage in TCW";
 615                 return -ENOMEM;
 616         }
 617
 618         return 0;
 619 }
 620
 621 static int crypt_iv_tcw_init(struct crypt_config *cc)
 622 {
 623         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 624         int key_offset = cc->key_size - cc->iv_size - TCW_WHITENING_SIZE;
 625
 626         memcpy(tcw->iv_seed, &cc->key[key_offset], cc->iv_size);
 627         memcpy(tcw->whitening, &cc->key[key_offset + cc->iv_size],
 628                TCW_WHITENING_SIZE);
 629
 630         return 0;
 631 }
 632
 633 static int crypt_iv_tcw_wipe(struct crypt_config *cc)
 634 {
 635         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 636
 637         memset(tcw->iv_seed, 0, cc->iv_size);
 638         memset(tcw->whitening, 0, TCW_WHITENING_SIZE);
 639
 640         return 0;
 641 }
 642
 643 static int crypt_iv_tcw_whitening(struct crypt_config *cc,
 644                                   struct dm_crypt_request *dmreq,
 645                                   u8 *data)
 646 {
 647         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 648         __le64 sector = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 649         u8 buf[TCW_WHITENING_SIZE];
 650         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, tcw->crc32_tfm);
 651         int i, r;
 652
 653         /* xor whitening with sector number */
 654         crypto_xor_cpy(buf, tcw->whitening, (u8 *)&sector, 8);
 655         crypto_xor_cpy(&buf[8], tcw->whitening + 8, (u8 *)&sector, 8);
 656
 657         /* calculate crc32 for every 32bit part and xor it */
 658         desc->tfm = tcw->crc32_tfm;
 659         for (i = 0; i < 4; i++) {
 660                 r = crypto_shash_digest(desc, &buf[i * 4], 4, &buf[i * 4]);
 661                 if (r)
 662                         goto out;
 663         }
 664         crypto_xor(&buf[0], &buf[12], 4);
 665         crypto_xor(&buf[4], &buf[8], 4);
 666
 667         /* apply whitening (8 bytes) to whole sector */
 668         for (i = 0; i < ((1 << SECTOR_SHIFT) / 8); i++)
 669                 crypto_xor(data + i * 8, buf, 8);
 670 out:
 671         memzero_explicit(buf, sizeof(buf));
 672         return r;
 673 }
 674
 675 static int crypt_iv_tcw_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 676                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 677 {
 678         struct scatterlist *sg;
 679         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 680         __le64 sector = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 681         u8 *src;
 682         int r = 0;
 683
 684         /* Remove whitening from ciphertext */
 685         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
 686                 sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_in);
 687                 src = kmap_local_page(sg_page(sg));
 688                 r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, src + sg->offset);
 689                 kunmap_local(src);
 690         }
 691
 692         /* Calculate IV */
 693         crypto_xor_cpy(iv, tcw->iv_seed, (u8 *)&sector, 8);
 694         if (cc->iv_size > 8)
 695                 crypto_xor_cpy(&iv[8], tcw->iv_seed + 8, (u8 *)&sector,
 696                                cc->iv_size - 8);
 697
 698         return r;
 699 }
 700
 701 static int crypt_iv_tcw_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 702                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 703 {
 704         struct scatterlist *sg;
 705         u8 *dst;
 706         int r;
 707
 708         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
 709                 return 0;
 710
 711         /* Apply whitening on ciphertext */
 712         sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_out);
 713         dst = kmap_local_page(sg_page(sg));
 714         r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, dst + sg->offset);
 715         kunmap_local(dst);
 716
 717         return r;
 718 }
 719
 720 static int crypt_iv_random_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 721                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
 722 {
 723         /* Used only for writes, there must be an additional space to store IV */
 724         get_random_bytes(iv, cc->iv_size);
 725         return 0;
 726 }
 727
 728 static int crypt_iv_eboiv_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 729                             const char *opts)
 730 {
 731         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
 732                 ti->error = "AEAD transforms not supported for EBOIV";
 733                 return -EINVAL;
 734         }
 735
 736         if (crypto_skcipher_blocksize(any_tfm(cc)) != cc->iv_size) {
 737                 ti->error = "Block size of EBOIV cipher does not match IV size of block cipher";
 738                 return -EINVAL;
 739         }
 740
 741         return 0;
 742 }
 743
 744 static int crypt_iv_eboiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 745                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 746 {
 747         struct crypto_skcipher *tfm = any_tfm(cc);
 748         struct skcipher_request *req;
 749         struct scatterlist src, dst;
 750         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 751         unsigned int reqsize;
 752         int err;
 753         u8 *buf;
 754
 755         reqsize = sizeof(*req) + crypto_skcipher_reqsize(tfm);
 756         reqsize = ALIGN(reqsize, __alignof__(__le64));
 757
 758         req = kmalloc(reqsize + cc->iv_size, GFP_NOIO);
 759         if (!req)
 760                 return -ENOMEM;
 761
 762         skcipher_request_set_tfm(req, tfm);
 763
 764         buf = (u8 *)req + reqsize;
 765         memset(buf, 0, cc->iv_size);
 766         *(__le64 *)buf = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector * cc->sector_size);
 767
 768         sg_init_one(&src, page_address(ZERO_PAGE(0)), cc->iv_size);
 769         sg_init_one(&dst, iv, cc->iv_size);
 770         skcipher_request_set_crypt(req, &src, &dst, cc->iv_size, buf);
 771         skcipher_request_set_callback(req, 0, crypto_req_done, &wait);
 772         err = crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(req), &wait);
 773         kfree_sensitive(req);
 774
 775         return err;
 776 }
 777
 778 static void crypt_iv_elephant_dtr(struct crypt_config *cc)
 779 {
 780         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
 781
 782         crypto_free_skcipher(elephant->tfm);
 783         elephant->tfm = NULL;
 784 }
 785
 786 static int crypt_iv_elephant_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 787                             const char *opts)
 788 {
 789         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
 790         int r;
 791
 792         elephant->tfm = crypto_alloc_skcipher("ecb(aes)", 0,
 793                                               CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
 794         if (IS_ERR(elephant->tfm)) {
 795                 r = PTR_ERR(elephant->tfm);
 796                 elephant->tfm = NULL;
 797                 return r;
 798         }
 799
 800         r = crypt_iv_eboiv_ctr(cc, ti, NULL);
 801         if (r)
 802                 crypt_iv_elephant_dtr(cc);
 803         return r;
 804 }
 805
 806 static void diffuser_disk_to_cpu(u32 *d, size_t n)
 807 {
 808 #ifndef __LITTLE_ENDIAN
 809         int i;
 810
 811         for (i = 0; i < n; i++)
 812                 d[i] = le32_to_cpu((__le32)d[i]);
 813 #endif
 814 }
 815
 816 static void diffuser_cpu_to_disk(__le32 *d, size_t n)
 817 {
 818 #ifndef __LITTLE_ENDIAN
 819         int i;
 820
 821         for (i = 0; i < n; i++)
 822                 d[i] = cpu_to_le32((u32)d[i]);
 823 #endif
 824 }
 825
 826 static void diffuser_a_decrypt(u32 *d, size_t n)
 827 {
 828         int i, i1, i2, i3;
 829
 830         for (i = 0; i < 5; i++) {
 831                 i1 = 0;
 832                 i2 = n - 2;
 833                 i3 = n - 5;
 834
 835                 while (i1 < (n - 1)) {
 836                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 9 | d[i3] >> 23);
 837                         i1++; i2++; i3++;
 838
 839                         if (i3 >= n)
 840                                 i3 -= n;
 841
 842                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 843                         i1++; i2++; i3++;
 844
 845                         if (i2 >= n)
 846                                 i2 -= n;
 847
 848                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 13 | d[i3] >> 19);
 849                         i1++; i2++; i3++;
 850
 851                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 852                         i1++; i2++; i3++;
 853                 }
 854         }
 855 }
 856
 857 static void diffuser_a_encrypt(u32 *d, size_t n)
 858 {
 859         int i, i1, i2, i3;
 860
 861         for (i = 0; i < 5; i++) {
 862                 i1 = n - 1;
 863                 i2 = n - 2 - 1;
 864                 i3 = n - 5 - 1;
 865
 866                 while (i1 > 0) {
 867                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 868                         i1--; i2--; i3--;
 869
 870                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 13 | d[i3] >> 19);
 871                         i1--; i2--; i3--;
 872
 873                         if (i2 < 0)
 874                                 i2 += n;
 875
 876                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 877                         i1--; i2--; i3--;
 878
 879                         if (i3 < 0)
 880                                 i3 += n;
 881
 882                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 9 | d[i3] >> 23);
 883                         i1--; i2--; i3--;
 884                 }
 885         }
 886 }
 887
 888 static void diffuser_b_decrypt(u32 *d, size_t n)
 889 {
 890         int i, i1, i2, i3;
 891
 892         for (i = 0; i < 3; i++) {
 893                 i1 = 0;
 894                 i2 = 2;
 895                 i3 = 5;
 896
 897                 while (i1 < (n - 1)) {
 898                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 899                         i1++; i2++; i3++;
 900
 901                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 10 | d[i3] >> 22);
 902                         i1++; i2++; i3++;
 903
 904                         if (i2 >= n)
 905                                 i2 -= n;
 906
 907                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 908                         i1++; i2++; i3++;
 909
 910                         if (i3 >= n)
 911                                 i3 -= n;
 912
 913                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 25 | d[i3] >> 7);
 914                         i1++; i2++; i3++;
 915                 }
 916         }
 917 }
 918
 919 static void diffuser_b_encrypt(u32 *d, size_t n)
 920 {
 921         int i, i1, i2, i3;
 922
 923         for (i = 0; i < 3; i++) {
 924                 i1 = n - 1;
 925                 i2 = 2 - 1;
 926                 i3 = 5 - 1;
 927
 928                 while (i1 > 0) {
 929                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 25 | d[i3] >> 7);
 930                         i1--; i2--; i3--;
 931
 932                         if (i3 < 0)
 933                                 i3 += n;
 934
 935                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 936                         i1--; i2--; i3--;
 937
 938                         if (i2 < 0)
 939                                 i2 += n;
 940
 941                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 10 | d[i3] >> 22);
 942                         i1--; i2--; i3--;
 943
 944                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 945                         i1--; i2--; i3--;
 946                 }
 947         }
 948 }
 949
 950 static int crypt_iv_elephant(struct crypt_config *cc, struct dm_crypt_request *dmreq)
 951 {
 952         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
 953         u8 *es, *ks, *data, *data2, *data_offset;
 954         struct skcipher_request *req;
 955         struct scatterlist *sg, *sg2, src, dst;
 956         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 957         int i, r;
 958
 959         req = skcipher_request_alloc(elephant->tfm, GFP_NOIO);
 960         es = kzalloc(16, GFP_NOIO); /* Key for AES */
 961         ks = kzalloc(32, GFP_NOIO); /* Elephant sector key */
 962
 963         if (!req || !es || !ks) {
 964                 r = -ENOMEM;
 965                 goto out;
 966         }
 967
 968         *(__le64 *)es = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector * cc->sector_size);
 969
 970         /* E(Ks, e(s)) */
 971         sg_init_one(&src, es, 16);
 972         sg_init_one(&dst, ks, 16);
 973         skcipher_request_set_crypt(req, &src, &dst, 16, NULL);
 974         skcipher_request_set_callback(req, 0, crypto_req_done, &wait);
 975         r = crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(req), &wait);
 976         if (r)
 977                 goto out;
 978
 979         /* E(Ks, e'(s)) */
 980         es[15] = 0x80;
 981         sg_init_one(&dst, &ks[16], 16);
 982         r = crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(req), &wait);
 983         if (r)
 984                 goto out;
 985
 986         sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_out);
 987         data = kmap_local_page(sg_page(sg));
 988         data_offset = data + sg->offset;
 989
 990         /* Cannot modify original bio, copy to sg_out and apply Elephant to it */
 991         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
 992                 sg2 = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_in);
 993                 data2 = kmap_local_page(sg_page(sg2));
 994                 memcpy(data_offset, data2 + sg2->offset, cc->sector_size);
 995                 kunmap_local(data2);
 996         }
 997
 998         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
 999                 diffuser_disk_to_cpu((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1000                 diffuser_b_decrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1001                 diffuser_a_decrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1002                 diffuser_cpu_to_disk((__le32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1003         }
1004
1005         for (i = 0; i < (cc->sector_size / 32); i++)
1006                 crypto_xor(data_offset + i * 32, ks, 32);
1007
1008         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
1009                 diffuser_disk_to_cpu((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1010                 diffuser_a_encrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1011                 diffuser_b_encrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1012                 diffuser_cpu_to_disk((__le32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1013         }
1014
1015         kunmap_local(data);
1016 out:
1017         kfree_sensitive(ks);
1018         kfree_sensitive(es);
1019         skcipher_request_free(req);
1020         return r;
1021 }
1022
1023 static int crypt_iv_elephant_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
1024                             struct dm_crypt_request *dmreq)
1025 {
1026         int r;
1027
1028         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
1029                 r = crypt_iv_elephant(cc, dmreq);
1030                 if (r)
1031                         return r;
1032         }
1033
1034         return crypt_iv_eboiv_gen(cc, iv, dmreq);
1035 }
1036
1037 static int crypt_iv_elephant_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
1038                                   struct dm_crypt_request *dmreq)
1039 {
1040         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
1041                 return crypt_iv_elephant(cc, dmreq);
1042
1043         return 0;
1044 }
1045
1046 static int crypt_iv_elephant_init(struct crypt_config *cc)
1047 {
1048         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
1049         int key_offset = cc->key_size - cc->key_extra_size;
1050
1051         return crypto_skcipher_setkey(elephant->tfm, &cc->key[key_offset], cc->key_extra_size);
1052 }
1053
1054 static int crypt_iv_elephant_wipe(struct crypt_config *cc)
1055 {
1056         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
1057         u8 key[ELEPHANT_MAX_KEY_SIZE];
1058
1059         memset(key, 0, cc->key_extra_size);
1060         return crypto_skcipher_setkey(elephant->tfm, key, cc->key_extra_size);
1061 }
1062
1063 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain_ops = {
1064         .generator = crypt_iv_plain_gen
1065 };
1066
1067 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64_ops = {
1068         .generator = crypt_iv_plain64_gen
1069 };
1070
1071 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64be_ops = {
1072         .generator = crypt_iv_plain64be_gen
1073 };
1074
1075 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_essiv_ops = {
1076         .generator = crypt_iv_essiv_gen
1077 };
1078
1079 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_benbi_ops = {
1080         .ctr       = crypt_iv_benbi_ctr,
1081         .dtr       = crypt_iv_benbi_dtr,
1082         .generator = crypt_iv_benbi_gen
1083 };
1084
1085 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_null_ops = {
1086         .generator = crypt_iv_null_gen
1087 };
1088
1089 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_lmk_ops = {
1090         .ctr       = crypt_iv_lmk_ctr,
1091         .dtr       = crypt_iv_lmk_dtr,
1092         .init      = crypt_iv_lmk_init,
1093         .wipe      = crypt_iv_lmk_wipe,
1094         .generator = crypt_iv_lmk_gen,
1095         .post      = crypt_iv_lmk_post
1096 };
1097
1098 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_tcw_ops = {
1099         .ctr       = crypt_iv_tcw_ctr,
1100         .dtr       = crypt_iv_tcw_dtr,
1101         .init      = crypt_iv_tcw_init,
1102         .wipe      = crypt_iv_tcw_wipe,
1103         .generator = crypt_iv_tcw_gen,
1104         .post      = crypt_iv_tcw_post
1105 };
1106
1107 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_random_ops = {
1108         .generator = crypt_iv_random_gen
1109 };
1110
1111 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_eboiv_ops = {
1112         .ctr       = crypt_iv_eboiv_ctr,
1113         .generator = crypt_iv_eboiv_gen
1114 };
1115
1116 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_elephant_ops = {
1117         .ctr       = crypt_iv_elephant_ctr,
1118         .dtr       = crypt_iv_elephant_dtr,
1119         .init      = crypt_iv_elephant_init,
1120         .wipe      = crypt_iv_elephant_wipe,
1121         .generator = crypt_iv_elephant_gen,
1122         .post      = crypt_iv_elephant_post
1123 };
1124
1125 /*
1126  * Integrity extensions
1127  */
1128 static bool crypt_integrity_aead(struct crypt_config *cc)
1129 {
1130         return test_bit(CRYPT_MODE_INTEGRITY_AEAD, &cc->cipher_flags);
1131 }
1132
1133 static bool crypt_integrity_hmac(struct crypt_config *cc)
1134 {
1135         return crypt_integrity_aead(cc) && cc->key_mac_size;
1136 }
1137
1138 /* Get sg containing data */
1139 static struct scatterlist *crypt_get_sg_data(struct crypt_config *cc,
1140                                              struct scatterlist *sg)
1141 {
1142         if (unlikely(crypt_integrity_aead(cc)))
1143                 return &sg[2];
1144
1145         return sg;
1146 }
1147
1148 static int dm_crypt_integrity_io_alloc(struct dm_crypt_io *io, struct bio *bio)
1149 {
1150         struct bio_integrity_payload *bip;
1151         unsigned int tag_len;
1152         int ret;
1153
1154         if (!bio_sectors(bio) || !io->cc->on_disk_tag_size)
1155                 return 0;
1156
1157         bip = bio_integrity_alloc(bio, GFP_NOIO, 1);
1158         if (IS_ERR(bip))
1159                 return PTR_ERR(bip);
1160
1161         tag_len = io->cc->on_disk_tag_size * (bio_sectors(bio) >> io->cc->sector_shift);
1162
1163         bip->bip_iter.bi_sector = io->cc->start + io->sector;
1164
1165         ret = bio_integrity_add_page(bio, virt_to_page(io->integrity_metadata),
1166                                      tag_len, offset_in_page(io->integrity_metadata));
1167         if (unlikely(ret != tag_len))
1168                 return -ENOMEM;
1169
1170         return 0;
1171 }
1172
1173 static int crypt_integrity_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti)
1174 {
1175 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
1176         struct blk_integrity *bi = blk_get_integrity(cc->dev->bdev->bd_disk);
1177         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
1178
1179         /* From now we require underlying device with our integrity profile */
1180         if (!bi || strcasecmp(bi->profile->name, "DM-DIF-EXT-TAG")) {
1181                 ti->error = "Integrity profile not supported.";
1182                 return -EINVAL;
1183         }
1184
1185         if (bi->tag_size != cc->on_disk_tag_size ||
1186             bi->tuple_size != cc->on_disk_tag_size) {
1187                 ti->error = "Integrity profile tag size mismatch.";
1188                 return -EINVAL;
1189         }
1190         if (1 << bi->interval_exp != cc->sector_size) {
1191                 ti->error = "Integrity profile sector size mismatch.";
1192                 return -EINVAL;
1193         }
1194
1195         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
1196                 cc->integrity_tag_size = cc->on_disk_tag_size - cc->integrity_iv_size;
1197                 DMDEBUG("%s: Integrity AEAD, tag size %u, IV size %u.", dm_device_name(md),
1198                        cc->integrity_tag_size, cc->integrity_iv_size);
1199
1200                 if (crypto_aead_setauthsize(any_tfm_aead(cc), cc->integrity_tag_size)) {
1201                         ti->error = "Integrity AEAD auth tag size is not supported.";
1202                         return -EINVAL;
1203                 }
1204         } else if (cc->integrity_iv_size)
1205                 DMDEBUG("%s: Additional per-sector space %u bytes for IV.", dm_device_name(md),
1206                        cc->integrity_iv_size);
1207
1208         if ((cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size) != bi->tag_size) {
1209                 ti->error = "Not enough space for integrity tag in the profile.";
1210                 return -EINVAL;
1211         }
1212
1213         return 0;
1214 #else
1215         ti->error = "Integrity profile not supported.";
1216         return -EINVAL;
1217 #endif
1218 }
1219
1220 static void crypt_convert_init(struct crypt_config *cc,
1221                                struct convert_context *ctx,
1222                                struct bio *bio_out, struct bio *bio_in,
1223                                sector_t sector)
1224 {
1225         ctx->bio_in = bio_in;
1226         ctx->bio_out = bio_out;
1227         if (bio_in)
1228                 ctx->iter_in = bio_in->bi_iter;
1229         if (bio_out)
1230                 ctx->iter_out = bio_out->bi_iter;
1231         ctx->cc_sector = sector + cc->iv_offset;
1232         init_completion(&ctx->restart);
1233 }
1234
1235 static struct dm_crypt_request *dmreq_of_req(struct crypt_config *cc,
1236                                              void *req)
1237 {
1238         return (struct dm_crypt_request *)((char *)req + cc->dmreq_start);
1239 }
1240
1241 static void *req_of_dmreq(struct crypt_config *cc, struct dm_crypt_request *dmreq)
1242 {
1243         return (void *)((char *)dmreq - cc->dmreq_start);
1244 }
1245
1246 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1247                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1248 {
1249         if (crypt_integrity_aead(cc))
1250                 return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
1251                         crypto_aead_alignmask(any_tfm_aead(cc)) + 1);
1252         else
1253                 return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
1254                         crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc)) + 1);
1255 }
1256
1257 static u8 *org_iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1258                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1259 {
1260         return iv_of_dmreq(cc, dmreq) + cc->iv_size;
1261 }
1262
1263 static __le64 *org_sector_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1264                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1265 {
1266         u8 *ptr = iv_of_dmreq(cc, dmreq) + cc->iv_size + cc->iv_size;
1267
1268         return (__le64 *) ptr;
1269 }
1270
1271 static unsigned int *org_tag_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1272                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1273 {
1274         u8 *ptr = iv_of_dmreq(cc, dmreq) + cc->iv_size +
1275                   cc->iv_size + sizeof(uint64_t);
1276
1277         return (unsigned int *)ptr;
1278 }
1279
1280 static void *tag_from_dmreq(struct crypt_config *cc,
1281                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
1282 {
1283         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
1284         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
1285
1286         return &io->integrity_metadata[*org_tag_of_dmreq(cc, dmreq) *
1287                 cc->on_disk_tag_size];
1288 }
1289
1290 static void *iv_tag_from_dmreq(struct crypt_config *cc,
1291                                struct dm_crypt_request *dmreq)
1292 {
1293         return tag_from_dmreq(cc, dmreq) + cc->integrity_tag_size;
1294 }
1295
1296 static int crypt_convert_block_aead(struct crypt_config *cc,
1297                                      struct convert_context *ctx,
1298                                      struct aead_request *req,
1299                                      unsigned int tag_offset)
1300 {
1301         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
1302         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
1303         struct dm_crypt_request *dmreq;
1304         u8 *iv, *org_iv, *tag_iv, *tag;
1305         __le64 *sector;
1306         int r = 0;
1307
1308         BUG_ON(cc->integrity_iv_size && cc->integrity_iv_size != cc->iv_size);
1309
1310         /* Reject unexpected unaligned bio. */
1311         if (unlikely(bv_in.bv_len & (cc->sector_size - 1)))
1312                 return -EIO;
1313
1314         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
1315         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
1316         if (test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags))
1317                 dmreq->iv_sector >>= cc->sector_shift;
1318         dmreq->ctx = ctx;
1319
1320         *org_tag_of_dmreq(cc, dmreq) = tag_offset;
1321
1322         sector = org_sector_of_dmreq(cc, dmreq);
1323         *sector = cpu_to_le64(ctx->cc_sector - cc->iv_offset);
1324
1325         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1326         org_iv = org_iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1327         tag = tag_from_dmreq(cc, dmreq);
1328         tag_iv = iv_tag_from_dmreq(cc, dmreq);
1329
1330         /* AEAD request:
1331          *  |----- AAD -------|------ DATA -------|-- AUTH TAG --|
1332          *  | (authenticated) | (auth+encryption) |              |
1333          *  | sector_LE |  IV |  sector in/out    |  tag in/out  |
1334          */
1335         sg_init_table(dmreq->sg_in, 4);
1336         sg_set_buf(&dmreq->sg_in[0], sector, sizeof(uint64_t));
1337         sg_set_buf(&dmreq->sg_in[1], org_iv, cc->iv_size);
1338         sg_set_page(&dmreq->sg_in[2], bv_in.bv_page, cc->sector_size, bv_in.bv_offset);
1339         sg_set_buf(&dmreq->sg_in[3], tag, cc->integrity_tag_size);
1340
1341         sg_init_table(dmreq->sg_out, 4);
1342         sg_set_buf(&dmreq->sg_out[0], sector, sizeof(uint64_t));
1343         sg_set_buf(&dmreq->sg_out[1], org_iv, cc->iv_size);
1344         sg_set_page(&dmreq->sg_out[2], bv_out.bv_page, cc->sector_size, bv_out.bv_offset);
1345         sg_set_buf(&dmreq->sg_out[3], tag, cc->integrity_tag_size);
1346
1347         if (cc->iv_gen_ops) {
1348                 /* For READs use IV stored in integrity metadata */
1349                 if (cc->integrity_iv_size && bio_data_dir(ctx->bio_in) != WRITE) {
1350                         memcpy(org_iv, tag_iv, cc->iv_size);
1351                 } else {
1352                         r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, org_iv, dmreq);
1353                         if (r < 0)
1354                                 return r;
1355                         /* Store generated IV in integrity metadata */
1356                         if (cc->integrity_iv_size)
1357                                 memcpy(tag_iv, org_iv, cc->iv_size);
1358                 }
1359                 /* Working copy of IV, to be modified in crypto API */
1360                 memcpy(iv, org_iv, cc->iv_size);
1361         }
1362
1363         aead_request_set_ad(req, sizeof(uint64_t) + cc->iv_size);
1364         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE) {
1365                 aead_request_set_crypt(req, dmreq->sg_in, dmreq->sg_out,
1366                                        cc->sector_size, iv);
1367                 r = crypto_aead_encrypt(req);
1368                 if (cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size != cc->on_disk_tag_size)
1369                         memset(tag + cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size, 0,
1370                                cc->on_disk_tag_size - (cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size));
1371         } else {
1372                 aead_request_set_crypt(req, dmreq->sg_in, dmreq->sg_out,
1373                                        cc->sector_size + cc->integrity_tag_size, iv);
1374                 r = crypto_aead_decrypt(req);
1375         }
1376
1377         if (r == -EBADMSG) {
1378                 sector_t s = le64_to_cpu(*sector);
1379
1380                 ctx->aead_failed = true;
1381                 if (ctx->aead_recheck) {
1382                         DMERR_LIMIT("%pg: INTEGRITY AEAD ERROR, sector %llu",
1383                                     ctx->bio_in->bi_bdev, s);
1384                         dm_audit_log_bio(DM_MSG_PREFIX, "integrity-aead",
1385                                          ctx->bio_in, s, 0);
1386                 }
1387         }
1388
1389         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1390                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, org_iv, dmreq);
1391
1392         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, cc->sector_size);
1393         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, cc->sector_size);
1394
1395         return r;
1396 }
1397
1398 static int crypt_convert_block_skcipher(struct crypt_config *cc,
1399                                         struct convert_context *ctx,
1400                                         struct skcipher_request *req,
1401                                         unsigned int tag_offset)
1402 {
1403         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
1404         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
1405         struct scatterlist *sg_in, *sg_out;
1406         struct dm_crypt_request *dmreq;
1407         u8 *iv, *org_iv, *tag_iv;
1408         __le64 *sector;
1409         int r = 0;
1410
1411         /* Reject unexpected unaligned bio. */
1412         if (unlikely(bv_in.bv_len & (cc->sector_size - 1)))
1413                 return -EIO;
1414
1415         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
1416         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
1417         if (test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags))
1418                 dmreq->iv_sector >>= cc->sector_shift;
1419         dmreq->ctx = ctx;
1420
1421         *org_tag_of_dmreq(cc, dmreq) = tag_offset;
1422
1423         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1424         org_iv = org_iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1425         tag_iv = iv_tag_from_dmreq(cc, dmreq);
1426
1427         sector = org_sector_of_dmreq(cc, dmreq);
1428         *sector = cpu_to_le64(ctx->cc_sector - cc->iv_offset);
1429
1430         /* For skcipher we use only the first sg item */
1431         sg_in  = &dmreq->sg_in[0];
1432         sg_out = &dmreq->sg_out[0];
1433
1434         sg_init_table(sg_in, 1);
1435         sg_set_page(sg_in, bv_in.bv_page, cc->sector_size, bv_in.bv_offset);
1436
1437         sg_init_table(sg_out, 1);
1438         sg_set_page(sg_out, bv_out.bv_page, cc->sector_size, bv_out.bv_offset);
1439
1440         if (cc->iv_gen_ops) {
1441                 /* For READs use IV stored in integrity metadata */
1442                 if (cc->integrity_iv_size && bio_data_dir(ctx->bio_in) != WRITE) {
1443                         memcpy(org_iv, tag_iv, cc->integrity_iv_size);
1444                 } else {
1445                         r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, org_iv, dmreq);
1446                         if (r < 0)
1447                                 return r;
1448                         /* Data can be already preprocessed in generator */
1449                         if (test_bit(CRYPT_ENCRYPT_PREPROCESS, &cc->cipher_flags))
1450                                 sg_in = sg_out;
1451                         /* Store generated IV in integrity metadata */
1452                         if (cc->integrity_iv_size)
1453                                 memcpy(tag_iv, org_iv, cc->integrity_iv_size);
1454                 }
1455                 /* Working copy of IV, to be modified in crypto API */
1456                 memcpy(iv, org_iv, cc->iv_size);
1457         }
1458
1459         skcipher_request_set_crypt(req, sg_in, sg_out, cc->sector_size, iv);
1460
1461         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE)
1462                 r = crypto_skcipher_encrypt(req);
1463         else
1464                 r = crypto_skcipher_decrypt(req);
1465
1466         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1467                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, org_iv, dmreq);
1468
1469         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, cc->sector_size);
1470         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, cc->sector_size);
1471
1472         return r;
1473 }
1474
1475 static void kcryptd_async_done(void *async_req, int error);
1476
1477 static int crypt_alloc_req_skcipher(struct crypt_config *cc,
1478                                      struct convert_context *ctx)
1479 {
1480         unsigned int key_index = ctx->cc_sector & (cc->tfms_count - 1);
1481
1482         if (!ctx->r.req) {
1483                 ctx->r.req = mempool_alloc(&cc->req_pool, in_interrupt() ? GFP_ATOMIC : GFP_NOIO);
1484                 if (!ctx->r.req)
1485                         return -ENOMEM;
1486         }
1487
1488         skcipher_request_set_tfm(ctx->r.req, cc->cipher_tfm.tfms[key_index]);
1489
1490         /*
1491          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
1492          * requests if driver request queue is full.
1493          */
1494         skcipher_request_set_callback(ctx->r.req,
1495             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
1496             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->r.req));
1497
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 static int crypt_alloc_req_aead(struct crypt_config *cc,
1502                                  struct convert_context *ctx)
1503 {
1504         if (!ctx->r.req_aead) {
1505                 ctx->r.req_aead = mempool_alloc(&cc->req_pool, in_interrupt() ? GFP_ATOMIC : GFP_NOIO);
1506                 if (!ctx->r.req_aead)
1507                         return -ENOMEM;
1508         }
1509
1510         aead_request_set_tfm(ctx->r.req_aead, cc->cipher_tfm.tfms_aead[0]);
1511
1512         /*
1513          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
1514          * requests if driver request queue is full.
1515          */
1516         aead_request_set_callback(ctx->r.req_aead,
1517             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
1518             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->r.req_aead));
1519
1520         return 0;
1521 }
1522
1523 static int crypt_alloc_req(struct crypt_config *cc,
1524                             struct convert_context *ctx)
1525 {
1526         if (crypt_integrity_aead(cc))
1527                 return crypt_alloc_req_aead(cc, ctx);
1528         else
1529                 return crypt_alloc_req_skcipher(cc, ctx);
1530 }
1531
1532 static void crypt_free_req_skcipher(struct crypt_config *cc,
1533                                     struct skcipher_request *req, struct bio *base_bio)
1534 {
1535         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
1536
1537         if ((struct skcipher_request *)(io + 1) != req)
1538                 mempool_free(req, &cc->req_pool);
1539 }
1540
1541 static void crypt_free_req_aead(struct crypt_config *cc,
1542                                 struct aead_request *req, struct bio *base_bio)
1543 {
1544         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
1545
1546         if ((struct aead_request *)(io + 1) != req)
1547                 mempool_free(req, &cc->req_pool);
1548 }
1549
1550 static void crypt_free_req(struct crypt_config *cc, void *req, struct bio *base_bio)
1551 {
1552         if (crypt_integrity_aead(cc))
1553                 crypt_free_req_aead(cc, req, base_bio);
1554         else
1555                 crypt_free_req_skcipher(cc, req, base_bio);
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Encrypt / decrypt data from one bio to another one (can be the same one)
1560  */
1561 static blk_status_t crypt_convert(struct crypt_config *cc,
1562                          struct convert_context *ctx, bool atomic, bool reset_pending)
1563 {
1564         unsigned int tag_offset = 0;
1565         unsigned int sector_step = cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT;
1566         int r;
1567
1568         /*
1569          * if reset_pending is set we are dealing with the bio for the first time,
1570          * else we're continuing to work on the previous bio, so don't mess with
1571          * the cc_pending counter
1572          */
1573         if (reset_pending)
1574                 atomic_set(&ctx->cc_pending, 1);
1575
1576         while (ctx->iter_in.bi_size && ctx->iter_out.bi_size) {
1577
1578                 r = crypt_alloc_req(cc, ctx);
1579                 if (r) {
1580                         complete(&ctx->restart);
1581                         return BLK_STS_DEV_RESOURCE;
1582                 }
1583
1584                 atomic_inc(&ctx->cc_pending);
1585
1586                 if (crypt_integrity_aead(cc))
1587                         r = crypt_convert_block_aead(cc, ctx, ctx->r.req_aead, tag_offset);
1588                 else
1589                         r = crypt_convert_block_skcipher(cc, ctx, ctx->r.req, tag_offset);
1590
1591                 switch (r) {
1592                 /*
1593                  * The request was queued by a crypto driver
1594                  * but the driver request queue is full, let's wait.
1595                  */
1596                 case -EBUSY:
1597                         if (in_interrupt()) {
1598                                 if (try_wait_for_completion(&ctx->restart)) {
1599                                         /*
1600                                          * we don't have to block to wait for completion,
1601                                          * so proceed
1602                                          */
1603                                 } else {
1604                                         /*
1605                                          * we can't wait for completion without blocking
1606                                          * exit and continue processing in a workqueue
1607                                          */
1608                                         ctx->r.req = NULL;
1609                                         ctx->cc_sector += sector_step;
1610                                         tag_offset++;
1611                                         return BLK_STS_DEV_RESOURCE;
1612                                 }
1613                         } else {
1614                                 wait_for_completion(&ctx->restart);
1615                         }
1616                         reinit_completion(&ctx->restart);
1617                         fallthrough;
1618                 /*
1619                  * The request is queued and processed asynchronously,
1620                  * completion function kcryptd_async_done() will be called.
1621                  */
1622                 case -EINPROGRESS:
1623                         ctx->r.req = NULL;
1624                         ctx->cc_sector += sector_step;
1625                         tag_offset++;
1626                         continue;
1627                 /*
1628                  * The request was already processed (synchronously).
1629                  */
1630                 case 0:
1631                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
1632                         ctx->cc_sector += sector_step;
1633                         tag_offset++;
1634                         if (!atomic)
1635                                 cond_resched();
1636                         continue;
1637                 /*
1638                  * There was a data integrity error.
1639                  */
1640                 case -EBADMSG:
1641                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
1642                         return BLK_STS_PROTECTION;
1643                 /*
1644                  * There was an error while processing the request.
1645                  */
1646                 default:
1647                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
1648                         return BLK_STS_IOERR;
1649                 }
1650         }
1651
1652         return 0;
1653 }
1654
1655 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone);
1656
1657 /*
1658  * Generate a new unfragmented bio with the given size
1659  * This should never violate the device limitations (but if it did then block
1660  * core should split the bio as needed).
1661  *
1662  * This function may be called concurrently. If we allocate from the mempool
1663  * concurrently, there is a possibility of deadlock. For example, if we have
1664  * mempool of 256 pages, two processes, each wanting 256, pages allocate from
1665  * the mempool concurrently, it may deadlock in a situation where both processes
1666  * have allocated 128 pages and the mempool is exhausted.
1667  *
1668  * In order to avoid this scenario we allocate the pages under a mutex.
1669  *
1670  * In order to not degrade performance with excessive locking, we try
1671  * non-blocking allocations without a mutex first but on failure we fallback
1672  * to blocking allocations with a mutex.
1673  *
1674  * In order to reduce allocation overhead, we try to allocate compound pages in
1675  * the first pass. If they are not available, we fall back to the mempool.
1676  */
1677 static struct bio *crypt_alloc_buffer(struct dm_crypt_io *io, unsigned int size)
1678 {
1679         struct crypt_config *cc = io->cc;
1680         struct bio *clone;
1681         unsigned int nr_iovecs = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1682         gfp_t gfp_mask = GFP_NOWAIT | __GFP_HIGHMEM;
1683         unsigned int remaining_size;
1684         unsigned int order = MAX_PAGE_ORDER;
1685
1686 retry:
1687         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1688                 mutex_lock(&cc->bio_alloc_lock);
1689
1690         clone = bio_alloc_bioset(cc->dev->bdev, nr_iovecs, io->base_bio->bi_opf,
1691                                  GFP_NOIO, &cc->bs);
1692         clone->bi_private = io;
1693         clone->bi_end_io = crypt_endio;
1694         clone->bi_ioprio = io->base_bio->bi_ioprio;
1695
1696         remaining_size = size;
1697
1698         while (remaining_size) {
1699                 struct page *pages;
1700                 unsigned size_to_add;
1701                 unsigned remaining_order = __fls((remaining_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT);
1702                 order = min(order, remaining_order);
1703
1704                 while (order > 0) {
1705                         if (unlikely(percpu_counter_read_positive(&cc->n_allocated_pages) +
1706                                         (1 << order) > dm_crypt_pages_per_client))
1707                                 goto decrease_order;
1708                         pages = alloc_pages(gfp_mask
1709                                 | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP,
1710                                 order);
1711                         if (likely(pages != NULL)) {
1712                                 percpu_counter_add(&cc->n_allocated_pages, 1 << order);
1713                                 goto have_pages;
1714                         }
1715 decrease_order:
1716                         order--;
1717                 }
1718
1719                 pages = mempool_alloc(&cc->page_pool, gfp_mask);
1720                 if (!pages) {
1721                         crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1722                         bio_put(clone);
1723                         gfp_mask |= __GFP_DIRECT_RECLAIM;
1724                         order = 0;
1725                         goto retry;
1726                 }
1727
1728 have_pages:
1729                 size_to_add = min((unsigned)PAGE_SIZE << order, remaining_size);
1730                 __bio_add_page(clone, pages, size_to_add, 0);
1731                 remaining_size -= size_to_add;
1732         }
1733
1734         /* Allocate space for integrity tags */
1735         if (dm_crypt_integrity_io_alloc(io, clone)) {
1736                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1737                 bio_put(clone);
1738                 clone = NULL;
1739         }
1740
1741         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1742                 mutex_unlock(&cc->bio_alloc_lock);
1743
1744         return clone;
1745 }
1746
1747 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone)
1748 {
1749         struct folio_iter fi;
1750
1751         if (clone->bi_vcnt > 0) { /* bio_for_each_folio_all crashes with an empty bio */
1752                 bio_for_each_folio_all(fi, clone) {
1753                         if (folio_test_large(fi.folio)) {
1754                                 percpu_counter_sub(&cc->n_allocated_pages,
1755                                                 1 << folio_order(fi.folio));
1756                                 folio_put(fi.folio);
1757                         } else {
1758                                 mempool_free(&fi.folio->page, &cc->page_pool);
1759                         }
1760                 }
1761         }
1762 }
1763
1764 static void crypt_io_init(struct dm_crypt_io *io, struct crypt_config *cc,
1765                           struct bio *bio, sector_t sector)
1766 {
1767         io->cc = cc;
1768         io->base_bio = bio;
1769         io->sector = sector;
1770         io->error = 0;
1771         io->ctx.aead_recheck = false;
1772         io->ctx.aead_failed = false;
1773         io->ctx.r.req = NULL;
1774         io->integrity_metadata = NULL;
1775         io->integrity_metadata_from_pool = false;
1776         atomic_set(&io->io_pending, 0);
1777 }
1778
1779 static void crypt_inc_pending(struct dm_crypt_io *io)
1780 {
1781         atomic_inc(&io->io_pending);
1782 }
1783
1784 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io);
1785
1786 /*
1787  * One of the bios was finished. Check for completion of
1788  * the whole request and correctly clean up the buffer.
1789  */
1790 static void crypt_dec_pending(struct dm_crypt_io *io)
1791 {
1792         struct crypt_config *cc = io->cc;
1793         struct bio *base_bio = io->base_bio;
1794         blk_status_t error = io->error;
1795
1796         if (!atomic_dec_and_test(&io->io_pending))
1797                 return;
1798
1799         if (likely(!io->ctx.aead_recheck) && unlikely(io->ctx.aead_failed) &&
1800             cc->on_disk_tag_size && bio_data_dir(base_bio) == READ) {
1801                 io->ctx.aead_recheck = true;
1802                 io->ctx.aead_failed = false;
1803                 io->error = 0;
1804                 kcryptd_queue_read(io);
1805                 return;
1806         }
1807
1808         if (io->ctx.r.req)
1809                 crypt_free_req(cc, io->ctx.r.req, base_bio);
1810
1811         if (unlikely(io->integrity_metadata_from_pool))
1812                 mempool_free(io->integrity_metadata, &io->cc->tag_pool);
1813         else
1814                 kfree(io->integrity_metadata);
1815
1816         base_bio->bi_status = error;
1817
1818         bio_endio(base_bio);
1819 }
1820
1821 /*
1822  * kcryptd/kcryptd_io:
1823  *
1824  * Needed because it would be very unwise to do decryption in an
1825  * interrupt context.
1826  *
1827  * kcryptd performs the actual encryption or decryption.
1828  *
1829  * kcryptd_io performs the IO submission.
1830  *
1831  * They must be separated as otherwise the final stages could be
1832  * starved by new requests which can block in the first stages due
1833  * to memory allocation.
1834  *
1835  * The work is done per CPU global for all dm-crypt instances.
1836  * They should not depend on each other and do not block.
1837  */
1838 static void crypt_endio(struct bio *clone)
1839 {
1840         struct dm_crypt_io *io = clone->bi_private;
1841         struct crypt_config *cc = io->cc;
1842         unsigned int rw = bio_data_dir(clone);
1843         blk_status_t error = clone->bi_status;
1844
1845         if (io->ctx.aead_recheck && !error) {
1846                 kcryptd_queue_crypt(io);
1847                 return;
1848         }
1849
1850         /*
1851          * free the processed pages
1852          */
1853         if (rw == WRITE || io->ctx.aead_recheck)
1854                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1855
1856         bio_put(clone);
1857
1858         if (rw == READ && !error) {
1859                 kcryptd_queue_crypt(io);
1860                 return;
1861         }
1862
1863         if (unlikely(error))
1864                 io->error = error;
1865
1866         crypt_dec_pending(io);
1867 }
1868
1869 #define CRYPT_MAP_READ_GFP GFP_NOWAIT
1870
1871 static int kcryptd_io_read(struct dm_crypt_io *io, gfp_t gfp)
1872 {
1873         struct crypt_config *cc = io->cc;
1874         struct bio *clone;
1875
1876         if (io->ctx.aead_recheck) {
1877                 if (!(gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1878                         return 1;
1879                 crypt_inc_pending(io);
1880                 clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
1881                 if (unlikely(!clone)) {
1882                         crypt_dec_pending(io);
1883                         return 1;
1884                 }
1885                 clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1886                 crypt_convert_init(cc, &io->ctx, clone, clone, io->sector);
1887                 io->saved_bi_iter = clone->bi_iter;
1888                 dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
1889                 return 0;
1890         }
1891
1892         /*
1893          * We need the original biovec array in order to decrypt the whole bio
1894          * data *afterwards* -- thanks to immutable biovecs we don't need to
1895          * worry about the block layer modifying the biovec array; so leverage
1896          * bio_alloc_clone().
1897          */
1898         clone = bio_alloc_clone(cc->dev->bdev, io->base_bio, gfp, &cc->bs);
1899         if (!clone)
1900                 return 1;
1901         clone->bi_private = io;
1902         clone->bi_end_io = crypt_endio;
1903
1904         crypt_inc_pending(io);
1905
1906         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1907
1908         if (dm_crypt_integrity_io_alloc(io, clone)) {
1909                 crypt_dec_pending(io);
1910                 bio_put(clone);
1911                 return 1;
1912         }
1913
1914         dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
1915         return 0;
1916 }
1917
1918 static void kcryptd_io_read_work(struct work_struct *work)
1919 {
1920         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1921
1922         crypt_inc_pending(io);
1923         if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOIO))
1924                 io->error = BLK_STS_RESOURCE;
1925         crypt_dec_pending(io);
1926 }
1927
1928 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io)
1929 {
1930         struct crypt_config *cc = io->cc;
1931
1932         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_io_read_work);
1933         queue_work(cc->io_queue, &io->work);
1934 }
1935
1936 static void kcryptd_io_write(struct dm_crypt_io *io)
1937 {
1938         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1939
1940         dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
1941 }
1942
1943 #define crypt_io_from_node(node) rb_entry((node), struct dm_crypt_io, rb_node)
1944
1945 static int dmcrypt_write(void *data)
1946 {
1947         struct crypt_config *cc = data;
1948         struct dm_crypt_io *io;
1949
1950         while (1) {
1951                 struct rb_root write_tree;
1952                 struct blk_plug plug;
1953
1954                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_lock);
1955 continue_locked:
1956
1957                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
1958                         goto pop_from_list;
1959
1960                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1961
1962                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_lock);
1963
1964                 if (unlikely(kthread_should_stop())) {
1965                         set_current_state(TASK_RUNNING);
1966                         break;
1967                 }
1968
1969                 schedule();
1970
1971                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_lock);
1972                 goto continue_locked;
1973
1974 pop_from_list:
1975                 write_tree = cc->write_tree;
1976                 cc->write_tree = RB_ROOT;
1977                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_lock);
1978
1979                 BUG_ON(rb_parent(write_tree.rb_node));
1980
1981                 /*
1982                  * Note: we cannot walk the tree here with rb_next because
1983                  * the structures may be freed when kcryptd_io_write is called.
1984                  */
1985                 blk_start_plug(&plug);
1986                 do {
1987                         io = crypt_io_from_node(rb_first(&write_tree));
1988                         rb_erase(&io->rb_node, &write_tree);
1989                         kcryptd_io_write(io);
1990                         cond_resched();
1991                 } while (!RB_EMPTY_ROOT(&write_tree));
1992                 blk_finish_plug(&plug);
1993         }
1994         return 0;
1995 }
1996
1997 static void kcryptd_crypt_write_io_submit(struct dm_crypt_io *io, int async)
1998 {
1999         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
2000         struct crypt_config *cc = io->cc;
2001         unsigned long flags;
2002         sector_t sector;
2003         struct rb_node **rbp, *parent;
2004
2005         if (unlikely(io->error)) {
2006                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
2007                 bio_put(clone);
2008                 crypt_dec_pending(io);
2009                 return;
2010         }
2011
2012         /* crypt_convert should have filled the clone bio */
2013         BUG_ON(io->ctx.iter_out.bi_size);
2014
2015         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
2016
2017         if ((likely(!async) && test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags)) ||
2018             test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags)) {
2019                 dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
2020                 return;
2021         }
2022
2023         spin_lock_irqsave(&cc->write_thread_lock, flags);
2024         if (RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
2025                 wake_up_process(cc->write_thread);
2026         rbp = &cc->write_tree.rb_node;
2027         parent = NULL;
2028         sector = io->sector;
2029         while (*rbp) {
2030                 parent = *rbp;
2031                 if (sector < crypt_io_from_node(parent)->sector)
2032                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
2033                 else
2034                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
2035         }
2036         rb_link_node(&io->rb_node, parent, rbp);
2037         rb_insert_color(&io->rb_node, &cc->write_tree);
2038         spin_unlock_irqrestore(&cc->write_thread_lock, flags);
2039 }
2040
2041 static bool kcryptd_crypt_write_inline(struct crypt_config *cc,
2042                                        struct convert_context *ctx)
2043
2044 {
2045         if (!test_bit(DM_CRYPT_WRITE_INLINE, &cc->flags))
2046                 return false;
2047
2048         /*
2049          * Note: zone append writes (REQ_OP_ZONE_APPEND) do not have ordering
2050          * constraints so they do not need to be issued inline by
2051          * kcryptd_crypt_write_convert().
2052          */
2053         switch (bio_op(ctx->bio_in)) {
2054         case REQ_OP_WRITE:
2055         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
2056                 return true;
2057         default:
2058                 return false;
2059         }
2060 }
2061
2062 static void kcryptd_crypt_write_continue(struct work_struct *work)
2063 {
2064         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
2065         struct crypt_config *cc = io->cc;
2066         struct convert_context *ctx = &io->ctx;
2067         int crypt_finished;
2068         sector_t sector = io->sector;
2069         blk_status_t r;
2070
2071         wait_for_completion(&ctx->restart);
2072         reinit_completion(&ctx->restart);
2073
2074         r = crypt_convert(cc, &io->ctx, true, false);
2075         if (r)
2076                 io->error = r;
2077         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending);
2078         if (!crypt_finished && kcryptd_crypt_write_inline(cc, ctx)) {
2079                 /* Wait for completion signaled by kcryptd_async_done() */
2080                 wait_for_completion(&ctx->restart);
2081                 crypt_finished = 1;
2082         }
2083
2084         /* Encryption was already finished, submit io now */
2085         if (crypt_finished) {
2086                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
2087                 io->sector = sector;
2088         }
2089
2090         crypt_dec_pending(io);
2091 }
2092
2093 static void kcryptd_crypt_write_convert(struct dm_crypt_io *io)
2094 {
2095         struct crypt_config *cc = io->cc;
2096         struct convert_context *ctx = &io->ctx;
2097         struct bio *clone;
2098         int crypt_finished;
2099         sector_t sector = io->sector;
2100         blk_status_t r;
2101
2102         /*
2103          * Prevent io from disappearing until this function completes.
2104          */
2105         crypt_inc_pending(io);
2106         crypt_convert_init(cc, ctx, NULL, io->base_bio, sector);
2107
2108         clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
2109         if (unlikely(!clone)) {
2110                 io->error = BLK_STS_IOERR;
2111                 goto dec;
2112         }
2113
2114         io->ctx.bio_out = clone;
2115         io->ctx.iter_out = clone->bi_iter;
2116
2117         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
2118                 bio_copy_data(clone, io->base_bio);
2119                 io->ctx.bio_in = clone;
2120                 io->ctx.iter_in = clone->bi_iter;
2121         }
2122
2123         sector += bio_sectors(clone);
2124
2125         crypt_inc_pending(io);
2126         r = crypt_convert(cc, ctx,
2127                           test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags), true);
2128         /*
2129          * Crypto API backlogged the request, because its queue was full
2130          * and we're in softirq context, so continue from a workqueue
2131          * (TODO: is it actually possible to be in softirq in the write path?)
2132          */
2133         if (r == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
2134                 INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt_write_continue);
2135                 queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
2136                 return;
2137         }
2138         if (r)
2139                 io->error = r;
2140         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending);
2141         if (!crypt_finished && kcryptd_crypt_write_inline(cc, ctx)) {
2142                 /* Wait for completion signaled by kcryptd_async_done() */
2143                 wait_for_completion(&ctx->restart);
2144                 crypt_finished = 1;
2145         }
2146
2147         /* Encryption was already finished, submit io now */
2148         if (crypt_finished) {
2149                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
2150                 io->sector = sector;
2151         }
2152
2153 dec:
2154         crypt_dec_pending(io);
2155 }
2156
2157 static void kcryptd_crypt_read_done(struct dm_crypt_io *io)
2158 {
2159         if (io->ctx.aead_recheck) {
2160                 if (!io->error) {
2161                         io->ctx.bio_in->bi_iter = io->saved_bi_iter;
2162                         bio_copy_data(io->base_bio, io->ctx.bio_in);
2163                 }
2164                 crypt_free_buffer_pages(io->cc, io->ctx.bio_in);
2165                 bio_put(io->ctx.bio_in);
2166         }
2167         crypt_dec_pending(io);
2168 }
2169
2170 static void kcryptd_crypt_read_continue(struct work_struct *work)
2171 {
2172         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
2173         struct crypt_config *cc = io->cc;
2174         blk_status_t r;
2175
2176         wait_for_completion(&io->ctx.restart);
2177         reinit_completion(&io->ctx.restart);
2178
2179         r = crypt_convert(cc, &io->ctx, true, false);
2180         if (r)
2181                 io->error = r;
2182
2183         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
2184                 kcryptd_crypt_read_done(io);
2185
2186         crypt_dec_pending(io);
2187 }
2188
2189 static void kcryptd_crypt_read_convert(struct dm_crypt_io *io)
2190 {
2191         struct crypt_config *cc = io->cc;
2192         blk_status_t r;
2193
2194         crypt_inc_pending(io);
2195
2196         if (io->ctx.aead_recheck) {
2197                 io->ctx.cc_sector = io->sector + cc->iv_offset;
2198                 r = crypt_convert(cc, &io->ctx,
2199                                   test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags), true);
2200         } else {
2201                 crypt_convert_init(cc, &io->ctx, io->base_bio, io->base_bio,
2202                                    io->sector);
2203
2204                 r = crypt_convert(cc, &io->ctx,
2205                                   test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags), true);
2206         }
2207         /*
2208          * Crypto API backlogged the request, because its queue was full
2209          * and we're in softirq context, so continue from a workqueue
2210          */
2211         if (r == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
2212                 INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt_read_continue);
2213                 queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
2214                 return;
2215         }
2216         if (r)
2217                 io->error = r;
2218
2219         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
2220                 kcryptd_crypt_read_done(io);
2221
2222         crypt_dec_pending(io);
2223 }
2224
2225 static void kcryptd_async_done(void *data, int error)
2226 {
2227         struct dm_crypt_request *dmreq = data;
2228         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
2229         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
2230         struct crypt_config *cc = io->cc;
2231
2232         /*
2233          * A request from crypto driver backlog is going to be processed now,
2234          * finish the completion and continue in crypt_convert().
2235          * (Callback will be called for the second time for this request.)
2236          */
2237         if (error == -EINPROGRESS) {
2238                 complete(&ctx->restart);
2239                 return;
2240         }
2241
2242         if (!error && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
2243                 error = cc->iv_gen_ops->post(cc, org_iv_of_dmreq(cc, dmreq), dmreq);
2244
2245         if (error == -EBADMSG) {
2246                 sector_t s = le64_to_cpu(*org_sector_of_dmreq(cc, dmreq));
2247
2248                 ctx->aead_failed = true;
2249                 if (ctx->aead_recheck) {
2250                         DMERR_LIMIT("%pg: INTEGRITY AEAD ERROR, sector %llu",
2251                                     ctx->bio_in->bi_bdev, s);
2252                         dm_audit_log_bio(DM_MSG_PREFIX, "integrity-aead",
2253                                          ctx->bio_in, s, 0);
2254                 }
2255                 io->error = BLK_STS_PROTECTION;
2256         } else if (error < 0)
2257                 io->error = BLK_STS_IOERR;
2258
2259         crypt_free_req(cc, req_of_dmreq(cc, dmreq), io->base_bio);
2260
2261         if (!atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending))
2262                 return;
2263
2264         /*
2265          * The request is fully completed: for inline writes, let
2266          * kcryptd_crypt_write_convert() do the IO submission.
2267          */
2268         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
2269                 kcryptd_crypt_read_done(io);
2270                 return;
2271         }
2272
2273         if (kcryptd_crypt_write_inline(cc, ctx)) {
2274                 complete(&ctx->restart);
2275                 return;
2276         }
2277
2278         kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 1);
2279 }
2280
2281 static void kcryptd_crypt(struct work_struct *work)
2282 {
2283         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
2284
2285         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
2286                 kcryptd_crypt_read_convert(io);
2287         else
2288                 kcryptd_crypt_write_convert(io);
2289 }
2290
2291 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io)
2292 {
2293         struct crypt_config *cc = io->cc;
2294
2295         if ((bio_data_dir(io->base_bio) == READ && test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags)) ||
2296             (bio_data_dir(io->base_bio) == WRITE && test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags))) {
2297                 /*
2298                  * in_hardirq(): Crypto API's skcipher_walk_first() refuses to work in hard IRQ context.
2299                  * irqs_disabled(): the kernel may run some IO completion from the idle thread, but
2300                  * it is being executed with irqs disabled.
2301                  */
2302                 if (in_hardirq() || irqs_disabled()) {
2303                         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
2304                         queue_work(system_bh_wq, &io->work);
2305                         return;
2306                 } else {
2307                         kcryptd_crypt(&io->work);
2308                         return;
2309                 }
2310         }
2311
2312         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
2313         queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
2314 }
2315
2316 static void crypt_free_tfms_aead(struct crypt_config *cc)
2317 {
2318         if (!cc->cipher_tfm.tfms_aead)
2319                 return;
2320
2321         if (cc->cipher_tfm.tfms_aead[0] && !IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0])) {
2322                 crypto_free_aead(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0]);
2323                 cc->cipher_tfm.tfms_aead[0] = NULL;
2324         }
2325
2326         kfree(cc->cipher_tfm.tfms_aead);
2327         cc->cipher_tfm.tfms_aead = NULL;
2328 }
2329
2330 static void crypt_free_tfms_skcipher(struct crypt_config *cc)
2331 {
2332         unsigned int i;
2333
2334         if (!cc->cipher_tfm.tfms)
2335                 return;
2336
2337         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++)
2338                 if (cc->cipher_tfm.tfms[i] && !IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms[i])) {
2339                         crypto_free_skcipher(cc->cipher_tfm.tfms[i]);
2340                         cc->cipher_tfm.tfms[i] = NULL;
2341                 }
2342
2343         kfree(cc->cipher_tfm.tfms);
2344         cc->cipher_tfm.tfms = NULL;
2345 }
2346
2347 static void crypt_free_tfms(struct crypt_config *cc)
2348 {
2349         if (crypt_integrity_aead(cc))
2350                 crypt_free_tfms_aead(cc);
2351         else
2352                 crypt_free_tfms_skcipher(cc);
2353 }
2354
2355 static int crypt_alloc_tfms_skcipher(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
2356 {
2357         unsigned int i;
2358         int err;
2359
2360         cc->cipher_tfm.tfms = kcalloc(cc->tfms_count,
2361                                       sizeof(struct crypto_skcipher *),
2362                                       GFP_KERNEL);
2363         if (!cc->cipher_tfm.tfms)
2364                 return -ENOMEM;
2365
2366         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
2367                 cc->cipher_tfm.tfms[i] = crypto_alloc_skcipher(ciphermode, 0,
2368                                                 CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
2369                 if (IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms[i])) {
2370                         err = PTR_ERR(cc->cipher_tfm.tfms[i]);
2371                         crypt_free_tfms(cc);
2372                         return err;
2373                 }
2374         }
2375
2376         /*
2377          * dm-crypt performance can vary greatly depending on which crypto
2378          * algorithm implementation is used.  Help people debug performance
2379          * problems by logging the ->cra_driver_name.
2380          */
2381         DMDEBUG_LIMIT("%s using implementation \"%s\"", ciphermode,
2382                crypto_skcipher_alg(any_tfm(cc))->base.cra_driver_name);
2383         return 0;
2384 }
2385
2386 static int crypt_alloc_tfms_aead(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
2387 {
2388         int err;
2389
2390         cc->cipher_tfm.tfms = kmalloc(sizeof(struct crypto_aead *), GFP_KERNEL);
2391         if (!cc->cipher_tfm.tfms)
2392                 return -ENOMEM;
2393
2394         cc->cipher_tfm.tfms_aead[0] = crypto_alloc_aead(ciphermode, 0,
2395                                                 CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
2396         if (IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0])) {
2397                 err = PTR_ERR(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0]);
2398                 crypt_free_tfms(cc);
2399                 return err;
2400         }
2401
2402         DMDEBUG_LIMIT("%s using implementation \"%s\"", ciphermode,
2403                crypto_aead_alg(any_tfm_aead(cc))->base.cra_driver_name);
2404         return 0;
2405 }
2406
2407 static int crypt_alloc_tfms(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
2408 {
2409         if (crypt_integrity_aead(cc))
2410                 return crypt_alloc_tfms_aead(cc, ciphermode);
2411         else
2412                 return crypt_alloc_tfms_skcipher(cc, ciphermode);
2413 }
2414
2415 static unsigned int crypt_subkey_size(struct crypt_config *cc)
2416 {
2417         return (cc->key_size - cc->key_extra_size) >> ilog2(cc->tfms_count);
2418 }
2419
2420 static unsigned int crypt_authenckey_size(struct crypt_config *cc)
2421 {
2422         return crypt_subkey_size(cc) + RTA_SPACE(sizeof(struct crypto_authenc_key_param));
2423 }
2424
2425 /*
2426  * If AEAD is composed like authenc(hmac(sha256),xts(aes)),
2427  * the key must be for some reason in special format.
2428  * This funcion converts cc->key to this special format.
2429  */
2430 static void crypt_copy_authenckey(char *p, const void *key,
2431                                   unsigned int enckeylen, unsigned int authkeylen)
2432 {
2433         struct crypto_authenc_key_param *param;
2434         struct rtattr *rta;
2435
2436         rta = (struct rtattr *)p;
2437         param = RTA_DATA(rta);
2438         param->enckeylen = cpu_to_be32(enckeylen);
2439         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
2440         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
2441         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
2442         memcpy(p, key + enckeylen, authkeylen);
2443         p += authkeylen;
2444         memcpy(p, key, enckeylen);
2445 }
2446
2447 static int crypt_setkey(struct crypt_config *cc)
2448 {
2449         unsigned int subkey_size;
2450         int err = 0, i, r;
2451
2452         /* Ignore extra keys (which are used for IV etc) */
2453         subkey_size = crypt_subkey_size(cc);
2454
2455         if (crypt_integrity_hmac(cc)) {
2456                 if (subkey_size < cc->key_mac_size)
2457                         return -EINVAL;
2458
2459                 crypt_copy_authenckey(cc->authenc_key, cc->key,
2460                                       subkey_size - cc->key_mac_size,
2461                                       cc->key_mac_size);
2462         }
2463
2464         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
2465                 if (crypt_integrity_hmac(cc))
2466                         r = crypto_aead_setkey(cc->cipher_tfm.tfms_aead[i],
2467                                 cc->authenc_key, crypt_authenckey_size(cc));
2468                 else if (crypt_integrity_aead(cc))
2469                         r = crypto_aead_setkey(cc->cipher_tfm.tfms_aead[i],
2470                                                cc->key + (i * subkey_size),
2471                                                subkey_size);
2472                 else
2473                         r = crypto_skcipher_setkey(cc->cipher_tfm.tfms[i],
2474                                                    cc->key + (i * subkey_size),
2475                                                    subkey_size);
2476                 if (r)
2477                         err = r;
2478         }
2479
2480         if (crypt_integrity_hmac(cc))
2481                 memzero_explicit(cc->authenc_key, crypt_authenckey_size(cc));
2482
2483         return err;
2484 }
2485
2486 #ifdef CONFIG_KEYS
2487
2488 static bool contains_whitespace(const char *str)
2489 {
2490         while (*str)
2491                 if (isspace(*str++))
2492                         return true;
2493         return false;
2494 }
2495
2496 static int set_key_user(struct crypt_config *cc, struct key *key)
2497 {
2498         const struct user_key_payload *ukp;
2499
2500         ukp = user_key_payload_locked(key);
2501         if (!ukp)
2502                 return -EKEYREVOKED;
2503
2504         if (cc->key_size != ukp->datalen)
2505                 return -EINVAL;
2506
2507         memcpy(cc->key, ukp->data, cc->key_size);
2508
2509         return 0;
2510 }
2511
2512 static int set_key_encrypted(struct crypt_config *cc, struct key *key)
2513 {
2514         const struct encrypted_key_payload *ekp;
2515
2516         ekp = key->payload.data[0];
2517         if (!ekp)
2518                 return -EKEYREVOKED;
2519
2520         if (cc->key_size != ekp->decrypted_datalen)
2521                 return -EINVAL;
2522
2523         memcpy(cc->key, ekp->decrypted_data, cc->key_size);
2524
2525         return 0;
2526 }
2527
2528 static int set_key_trusted(struct crypt_config *cc, struct key *key)
2529 {
2530         const struct trusted_key_payload *tkp;
2531
2532         tkp = key->payload.data[0];
2533         if (!tkp)
2534                 return -EKEYREVOKED;
2535
2536         if (cc->key_size != tkp->key_len)
2537                 return -EINVAL;
2538
2539         memcpy(cc->key, tkp->key, cc->key_size);
2540
2541         return 0;
2542 }
2543
2544 static int crypt_set_keyring_key(struct crypt_config *cc, const char *key_string)
2545 {
2546         char *new_key_string, *key_desc;
2547         int ret;
2548         struct key_type *type;
2549         struct key *key;
2550         int (*set_key)(struct crypt_config *cc, struct key *key);
2551
2552         /*
2553          * Reject key_string with whitespace. dm core currently lacks code for
2554          * proper whitespace escaping in arguments on DM_TABLE_STATUS path.
2555          */
2556         if (contains_whitespace(key_string)) {
2557                 DMERR("whitespace chars not allowed in key string");
2558                 return -EINVAL;
2559         }
2560
2561         /* look for next ':' separating key_type from key_description */
2562         key_desc = strchr(key_string, ':');
2563         if (!key_desc || key_desc == key_string || !strlen(key_desc + 1))
2564                 return -EINVAL;
2565
2566         if (!strncmp(key_string, "logon:", key_desc - key_string + 1)) {
2567                 type = &key_type_logon;
2568                 set_key = set_key_user;
2569         } else if (!strncmp(key_string, "user:", key_desc - key_string + 1)) {
2570                 type = &key_type_user;
2571                 set_key = set_key_user;
2572         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_ENCRYPTED_KEYS) &&
2573                    !strncmp(key_string, "encrypted:", key_desc - key_string + 1)) {
2574                 type = &key_type_encrypted;
2575                 set_key = set_key_encrypted;
2576         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_TRUSTED_KEYS) &&
2577                    !strncmp(key_string, "trusted:", key_desc - key_string + 1)) {
2578                 type = &key_type_trusted;
2579                 set_key = set_key_trusted;
2580         } else {
2581                 return -EINVAL;
2582         }
2583
2584         new_key_string = kstrdup(key_string, GFP_KERNEL);
2585         if (!new_key_string)
2586                 return -ENOMEM;
2587
2588         key = request_key(type, key_desc + 1, NULL);
2589         if (IS_ERR(key)) {
2590                 kfree_sensitive(new_key_string);
2591                 return PTR_ERR(key);
2592         }
2593
2594         down_read(&key->sem);
2595
2596         ret = set_key(cc, key);
2597         if (ret < 0) {
2598                 up_read(&key->sem);
2599                 key_put(key);
2600                 kfree_sensitive(new_key_string);
2601                 return ret;
2602         }
2603
2604         up_read(&key->sem);
2605         key_put(key);
2606
2607         /* clear the flag since following operations may invalidate previously valid key */
2608         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2609
2610         ret = crypt_setkey(cc);
2611
2612         if (!ret) {
2613                 set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2614                 kfree_sensitive(cc->key_string);
2615                 cc->key_string = new_key_string;
2616         } else
2617                 kfree_sensitive(new_key_string);
2618
2619         return ret;
2620 }
2621
2622 static int get_key_size(char **key_string)
2623 {
2624         char *colon, dummy;
2625         int ret;
2626
2627         if (*key_string[0] != ':')
2628                 return strlen(*key_string) >> 1;
2629
2630         /* look for next ':' in key string */
2631         colon = strpbrk(*key_string + 1, ":");
2632         if (!colon)
2633                 return -EINVAL;
2634
2635         if (sscanf(*key_string + 1, "%u%c", &ret, &dummy) != 2 || dummy != ':')
2636                 return -EINVAL;
2637
2638         *key_string = colon;
2639
2640         /* remaining key string should be :<logon|user>:<key_desc> */
2641
2642         return ret;
2643 }
2644
2645 #else
2646
2647 static int crypt_set_keyring_key(struct crypt_config *cc, const char *key_string)
2648 {
2649         return -EINVAL;
2650 }
2651
2652 static int get_key_size(char **key_string)
2653 {
2654         return (*key_string[0] == ':') ? -EINVAL : (int)(strlen(*key_string) >> 1);
2655 }
2656
2657 #endif /* CONFIG_KEYS */
2658
2659 static int crypt_set_key(struct crypt_config *cc, char *key)
2660 {
2661         int r = -EINVAL;
2662         int key_string_len = strlen(key);
2663
2664         /* Hyphen (which gives a key_size of zero) means there is no key. */
2665         if (!cc->key_size && strcmp(key, "-"))
2666                 goto out;
2667
2668         /* ':' means the key is in kernel keyring, short-circuit normal key processing */
2669         if (key[0] == ':') {
2670                 r = crypt_set_keyring_key(cc, key + 1);
2671                 goto out;
2672         }
2673
2674         /* clear the flag since following operations may invalidate previously valid key */
2675         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2676
2677         /* wipe references to any kernel keyring key */
2678         kfree_sensitive(cc->key_string);
2679         cc->key_string = NULL;
2680
2681         /* Decode key from its hex representation. */
2682         if (cc->key_size && hex2bin(cc->key, key, cc->key_size) < 0)
2683                 goto out;
2684
2685         r = crypt_setkey(cc);
2686         if (!r)
2687                 set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2688
2689 out:
2690         /* Hex key string not needed after here, so wipe it. */
2691         memset(key, '0', key_string_len);
2692
2693         return r;
2694 }
2695
2696 static int crypt_wipe_key(struct crypt_config *cc)
2697 {
2698         int r;
2699
2700         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2701         get_random_bytes(&cc->key, cc->key_size);
2702
2703         /* Wipe IV private keys */
2704         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->wipe) {
2705                 r = cc->iv_gen_ops->wipe(cc);
2706                 if (r)
2707                         return r;
2708         }
2709
2710         kfree_sensitive(cc->key_string);
2711         cc->key_string = NULL;
2712         r = crypt_setkey(cc);
2713         memset(&cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
2714
2715         return r;
2716 }
2717
2718 static void crypt_calculate_pages_per_client(void)
2719 {
2720         unsigned long pages = (totalram_pages() - totalhigh_pages()) * DM_CRYPT_MEMORY_PERCENT / 100;
2721
2722         if (!dm_crypt_clients_n)
2723                 return;
2724
2725         pages /= dm_crypt_clients_n;
2726         if (pages < DM_CRYPT_MIN_PAGES_PER_CLIENT)
2727                 pages = DM_CRYPT_MIN_PAGES_PER_CLIENT;
2728         dm_crypt_pages_per_client = pages;
2729 }
2730
2731 static void *crypt_page_alloc(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
2732 {
2733         struct crypt_config *cc = pool_data;
2734         struct page *page;
2735
2736         /*
2737          * Note, percpu_counter_read_positive() may over (and under) estimate
2738          * the current usage by at most (batch - 1) * num_online_cpus() pages,
2739          * but avoids potential spinlock contention of an exact result.
2740          */
2741         if (unlikely(percpu_counter_read_positive(&cc->n_allocated_pages) >= dm_crypt_pages_per_client) &&
2742             likely(gfp_mask & __GFP_NORETRY))
2743                 return NULL;
2744
2745         page = alloc_page(gfp_mask);
2746         if (likely(page != NULL))
2747                 percpu_counter_add(&cc->n_allocated_pages, 1);
2748
2749         return page;
2750 }
2751
2752 static void crypt_page_free(void *page, void *pool_data)
2753 {
2754         struct crypt_config *cc = pool_data;
2755
2756         __free_page(page);
2757         percpu_counter_sub(&cc->n_allocated_pages, 1);
2758 }
2759
2760 static void crypt_dtr(struct dm_target *ti)
2761 {
2762         struct crypt_config *cc = ti->private;
2763
2764         ti->private = NULL;
2765
2766         if (!cc)
2767                 return;
2768
2769         if (cc->write_thread)
2770                 kthread_stop(cc->write_thread);
2771
2772         if (cc->io_queue)
2773                 destroy_workqueue(cc->io_queue);
2774         if (cc->crypt_queue)
2775                 destroy_workqueue(cc->crypt_queue);
2776
2777         if (cc->workqueue_id)
2778                 ida_free(&workqueue_ida, cc->workqueue_id);
2779
2780         crypt_free_tfms(cc);
2781
2782         bioset_exit(&cc->bs);
2783
2784         mempool_exit(&cc->page_pool);
2785         mempool_exit(&cc->req_pool);
2786         mempool_exit(&cc->tag_pool);
2787
2788         WARN_ON(percpu_counter_sum(&cc->n_allocated_pages) != 0);
2789         percpu_counter_destroy(&cc->n_allocated_pages);
2790
2791         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->dtr)
2792                 cc->iv_gen_ops->dtr(cc);
2793
2794         if (cc->dev)
2795                 dm_put_device(ti, cc->dev);
2796
2797         kfree_sensitive(cc->cipher_string);
2798         kfree_sensitive(cc->key_string);
2799         kfree_sensitive(cc->cipher_auth);
2800         kfree_sensitive(cc->authenc_key);
2801
2802         mutex_destroy(&cc->bio_alloc_lock);
2803
2804         /* Must zero key material before freeing */
2805         kfree_sensitive(cc);
2806
2807         spin_lock(&dm_crypt_clients_lock);
2808         WARN_ON(!dm_crypt_clients_n);
2809         dm_crypt_clients_n--;
2810         crypt_calculate_pages_per_client();
2811         spin_unlock(&dm_crypt_clients_lock);
2812
2813         dm_audit_log_dtr(DM_MSG_PREFIX, ti, 1);
2814 }
2815
2816 static int crypt_ctr_ivmode(struct dm_target *ti, const char *ivmode)
2817 {
2818         struct crypt_config *cc = ti->private;
2819
2820         if (crypt_integrity_aead(cc))
2821                 cc->iv_size = crypto_aead_ivsize(any_tfm_aead(cc));
2822         else
2823                 cc->iv_size = crypto_skcipher_ivsize(any_tfm(cc));
2824
2825         if (cc->iv_size)
2826                 /* at least a 64 bit sector number should fit in our buffer */
2827                 cc->iv_size = max(cc->iv_size,
2828                                   (unsigned int)(sizeof(u64) / sizeof(u8)));
2829         else if (ivmode) {
2830                 DMWARN("Selected cipher does not support IVs");
2831                 ivmode = NULL;
2832         }
2833
2834         /* Choose ivmode, see comments at iv code. */
2835         if (ivmode == NULL)
2836                 cc->iv_gen_ops = NULL;
2837         else if (strcmp(ivmode, "plain") == 0)
2838                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain_ops;
2839         else if (strcmp(ivmode, "plain64") == 0)
2840                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64_ops;
2841         else if (strcmp(ivmode, "plain64be") == 0)
2842                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64be_ops;
2843         else if (strcmp(ivmode, "essiv") == 0)
2844                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_essiv_ops;
2845         else if (strcmp(ivmode, "benbi") == 0)
2846                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_benbi_ops;
2847         else if (strcmp(ivmode, "null") == 0)
2848                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_null_ops;
2849         else if (strcmp(ivmode, "eboiv") == 0)
2850                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_eboiv_ops;
2851         else if (strcmp(ivmode, "elephant") == 0) {
2852                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_elephant_ops;
2853                 cc->key_parts = 2;
2854                 cc->key_extra_size = cc->key_size / 2;
2855                 if (cc->key_extra_size > ELEPHANT_MAX_KEY_SIZE)
2856                         return -EINVAL;
2857                 set_bit(CRYPT_ENCRYPT_PREPROCESS, &cc->cipher_flags);
2858         } else if (strcmp(ivmode, "lmk") == 0) {
2859                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_lmk_ops;
2860                 /*
2861                  * Version 2 and 3 is recognised according
2862                  * to length of provided multi-key string.
2863                  * If present (version 3), last key is used as IV seed.
2864                  * All keys (including IV seed) are always the same size.
2865                  */
2866                 if (cc->key_size % cc->key_parts) {
2867                         cc->key_parts++;
2868                         cc->key_extra_size = cc->key_size / cc->key_parts;
2869                 }
2870         } else if (strcmp(ivmode, "tcw") == 0) {
2871                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_tcw_ops;
2872                 cc->key_parts += 2; /* IV + whitening */
2873                 cc->key_extra_size = cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE;
2874         } else if (strcmp(ivmode, "random") == 0) {
2875                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_random_ops;
2876                 /* Need storage space in integrity fields. */
2877                 cc->integrity_iv_size = cc->iv_size;
2878         } else {
2879                 ti->error = "Invalid IV mode";
2880                 return -EINVAL;
2881         }
2882
2883         return 0;
2884 }
2885
2886 /*
2887  * Workaround to parse HMAC algorithm from AEAD crypto API spec.
2888  * The HMAC is needed to calculate tag size (HMAC digest size).
2889  * This should be probably done by crypto-api calls (once available...)
2890  */
2891 static int crypt_ctr_auth_cipher(struct crypt_config *cc, char *cipher_api)
2892 {
2893         char *start, *end, *mac_alg = NULL;
2894         struct crypto_ahash *mac;
2895
2896         if (!strstarts(cipher_api, "authenc("))
2897                 return 0;
2898
2899         start = strchr(cipher_api, '(');
2900         end = strchr(cipher_api, ',');
2901         if (!start || !end || ++start > end)
2902                 return -EINVAL;
2903
2904         mac_alg = kmemdup_nul(start, end - start, GFP_KERNEL);
2905         if (!mac_alg)
2906                 return -ENOMEM;
2907
2908         mac = crypto_alloc_ahash(mac_alg, 0, CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
2909         kfree(mac_alg);
2910
2911         if (IS_ERR(mac))
2912                 return PTR_ERR(mac);
2913
2914         cc->key_mac_size = crypto_ahash_digestsize(mac);
2915         crypto_free_ahash(mac);
2916
2917         cc->authenc_key = kmalloc(crypt_authenckey_size(cc), GFP_KERNEL);
2918         if (!cc->authenc_key)
2919                 return -ENOMEM;
2920
2921         return 0;
2922 }
2923
2924 static int crypt_ctr_cipher_new(struct dm_target *ti, char *cipher_in, char *key,
2925                                 char **ivmode, char **ivopts)
2926 {
2927         struct crypt_config *cc = ti->private;
2928         char *tmp, *cipher_api, buf[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
2929         int ret = -EINVAL;
2930
2931         cc->tfms_count = 1;
2932
2933         /*
2934          * New format (capi: prefix)
2935          * capi:cipher_api_spec-iv:ivopts
2936          */
2937         tmp = &cipher_in[strlen("capi:")];
2938
2939         /* Separate IV options if present, it can contain another '-' in hash name */
2940         *ivopts = strrchr(tmp, ':');
2941         if (*ivopts) {
2942                 **ivopts = '\0';
2943                 (*ivopts)++;
2944         }
2945         /* Parse IV mode */
2946         *ivmode = strrchr(tmp, '-');
2947         if (*ivmode) {
2948                 **ivmode = '\0';
2949                 (*ivmode)++;
2950         }
2951         /* The rest is crypto API spec */
2952         cipher_api = tmp;
2953
2954         /* Alloc AEAD, can be used only in new format. */
2955         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
2956                 ret = crypt_ctr_auth_cipher(cc, cipher_api);
2957                 if (ret < 0) {
2958                         ti->error = "Invalid AEAD cipher spec";
2959                         return ret;
2960                 }
2961         }
2962
2963         if (*ivmode && !strcmp(*ivmode, "lmk"))
2964                 cc->tfms_count = 64;
2965
2966         if (*ivmode && !strcmp(*ivmode, "essiv")) {
2967                 if (!*ivopts) {
2968                         ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
2969                         return -EINVAL;
2970                 }
2971                 ret = snprintf(buf, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "essiv(%s,%s)",
2972                                cipher_api, *ivopts);
2973                 if (ret < 0 || ret >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME) {
2974                         ti->error = "Cannot allocate cipher string";
2975                         return -ENOMEM;
2976                 }
2977                 cipher_api = buf;
2978         }
2979
2980         cc->key_parts = cc->tfms_count;
2981
2982         /* Allocate cipher */
2983         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
2984         if (ret < 0) {
2985                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
2986                 return ret;
2987         }
2988
2989         if (crypt_integrity_aead(cc))
2990                 cc->iv_size = crypto_aead_ivsize(any_tfm_aead(cc));
2991         else
2992                 cc->iv_size = crypto_skcipher_ivsize(any_tfm(cc));
2993
2994         return 0;
2995 }
2996
2997 static int crypt_ctr_cipher_old(struct dm_target *ti, char *cipher_in, char *key,
2998                                 char **ivmode, char **ivopts)
2999 {
3000         struct crypt_config *cc = ti->private;
3001         char *tmp, *cipher, *chainmode, *keycount;
3002         char *cipher_api = NULL;
3003         int ret = -EINVAL;
3004         char dummy;
3005
3006         if (strchr(cipher_in, '(') || crypt_integrity_aead(cc)) {
3007                 ti->error = "Bad cipher specification";
3008                 return -EINVAL;
3009         }
3010
3011         /*
3012          * Legacy dm-crypt cipher specification
3013          * cipher[:keycount]-mode-iv:ivopts
3014          */
3015         tmp = cipher_in;
3016         keycount = strsep(&tmp, "-");
3017         cipher = strsep(&keycount, ":");
3018
3019         if (!keycount)
3020                 cc->tfms_count = 1;
3021         else if (sscanf(keycount, "%u%c", &cc->tfms_count, &dummy) != 1 ||
3022                  !is_power_of_2(cc->tfms_count)) {
3023                 ti->error = "Bad cipher key count specification";
3024                 return -EINVAL;
3025         }
3026         cc->key_parts = cc->tfms_count;
3027
3028         chainmode = strsep(&tmp, "-");
3029         *ivmode = strsep(&tmp, ":");
3030         *ivopts = tmp;
3031
3032         /*
3033          * For compatibility with the original dm-crypt mapping format, if
3034          * only the cipher name is supplied, use cbc-plain.
3035          */
3036         if (!chainmode || (!strcmp(chainmode, "plain") && !*ivmode)) {
3037                 chainmode = "cbc";
3038                 *ivmode = "plain";
3039         }
3040
3041         if (strcmp(chainmode, "ecb") && !*ivmode) {
3042                 ti->error = "IV mechanism required";
3043                 return -EINVAL;
3044         }
3045
3046         cipher_api = kmalloc(CRYPTO_MAX_ALG_NAME, GFP_KERNEL);
3047         if (!cipher_api)
3048                 goto bad_mem;
3049
3050         if (*ivmode && !strcmp(*ivmode, "essiv")) {
3051                 if (!*ivopts) {
3052                         ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
3053                         kfree(cipher_api);
3054                         return -EINVAL;
3055                 }
3056                 ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
3057                                "essiv(%s(%s),%s)", chainmode, cipher, *ivopts);
3058         } else {
3059                 ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
3060                                "%s(%s)", chainmode, cipher);
3061         }
3062         if (ret < 0 || ret >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME) {
3063                 kfree(cipher_api);
3064                 goto bad_mem;
3065         }
3066
3067         /* Allocate cipher */
3068         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
3069         if (ret < 0) {
3070                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
3071                 kfree(cipher_api);
3072                 return ret;
3073         }
3074         kfree(cipher_api);
3075
3076         return 0;
3077 bad_mem:
3078         ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
3079         return -ENOMEM;
3080 }
3081
3082 static int crypt_ctr_cipher(struct dm_target *ti, char *cipher_in, char *key)
3083 {
3084         struct crypt_config *cc = ti->private;
3085         char *ivmode = NULL, *ivopts = NULL;
3086         int ret;
3087
3088         cc->cipher_string = kstrdup(cipher_in, GFP_KERNEL);
3089         if (!cc->cipher_string) {
3090                 ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
3091                 return -ENOMEM;
3092         }
3093
3094         if (strstarts(cipher_in, "capi:"))
3095                 ret = crypt_ctr_cipher_new(ti, cipher_in, key, &ivmode, &ivopts);
3096         else
3097                 ret = crypt_ctr_cipher_old(ti, cipher_in, key, &ivmode, &ivopts);
3098         if (ret)
3099                 return ret;
3100
3101         /* Initialize IV */
3102         ret = crypt_ctr_ivmode(ti, ivmode);
3103         if (ret < 0)
3104                 return ret;
3105
3106         /* Initialize and set key */
3107         ret = crypt_set_key(cc, key);
3108         if (ret < 0) {
3109                 ti->error = "Error decoding and setting key";
3110                 return ret;
3111         }
3112
3113         /* Allocate IV */
3114         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->ctr) {
3115                 ret = cc->iv_gen_ops->ctr(cc, ti, ivopts);
3116                 if (ret < 0) {
3117                         ti->error = "Error creating IV";
3118                         return ret;
3119                 }
3120         }
3121
3122         /* Initialize IV (set keys for ESSIV etc) */
3123         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init) {
3124                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
3125                 if (ret < 0) {
3126                         ti->error = "Error initialising IV";
3127                         return ret;
3128                 }
3129         }
3130
3131         /* wipe the kernel key payload copy */
3132         if (cc->key_string)
3133                 memset(cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
3134
3135         return ret;
3136 }
3137
3138 static int crypt_ctr_optional(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
3139 {
3140         struct crypt_config *cc = ti->private;
3141         struct dm_arg_set as;
3142         static const struct dm_arg _args[] = {
3143                 {0, 9, "Invalid number of feature args"},
3144         };
3145         unsigned int opt_params, val;
3146         const char *opt_string, *sval;
3147         char dummy;
3148         int ret;
3149
3150         /* Optional parameters */
3151         as.argc = argc;
3152         as.argv = argv;
3153
3154         ret = dm_read_arg_group(_args, &as, &opt_params, &ti->error);
3155         if (ret)
3156                 return ret;
3157
3158         while (opt_params--) {
3159                 opt_string = dm_shift_arg(&as);
3160                 if (!opt_string) {
3161                         ti->error = "Not enough feature arguments";
3162                         return -EINVAL;
3163                 }
3164
3165                 if (!strcasecmp(opt_string, "allow_discards"))
3166                         ti->num_discard_bios = 1;
3167
3168                 else if (!strcasecmp(opt_string, "same_cpu_crypt"))
3169                         set_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
3170                 else if (!strcasecmp(opt_string, "high_priority"))
3171                         set_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags);
3172
3173                 else if (!strcasecmp(opt_string, "submit_from_crypt_cpus"))
3174                         set_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
3175                 else if (!strcasecmp(opt_string, "no_read_workqueue"))
3176                         set_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags);
3177                 else if (!strcasecmp(opt_string, "no_write_workqueue"))
3178                         set_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags);
3179                 else if (sscanf(opt_string, "integrity:%u:", &val) == 1) {
3180                         if (val == 0 || val > MAX_TAG_SIZE) {
3181                                 ti->error = "Invalid integrity arguments";
3182                                 return -EINVAL;
3183                         }
3184                         cc->on_disk_tag_size = val;
3185                         sval = strchr(opt_string + strlen("integrity:"), ':') + 1;
3186                         if (!strcasecmp(sval, "aead")) {
3187                                 set_bit(CRYPT_MODE_INTEGRITY_AEAD, &cc->cipher_flags);
3188                         } else if (strcasecmp(sval, "none")) {
3189                                 ti->error = "Unknown integrity profile";
3190                                 return -EINVAL;
3191                         }
3192
3193                         cc->cipher_auth = kstrdup(sval, GFP_KERNEL);
3194                         if (!cc->cipher_auth)
3195                                 return -ENOMEM;
3196                 } else if (sscanf(opt_string, "sector_size:%hu%c", &cc->sector_size, &dummy) == 1) {
3197                         if (cc->sector_size < (1 << SECTOR_SHIFT) ||
3198                             cc->sector_size > 4096 ||
3199                             (cc->sector_size & (cc->sector_size - 1))) {
3200                                 ti->error = "Invalid feature value for sector_size";
3201                                 return -EINVAL;
3202                         }
3203                         if (ti->len & ((cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) {
3204                                 ti->error = "Device size is not multiple of sector_size feature";
3205                                 return -EINVAL;
3206                         }
3207                         cc->sector_shift = __ffs(cc->sector_size) - SECTOR_SHIFT;
3208                 } else if (!strcasecmp(opt_string, "iv_large_sectors"))
3209                         set_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags);
3210                 else {
3211                         ti->error = "Invalid feature arguments";
3212                         return -EINVAL;
3213                 }
3214         }
3215
3216         return 0;
3217 }
3218
3219 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
3220 static int crypt_report_zones(struct dm_target *ti,
3221                 struct dm_report_zones_args *args, unsigned int nr_zones)
3222 {
3223         struct crypt_config *cc = ti->private;
3224
3225         return dm_report_zones(cc->dev->bdev, cc->start,
3226                         cc->start + dm_target_offset(ti, args->next_sector),
3227                         args, nr_zones);
3228 }
3229 #else
3230 #define crypt_report_zones NULL
3231 #endif
3232
3233 /*
3234  * Construct an encryption mapping:
3235  * <cipher> [<key>|:<key_size>:<user|logon>:<key_description>] <iv_offset> <dev_path> <start>
3236  */
3237 static int crypt_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
3238 {
3239         struct crypt_config *cc;
3240         const char *devname = dm_table_device_name(ti->table);
3241         int key_size, wq_id;
3242         unsigned int align_mask;
3243         unsigned int common_wq_flags;
3244         unsigned long long tmpll;
3245         int ret;
3246         size_t iv_size_padding, additional_req_size;
3247         char dummy;
3248
3249         if (argc < 5) {
3250                 ti->error = "Not enough arguments";
3251                 return -EINVAL;
3252         }
3253
3254         key_size = get_key_size(&argv[1]);
3255         if (key_size < 0) {
3256                 ti->error = "Cannot parse key size";
3257                 return -EINVAL;
3258         }
3259
3260         cc = kzalloc(struct_size(cc, key, key_size), GFP_KERNEL);
3261         if (!cc) {
3262                 ti->error = "Cannot allocate encryption context";
3263                 return -ENOMEM;
3264         }
3265         cc->key_size = key_size;
3266         cc->sector_size = (1 << SECTOR_SHIFT);
3267         cc->sector_shift = 0;
3268
3269         ti->private = cc;
3270
3271         spin_lock(&dm_crypt_clients_lock);
3272         dm_crypt_clients_n++;
3273         crypt_calculate_pages_per_client();
3274         spin_unlock(&dm_crypt_clients_lock);
3275
3276         ret = percpu_counter_init(&cc->n_allocated_pages, 0, GFP_KERNEL);
3277         if (ret < 0)
3278                 goto bad;
3279
3280         /* Optional parameters need to be read before cipher constructor */
3281         if (argc > 5) {
3282                 ret = crypt_ctr_optional(ti, argc - 5, &argv[5]);
3283                 if (ret)
3284                         goto bad;
3285         }
3286
3287         ret = crypt_ctr_cipher(ti, argv[0], argv[1]);
3288         if (ret < 0)
3289                 goto bad;
3290
3291         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
3292                 cc->dmreq_start = sizeof(struct aead_request);
3293                 cc->dmreq_start += crypto_aead_reqsize(any_tfm_aead(cc));
3294                 align_mask = crypto_aead_alignmask(any_tfm_aead(cc));
3295         } else {
3296                 cc->dmreq_start = sizeof(struct skcipher_request);
3297                 cc->dmreq_start += crypto_skcipher_reqsize(any_tfm(cc));
3298                 align_mask = crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc));
3299         }
3300         cc->dmreq_start = ALIGN(cc->dmreq_start, __alignof__(struct dm_crypt_request));
3301
3302         if (align_mask < CRYPTO_MINALIGN) {
3303                 /* Allocate the padding exactly */
3304                 iv_size_padding = -(cc->dmreq_start + sizeof(struct dm_crypt_request))
3305                                 & align_mask;
3306         } else {
3307                 /*
3308                  * If the cipher requires greater alignment than kmalloc
3309                  * alignment, we don't know the exact position of the
3310                  * initialization vector. We must assume worst case.
3311                  */
3312                 iv_size_padding = align_mask;
3313         }
3314
3315         /*  ...| IV + padding | original IV | original sec. number | bio tag offset | */
3316         additional_req_size = sizeof(struct dm_crypt_request) +
3317                 iv_size_padding + cc->iv_size +
3318                 cc->iv_size +
3319                 sizeof(uint64_t) +
3320                 sizeof(unsigned int);
3321
3322         ret = mempool_init_kmalloc_pool(&cc->req_pool, MIN_IOS, cc->dmreq_start + additional_req_size);
3323         if (ret) {
3324                 ti->error = "Cannot allocate crypt request mempool";
3325                 goto bad;
3326         }
3327
3328         cc->per_bio_data_size = ti->per_io_data_size =
3329                 ALIGN(sizeof(struct dm_crypt_io) + cc->dmreq_start + additional_req_size,
3330                       ARCH_DMA_MINALIGN);
3331
3332         ret = mempool_init(&cc->page_pool, BIO_MAX_VECS, crypt_page_alloc, crypt_page_free, cc);
3333         if (ret) {
3334                 ti->error = "Cannot allocate page mempool";
3335                 goto bad;
3336         }
3337
3338         ret = bioset_init(&cc->bs, MIN_IOS, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
3339         if (ret) {
3340                 ti->error = "Cannot allocate crypt bioset";
3341                 goto bad;
3342         }
3343
3344         mutex_init(&cc->bio_alloc_lock);
3345
3346         ret = -EINVAL;
3347         if ((sscanf(argv[2], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) ||
3348             (tmpll & ((cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1))) {
3349                 ti->error = "Invalid iv_offset sector";
3350                 goto bad;
3351         }
3352         cc->iv_offset = tmpll;
3353
3354         ret = dm_get_device(ti, argv[3], dm_table_get_mode(ti->table), &cc->dev);
3355         if (ret) {
3356                 ti->error = "Device lookup failed";
3357                 goto bad;
3358         }
3359
3360         ret = -EINVAL;
3361         if (sscanf(argv[4], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1 || tmpll != (sector_t)tmpll) {
3362                 ti->error = "Invalid device sector";
3363                 goto bad;
3364         }
3365         cc->start = tmpll;
3366
3367         if (bdev_is_zoned(cc->dev->bdev)) {
3368                 /*
3369                  * For zoned block devices, we need to preserve the issuer write
3370                  * ordering. To do so, disable write workqueues and force inline
3371                  * encryption completion.
3372                  */
3373                 set_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags);
3374                 set_bit(DM_CRYPT_WRITE_INLINE, &cc->flags);
3375
3376                 /*
3377                  * All zone append writes to a zone of a zoned block device will
3378                  * have the same BIO sector, the start of the zone. When the
3379                  * cypher IV mode uses sector values, all data targeting a
3380                  * zone will be encrypted using the first sector numbers of the
3381                  * zone. This will not result in write errors but will
3382                  * cause most reads to fail as reads will use the sector values
3383                  * for the actual data locations, resulting in IV mismatch.
3384                  * To avoid this problem, ask DM core to emulate zone append
3385                  * operations with regular writes.
3386                  */
3387                 DMDEBUG("Zone append operations will be emulated");
3388                 ti->emulate_zone_append = true;
3389         }
3390
3391         if (crypt_integrity_aead(cc) || cc->integrity_iv_size) {
3392                 ret = crypt_integrity_ctr(cc, ti);
3393                 if (ret)
3394                         goto bad;
3395
3396                 cc->tag_pool_max_sectors = POOL_ENTRY_SIZE / cc->on_disk_tag_size;
3397                 if (!cc->tag_pool_max_sectors)
3398                         cc->tag_pool_max_sectors = 1;
3399
3400                 ret = mempool_init_kmalloc_pool(&cc->tag_pool, MIN_IOS,
3401                         cc->tag_pool_max_sectors * cc->on_disk_tag_size);
3402                 if (ret) {
3403                         ti->error = "Cannot allocate integrity tags mempool";
3404                         goto bad;
3405                 }
3406
3407                 cc->tag_pool_max_sectors <<= cc->sector_shift;
3408         }
3409
3410         wq_id = ida_alloc_min(&workqueue_ida, 1, GFP_KERNEL);
3411         if (wq_id < 0) {
3412                 ti->error = "Couldn't get workqueue id";
3413                 ret = wq_id;
3414                 goto bad;
3415         }
3416         cc->workqueue_id = wq_id;
3417
3418         ret = -ENOMEM;
3419         common_wq_flags = WQ_MEM_RECLAIM | WQ_SYSFS;
3420         if (test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags))
3421                 common_wq_flags |= WQ_HIGHPRI;
3422
3423         cc->io_queue = alloc_workqueue("kcryptd_io-%s-%d", common_wq_flags, 1, devname, wq_id);
3424         if (!cc->io_queue) {
3425                 ti->error = "Couldn't create kcryptd io queue";
3426                 goto bad;
3427         }
3428
3429         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags)) {
3430                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd-%s-%d",
3431                                                   common_wq_flags | WQ_CPU_INTENSIVE,
3432                                                   1, devname, wq_id);
3433         } else {
3434                 /*
3435                  * While crypt_queue is certainly CPU intensive, the use of
3436                  * WQ_CPU_INTENSIVE is meaningless with WQ_UNBOUND.
3437                  */
3438                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd-%s-%d",
3439                                                   common_wq_flags | WQ_UNBOUND,
3440                                                   num_online_cpus(), devname, wq_id);
3441         }
3442         if (!cc->crypt_queue) {
3443                 ti->error = "Couldn't create kcryptd queue";
3444                 goto bad;
3445         }
3446
3447         spin_lock_init(&cc->write_thread_lock);
3448         cc->write_tree = RB_ROOT;
3449
3450         cc->write_thread = kthread_run(dmcrypt_write, cc, "dmcrypt_write/%s", devname);
3451         if (IS_ERR(cc->write_thread)) {
3452                 ret = PTR_ERR(cc->write_thread);
3453                 cc->write_thread = NULL;
3454                 ti->error = "Couldn't spawn write thread";
3455                 goto bad;
3456         }
3457         if (test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags))
3458                 set_user_nice(cc->write_thread, MIN_NICE);
3459
3460         ti->num_flush_bios = 1;
3461         ti->limit_swap_bios = true;
3462         ti->accounts_remapped_io = true;
3463
3464         dm_audit_log_ctr(DM_MSG_PREFIX, ti, 1);
3465         return 0;
3466
3467 bad:
3468         dm_audit_log_ctr(DM_MSG_PREFIX, ti, 0);
3469         crypt_dtr(ti);
3470         return ret;
3471 }
3472
3473 static int crypt_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
3474 {
3475         struct dm_crypt_io *io;
3476         struct crypt_config *cc = ti->private;
3477
3478         /*
3479          * If bio is REQ_PREFLUSH or REQ_OP_DISCARD, just bypass crypt queues.
3480          * - for REQ_PREFLUSH device-mapper core ensures that no IO is in-flight
3481          * - for REQ_OP_DISCARD caller must use flush if IO ordering matters
3482          */
3483         if (unlikely(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH ||
3484             bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)) {
3485                 bio_set_dev(bio, cc->dev->bdev);
3486                 if (bio_sectors(bio))
3487                         bio->bi_iter.bi_sector = cc->start +
3488                                 dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector);
3489                 return DM_MAPIO_REMAPPED;
3490         }
3491
3492         /*
3493          * Check if bio is too large, split as needed.
3494          */
3495         if (unlikely(bio->bi_iter.bi_size > (BIO_MAX_VECS << PAGE_SHIFT)) &&
3496             (bio_data_dir(bio) == WRITE || cc->on_disk_tag_size))
3497                 dm_accept_partial_bio(bio, ((BIO_MAX_VECS << PAGE_SHIFT) >> SECTOR_SHIFT));
3498
3499         /*
3500          * Ensure that bio is a multiple of internal sector encryption size
3501          * and is aligned to this size as defined in IO hints.
3502          */
3503         if (unlikely((bio->bi_iter.bi_sector & ((cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) != 0))
3504                 return DM_MAPIO_KILL;
3505
3506         if (unlikely(bio->bi_iter.bi_size & (cc->sector_size - 1)))
3507                 return DM_MAPIO_KILL;
3508
3509         io = dm_per_bio_data(bio, cc->per_bio_data_size);
3510         crypt_io_init(io, cc, bio, dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector));
3511
3512         if (cc->on_disk_tag_size) {
3513                 unsigned int tag_len = cc->on_disk_tag_size * (bio_sectors(bio) >> cc->sector_shift);
3514
3515                 if (unlikely(tag_len > KMALLOC_MAX_SIZE))
3516                         io->integrity_metadata = NULL;
3517                 else
3518                         io->integrity_metadata = kmalloc(tag_len, GFP_NOIO | __GFP_NORETRY | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
3519
3520                 if (unlikely(!io->integrity_metadata)) {
3521                         if (bio_sectors(bio) > cc->tag_pool_max_sectors)
3522                                 dm_accept_partial_bio(bio, cc->tag_pool_max_sectors);
3523                         io->integrity_metadata = mempool_alloc(&cc->tag_pool, GFP_NOIO);
3524                         io->integrity_metadata_from_pool = true;
3525                 }
3526         }
3527
3528         if (crypt_integrity_aead(cc))
3529                 io->ctx.r.req_aead = (struct aead_request *)(io + 1);
3530         else
3531                 io->ctx.r.req = (struct skcipher_request *)(io + 1);
3532
3533         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
3534                 if (kcryptd_io_read(io, CRYPT_MAP_READ_GFP))
3535                         kcryptd_queue_read(io);
3536         } else
3537                 kcryptd_queue_crypt(io);
3538
3539         return DM_MAPIO_SUBMITTED;
3540 }
3541
3542 static char hex2asc(unsigned char c)
3543 {
3544         return c + '0' + ((unsigned int)(9 - c) >> 4 & 0x27);
3545 }
3546
3547 static void crypt_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
3548                          unsigned int status_flags, char *result, unsigned int maxlen)
3549 {
3550         struct crypt_config *cc = ti->private;
3551         unsigned int i, sz = 0;
3552         int num_feature_args = 0;
3553
3554         switch (type) {
3555         case STATUSTYPE_INFO:
3556                 result[0] = '\0';
3557                 break;
3558
3559         case STATUSTYPE_TABLE:
3560                 DMEMIT("%s ", cc->cipher_string);
3561
3562                 if (cc->key_size > 0) {
3563                         if (cc->key_string)
3564                                 DMEMIT(":%u:%s", cc->key_size, cc->key_string);
3565                         else {
3566                                 for (i = 0; i < cc->key_size; i++) {
3567                                         DMEMIT("%c%c", hex2asc(cc->key[i] >> 4),
3568                                                hex2asc(cc->key[i] & 0xf));
3569                                 }
3570                         }
3571                 } else
3572                         DMEMIT("-");
3573
3574                 DMEMIT(" %llu %s %llu", (unsigned long long)cc->iv_offset,
3575                                 cc->dev->name, (unsigned long long)cc->start);
3576
3577                 num_feature_args += !!ti->num_discard_bios;
3578                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
3579                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags);
3580                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
3581                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags);
3582                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags);
3583                 num_feature_args += cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT);
3584                 num_feature_args += test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags);
3585                 if (cc->on_disk_tag_size)
3586                         num_feature_args++;
3587                 if (num_feature_args) {
3588                         DMEMIT(" %d", num_feature_args);
3589                         if (ti->num_discard_bios)
3590                                 DMEMIT(" allow_discards");
3591                         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
3592                                 DMEMIT(" same_cpu_crypt");
3593                         if (test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags))
3594                                 DMEMIT(" high_priority");
3595                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags))
3596                                 DMEMIT(" submit_from_crypt_cpus");
3597                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags))
3598                                 DMEMIT(" no_read_workqueue");
3599                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags))
3600                                 DMEMIT(" no_write_workqueue");
3601                         if (cc->on_disk_tag_size)
3602                                 DMEMIT(" integrity:%u:%s", cc->on_disk_tag_size, cc->cipher_auth);
3603                         if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT))
3604                                 DMEMIT(" sector_size:%d", cc->sector_size);
3605                         if (test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags))
3606                                 DMEMIT(" iv_large_sectors");
3607                 }
3608                 break;
3609
3610         case STATUSTYPE_IMA:
3611                 DMEMIT_TARGET_NAME_VERSION(ti->type);
3612                 DMEMIT(",allow_discards=%c", ti->num_discard_bios ? 'y' : 'n');
3613                 DMEMIT(",same_cpu_crypt=%c", test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags) ? 'y' : 'n');
3614                 DMEMIT(",high_priority=%c", test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags) ? 'y' : 'n');
3615                 DMEMIT(",submit_from_crypt_cpus=%c", test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags) ?
3616                        'y' : 'n');
3617                 DMEMIT(",no_read_workqueue=%c", test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags) ?
3618                        'y' : 'n');
3619                 DMEMIT(",no_write_workqueue=%c", test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags) ?
3620                        'y' : 'n');
3621                 DMEMIT(",iv_large_sectors=%c", test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags) ?
3622                        'y' : 'n');
3623
3624                 if (cc->on_disk_tag_size)
3625                         DMEMIT(",integrity_tag_size=%u,cipher_auth=%s",
3626                                cc->on_disk_tag_size, cc->cipher_auth);
3627                 if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT))
3628                         DMEMIT(",sector_size=%d", cc->sector_size);
3629                 if (cc->cipher_string)
3630                         DMEMIT(",cipher_string=%s", cc->cipher_string);
3631
3632                 DMEMIT(",key_size=%u", cc->key_size);
3633                 DMEMIT(",key_parts=%u", cc->key_parts);
3634                 DMEMIT(",key_extra_size=%u", cc->key_extra_size);
3635                 DMEMIT(",key_mac_size=%u", cc->key_mac_size);
3636                 DMEMIT(";");
3637                 break;
3638         }
3639 }
3640
3641 static void crypt_postsuspend(struct dm_target *ti)
3642 {
3643         struct crypt_config *cc = ti->private;
3644
3645         set_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
3646 }
3647
3648 static int crypt_preresume(struct dm_target *ti)
3649 {
3650         struct crypt_config *cc = ti->private;
3651
3652         if (!test_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags)) {
3653                 DMERR("aborting resume - crypt key is not set.");
3654                 return -EAGAIN;
3655         }
3656
3657         return 0;
3658 }
3659
3660 static void crypt_resume(struct dm_target *ti)
3661 {
3662         struct crypt_config *cc = ti->private;
3663
3664         clear_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
3665 }
3666
3667 /* Message interface
3668  *      key set <key>
3669  *      key wipe
3670  */
3671 static int crypt_message(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv,
3672                          char *result, unsigned int maxlen)
3673 {
3674         struct crypt_config *cc = ti->private;
3675         int key_size, ret = -EINVAL;
3676
3677         if (argc < 2)
3678                 goto error;
3679
3680         if (!strcasecmp(argv[0], "key")) {
3681                 if (!test_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags)) {
3682                         DMWARN("not suspended during key manipulation.");
3683                         return -EINVAL;
3684                 }
3685                 if (argc == 3 && !strcasecmp(argv[1], "set")) {
3686                         /* The key size may not be changed. */
3687                         key_size = get_key_size(&argv[2]);
3688                         if (key_size < 0 || cc->key_size != key_size) {
3689                                 memset(argv[2], '0', strlen(argv[2]));
3690                                 return -EINVAL;
3691                         }
3692
3693                         ret = crypt_set_key(cc, argv[2]);
3694                         if (ret)
3695                                 return ret;
3696                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init)
3697                                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
3698                         /* wipe the kernel key payload copy */
3699                         if (cc->key_string)
3700                                 memset(cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
3701                         return ret;
3702                 }
3703                 if (argc == 2 && !strcasecmp(argv[1], "wipe"))
3704                         return crypt_wipe_key(cc);
3705         }
3706
3707 error:
3708         DMWARN("unrecognised message received.");
3709         return -EINVAL;
3710 }
3711
3712 static int crypt_iterate_devices(struct dm_target *ti,
3713                                  iterate_devices_callout_fn fn, void *data)
3714 {
3715         struct crypt_config *cc = ti->private;
3716
3717         return fn(ti, cc->dev, cc->start, ti->len, data);
3718 }
3719
3720 static void crypt_io_hints(struct dm_target *ti, struct queue_limits *limits)
3721 {
3722         struct crypt_config *cc = ti->private;
3723
3724         limits->logical_block_size =
3725                 max_t(unsigned int, limits->logical_block_size, cc->sector_size);
3726         limits->physical_block_size =
3727                 max_t(unsigned int, limits->physical_block_size, cc->sector_size);
3728         limits->io_min = max_t(unsigned int, limits->io_min, cc->sector_size);
3729         limits->dma_alignment = limits->logical_block_size - 1;
3730 }
3731
3732 static struct target_type crypt_target = {
3733         .name   = "crypt",
3734         .version = {1, 26, 0},
3735         .module = THIS_MODULE,
3736         .ctr    = crypt_ctr,
3737         .dtr    = crypt_dtr,
3738         .features = DM_TARGET_ZONED_HM,
3739         .report_zones = crypt_report_zones,
3740         .map    = crypt_map,
3741         .status = crypt_status,
3742         .postsuspend = crypt_postsuspend,
3743         .preresume = crypt_preresume,
3744         .resume = crypt_resume,
3745         .message = crypt_message,
3746         .iterate_devices = crypt_iterate_devices,
3747         .io_hints = crypt_io_hints,
3748 };
3749 module_dm(crypt);
3750
3751 MODULE_AUTHOR("Jana Saout <[email protected]>");
3752 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " target for transparent encryption / decryption");
3753 MODULE_LICENSE("GPL");