drivers/md/dm-crypt.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003 Jana Saout <[email protected]>
   3  * Copyright (C) 2004 Clemens Fruhwirth <[email protected]>
   4  * Copyright (C) 2006-2015 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   5  * Copyright (C) 2013 Milan Broz <[email protected]>
   6  *
   7  * This file is released under the GPL.
   8  */
   9
  10 #include <linux/completion.h>
  11 #include <linux/err.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/bio.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/mempool.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/crypto.h>
  20 #include <linux/workqueue.h>
  21 #include <linux/kthread.h>
  22 #include <linux/backing-dev.h>
  23 #include <linux/atomic.h>
  24 #include <linux/scatterlist.h>
  25 #include <linux/rbtree.h>
  26 #include <asm/page.h>
  27 #include <asm/unaligned.h>
  28 #include <crypto/hash.h>
  29 #include <crypto/md5.h>
  30 #include <crypto/algapi.h>
  31
  32 #include <linux/device-mapper.h>
  33
  34 #define DM_MSG_PREFIX "crypt"
  35
  36 /*
  37  * context holding the current state of a multi-part conversion
  38  */
  39 struct convert_context {
  40         struct completion restart;
  41         struct bio *bio_in;
  42         struct bio *bio_out;
  43         struct bvec_iter iter_in;
  44         struct bvec_iter iter_out;
  45         sector_t cc_sector;
  46         atomic_t cc_pending;
  47         struct ablkcipher_request *req;
  48 };
  49
  50 /*
  51  * per bio private data
  52  */
  53 struct dm_crypt_io {
  54         struct crypt_config *cc;
  55         struct bio *base_bio;
  56         struct work_struct work;
  57
  58         struct convert_context ctx;
  59
  60         atomic_t io_pending;
  61         int error;
  62         sector_t sector;
  63
  64         struct rb_node rb_node;
  65 } CRYPTO_MINALIGN_ATTR;
  66
  67 struct dm_crypt_request {
  68         struct convert_context *ctx;
  69         struct scatterlist sg_in;
  70         struct scatterlist sg_out;
  71         sector_t iv_sector;
  72 };
  73
  74 struct crypt_config;
  75
  76 struct crypt_iv_operations {
  77         int (*ctr)(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
  78                    const char *opts);
  79         void (*dtr)(struct crypt_config *cc);
  80         int (*init)(struct crypt_config *cc);
  81         int (*wipe)(struct crypt_config *cc);
  82         int (*generator)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
  83                          struct dm_crypt_request *dmreq);
  84         int (*post)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
  85                     struct dm_crypt_request *dmreq);
  86 };
  87
  88 struct iv_essiv_private {
  89         struct crypto_hash *hash_tfm;
  90         u8 *salt;
  91 };
  92
  93 struct iv_benbi_private {
  94         int shift;
  95 };
  96
  97 #define LMK_SEED_SIZE 64 /* hash + 0 */
  98 struct iv_lmk_private {
  99         struct crypto_shash *hash_tfm;
 100         u8 *seed;
 101 };
 102
 103 #define TCW_WHITENING_SIZE 16
 104 struct iv_tcw_private {
 105         struct crypto_shash *crc32_tfm;
 106         u8 *iv_seed;
 107         u8 *whitening;
 108 };
 109
 110 /*
 111  * Crypt: maps a linear range of a block device
 112  * and encrypts / decrypts at the same time.
 113  */
 114 enum flags { DM_CRYPT_SUSPENDED, DM_CRYPT_KEY_VALID,
 115              DM_CRYPT_SAME_CPU, DM_CRYPT_NO_OFFLOAD };
 116
 117 /*
 118  * The fields in here must be read only after initialization.
 119  */
 120 struct crypt_config {
 121         struct dm_dev *dev;
 122         sector_t start;
 123
 124         /*
 125          * pool for per bio private data, crypto requests and
 126          * encryption requeusts/buffer pages
 127          */
 128         mempool_t *req_pool;
 129         mempool_t *page_pool;
 130         struct bio_set *bs;
 131         struct mutex bio_alloc_lock;
 132
 133         struct workqueue_struct *io_queue;
 134         struct workqueue_struct *crypt_queue;
 135
 136         struct task_struct *write_thread;
 137         wait_queue_head_t write_thread_wait;
 138         struct rb_root write_tree;
 139
 140         char *cipher;
 141         char *cipher_string;
 142
 143         struct crypt_iv_operations *iv_gen_ops;
 144         union {
 145                 struct iv_essiv_private essiv;
 146                 struct iv_benbi_private benbi;
 147                 struct iv_lmk_private lmk;
 148                 struct iv_tcw_private tcw;
 149         } iv_gen_private;
 150         sector_t iv_offset;
 151         unsigned int iv_size;
 152
 153         /* ESSIV: struct crypto_cipher *essiv_tfm */
 154         void *iv_private;
 155         struct crypto_ablkcipher **tfms;
 156         unsigned tfms_count;
 157
 158         /*
 159          * Layout of each crypto request:
 160          *
 161          *   struct ablkcipher_request
 162          *      context
 163          *      padding
 164          *   struct dm_crypt_request
 165          *      padding
 166          *   IV
 167          *
 168          * The padding is added so that dm_crypt_request and the IV are
 169          * correctly aligned.
 170          */
 171         unsigned int dmreq_start;
 172
 173         unsigned int per_bio_data_size;
 174
 175         unsigned long flags;
 176         unsigned int key_size;
 177         unsigned int key_parts;      /* independent parts in key buffer */
 178         unsigned int key_extra_size; /* additional keys length */
 179         u8 key[0];
 180 };
 181
 182 #define MIN_IOS        16
 183
 184 static void clone_init(struct dm_crypt_io *, struct bio *);
 185 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io);
 186 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc, struct dm_crypt_request *dmreq);
 187
 188 /*
 189  * Use this to access cipher attributes that are the same for each CPU.
 190  */
 191 static struct crypto_ablkcipher *any_tfm(struct crypt_config *cc)
 192 {
 193         return cc->tfms[0];
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Different IV generation algorithms:
 198  *
 199  * plain: the initial vector is the 32-bit little-endian version of the sector
 200  *        number, padded with zeros if necessary.
 201  *
 202  * plain64: the initial vector is the 64-bit little-endian version of the sector
 203  *        number, padded with zeros if necessary.
 204  *
 205  * essiv: "encrypted sector|salt initial vector", the sector number is
 206  *        encrypted with the bulk cipher using a salt as key. The salt
 207  *        should be derived from the bulk cipher's key via hashing.
 208  *
 209  * benbi: the 64-bit "big-endian 'narrow block'-count", starting at 1
 210  *        (needed for LRW-32-AES and possible other narrow block modes)
 211  *
 212  * null: the initial vector is always zero.  Provides compatibility with
 213  *       obsolete loop_fish2 devices.  Do not use for new devices.
 214  *
 215  * lmk:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 216  *       by the Loop-AES block device encryption system
 217  *       designed by Jari Ruusu. See http://loop-aes.sourceforge.net/
 218  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 219  *       with an IV derived from the sector number, the data and
 220  *       optionally extra IV seed.
 221  *       This means that after decryption the first block
 222  *       of sector must be tweaked according to decrypted data.
 223  *       Loop-AES can use three encryption schemes:
 224  *         version 1: is plain aes-cbc mode
 225  *         version 2: uses 64 multikey scheme with lmk IV generator
 226  *         version 3: the same as version 2 with additional IV seed
 227  *                   (it uses 65 keys, last key is used as IV seed)
 228  *
 229  * tcw:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 230  *       by the TrueCrypt device encryption system (prior to version 4.1).
 231  *       For more info see: https://gitlab.com/cryptsetup/cryptsetup/wikis/TrueCryptOnDiskFormat
 232  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 233  *       with an IV derived from initial key and the sector number.
 234  *       In addition, whitening value is applied on every sector, whitening
 235  *       is calculated from initial key, sector number and mixed using CRC32.
 236  *       Note that this encryption scheme is vulnerable to watermarking attacks
 237  *       and should be used for old compatible containers access only.
 238  *
 239  * plumb: unimplemented, see:
 240  * http://article.gmane.org/gmane.linux.kernel.device-mapper.dm-crypt/454
 241  */
 242
 243 static int crypt_iv_plain_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 244                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 245 {
 246         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 247         *(__le32 *)iv = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xffffffff);
 248
 249         return 0;
 250 }
 251
 252 static int crypt_iv_plain64_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 253                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
 254 {
 255         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 256         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 257
 258         return 0;
 259 }
 260
 261 /* Initialise ESSIV - compute salt but no local memory allocations */
 262 static int crypt_iv_essiv_init(struct crypt_config *cc)
 263 {
 264         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 265         struct hash_desc desc;
 266         struct scatterlist sg;
 267         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 268         int err;
 269
 270         sg_init_one(&sg, cc->key, cc->key_size);
 271         desc.tfm = essiv->hash_tfm;
 272         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 273
 274         err = crypto_hash_digest(&desc, &sg, cc->key_size, essiv->salt);
 275         if (err)
 276                 return err;
 277
 278         essiv_tfm = cc->iv_private;
 279
 280         err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt,
 281                             crypto_hash_digestsize(essiv->hash_tfm));
 282         if (err)
 283                 return err;
 284
 285         return 0;
 286 }
 287
 288 /* Wipe salt and reset key derived from volume key */
 289 static int crypt_iv_essiv_wipe(struct crypt_config *cc)
 290 {
 291         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 292         unsigned salt_size = crypto_hash_digestsize(essiv->hash_tfm);
 293         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 294         int r, err = 0;
 295
 296         memset(essiv->salt, 0, salt_size);
 297
 298         essiv_tfm = cc->iv_private;
 299         r = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt, salt_size);
 300         if (r)
 301                 err = r;
 302
 303         return err;
 304 }
 305
 306 /* Set up per cpu cipher state */
 307 static struct crypto_cipher *setup_essiv_cpu(struct crypt_config *cc,
 308                                              struct dm_target *ti,
 309                                              u8 *salt, unsigned saltsize)
 310 {
 311         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 312         int err;
 313
 314         /* Setup the essiv_tfm with the given salt */
 315         essiv_tfm = crypto_alloc_cipher(cc->cipher, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 316         if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 317                 ti->error = "Error allocating crypto tfm for ESSIV";
 318                 return essiv_tfm;
 319         }
 320
 321         if (crypto_cipher_blocksize(essiv_tfm) !=
 322             crypto_ablkcipher_ivsize(any_tfm(cc))) {
 323                 ti->error = "Block size of ESSIV cipher does "
 324                             "not match IV size of block cipher";
 325                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 326                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 327         }
 328
 329         err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, salt, saltsize);
 330         if (err) {
 331                 ti->error = "Failed to set key for ESSIV cipher";
 332                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 333                 return ERR_PTR(err);
 334         }
 335
 336         return essiv_tfm;
 337 }
 338
 339 static void crypt_iv_essiv_dtr(struct crypt_config *cc)
 340 {
 341         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 342         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 343
 344         crypto_free_hash(essiv->hash_tfm);
 345         essiv->hash_tfm = NULL;
 346
 347         kzfree(essiv->salt);
 348         essiv->salt = NULL;
 349
 350         essiv_tfm = cc->iv_private;
 351
 352         if (essiv_tfm)
 353                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 354
 355         cc->iv_private = NULL;
 356 }
 357
 358 static int crypt_iv_essiv_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 359                               const char *opts)
 360 {
 361         struct crypto_cipher *essiv_tfm = NULL;
 362         struct crypto_hash *hash_tfm = NULL;
 363         u8 *salt = NULL;
 364         int err;
 365
 366         if (!opts) {
 367                 ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
 368                 return -EINVAL;
 369         }
 370
 371         /* Allocate hash algorithm */
 372         hash_tfm = crypto_alloc_hash(opts, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 373         if (IS_ERR(hash_tfm)) {
 374                 ti->error = "Error initializing ESSIV hash";
 375                 err = PTR_ERR(hash_tfm);
 376                 goto bad;
 377         }
 378
 379         salt = kzalloc(crypto_hash_digestsize(hash_tfm), GFP_KERNEL);
 380         if (!salt) {
 381                 ti->error = "Error kmallocing salt storage in ESSIV";
 382                 err = -ENOMEM;
 383                 goto bad;
 384         }
 385
 386         cc->iv_gen_private.essiv.salt = salt;
 387         cc->iv_gen_private.essiv.hash_tfm = hash_tfm;
 388
 389         essiv_tfm = setup_essiv_cpu(cc, ti, salt,
 390                                 crypto_hash_digestsize(hash_tfm));
 391         if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 392                 crypt_iv_essiv_dtr(cc);
 393                 return PTR_ERR(essiv_tfm);
 394         }
 395         cc->iv_private = essiv_tfm;
 396
 397         return 0;
 398
 399 bad:
 400         if (hash_tfm && !IS_ERR(hash_tfm))
 401                 crypto_free_hash(hash_tfm);
 402         kfree(salt);
 403         return err;
 404 }
 405
 406 static int crypt_iv_essiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 407                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 408 {
 409         struct crypto_cipher *essiv_tfm = cc->iv_private;
 410
 411         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 412         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 413         crypto_cipher_encrypt_one(essiv_tfm, iv, iv);
 414
 415         return 0;
 416 }
 417
 418 static int crypt_iv_benbi_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 419                               const char *opts)
 420 {
 421         unsigned bs = crypto_ablkcipher_blocksize(any_tfm(cc));
 422         int log = ilog2(bs);
 423
 424         /* we need to calculate how far we must shift the sector count
 425          * to get the cipher block count, we use this shift in _gen */
 426
 427         if (1 << log != bs) {
 428                 ti->error = "cypher blocksize is not a power of 2";
 429                 return -EINVAL;
 430         }
 431
 432         if (log > 9) {
 433                 ti->error = "cypher blocksize is > 512";
 434                 return -EINVAL;
 435         }
 436
 437         cc->iv_gen_private.benbi.shift = 9 - log;
 438
 439         return 0;
 440 }
 441
 442 static void crypt_iv_benbi_dtr(struct crypt_config *cc)
 443 {
 444 }
 445
 446 static int crypt_iv_benbi_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 447                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 448 {
 449         __be64 val;
 450
 451         memset(iv, 0, cc->iv_size - sizeof(u64)); /* rest is cleared below */
 452
 453         val = cpu_to_be64(((u64)dmreq->iv_sector << cc->iv_gen_private.benbi.shift) + 1);
 454         put_unaligned(val, (__be64 *)(iv + cc->iv_size - sizeof(u64)));
 455
 456         return 0;
 457 }
 458
 459 static int crypt_iv_null_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 460                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 461 {
 462         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 463
 464         return 0;
 465 }
 466
 467 static void crypt_iv_lmk_dtr(struct crypt_config *cc)
 468 {
 469         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 470
 471         if (lmk->hash_tfm && !IS_ERR(lmk->hash_tfm))
 472                 crypto_free_shash(lmk->hash_tfm);
 473         lmk->hash_tfm = NULL;
 474
 475         kzfree(lmk->seed);
 476         lmk->seed = NULL;
 477 }
 478
 479 static int crypt_iv_lmk_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 480                             const char *opts)
 481 {
 482         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 483
 484         lmk->hash_tfm = crypto_alloc_shash("md5", 0, 0);
 485         if (IS_ERR(lmk->hash_tfm)) {
 486                 ti->error = "Error initializing LMK hash";
 487                 return PTR_ERR(lmk->hash_tfm);
 488         }
 489
 490         /* No seed in LMK version 2 */
 491         if (cc->key_parts == cc->tfms_count) {
 492                 lmk->seed = NULL;
 493                 return 0;
 494         }
 495
 496         lmk->seed = kzalloc(LMK_SEED_SIZE, GFP_KERNEL);
 497         if (!lmk->seed) {
 498                 crypt_iv_lmk_dtr(cc);
 499                 ti->error = "Error kmallocing seed storage in LMK";
 500                 return -ENOMEM;
 501         }
 502
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 static int crypt_iv_lmk_init(struct crypt_config *cc)
 507 {
 508         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 509         int subkey_size = cc->key_size / cc->key_parts;
 510
 511         /* LMK seed is on the position of LMK_KEYS + 1 key */
 512         if (lmk->seed)
 513                 memcpy(lmk->seed, cc->key + (cc->tfms_count * subkey_size),
 514                        crypto_shash_digestsize(lmk->hash_tfm));
 515
 516         return 0;
 517 }
 518
 519 static int crypt_iv_lmk_wipe(struct crypt_config *cc)
 520 {
 521         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 522
 523         if (lmk->seed)
 524                 memset(lmk->seed, 0, LMK_SEED_SIZE);
 525
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 static int crypt_iv_lmk_one(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 530                             struct dm_crypt_request *dmreq,
 531                             u8 *data)
 532 {
 533         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 534         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, lmk->hash_tfm);
 535         struct md5_state md5state;
 536         __le32 buf[4];
 537         int i, r;
 538
 539         desc->tfm = lmk->hash_tfm;
 540         desc->flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 541
 542         r = crypto_shash_init(desc);
 543         if (r)
 544                 return r;
 545
 546         if (lmk->seed) {
 547                 r = crypto_shash_update(desc, lmk->seed, LMK_SEED_SIZE);
 548                 if (r)
 549                         return r;
 550         }
 551
 552         /* Sector is always 512B, block size 16, add data of blocks 1-31 */
 553         r = crypto_shash_update(desc, data + 16, 16 * 31);
 554         if (r)
 555                 return r;
 556
 557         /* Sector is cropped to 56 bits here */
 558         buf[0] = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xFFFFFFFF);
 559         buf[1] = cpu_to_le32((((u64)dmreq->iv_sector >> 32) & 0x00FFFFFF) | 0x80000000);
 560         buf[2] = cpu_to_le32(4024);
 561         buf[3] = 0;
 562         r = crypto_shash_update(desc, (u8 *)buf, sizeof(buf));
 563         if (r)
 564                 return r;
 565
 566         /* No MD5 padding here */
 567         r = crypto_shash_export(desc, &md5state);
 568         if (r)
 569                 return r;
 570
 571         for (i = 0; i < MD5_HASH_WORDS; i++)
 572                 __cpu_to_le32s(&md5state.hash[i]);
 573         memcpy(iv, &md5state.hash, cc->iv_size);
 574
 575         return 0;
 576 }
 577
 578 static int crypt_iv_lmk_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 579                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 580 {
 581         u8 *src;
 582         int r = 0;
 583
 584         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
 585                 src = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_in));
 586                 r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, src + dmreq->sg_in.offset);
 587                 kunmap_atomic(src);
 588         } else
 589                 memset(iv, 0, cc->iv_size);
 590
 591         return r;
 592 }
 593
 594 static int crypt_iv_lmk_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 595                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 596 {
 597         u8 *dst;
 598         int r;
 599
 600         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE)
 601                 return 0;
 602
 603         dst = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_out));
 604         r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, dst + dmreq->sg_out.offset);
 605
 606         /* Tweak the first block of plaintext sector */
 607         if (!r)
 608                 crypto_xor(dst + dmreq->sg_out.offset, iv, cc->iv_size);
 609
 610         kunmap_atomic(dst);
 611         return r;
 612 }
 613
 614 static void crypt_iv_tcw_dtr(struct crypt_config *cc)
 615 {
 616         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 617
 618         kzfree(tcw->iv_seed);
 619         tcw->iv_seed = NULL;
 620         kzfree(tcw->whitening);
 621         tcw->whitening = NULL;
 622
 623         if (tcw->crc32_tfm && !IS_ERR(tcw->crc32_tfm))
 624                 crypto_free_shash(tcw->crc32_tfm);
 625         tcw->crc32_tfm = NULL;
 626 }
 627
 628 static int crypt_iv_tcw_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 629                             const char *opts)
 630 {
 631         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 632
 633         if (cc->key_size <= (cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE)) {
 634                 ti->error = "Wrong key size for TCW";
 635                 return -EINVAL;
 636         }
 637
 638         tcw->crc32_tfm = crypto_alloc_shash("crc32", 0, 0);
 639         if (IS_ERR(tcw->crc32_tfm)) {
 640                 ti->error = "Error initializing CRC32 in TCW";
 641                 return PTR_ERR(tcw->crc32_tfm);
 642         }
 643
 644         tcw->iv_seed = kzalloc(cc->iv_size, GFP_KERNEL);
 645         tcw->whitening = kzalloc(TCW_WHITENING_SIZE, GFP_KERNEL);
 646         if (!tcw->iv_seed || !tcw->whitening) {
 647                 crypt_iv_tcw_dtr(cc);
 648                 ti->error = "Error allocating seed storage in TCW";
 649                 return -ENOMEM;
 650         }
 651
 652         return 0;
 653 }
 654
 655 static int crypt_iv_tcw_init(struct crypt_config *cc)
 656 {
 657         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 658         int key_offset = cc->key_size - cc->iv_size - TCW_WHITENING_SIZE;
 659
 660         memcpy(tcw->iv_seed, &cc->key[key_offset], cc->iv_size);
 661         memcpy(tcw->whitening, &cc->key[key_offset + cc->iv_size],
 662                TCW_WHITENING_SIZE);
 663
 664         return 0;
 665 }
 666
 667 static int crypt_iv_tcw_wipe(struct crypt_config *cc)
 668 {
 669         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 670
 671         memset(tcw->iv_seed, 0, cc->iv_size);
 672         memset(tcw->whitening, 0, TCW_WHITENING_SIZE);
 673
 674         return 0;
 675 }
 676
 677 static int crypt_iv_tcw_whitening(struct crypt_config *cc,
 678                                   struct dm_crypt_request *dmreq,
 679                                   u8 *data)
 680 {
 681         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 682         u64 sector = cpu_to_le64((u64)dmreq->iv_sector);
 683         u8 buf[TCW_WHITENING_SIZE];
 684         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, tcw->crc32_tfm);
 685         int i, r;
 686
 687         /* xor whitening with sector number */
 688         memcpy(buf, tcw->whitening, TCW_WHITENING_SIZE);
 689         crypto_xor(buf, (u8 *)&sector, 8);
 690         crypto_xor(&buf[8], (u8 *)&sector, 8);
 691
 692         /* calculate crc32 for every 32bit part and xor it */
 693         desc->tfm = tcw->crc32_tfm;
 694         desc->flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 695         for (i = 0; i < 4; i++) {
 696                 r = crypto_shash_init(desc);
 697                 if (r)
 698                         goto out;
 699                 r = crypto_shash_update(desc, &buf[i * 4], 4);
 700                 if (r)
 701                         goto out;
 702                 r = crypto_shash_final(desc, &buf[i * 4]);
 703                 if (r)
 704                         goto out;
 705         }
 706         crypto_xor(&buf[0], &buf[12], 4);
 707         crypto_xor(&buf[4], &buf[8], 4);
 708
 709         /* apply whitening (8 bytes) to whole sector */
 710         for (i = 0; i < ((1 << SECTOR_SHIFT) / 8); i++)
 711                 crypto_xor(data + i * 8, buf, 8);
 712 out:
 713         memzero_explicit(buf, sizeof(buf));
 714         return r;
 715 }
 716
 717 static int crypt_iv_tcw_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 718                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 719 {
 720         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 721         u64 sector = cpu_to_le64((u64)dmreq->iv_sector);
 722         u8 *src;
 723         int r = 0;
 724
 725         /* Remove whitening from ciphertext */
 726         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
 727                 src = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_in));
 728                 r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, src + dmreq->sg_in.offset);
 729                 kunmap_atomic(src);
 730         }
 731
 732         /* Calculate IV */
 733         memcpy(iv, tcw->iv_seed, cc->iv_size);
 734         crypto_xor(iv, (u8 *)&sector, 8);
 735         if (cc->iv_size > 8)
 736                 crypto_xor(&iv[8], (u8 *)&sector, cc->iv_size - 8);
 737
 738         return r;
 739 }
 740
 741 static int crypt_iv_tcw_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 742                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 743 {
 744         u8 *dst;
 745         int r;
 746
 747         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
 748                 return 0;
 749
 750         /* Apply whitening on ciphertext */
 751         dst = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_out));
 752         r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, dst + dmreq->sg_out.offset);
 753         kunmap_atomic(dst);
 754
 755         return r;
 756 }
 757
 758 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain_ops = {
 759         .generator = crypt_iv_plain_gen
 760 };
 761
 762 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64_ops = {
 763         .generator = crypt_iv_plain64_gen
 764 };
 765
 766 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_essiv_ops = {
 767         .ctr       = crypt_iv_essiv_ctr,
 768         .dtr       = crypt_iv_essiv_dtr,
 769         .init      = crypt_iv_essiv_init,
 770         .wipe      = crypt_iv_essiv_wipe,
 771         .generator = crypt_iv_essiv_gen
 772 };
 773
 774 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_benbi_ops = {
 775         .ctr       = crypt_iv_benbi_ctr,
 776         .dtr       = crypt_iv_benbi_dtr,
 777         .generator = crypt_iv_benbi_gen
 778 };
 779
 780 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_null_ops = {
 781         .generator = crypt_iv_null_gen
 782 };
 783
 784 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_lmk_ops = {
 785         .ctr       = crypt_iv_lmk_ctr,
 786         .dtr       = crypt_iv_lmk_dtr,
 787         .init      = crypt_iv_lmk_init,
 788         .wipe      = crypt_iv_lmk_wipe,
 789         .generator = crypt_iv_lmk_gen,
 790         .post      = crypt_iv_lmk_post
 791 };
 792
 793 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_tcw_ops = {
 794         .ctr       = crypt_iv_tcw_ctr,
 795         .dtr       = crypt_iv_tcw_dtr,
 796         .init      = crypt_iv_tcw_init,
 797         .wipe      = crypt_iv_tcw_wipe,
 798         .generator = crypt_iv_tcw_gen,
 799         .post      = crypt_iv_tcw_post
 800 };
 801
 802 static void crypt_convert_init(struct crypt_config *cc,
 803                                struct convert_context *ctx,
 804                                struct bio *bio_out, struct bio *bio_in,
 805                                sector_t sector)
 806 {
 807         ctx->bio_in = bio_in;
 808         ctx->bio_out = bio_out;
 809         if (bio_in)
 810                 ctx->iter_in = bio_in->bi_iter;
 811         if (bio_out)
 812                 ctx->iter_out = bio_out->bi_iter;
 813         ctx->cc_sector = sector + cc->iv_offset;
 814         init_completion(&ctx->restart);
 815 }
 816
 817 static struct dm_crypt_request *dmreq_of_req(struct crypt_config *cc,
 818                                              struct ablkcipher_request *req)
 819 {
 820         return (struct dm_crypt_request *)((char *)req + cc->dmreq_start);
 821 }
 822
 823 static struct ablkcipher_request *req_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
 824                                                struct dm_crypt_request *dmreq)
 825 {
 826         return (struct ablkcipher_request *)((char *)dmreq - cc->dmreq_start);
 827 }
 828
 829 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
 830                        struct dm_crypt_request *dmreq)
 831 {
 832         return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
 833                 crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc)) + 1);
 834 }
 835
 836 static int crypt_convert_block(struct crypt_config *cc,
 837                                struct convert_context *ctx,
 838                                struct ablkcipher_request *req)
 839 {
 840         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
 841         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
 842         struct dm_crypt_request *dmreq;
 843         u8 *iv;
 844         int r;
 845
 846         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
 847         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
 848
 849         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
 850         dmreq->ctx = ctx;
 851         sg_init_table(&dmreq->sg_in, 1);
 852         sg_set_page(&dmreq->sg_in, bv_in.bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 853                     bv_in.bv_offset);
 854
 855         sg_init_table(&dmreq->sg_out, 1);
 856         sg_set_page(&dmreq->sg_out, bv_out.bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 857                     bv_out.bv_offset);
 858
 859         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, 1 << SECTOR_SHIFT);
 860         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, 1 << SECTOR_SHIFT);
 861
 862         if (cc->iv_gen_ops) {
 863                 r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, iv, dmreq);
 864                 if (r < 0)
 865                         return r;
 866         }
 867
 868         ablkcipher_request_set_crypt(req, &dmreq->sg_in, &dmreq->sg_out,
 869                                      1 << SECTOR_SHIFT, iv);
 870
 871         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE)
 872                 r = crypto_ablkcipher_encrypt(req);
 873         else
 874                 r = crypto_ablkcipher_decrypt(req);
 875
 876         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
 877                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, iv, dmreq);
 878
 879         return r;
 880 }
 881
 882 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
 883                                int error);
 884
 885 static void crypt_alloc_req(struct crypt_config *cc,
 886                             struct convert_context *ctx)
 887 {
 888         unsigned key_index = ctx->cc_sector & (cc->tfms_count - 1);
 889
 890         if (!ctx->req)
 891                 ctx->req = mempool_alloc(cc->req_pool, GFP_NOIO);
 892
 893         ablkcipher_request_set_tfm(ctx->req, cc->tfms[key_index]);
 894
 895         /*
 896          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
 897          * requests if driver request queue is full.
 898          */
 899         ablkcipher_request_set_callback(ctx->req,
 900             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG | CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 901             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->req));
 902 }
 903
 904 static void crypt_free_req(struct crypt_config *cc,
 905                            struct ablkcipher_request *req, struct bio *base_bio)
 906 {
 907         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
 908
 909         if ((struct ablkcipher_request *)(io + 1) != req)
 910                 mempool_free(req, cc->req_pool);
 911 }
 912
 913 /*
 914  * Encrypt / decrypt data from one bio to another one (can be the same one)
 915  */
 916 static int crypt_convert(struct crypt_config *cc,
 917                          struct convert_context *ctx)
 918 {
 919         int r;
 920
 921         atomic_set(&ctx->cc_pending, 1);
 922
 923         while (ctx->iter_in.bi_size && ctx->iter_out.bi_size) {
 924
 925                 crypt_alloc_req(cc, ctx);
 926
 927                 atomic_inc(&ctx->cc_pending);
 928
 929                 r = crypt_convert_block(cc, ctx, ctx->req);
 930
 931                 switch (r) {
 932                 /*
 933                  * The request was queued by a crypto driver
 934                  * but the driver request queue is full, let's wait.
 935                  */
 936                 case -EBUSY:
 937                         wait_for_completion(&ctx->restart);
 938                         reinit_completion(&ctx->restart);
 939                         /* fall through */
 940                 /*
 941                  * The request is queued and processed asynchronously,
 942                  * completion function kcryptd_async_done() will be called.
 943                  */
 944                 case -EINPROGRESS:
 945                         ctx->req = NULL;
 946                         ctx->cc_sector++;
 947                         continue;
 948                 /*
 949                  * The request was already processed (synchronously).
 950                  */
 951                 case 0:
 952                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
 953                         ctx->cc_sector++;
 954                         cond_resched();
 955                         continue;
 956
 957                 /* There was an error while processing the request. */
 958                 default:
 959                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
 960                         return r;
 961                 }
 962         }
 963
 964         return 0;
 965 }
 966
 967 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone);
 968
 969 /*
 970  * Generate a new unfragmented bio with the given size
 971  * This should never violate the device limitations
 972  *
 973  * This function may be called concurrently. If we allocate from the mempool
 974  * concurrently, there is a possibility of deadlock. For example, if we have
 975  * mempool of 256 pages, two processes, each wanting 256, pages allocate from
 976  * the mempool concurrently, it may deadlock in a situation where both processes
 977  * have allocated 128 pages and the mempool is exhausted.
 978  *
 979  * In order to avoid this scenario we allocate the pages under a mutex.
 980  *
 981  * In order to not degrade performance with excessive locking, we try
 982  * non-blocking allocations without a mutex first but on failure we fallback
 983  * to blocking allocations with a mutex.
 984  */
 985 static struct bio *crypt_alloc_buffer(struct dm_crypt_io *io, unsigned size)
 986 {
 987         struct crypt_config *cc = io->cc;
 988         struct bio *clone;
 989         unsigned int nr_iovecs = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 990         gfp_t gfp_mask = GFP_NOWAIT | __GFP_HIGHMEM;
 991         unsigned i, len, remaining_size;
 992         struct page *page;
 993         struct bio_vec *bvec;
 994
 995 retry:
 996         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_WAIT))
 997                 mutex_lock(&cc->bio_alloc_lock);
 998
 999         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, cc->bs);
1000         if (!clone)
1001                 goto return_clone;
1002
1003         clone_init(io, clone);
1004
1005         remaining_size = size;
1006
1007         for (i = 0; i < nr_iovecs; i++) {
1008                 page = mempool_alloc(cc->page_pool, gfp_mask);
1009                 if (!page) {
1010                         crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1011                         bio_put(clone);
1012                         gfp_mask |= __GFP_WAIT;
1013                         goto retry;
1014                 }
1015
1016                 len = (remaining_size > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : remaining_size;
1017
1018                 bvec = &clone->bi_io_vec[clone->bi_vcnt++];
1019                 bvec->bv_page = page;
1020                 bvec->bv_len = len;
1021                 bvec->bv_offset = 0;
1022
1023                 clone->bi_iter.bi_size += len;
1024
1025                 remaining_size -= len;
1026         }
1027
1028 return_clone:
1029         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_WAIT))
1030                 mutex_unlock(&cc->bio_alloc_lock);
1031
1032         return clone;
1033 }
1034
1035 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone)
1036 {
1037         unsigned int i;
1038         struct bio_vec *bv;
1039
1040         bio_for_each_segment_all(bv, clone, i) {
1041                 BUG_ON(!bv->bv_page);
1042                 mempool_free(bv->bv_page, cc->page_pool);
1043                 bv->bv_page = NULL;
1044         }
1045 }
1046
1047 static void crypt_io_init(struct dm_crypt_io *io, struct crypt_config *cc,
1048                           struct bio *bio, sector_t sector)
1049 {
1050         io->cc = cc;
1051         io->base_bio = bio;
1052         io->sector = sector;
1053         io->error = 0;
1054         io->ctx.req = NULL;
1055         atomic_set(&io->io_pending, 0);
1056 }
1057
1058 static void crypt_inc_pending(struct dm_crypt_io *io)
1059 {
1060         atomic_inc(&io->io_pending);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * One of the bios was finished. Check for completion of
1065  * the whole request and correctly clean up the buffer.
1066  */
1067 static void crypt_dec_pending(struct dm_crypt_io *io)
1068 {
1069         struct crypt_config *cc = io->cc;
1070         struct bio *base_bio = io->base_bio;
1071         int error = io->error;
1072
1073         if (!atomic_dec_and_test(&io->io_pending))
1074                 return;
1075
1076         if (io->ctx.req)
1077                 crypt_free_req(cc, io->ctx.req, base_bio);
1078
1079         bio_endio(base_bio, error);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * kcryptd/kcryptd_io:
1084  *
1085  * Needed because it would be very unwise to do decryption in an
1086  * interrupt context.
1087  *
1088  * kcryptd performs the actual encryption or decryption.
1089  *
1090  * kcryptd_io performs the IO submission.
1091  *
1092  * They must be separated as otherwise the final stages could be
1093  * starved by new requests which can block in the first stages due
1094  * to memory allocation.
1095  *
1096  * The work is done per CPU global for all dm-crypt instances.
1097  * They should not depend on each other and do not block.
1098  */
1099 static void crypt_endio(struct bio *clone, int error)
1100 {
1101         struct dm_crypt_io *io = clone->bi_private;
1102         struct crypt_config *cc = io->cc;
1103         unsigned rw = bio_data_dir(clone);
1104
1105         if (unlikely(!bio_flagged(clone, BIO_UPTODATE) && !error))
1106                 error = -EIO;
1107
1108         /*
1109          * free the processed pages
1110          */
1111         if (rw == WRITE)
1112                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1113
1114         bio_put(clone);
1115
1116         if (rw == READ && !error) {
1117                 kcryptd_queue_crypt(io);
1118                 return;
1119         }
1120
1121         if (unlikely(error))
1122                 io->error = error;
1123
1124         crypt_dec_pending(io);
1125 }
1126
1127 static void clone_init(struct dm_crypt_io *io, struct bio *clone)
1128 {
1129         struct crypt_config *cc = io->cc;
1130
1131         clone->bi_private = io;
1132         clone->bi_end_io  = crypt_endio;
1133         clone->bi_bdev    = cc->dev->bdev;
1134         clone->bi_rw      = io->base_bio->bi_rw;
1135 }
1136
1137 static int kcryptd_io_read(struct dm_crypt_io *io, gfp_t gfp)
1138 {
1139         struct crypt_config *cc = io->cc;
1140         struct bio *clone;
1141
1142         /*
1143          * We need the original biovec array in order to decrypt
1144          * the whole bio data *afterwards* -- thanks to immutable
1145          * biovecs we don't need to worry about the block layer
1146          * modifying the biovec array; so leverage bio_clone_fast().
1147          */
1148         clone = bio_clone_fast(io->base_bio, gfp, cc->bs);
1149         if (!clone)
1150                 return 1;
1151
1152         crypt_inc_pending(io);
1153
1154         clone_init(io, clone);
1155         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1156
1157         generic_make_request(clone);
1158         return 0;
1159 }
1160
1161 static void kcryptd_io_read_work(struct work_struct *work)
1162 {
1163         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1164
1165         crypt_inc_pending(io);
1166         if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOIO))
1167                 io->error = -ENOMEM;
1168         crypt_dec_pending(io);
1169 }
1170
1171 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io)
1172 {
1173         struct crypt_config *cc = io->cc;
1174
1175         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_io_read_work);
1176         queue_work(cc->io_queue, &io->work);
1177 }
1178
1179 static void kcryptd_io_write(struct dm_crypt_io *io)
1180 {
1181         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1182
1183         generic_make_request(clone);
1184 }
1185
1186 #define crypt_io_from_node(node) rb_entry((node), struct dm_crypt_io, rb_node)
1187
1188 static int dmcrypt_write(void *data)
1189 {
1190         struct crypt_config *cc = data;
1191         struct dm_crypt_io *io;
1192
1193         while (1) {
1194                 struct rb_root write_tree;
1195                 struct blk_plug plug;
1196
1197                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1198
1199                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1200 continue_locked:
1201
1202                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
1203                         goto pop_from_list;
1204
1205                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1206                 __add_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1207
1208                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1209
1210                 if (unlikely(kthread_should_stop())) {
1211                         set_task_state(current, TASK_RUNNING);
1212                         remove_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1213                         break;
1214                 }
1215
1216                 schedule();
1217
1218                 set_task_state(current, TASK_RUNNING);
1219                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1220                 __remove_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1221                 goto continue_locked;
1222
1223 pop_from_list:
1224                 write_tree = cc->write_tree;
1225                 cc->write_tree = RB_ROOT;
1226                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1227
1228                 BUG_ON(rb_parent(write_tree.rb_node));
1229
1230                 /*
1231                  * Note: we cannot walk the tree here with rb_next because
1232                  * the structures may be freed when kcryptd_io_write is called.
1233                  */
1234                 blk_start_plug(&plug);
1235                 do {
1236                         io = crypt_io_from_node(rb_first(&write_tree));
1237                         rb_erase(&io->rb_node, &write_tree);
1238                         kcryptd_io_write(io);
1239                 } while (!RB_EMPTY_ROOT(&write_tree));
1240                 blk_finish_plug(&plug);
1241         }
1242         return 0;
1243 }
1244
1245 static void kcryptd_crypt_write_io_submit(struct dm_crypt_io *io, int async)
1246 {
1247         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1248         struct crypt_config *cc = io->cc;
1249         unsigned long flags;
1250         sector_t sector;
1251         struct rb_node **rbp, *parent;
1252
1253         if (unlikely(io->error < 0)) {
1254                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1255                 bio_put(clone);
1256                 crypt_dec_pending(io);
1257                 return;
1258         }
1259
1260         /* crypt_convert should have filled the clone bio */
1261         BUG_ON(io->ctx.iter_out.bi_size);
1262
1263         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1264
1265         if (likely(!async) && test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags)) {
1266                 generic_make_request(clone);
1267                 return;
1268         }
1269
1270         spin_lock_irqsave(&cc->write_thread_wait.lock, flags);
1271         rbp = &cc->write_tree.rb_node;
1272         parent = NULL;
1273         sector = io->sector;
1274         while (*rbp) {
1275                 parent = *rbp;
1276                 if (sector < crypt_io_from_node(parent)->sector)
1277                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
1278                 else
1279                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
1280         }
1281         rb_link_node(&io->rb_node, parent, rbp);
1282         rb_insert_color(&io->rb_node, &cc->write_tree);
1283
1284         wake_up_locked(&cc->write_thread_wait);
1285         spin_unlock_irqrestore(&cc->write_thread_wait.lock, flags);
1286 }
1287
1288 static void kcryptd_crypt_write_convert(struct dm_crypt_io *io)
1289 {
1290         struct crypt_config *cc = io->cc;
1291         struct bio *clone;
1292         int crypt_finished;
1293         sector_t sector = io->sector;
1294         int r;
1295
1296         /*
1297          * Prevent io from disappearing until this function completes.
1298          */
1299         crypt_inc_pending(io);
1300         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, NULL, io->base_bio, sector);
1301
1302         clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
1303         if (unlikely(!clone)) {
1304                 io->error = -EIO;
1305                 goto dec;
1306         }
1307
1308         io->ctx.bio_out = clone;
1309         io->ctx.iter_out = clone->bi_iter;
1310
1311         sector += bio_sectors(clone);
1312
1313         crypt_inc_pending(io);
1314         r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
1315         if (r)
1316                 io->error = -EIO;
1317         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending);
1318
1319         /* Encryption was already finished, submit io now */
1320         if (crypt_finished) {
1321                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
1322                 io->sector = sector;
1323         }
1324
1325 dec:
1326         crypt_dec_pending(io);
1327 }
1328
1329 static void kcryptd_crypt_read_done(struct dm_crypt_io *io)
1330 {
1331         crypt_dec_pending(io);
1332 }
1333
1334 static void kcryptd_crypt_read_convert(struct dm_crypt_io *io)
1335 {
1336         struct crypt_config *cc = io->cc;
1337         int r = 0;
1338
1339         crypt_inc_pending(io);
1340
1341         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, io->base_bio, io->base_bio,
1342                            io->sector);
1343
1344         r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
1345         if (r < 0)
1346                 io->error = -EIO;
1347
1348         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
1349                 kcryptd_crypt_read_done(io);
1350
1351         crypt_dec_pending(io);
1352 }
1353
1354 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
1355                                int error)
1356 {
1357         struct dm_crypt_request *dmreq = async_req->data;
1358         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
1359         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
1360         struct crypt_config *cc = io->cc;
1361
1362         /*
1363          * A request from crypto driver backlog is going to be processed now,
1364          * finish the completion and continue in crypt_convert().
1365          * (Callback will be called for the second time for this request.)
1366          */
1367         if (error == -EINPROGRESS) {
1368                 complete(&ctx->restart);
1369                 return;
1370         }
1371
1372         if (!error && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1373                 error = cc->iv_gen_ops->post(cc, iv_of_dmreq(cc, dmreq), dmreq);
1374
1375         if (error < 0)
1376                 io->error = -EIO;
1377
1378         crypt_free_req(cc, req_of_dmreq(cc, dmreq), io->base_bio);
1379
1380         if (!atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending))
1381                 return;
1382
1383         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1384                 kcryptd_crypt_read_done(io);
1385         else
1386                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 1);
1387 }
1388
1389 static void kcryptd_crypt(struct work_struct *work)
1390 {
1391         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1392
1393         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1394                 kcryptd_crypt_read_convert(io);
1395         else
1396                 kcryptd_crypt_write_convert(io);
1397 }
1398
1399 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io)
1400 {
1401         struct crypt_config *cc = io->cc;
1402
1403         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
1404         queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * Decode key from its hex representation
1409  */
1410 static int crypt_decode_key(u8 *key, char *hex, unsigned int size)
1411 {
1412         char buffer[3];
1413         unsigned int i;
1414
1415         buffer[2] = '\0';
1416
1417         for (i = 0; i < size; i++) {
1418                 buffer[0] = *hex++;
1419                 buffer[1] = *hex++;
1420
1421                 if (kstrtou8(buffer, 16, &key[i]))
1422                         return -EINVAL;
1423         }
1424
1425         if (*hex != '\0')
1426                 return -EINVAL;
1427
1428         return 0;
1429 }
1430
1431 static void crypt_free_tfms(struct crypt_config *cc)
1432 {
1433         unsigned i;
1434
1435         if (!cc->tfms)
1436                 return;
1437
1438         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++)
1439                 if (cc->tfms[i] && !IS_ERR(cc->tfms[i])) {
1440                         crypto_free_ablkcipher(cc->tfms[i]);
1441                         cc->tfms[i] = NULL;
1442                 }
1443
1444         kfree(cc->tfms);
1445         cc->tfms = NULL;
1446 }
1447
1448 static int crypt_alloc_tfms(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
1449 {
1450         unsigned i;
1451         int err;
1452
1453         cc->tfms = kmalloc(cc->tfms_count * sizeof(struct crypto_ablkcipher *),
1454                            GFP_KERNEL);
1455         if (!cc->tfms)
1456                 return -ENOMEM;
1457
1458         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
1459                 cc->tfms[i] = crypto_alloc_ablkcipher(ciphermode, 0, 0);
1460                 if (IS_ERR(cc->tfms[i])) {
1461                         err = PTR_ERR(cc->tfms[i]);
1462                         crypt_free_tfms(cc);
1463                         return err;
1464                 }
1465         }
1466
1467         return 0;
1468 }
1469
1470 static int crypt_setkey_allcpus(struct crypt_config *cc)
1471 {
1472         unsigned subkey_size;
1473         int err = 0, i, r;
1474
1475         /* Ignore extra keys (which are used for IV etc) */
1476         subkey_size = (cc->key_size - cc->key_extra_size) >> ilog2(cc->tfms_count);
1477
1478         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
1479                 r = crypto_ablkcipher_setkey(cc->tfms[i],
1480                                              cc->key + (i * subkey_size),
1481                                              subkey_size);
1482                 if (r)
1483                         err = r;
1484         }
1485
1486         return err;
1487 }
1488
1489 static int crypt_set_key(struct crypt_config *cc, char *key)
1490 {
1491         int r = -EINVAL;
1492         int key_string_len = strlen(key);
1493
1494         /* The key size may not be changed. */
1495         if (cc->key_size != (key_string_len >> 1))
1496                 goto out;
1497
1498         /* Hyphen (which gives a key_size of zero) means there is no key. */
1499         if (!cc->key_size && strcmp(key, "-"))
1500                 goto out;
1501
1502         if (cc->key_size && crypt_decode_key(cc->key, key, cc->key_size) < 0)
1503                 goto out;
1504
1505         set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1506
1507         r = crypt_setkey_allcpus(cc);
1508
1509 out:
1510         /* Hex key string not needed after here, so wipe it. */
1511         memset(key, '0', key_string_len);
1512
1513         return r;
1514 }
1515
1516 static int crypt_wipe_key(struct crypt_config *cc)
1517 {
1518         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1519         memset(&cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
1520
1521         return crypt_setkey_allcpus(cc);
1522 }
1523
1524 static void crypt_dtr(struct dm_target *ti)
1525 {
1526         struct crypt_config *cc = ti->private;
1527
1528         ti->private = NULL;
1529
1530         if (!cc)
1531                 return;
1532
1533         if (cc->write_thread)
1534                 kthread_stop(cc->write_thread);
1535
1536         if (cc->io_queue)
1537                 destroy_workqueue(cc->io_queue);
1538         if (cc->crypt_queue)
1539                 destroy_workqueue(cc->crypt_queue);
1540
1541         crypt_free_tfms(cc);
1542
1543         if (cc->bs)
1544                 bioset_free(cc->bs);
1545
1546         if (cc->page_pool)
1547                 mempool_destroy(cc->page_pool);
1548         if (cc->req_pool)
1549                 mempool_destroy(cc->req_pool);
1550
1551         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->dtr)
1552                 cc->iv_gen_ops->dtr(cc);
1553
1554         if (cc->dev)
1555                 dm_put_device(ti, cc->dev);
1556
1557         kzfree(cc->cipher);
1558         kzfree(cc->cipher_string);
1559
1560         /* Must zero key material before freeing */
1561         kzfree(cc);
1562 }
1563
1564 static int crypt_ctr_cipher(struct dm_target *ti,
1565                             char *cipher_in, char *key)
1566 {
1567         struct crypt_config *cc = ti->private;
1568         char *tmp, *cipher, *chainmode, *ivmode, *ivopts, *keycount;
1569         char *cipher_api = NULL;
1570         int ret = -EINVAL;
1571         char dummy;
1572
1573         /* Convert to crypto api definition? */
1574         if (strchr(cipher_in, '(')) {
1575                 ti->error = "Bad cipher specification";
1576                 return -EINVAL;
1577         }
1578
1579         cc->cipher_string = kstrdup(cipher_in, GFP_KERNEL);
1580         if (!cc->cipher_string)
1581                 goto bad_mem;
1582
1583         /*
1584          * Legacy dm-crypt cipher specification
1585          * cipher[:keycount]-mode-iv:ivopts
1586          */
1587         tmp = cipher_in;
1588         keycount = strsep(&tmp, "-");
1589         cipher = strsep(&keycount, ":");
1590
1591         if (!keycount)
1592                 cc->tfms_count = 1;
1593         else if (sscanf(keycount, "%u%c", &cc->tfms_count, &dummy) != 1 ||
1594                  !is_power_of_2(cc->tfms_count)) {
1595                 ti->error = "Bad cipher key count specification";
1596                 return -EINVAL;
1597         }
1598         cc->key_parts = cc->tfms_count;
1599         cc->key_extra_size = 0;
1600
1601         cc->cipher = kstrdup(cipher, GFP_KERNEL);
1602         if (!cc->cipher)
1603                 goto bad_mem;
1604
1605         chainmode = strsep(&tmp, "-");
1606         ivopts = strsep(&tmp, "-");
1607         ivmode = strsep(&ivopts, ":");
1608
1609         if (tmp)
1610                 DMWARN("Ignoring unexpected additional cipher options");
1611
1612         /*
1613          * For compatibility with the original dm-crypt mapping format, if
1614          * only the cipher name is supplied, use cbc-plain.
1615          */
1616         if (!chainmode || (!strcmp(chainmode, "plain") && !ivmode)) {
1617                 chainmode = "cbc";
1618                 ivmode = "plain";
1619         }
1620
1621         if (strcmp(chainmode, "ecb") && !ivmode) {
1622                 ti->error = "IV mechanism required";
1623                 return -EINVAL;
1624         }
1625
1626         cipher_api = kmalloc(CRYPTO_MAX_ALG_NAME, GFP_KERNEL);
1627         if (!cipher_api)
1628                 goto bad_mem;
1629
1630         ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1631                        "%s(%s)", chainmode, cipher);
1632         if (ret < 0) {
1633                 kfree(cipher_api);
1634                 goto bad_mem;
1635         }
1636
1637         /* Allocate cipher */
1638         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
1639         if (ret < 0) {
1640                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
1641                 goto bad;
1642         }
1643
1644         /* Initialize IV */
1645         cc->iv_size = crypto_ablkcipher_ivsize(any_tfm(cc));
1646         if (cc->iv_size)
1647                 /* at least a 64 bit sector number should fit in our buffer */
1648                 cc->iv_size = max(cc->iv_size,
1649                                   (unsigned int)(sizeof(u64) / sizeof(u8)));
1650         else if (ivmode) {
1651                 DMWARN("Selected cipher does not support IVs");
1652                 ivmode = NULL;
1653         }
1654
1655         /* Choose ivmode, see comments at iv code. */
1656         if (ivmode == NULL)
1657                 cc->iv_gen_ops = NULL;
1658         else if (strcmp(ivmode, "plain") == 0)
1659                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain_ops;
1660         else if (strcmp(ivmode, "plain64") == 0)
1661                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64_ops;
1662         else if (strcmp(ivmode, "essiv") == 0)
1663                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_essiv_ops;
1664         else if (strcmp(ivmode, "benbi") == 0)
1665                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_benbi_ops;
1666         else if (strcmp(ivmode, "null") == 0)
1667                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_null_ops;
1668         else if (strcmp(ivmode, "lmk") == 0) {
1669                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_lmk_ops;
1670                 /*
1671                  * Version 2 and 3 is recognised according
1672                  * to length of provided multi-key string.
1673                  * If present (version 3), last key is used as IV seed.
1674                  * All keys (including IV seed) are always the same size.
1675                  */
1676                 if (cc->key_size % cc->key_parts) {
1677                         cc->key_parts++;
1678                         cc->key_extra_size = cc->key_size / cc->key_parts;
1679                 }
1680         } else if (strcmp(ivmode, "tcw") == 0) {
1681                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_tcw_ops;
1682                 cc->key_parts += 2; /* IV + whitening */
1683                 cc->key_extra_size = cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE;
1684         } else {
1685                 ret = -EINVAL;
1686                 ti->error = "Invalid IV mode";
1687                 goto bad;
1688         }
1689
1690         /* Initialize and set key */
1691         ret = crypt_set_key(cc, key);
1692         if (ret < 0) {
1693                 ti->error = "Error decoding and setting key";
1694                 goto bad;
1695         }
1696
1697         /* Allocate IV */
1698         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->ctr) {
1699                 ret = cc->iv_gen_ops->ctr(cc, ti, ivopts);
1700                 if (ret < 0) {
1701                         ti->error = "Error creating IV";
1702                         goto bad;
1703                 }
1704         }
1705
1706         /* Initialize IV (set keys for ESSIV etc) */
1707         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init) {
1708                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
1709                 if (ret < 0) {
1710                         ti->error = "Error initialising IV";
1711                         goto bad;
1712                 }
1713         }
1714
1715         ret = 0;
1716 bad:
1717         kfree(cipher_api);
1718         return ret;
1719
1720 bad_mem:
1721         ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
1722         return -ENOMEM;
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Construct an encryption mapping:
1727  * <cipher> <key> <iv_offset> <dev_path> <start>
1728  */
1729 static int crypt_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
1730 {
1731         struct crypt_config *cc;
1732         unsigned int key_size, opt_params;
1733         unsigned long long tmpll;
1734         int ret;
1735         size_t iv_size_padding;
1736         struct dm_arg_set as;
1737         const char *opt_string;
1738         char dummy;
1739
1740         static struct dm_arg _args[] = {
1741                 {0, 3, "Invalid number of feature args"},
1742         };
1743
1744         if (argc < 5) {
1745                 ti->error = "Not enough arguments";
1746                 return -EINVAL;
1747         }
1748
1749         key_size = strlen(argv[1]) >> 1;
1750
1751         cc = kzalloc(sizeof(*cc) + key_size * sizeof(u8), GFP_KERNEL);
1752         if (!cc) {
1753                 ti->error = "Cannot allocate encryption context";
1754                 return -ENOMEM;
1755         }
1756         cc->key_size = key_size;
1757
1758         ti->private = cc;
1759         ret = crypt_ctr_cipher(ti, argv[0], argv[1]);
1760         if (ret < 0)
1761                 goto bad;
1762
1763         cc->dmreq_start = sizeof(struct ablkcipher_request);
1764         cc->dmreq_start += crypto_ablkcipher_reqsize(any_tfm(cc));
1765         cc->dmreq_start = ALIGN(cc->dmreq_start, __alignof__(struct dm_crypt_request));
1766
1767         if (crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc)) < CRYPTO_MINALIGN) {
1768                 /* Allocate the padding exactly */
1769                 iv_size_padding = -(cc->dmreq_start + sizeof(struct dm_crypt_request))
1770                                 & crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc));
1771         } else {
1772                 /*
1773                  * If the cipher requires greater alignment than kmalloc
1774                  * alignment, we don't know the exact position of the
1775                  * initialization vector. We must assume worst case.
1776                  */
1777                 iv_size_padding = crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc));
1778         }
1779
1780         ret = -ENOMEM;
1781         cc->req_pool = mempool_create_kmalloc_pool(MIN_IOS, cc->dmreq_start +
1782                         sizeof(struct dm_crypt_request) + iv_size_padding + cc->iv_size);
1783         if (!cc->req_pool) {
1784                 ti->error = "Cannot allocate crypt request mempool";
1785                 goto bad;
1786         }
1787
1788         cc->per_bio_data_size = ti->per_bio_data_size =
1789                 ALIGN(sizeof(struct dm_crypt_io) + cc->dmreq_start +
1790                       sizeof(struct dm_crypt_request) + iv_size_padding + cc->iv_size,
1791                       ARCH_KMALLOC_MINALIGN);
1792
1793         cc->page_pool = mempool_create_page_pool(BIO_MAX_PAGES, 0);
1794         if (!cc->page_pool) {
1795                 ti->error = "Cannot allocate page mempool";
1796                 goto bad;
1797         }
1798
1799         cc->bs = bioset_create(MIN_IOS, 0);
1800         if (!cc->bs) {
1801                 ti->error = "Cannot allocate crypt bioset";
1802                 goto bad;
1803         }
1804
1805         mutex_init(&cc->bio_alloc_lock);
1806
1807         ret = -EINVAL;
1808         if (sscanf(argv[2], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) {
1809                 ti->error = "Invalid iv_offset sector";
1810                 goto bad;
1811         }
1812         cc->iv_offset = tmpll;
1813
1814         ret = dm_get_device(ti, argv[3], dm_table_get_mode(ti->table), &cc->dev);
1815         if (ret) {
1816                 ti->error = "Device lookup failed";
1817                 goto bad;
1818         }
1819
1820         ret = -EINVAL;
1821         if (sscanf(argv[4], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) {
1822                 ti->error = "Invalid device sector";
1823                 goto bad;
1824         }
1825         cc->start = tmpll;
1826
1827         argv += 5;
1828         argc -= 5;
1829
1830         /* Optional parameters */
1831         if (argc) {
1832                 as.argc = argc;
1833                 as.argv = argv;
1834
1835                 ret = dm_read_arg_group(_args, &as, &opt_params, &ti->error);
1836                 if (ret)
1837                         goto bad;
1838
1839                 ret = -EINVAL;
1840                 while (opt_params--) {
1841                         opt_string = dm_shift_arg(&as);
1842                         if (!opt_string) {
1843                                 ti->error = "Not enough feature arguments";
1844                                 goto bad;
1845                         }
1846
1847                         if (!strcasecmp(opt_string, "allow_discards"))
1848                                 ti->num_discard_bios = 1;
1849
1850                         else if (!strcasecmp(opt_string, "same_cpu_crypt"))
1851                                 set_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
1852
1853                         else if (!strcasecmp(opt_string, "submit_from_crypt_cpus"))
1854                                 set_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
1855
1856                         else {
1857                                 ti->error = "Invalid feature arguments";
1858                                 goto bad;
1859                         }
1860                 }
1861         }
1862
1863         ret = -ENOMEM;
1864         cc->io_queue = alloc_workqueue("kcryptd_io", WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1865         if (!cc->io_queue) {
1866                 ti->error = "Couldn't create kcryptd io queue";
1867                 goto bad;
1868         }
1869
1870         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
1871                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd", WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1872         else
1873                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd", WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM | WQ_UNBOUND,
1874                                                   num_online_cpus());
1875         if (!cc->crypt_queue) {
1876                 ti->error = "Couldn't create kcryptd queue";
1877                 goto bad;
1878         }
1879
1880         init_waitqueue_head(&cc->write_thread_wait);
1881         cc->write_tree = RB_ROOT;
1882
1883         cc->write_thread = kthread_create(dmcrypt_write, cc, "dmcrypt_write");
1884         if (IS_ERR(cc->write_thread)) {
1885                 ret = PTR_ERR(cc->write_thread);
1886                 cc->write_thread = NULL;
1887                 ti->error = "Couldn't spawn write thread";
1888                 goto bad;
1889         }
1890         wake_up_process(cc->write_thread);
1891
1892         ti->num_flush_bios = 1;
1893         ti->discard_zeroes_data_unsupported = true;
1894
1895         return 0;
1896
1897 bad:
1898         crypt_dtr(ti);
1899         return ret;
1900 }
1901
1902 static int crypt_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1903 {
1904         struct dm_crypt_io *io;
1905         struct crypt_config *cc = ti->private;
1906
1907         /*
1908          * If bio is REQ_FLUSH or REQ_DISCARD, just bypass crypt queues.
1909          * - for REQ_FLUSH device-mapper core ensures that no IO is in-flight
1910          * - for REQ_DISCARD caller must use flush if IO ordering matters
1911          */
1912         if (unlikely(bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_DISCARD))) {
1913                 bio->bi_bdev = cc->dev->bdev;
1914                 if (bio_sectors(bio))
1915                         bio->bi_iter.bi_sector = cc->start +
1916                                 dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector);
1917                 return DM_MAPIO_REMAPPED;
1918         }
1919
1920         io = dm_per_bio_data(bio, cc->per_bio_data_size);
1921         crypt_io_init(io, cc, bio, dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector));
1922         io->ctx.req = (struct ablkcipher_request *)(io + 1);
1923
1924         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
1925                 if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOWAIT))
1926                         kcryptd_queue_read(io);
1927         } else
1928                 kcryptd_queue_crypt(io);
1929
1930         return DM_MAPIO_SUBMITTED;
1931 }
1932
1933 static void crypt_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
1934                          unsigned status_flags, char *result, unsigned maxlen)
1935 {
1936         struct crypt_config *cc = ti->private;
1937         unsigned i, sz = 0;
1938         int num_feature_args = 0;
1939
1940         switch (type) {
1941         case STATUSTYPE_INFO:
1942                 result[0] = '\0';
1943                 break;
1944
1945         case STATUSTYPE_TABLE:
1946                 DMEMIT("%s ", cc->cipher_string);
1947
1948                 if (cc->key_size > 0)
1949                         for (i = 0; i < cc->key_size; i++)
1950                                 DMEMIT("%02x", cc->key[i]);
1951                 else
1952                         DMEMIT("-");
1953
1954                 DMEMIT(" %llu %s %llu", (unsigned long long)cc->iv_offset,
1955                                 cc->dev->name, (unsigned long long)cc->start);
1956
1957                 num_feature_args += !!ti->num_discard_bios;
1958                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
1959                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
1960                 if (num_feature_args) {
1961                         DMEMIT(" %d", num_feature_args);
1962                         if (ti->num_discard_bios)
1963                                 DMEMIT(" allow_discards");
1964                         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
1965                                 DMEMIT(" same_cpu_crypt");
1966                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags))
1967                                 DMEMIT(" submit_from_crypt_cpus");
1968                 }
1969
1970                 break;
1971         }
1972 }
1973
1974 static void crypt_postsuspend(struct dm_target *ti)
1975 {
1976         struct crypt_config *cc = ti->private;
1977
1978         set_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
1979 }
1980
1981 static int crypt_preresume(struct dm_target *ti)
1982 {
1983         struct crypt_config *cc = ti->private;
1984
1985         if (!test_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags)) {
1986                 DMERR("aborting resume - crypt key is not set.");
1987                 return -EAGAIN;
1988         }
1989
1990         return 0;
1991 }
1992
1993 static void crypt_resume(struct dm_target *ti)
1994 {
1995         struct crypt_config *cc = ti->private;
1996
1997         clear_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
1998 }
1999
2000 /* Message interface
2001  *      key set <key>
2002  *      key wipe
2003  */
2004 static int crypt_message(struct dm_target *ti, unsigned argc, char **argv)
2005 {
2006         struct crypt_config *cc = ti->private;
2007         int ret = -EINVAL;
2008
2009         if (argc < 2)
2010                 goto error;
2011
2012         if (!strcasecmp(argv[0], "key")) {
2013                 if (!test_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags)) {
2014                         DMWARN("not suspended during key manipulation.");
2015                         return -EINVAL;
2016                 }
2017                 if (argc == 3 && !strcasecmp(argv[1], "set")) {
2018                         ret = crypt_set_key(cc, argv[2]);
2019                         if (ret)
2020                                 return ret;
2021                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init)
2022                                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
2023                         return ret;
2024                 }
2025                 if (argc == 2 && !strcasecmp(argv[1], "wipe")) {
2026                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->wipe) {
2027                                 ret = cc->iv_gen_ops->wipe(cc);
2028                                 if (ret)
2029                                         return ret;
2030                         }
2031                         return crypt_wipe_key(cc);
2032                 }
2033         }
2034
2035 error:
2036         DMWARN("unrecognised message received.");
2037         return -EINVAL;
2038 }
2039
2040 static int crypt_merge(struct dm_target *ti, struct bvec_merge_data *bvm,
2041                        struct bio_vec *biovec, int max_size)
2042 {
2043         struct crypt_config *cc = ti->private;
2044         struct request_queue *q = bdev_get_queue(cc->dev->bdev);
2045
2046         if (!q->merge_bvec_fn)
2047                 return max_size;
2048
2049         bvm->bi_bdev = cc->dev->bdev;
2050         bvm->bi_sector = cc->start + dm_target_offset(ti, bvm->bi_sector);
2051
2052         return min(max_size, q->merge_bvec_fn(q, bvm, biovec));
2053 }
2054
2055 static int crypt_iterate_devices(struct dm_target *ti,
2056                                  iterate_devices_callout_fn fn, void *data)
2057 {
2058         struct crypt_config *cc = ti->private;
2059
2060         return fn(ti, cc->dev, cc->start, ti->len, data);
2061 }
2062
2063 static struct target_type crypt_target = {
2064         .name   = "crypt",
2065         .version = {1, 14, 0},
2066         .module = THIS_MODULE,
2067         .ctr    = crypt_ctr,
2068         .dtr    = crypt_dtr,
2069         .map    = crypt_map,
2070         .status = crypt_status,
2071         .postsuspend = crypt_postsuspend,
2072         .preresume = crypt_preresume,
2073         .resume = crypt_resume,
2074         .message = crypt_message,
2075         .merge  = crypt_merge,
2076         .iterate_devices = crypt_iterate_devices,
2077 };
2078
2079 static int __init dm_crypt_init(void)
2080 {
2081         int r;
2082
2083         r = dm_register_target(&crypt_target);
2084         if (r < 0)
2085                 DMERR("register failed %d", r);
2086
2087         return r;
2088 }
2089
2090 static void __exit dm_crypt_exit(void)
2091 {
2092         dm_unregister_target(&crypt_target);
2093 }
2094
2095 module_init(dm_crypt_init);
2096 module_exit(dm_crypt_exit);
2097
2098 MODULE_AUTHOR("Jana Saout <[email protected]>");
2099 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " target for transparent encryption / decryption");
2100 MODULE_LICENSE("GPL");