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         CRYPT_KEY_MAC_SIZE_SET,         /* The integrity_key_size option was used */
 151 };
 152
 153 /*
 154  * The fields in here must be read only after initialization.
 155  */
 156 struct crypt_config {
 157         struct dm_dev *dev;
 158         sector_t start;
 159
 160         struct percpu_counter n_allocated_pages;
 161
 162         struct workqueue_struct *io_queue;
 163         struct workqueue_struct *crypt_queue;
 164
 165         spinlock_t write_thread_lock;
 166         struct task_struct *write_thread;
 167         struct rb_root write_tree;
 168
 169         char *cipher_string;
 170         char *cipher_auth;
 171         char *key_string;
 172
 173         const struct crypt_iv_operations *iv_gen_ops;
 174         union {
 175                 struct iv_benbi_private benbi;
 176                 struct iv_lmk_private lmk;
 177                 struct iv_tcw_private tcw;
 178                 struct iv_elephant_private elephant;
 179         } iv_gen_private;
 180         u64 iv_offset;
 181         unsigned int iv_size;
 182         unsigned short sector_size;
 183         unsigned char sector_shift;
 184
 185         union {
 186                 struct crypto_skcipher **tfms;
 187                 struct crypto_aead **tfms_aead;
 188         } cipher_tfm;
 189         unsigned int tfms_count;
 190         int workqueue_id;
 191         unsigned long cipher_flags;
 192
 193         /*
 194          * Layout of each crypto request:
 195          *
 196          *   struct skcipher_request
 197          *      context
 198          *      padding
 199          *   struct dm_crypt_request
 200          *      padding
 201          *   IV
 202          *
 203          * The padding is added so that dm_crypt_request and the IV are
 204          * correctly aligned.
 205          */
 206         unsigned int dmreq_start;
 207
 208         unsigned int per_bio_data_size;
 209
 210         unsigned long flags;
 211         unsigned int key_size;
 212         unsigned int key_parts;      /* independent parts in key buffer */
 213         unsigned int key_extra_size; /* additional keys length */
 214         unsigned int key_mac_size;   /* MAC key size for authenc(...) */
 215
 216         unsigned int integrity_tag_size;
 217         unsigned int integrity_iv_size;
 218         unsigned int used_tag_size;
 219         unsigned int tuple_size;
 220
 221         /*
 222          * pool for per bio private data, crypto requests,
 223          * encryption requeusts/buffer pages and integrity tags
 224          */
 225         unsigned int tag_pool_max_sectors;
 226         mempool_t tag_pool;
 227         mempool_t req_pool;
 228         mempool_t page_pool;
 229
 230         struct bio_set bs;
 231         struct mutex bio_alloc_lock;
 232
 233         u8 *authenc_key; /* space for keys in authenc() format (if used) */
 234         u8 key[] __counted_by(key_size);
 235 };
 236
 237 #define MIN_IOS         64
 238 #define MAX_TAG_SIZE    480
 239 #define POOL_ENTRY_SIZE 512
 240
 241 static DEFINE_SPINLOCK(dm_crypt_clients_lock);
 242 static unsigned int dm_crypt_clients_n;
 243 static volatile unsigned long dm_crypt_pages_per_client;
 244 #define DM_CRYPT_MEMORY_PERCENT                 2
 245 #define DM_CRYPT_MIN_PAGES_PER_CLIENT           (BIO_MAX_VECS * 16)
 246 #define DM_CRYPT_DEFAULT_MAX_READ_SIZE          131072
 247 #define DM_CRYPT_DEFAULT_MAX_WRITE_SIZE         131072
 248
 249 static unsigned int max_read_size = 0;
 250 module_param(max_read_size, uint, 0644);
 251 MODULE_PARM_DESC(max_read_size, "Maximum size of a read request");
 252 static unsigned int max_write_size = 0;
 253 module_param(max_write_size, uint, 0644);
 254 MODULE_PARM_DESC(max_write_size, "Maximum size of a write request");
 255 static unsigned get_max_request_size(struct crypt_config *cc, bool wrt)
 256 {
 257         unsigned val, sector_align;
 258         val = !wrt ? READ_ONCE(max_read_size) : READ_ONCE(max_write_size);
 259         if (likely(!val))
 260                 val = !wrt ? DM_CRYPT_DEFAULT_MAX_READ_SIZE : DM_CRYPT_DEFAULT_MAX_WRITE_SIZE;
 261         if (wrt || cc->used_tag_size) {
 262                 if (unlikely(val > BIO_MAX_VECS << PAGE_SHIFT))
 263                         val = BIO_MAX_VECS << PAGE_SHIFT;
 264         }
 265         sector_align = max(bdev_logical_block_size(cc->dev->bdev), (unsigned)cc->sector_size);
 266         val = round_down(val, sector_align);
 267         if (unlikely(!val))
 268                 val = sector_align;
 269         return val >> SECTOR_SHIFT;
 270 }
 271
 272 static void crypt_endio(struct bio *clone);
 273 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io);
 274 static struct scatterlist *crypt_get_sg_data(struct crypt_config *cc,
 275                                              struct scatterlist *sg);
 276
 277 static bool crypt_integrity_aead(struct crypt_config *cc);
 278
 279 /*
 280  * Use this to access cipher attributes that are independent of the key.
 281  */
 282 static struct crypto_skcipher *any_tfm(struct crypt_config *cc)
 283 {
 284         return cc->cipher_tfm.tfms[0];
 285 }
 286
 287 static struct crypto_aead *any_tfm_aead(struct crypt_config *cc)
 288 {
 289         return cc->cipher_tfm.tfms_aead[0];
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Different IV generation algorithms:
 294  *
 295  * plain: the initial vector is the 32-bit little-endian version of the sector
 296  *        number, padded with zeros if necessary.
 297  *
 298  * plain64: the initial vector is the 64-bit little-endian version of the sector
 299  *        number, padded with zeros if necessary.
 300  *
 301  * plain64be: the initial vector is the 64-bit big-endian version of the sector
 302  *        number, padded with zeros if necessary.
 303  *
 304  * essiv: "encrypted sector|salt initial vector", the sector number is
 305  *        encrypted with the bulk cipher using a salt as key. The salt
 306  *        should be derived from the bulk cipher's key via hashing.
 307  *
 308  * benbi: the 64-bit "big-endian 'narrow block'-count", starting at 1
 309  *        (needed for LRW-32-AES and possible other narrow block modes)
 310  *
 311  * null: the initial vector is always zero.  Provides compatibility with
 312  *       obsolete loop_fish2 devices.  Do not use for new devices.
 313  *
 314  * lmk:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 315  *       by the Loop-AES block device encryption system
 316  *       designed by Jari Ruusu. See http://loop-aes.sourceforge.net/
 317  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 318  *       with an IV derived from the sector number, the data and
 319  *       optionally extra IV seed.
 320  *       This means that after decryption the first block
 321  *       of sector must be tweaked according to decrypted data.
 322  *       Loop-AES can use three encryption schemes:
 323  *         version 1: is plain aes-cbc mode
 324  *         version 2: uses 64 multikey scheme with lmk IV generator
 325  *         version 3: the same as version 2 with additional IV seed
 326  *                   (it uses 65 keys, last key is used as IV seed)
 327  *
 328  * tcw:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 329  *       by the TrueCrypt device encryption system (prior to version 4.1).
 330  *       For more info see: https://gitlab.com/cryptsetup/cryptsetup/wikis/TrueCryptOnDiskFormat
 331  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 332  *       with an IV derived from initial key and the sector number.
 333  *       In addition, whitening value is applied on every sector, whitening
 334  *       is calculated from initial key, sector number and mixed using CRC32.
 335  *       Note that this encryption scheme is vulnerable to watermarking attacks
 336  *       and should be used for old compatible containers access only.
 337  *
 338  * eboiv: Encrypted byte-offset IV (used in Bitlocker in CBC mode)
 339  *        The IV is encrypted little-endian byte-offset (with the same key
 340  *        and cipher as the volume).
 341  *
 342  * elephant: The extended version of eboiv with additional Elephant diffuser
 343  *           used with Bitlocker CBC mode.
 344  *           This mode was used in older Windows systems
 345  *           https://download.microsoft.com/download/0/2/3/0238acaf-d3bf-4a6d-b3d6-0a0be4bbb36e/bitlockercipher200608.pdf
 346  */
 347
 348 static int crypt_iv_plain_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 349                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 350 {
 351         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 352         *(__le32 *)iv = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xffffffff);
 353
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 static int crypt_iv_plain64_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 358                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
 359 {
 360         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 361         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 362
 363         return 0;
 364 }
 365
 366 static int crypt_iv_plain64be_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 367                                   struct dm_crypt_request *dmreq)
 368 {
 369         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 370         /* iv_size is at least of size u64; usually it is 16 bytes */
 371         *(__be64 *)&iv[cc->iv_size - sizeof(u64)] = cpu_to_be64(dmreq->iv_sector);
 372
 373         return 0;
 374 }
 375
 376 static int crypt_iv_essiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 377                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 378 {
 379         /*
 380          * ESSIV encryption of the IV is now handled by the crypto API,
 381          * so just pass the plain sector number here.
 382          */
 383         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 384         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 385
 386         return 0;
 387 }
 388
 389 static int crypt_iv_benbi_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 390                               const char *opts)
 391 {
 392         unsigned int bs;
 393         int log;
 394
 395         if (crypt_integrity_aead(cc))
 396                 bs = crypto_aead_blocksize(any_tfm_aead(cc));
 397         else
 398                 bs = crypto_skcipher_blocksize(any_tfm(cc));
 399         log = ilog2(bs);
 400
 401         /*
 402          * We need to calculate how far we must shift the sector count
 403          * to get the cipher block count, we use this shift in _gen.
 404          */
 405         if (1 << log != bs) {
 406                 ti->error = "cypher blocksize is not a power of 2";
 407                 return -EINVAL;
 408         }
 409
 410         if (log > 9) {
 411                 ti->error = "cypher blocksize is > 512";
 412                 return -EINVAL;
 413         }
 414
 415         cc->iv_gen_private.benbi.shift = 9 - log;
 416
 417         return 0;
 418 }
 419
 420 static void crypt_iv_benbi_dtr(struct crypt_config *cc)
 421 {
 422 }
 423
 424 static int crypt_iv_benbi_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 425                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 426 {
 427         __be64 val;
 428
 429         memset(iv, 0, cc->iv_size - sizeof(u64)); /* rest is cleared below */
 430
 431         val = cpu_to_be64(((u64)dmreq->iv_sector << cc->iv_gen_private.benbi.shift) + 1);
 432         put_unaligned(val, (__be64 *)(iv + cc->iv_size - sizeof(u64)));
 433
 434         return 0;
 435 }
 436
 437 static int crypt_iv_null_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 438                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 439 {
 440         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 441
 442         return 0;
 443 }
 444
 445 static void crypt_iv_lmk_dtr(struct crypt_config *cc)
 446 {
 447         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 448
 449         if (lmk->hash_tfm && !IS_ERR(lmk->hash_tfm))
 450                 crypto_free_shash(lmk->hash_tfm);
 451         lmk->hash_tfm = NULL;
 452
 453         kfree_sensitive(lmk->seed);
 454         lmk->seed = NULL;
 455 }
 456
 457 static int crypt_iv_lmk_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 458                             const char *opts)
 459 {
 460         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 461
 462         if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT)) {
 463                 ti->error = "Unsupported sector size for LMK";
 464                 return -EINVAL;
 465         }
 466
 467         lmk->hash_tfm = crypto_alloc_shash("md5", 0,
 468                                            CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
 469         if (IS_ERR(lmk->hash_tfm)) {
 470                 ti->error = "Error initializing LMK hash";
 471                 return PTR_ERR(lmk->hash_tfm);
 472         }
 473
 474         /* No seed in LMK version 2 */
 475         if (cc->key_parts == cc->tfms_count) {
 476                 lmk->seed = NULL;
 477                 return 0;
 478         }
 479
 480         lmk->seed = kzalloc(LMK_SEED_SIZE, GFP_KERNEL);
 481         if (!lmk->seed) {
 482                 crypt_iv_lmk_dtr(cc);
 483                 ti->error = "Error kmallocing seed storage in LMK";
 484                 return -ENOMEM;
 485         }
 486
 487         return 0;
 488 }
 489
 490 static int crypt_iv_lmk_init(struct crypt_config *cc)
 491 {
 492         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 493         int subkey_size = cc->key_size / cc->key_parts;
 494
 495         /* LMK seed is on the position of LMK_KEYS + 1 key */
 496         if (lmk->seed)
 497                 memcpy(lmk->seed, cc->key + (cc->tfms_count * subkey_size),
 498                        crypto_shash_digestsize(lmk->hash_tfm));
 499
 500         return 0;
 501 }
 502
 503 static int crypt_iv_lmk_wipe(struct crypt_config *cc)
 504 {
 505         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 506
 507         if (lmk->seed)
 508                 memset(lmk->seed, 0, LMK_SEED_SIZE);
 509
 510         return 0;
 511 }
 512
 513 static int crypt_iv_lmk_one(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 514                             struct dm_crypt_request *dmreq,
 515                             u8 *data)
 516 {
 517         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 518         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, lmk->hash_tfm);
 519         struct md5_state md5state;
 520         __le32 buf[4];
 521         int i, r;
 522
 523         desc->tfm = lmk->hash_tfm;
 524
 525         r = crypto_shash_init(desc);
 526         if (r)
 527                 return r;
 528
 529         if (lmk->seed) {
 530                 r = crypto_shash_update(desc, lmk->seed, LMK_SEED_SIZE);
 531                 if (r)
 532                         return r;
 533         }
 534
 535         /* Sector is always 512B, block size 16, add data of blocks 1-31 */
 536         r = crypto_shash_update(desc, data + 16, 16 * 31);
 537         if (r)
 538                 return r;
 539
 540         /* Sector is cropped to 56 bits here */
 541         buf[0] = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xFFFFFFFF);
 542         buf[1] = cpu_to_le32((((u64)dmreq->iv_sector >> 32) & 0x00FFFFFF) | 0x80000000);
 543         buf[2] = cpu_to_le32(4024);
 544         buf[3] = 0;
 545         r = crypto_shash_update(desc, (u8 *)buf, sizeof(buf));
 546         if (r)
 547                 return r;
 548
 549         /* No MD5 padding here */
 550         r = crypto_shash_export(desc, &md5state);
 551         if (r)
 552                 return r;
 553
 554         for (i = 0; i < MD5_HASH_WORDS; i++)
 555                 __cpu_to_le32s(&md5state.hash[i]);
 556         memcpy(iv, &md5state.hash, cc->iv_size);
 557
 558         return 0;
 559 }
 560
 561 static int crypt_iv_lmk_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 562                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 563 {
 564         struct scatterlist *sg;
 565         u8 *src;
 566         int r = 0;
 567
 568         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
 569                 sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_in);
 570                 src = kmap_local_page(sg_page(sg));
 571                 r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, src + sg->offset);
 572                 kunmap_local(src);
 573         } else
 574                 memset(iv, 0, cc->iv_size);
 575
 576         return r;
 577 }
 578
 579 static int crypt_iv_lmk_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 580                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 581 {
 582         struct scatterlist *sg;
 583         u8 *dst;
 584         int r;
 585
 586         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE)
 587                 return 0;
 588
 589         sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_out);
 590         dst = kmap_local_page(sg_page(sg));
 591         r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, dst + sg->offset);
 592
 593         /* Tweak the first block of plaintext sector */
 594         if (!r)
 595                 crypto_xor(dst + sg->offset, iv, cc->iv_size);
 596
 597         kunmap_local(dst);
 598         return r;
 599 }
 600
 601 static void crypt_iv_tcw_dtr(struct crypt_config *cc)
 602 {
 603         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 604
 605         kfree_sensitive(tcw->iv_seed);
 606         tcw->iv_seed = NULL;
 607         kfree_sensitive(tcw->whitening);
 608         tcw->whitening = NULL;
 609
 610         if (tcw->crc32_tfm && !IS_ERR(tcw->crc32_tfm))
 611                 crypto_free_shash(tcw->crc32_tfm);
 612         tcw->crc32_tfm = NULL;
 613 }
 614
 615 static int crypt_iv_tcw_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 616                             const char *opts)
 617 {
 618         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 619
 620         if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT)) {
 621                 ti->error = "Unsupported sector size for TCW";
 622                 return -EINVAL;
 623         }
 624
 625         if (cc->key_size <= (cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE)) {
 626                 ti->error = "Wrong key size for TCW";
 627                 return -EINVAL;
 628         }
 629
 630         tcw->crc32_tfm = crypto_alloc_shash("crc32", 0,
 631                                             CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
 632         if (IS_ERR(tcw->crc32_tfm)) {
 633                 ti->error = "Error initializing CRC32 in TCW";
 634                 return PTR_ERR(tcw->crc32_tfm);
 635         }
 636
 637         tcw->iv_seed = kzalloc(cc->iv_size, GFP_KERNEL);
 638         tcw->whitening = kzalloc(TCW_WHITENING_SIZE, GFP_KERNEL);
 639         if (!tcw->iv_seed || !tcw->whitening) {
 640                 crypt_iv_tcw_dtr(cc);
 641                 ti->error = "Error allocating seed storage in TCW";
 642                 return -ENOMEM;
 643         }
 644
 645         return 0;
 646 }
 647
 648 static int crypt_iv_tcw_init(struct crypt_config *cc)
 649 {
 650         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 651         int key_offset = cc->key_size - cc->iv_size - TCW_WHITENING_SIZE;
 652
 653         memcpy(tcw->iv_seed, &cc->key[key_offset], cc->iv_size);
 654         memcpy(tcw->whitening, &cc->key[key_offset + cc->iv_size],
 655                TCW_WHITENING_SIZE);
 656
 657         return 0;
 658 }
 659
 660 static int crypt_iv_tcw_wipe(struct crypt_config *cc)
 661 {
 662         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 663
 664         memset(tcw->iv_seed, 0, cc->iv_size);
 665         memset(tcw->whitening, 0, TCW_WHITENING_SIZE);
 666
 667         return 0;
 668 }
 669
 670 static int crypt_iv_tcw_whitening(struct crypt_config *cc,
 671                                   struct dm_crypt_request *dmreq,
 672                                   u8 *data)
 673 {
 674         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 675         __le64 sector = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 676         u8 buf[TCW_WHITENING_SIZE];
 677         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, tcw->crc32_tfm);
 678         int i, r;
 679
 680         /* xor whitening with sector number */
 681         crypto_xor_cpy(buf, tcw->whitening, (u8 *)&sector, 8);
 682         crypto_xor_cpy(&buf[8], tcw->whitening + 8, (u8 *)&sector, 8);
 683
 684         /* calculate crc32 for every 32bit part and xor it */
 685         desc->tfm = tcw->crc32_tfm;
 686         for (i = 0; i < 4; i++) {
 687                 r = crypto_shash_digest(desc, &buf[i * 4], 4, &buf[i * 4]);
 688                 if (r)
 689                         goto out;
 690         }
 691         crypto_xor(&buf[0], &buf[12], 4);
 692         crypto_xor(&buf[4], &buf[8], 4);
 693
 694         /* apply whitening (8 bytes) to whole sector */
 695         for (i = 0; i < ((1 << SECTOR_SHIFT) / 8); i++)
 696                 crypto_xor(data + i * 8, buf, 8);
 697 out:
 698         memzero_explicit(buf, sizeof(buf));
 699         return r;
 700 }
 701
 702 static int crypt_iv_tcw_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 703                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 704 {
 705         struct scatterlist *sg;
 706         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 707         __le64 sector = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 708         u8 *src;
 709         int r = 0;
 710
 711         /* Remove whitening from ciphertext */
 712         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
 713                 sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_in);
 714                 src = kmap_local_page(sg_page(sg));
 715                 r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, src + sg->offset);
 716                 kunmap_local(src);
 717         }
 718
 719         /* Calculate IV */
 720         crypto_xor_cpy(iv, tcw->iv_seed, (u8 *)&sector, 8);
 721         if (cc->iv_size > 8)
 722                 crypto_xor_cpy(&iv[8], tcw->iv_seed + 8, (u8 *)&sector,
 723                                cc->iv_size - 8);
 724
 725         return r;
 726 }
 727
 728 static int crypt_iv_tcw_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 729                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 730 {
 731         struct scatterlist *sg;
 732         u8 *dst;
 733         int r;
 734
 735         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
 736                 return 0;
 737
 738         /* Apply whitening on ciphertext */
 739         sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_out);
 740         dst = kmap_local_page(sg_page(sg));
 741         r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, dst + sg->offset);
 742         kunmap_local(dst);
 743
 744         return r;
 745 }
 746
 747 static int crypt_iv_random_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 748                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
 749 {
 750         /* Used only for writes, there must be an additional space to store IV */
 751         get_random_bytes(iv, cc->iv_size);
 752         return 0;
 753 }
 754
 755 static int crypt_iv_eboiv_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 756                             const char *opts)
 757 {
 758         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
 759                 ti->error = "AEAD transforms not supported for EBOIV";
 760                 return -EINVAL;
 761         }
 762
 763         if (crypto_skcipher_blocksize(any_tfm(cc)) != cc->iv_size) {
 764                 ti->error = "Block size of EBOIV cipher does not match IV size of block cipher";
 765                 return -EINVAL;
 766         }
 767
 768         return 0;
 769 }
 770
 771 static int crypt_iv_eboiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 772                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 773 {
 774         struct crypto_skcipher *tfm = any_tfm(cc);
 775         struct skcipher_request *req;
 776         struct scatterlist src, dst;
 777         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 778         unsigned int reqsize;
 779         int err;
 780         u8 *buf;
 781
 782         reqsize = sizeof(*req) + crypto_skcipher_reqsize(tfm);
 783         reqsize = ALIGN(reqsize, __alignof__(__le64));
 784
 785         req = kmalloc(reqsize + cc->iv_size, GFP_NOIO);
 786         if (!req)
 787                 return -ENOMEM;
 788
 789         skcipher_request_set_tfm(req, tfm);
 790
 791         buf = (u8 *)req + reqsize;
 792         memset(buf, 0, cc->iv_size);
 793         *(__le64 *)buf = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector * cc->sector_size);
 794
 795         sg_init_one(&src, page_address(ZERO_PAGE(0)), cc->iv_size);
 796         sg_init_one(&dst, iv, cc->iv_size);
 797         skcipher_request_set_crypt(req, &src, &dst, cc->iv_size, buf);
 798         skcipher_request_set_callback(req, 0, crypto_req_done, &wait);
 799         err = crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(req), &wait);
 800         kfree_sensitive(req);
 801
 802         return err;
 803 }
 804
 805 static void crypt_iv_elephant_dtr(struct crypt_config *cc)
 806 {
 807         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
 808
 809         crypto_free_skcipher(elephant->tfm);
 810         elephant->tfm = NULL;
 811 }
 812
 813 static int crypt_iv_elephant_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 814                             const char *opts)
 815 {
 816         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
 817         int r;
 818
 819         elephant->tfm = crypto_alloc_skcipher("ecb(aes)", 0,
 820                                               CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
 821         if (IS_ERR(elephant->tfm)) {
 822                 r = PTR_ERR(elephant->tfm);
 823                 elephant->tfm = NULL;
 824                 return r;
 825         }
 826
 827         r = crypt_iv_eboiv_ctr(cc, ti, NULL);
 828         if (r)
 829                 crypt_iv_elephant_dtr(cc);
 830         return r;
 831 }
 832
 833 static void diffuser_disk_to_cpu(u32 *d, size_t n)
 834 {
 835 #ifndef __LITTLE_ENDIAN
 836         int i;
 837
 838         for (i = 0; i < n; i++)
 839                 d[i] = le32_to_cpu((__le32)d[i]);
 840 #endif
 841 }
 842
 843 static void diffuser_cpu_to_disk(__le32 *d, size_t n)
 844 {
 845 #ifndef __LITTLE_ENDIAN
 846         int i;
 847
 848         for (i = 0; i < n; i++)
 849                 d[i] = cpu_to_le32((u32)d[i]);
 850 #endif
 851 }
 852
 853 static void diffuser_a_decrypt(u32 *d, size_t n)
 854 {
 855         int i, i1, i2, i3;
 856
 857         for (i = 0; i < 5; i++) {
 858                 i1 = 0;
 859                 i2 = n - 2;
 860                 i3 = n - 5;
 861
 862                 while (i1 < (n - 1)) {
 863                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 9 | d[i3] >> 23);
 864                         i1++; i2++; i3++;
 865
 866                         if (i3 >= n)
 867                                 i3 -= n;
 868
 869                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 870                         i1++; i2++; i3++;
 871
 872                         if (i2 >= n)
 873                                 i2 -= n;
 874
 875                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 13 | d[i3] >> 19);
 876                         i1++; i2++; i3++;
 877
 878                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 879                         i1++; i2++; i3++;
 880                 }
 881         }
 882 }
 883
 884 static void diffuser_a_encrypt(u32 *d, size_t n)
 885 {
 886         int i, i1, i2, i3;
 887
 888         for (i = 0; i < 5; i++) {
 889                 i1 = n - 1;
 890                 i2 = n - 2 - 1;
 891                 i3 = n - 5 - 1;
 892
 893                 while (i1 > 0) {
 894                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 895                         i1--; i2--; i3--;
 896
 897                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 13 | d[i3] >> 19);
 898                         i1--; i2--; i3--;
 899
 900                         if (i2 < 0)
 901                                 i2 += n;
 902
 903                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 904                         i1--; i2--; i3--;
 905
 906                         if (i3 < 0)
 907                                 i3 += n;
 908
 909                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 9 | d[i3] >> 23);
 910                         i1--; i2--; i3--;
 911                 }
 912         }
 913 }
 914
 915 static void diffuser_b_decrypt(u32 *d, size_t n)
 916 {
 917         int i, i1, i2, i3;
 918
 919         for (i = 0; i < 3; i++) {
 920                 i1 = 0;
 921                 i2 = 2;
 922                 i3 = 5;
 923
 924                 while (i1 < (n - 1)) {
 925                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 926                         i1++; i2++; i3++;
 927
 928                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 10 | d[i3] >> 22);
 929                         i1++; i2++; i3++;
 930
 931                         if (i2 >= n)
 932                                 i2 -= n;
 933
 934                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 935                         i1++; i2++; i3++;
 936
 937                         if (i3 >= n)
 938                                 i3 -= n;
 939
 940                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 25 | d[i3] >> 7);
 941                         i1++; i2++; i3++;
 942                 }
 943         }
 944 }
 945
 946 static void diffuser_b_encrypt(u32 *d, size_t n)
 947 {
 948         int i, i1, i2, i3;
 949
 950         for (i = 0; i < 3; i++) {
 951                 i1 = n - 1;
 952                 i2 = 2 - 1;
 953                 i3 = 5 - 1;
 954
 955                 while (i1 > 0) {
 956                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 25 | d[i3] >> 7);
 957                         i1--; i2--; i3--;
 958
 959                         if (i3 < 0)
 960                                 i3 += n;
 961
 962                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 963                         i1--; i2--; i3--;
 964
 965                         if (i2 < 0)
 966                                 i2 += n;
 967
 968                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 10 | d[i3] >> 22);
 969                         i1--; i2--; i3--;
 970
 971                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 972                         i1--; i2--; i3--;
 973                 }
 974         }
 975 }
 976
 977 static int crypt_iv_elephant(struct crypt_config *cc, struct dm_crypt_request *dmreq)
 978 {
 979         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
 980         u8 *es, *ks, *data, *data2, *data_offset;
 981         struct skcipher_request *req;
 982         struct scatterlist *sg, *sg2, src, dst;
 983         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 984         int i, r;
 985
 986         req = skcipher_request_alloc(elephant->tfm, GFP_NOIO);
 987         es = kzalloc(16, GFP_NOIO); /* Key for AES */
 988         ks = kzalloc(32, GFP_NOIO); /* Elephant sector key */
 989
 990         if (!req || !es || !ks) {
 991                 r = -ENOMEM;
 992                 goto out;
 993         }
 994
 995         *(__le64 *)es = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector * cc->sector_size);
 996
 997         /* E(Ks, e(s)) */
 998         sg_init_one(&src, es, 16);
 999         sg_init_one(&dst, ks, 16);
1000         skcipher_request_set_crypt(req, &src, &dst, 16, NULL);
1001         skcipher_request_set_callback(req, 0, crypto_req_done, &wait);
1002         r = crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(req), &wait);
1003         if (r)
1004                 goto out;
1005
1006         /* E(Ks, e'(s)) */
1007         es[15] = 0x80;
1008         sg_init_one(&dst, &ks[16], 16);
1009         r = crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(req), &wait);
1010         if (r)
1011                 goto out;
1012
1013         sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_out);
1014         data = kmap_local_page(sg_page(sg));
1015         data_offset = data + sg->offset;
1016
1017         /* Cannot modify original bio, copy to sg_out and apply Elephant to it */
1018         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
1019                 sg2 = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_in);
1020                 data2 = kmap_local_page(sg_page(sg2));
1021                 memcpy(data_offset, data2 + sg2->offset, cc->sector_size);
1022                 kunmap_local(data2);
1023         }
1024
1025         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
1026                 diffuser_disk_to_cpu((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1027                 diffuser_b_decrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1028                 diffuser_a_decrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1029                 diffuser_cpu_to_disk((__le32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1030         }
1031
1032         for (i = 0; i < (cc->sector_size / 32); i++)
1033                 crypto_xor(data_offset + i * 32, ks, 32);
1034
1035         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
1036                 diffuser_disk_to_cpu((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1037                 diffuser_a_encrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1038                 diffuser_b_encrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1039                 diffuser_cpu_to_disk((__le32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1040         }
1041
1042         kunmap_local(data);
1043 out:
1044         kfree_sensitive(ks);
1045         kfree_sensitive(es);
1046         skcipher_request_free(req);
1047         return r;
1048 }
1049
1050 static int crypt_iv_elephant_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
1051                             struct dm_crypt_request *dmreq)
1052 {
1053         int r;
1054
1055         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
1056                 r = crypt_iv_elephant(cc, dmreq);
1057                 if (r)
1058                         return r;
1059         }
1060
1061         return crypt_iv_eboiv_gen(cc, iv, dmreq);
1062 }
1063
1064 static int crypt_iv_elephant_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
1065                                   struct dm_crypt_request *dmreq)
1066 {
1067         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
1068                 return crypt_iv_elephant(cc, dmreq);
1069
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 static int crypt_iv_elephant_init(struct crypt_config *cc)
1074 {
1075         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
1076         int key_offset = cc->key_size - cc->key_extra_size;
1077
1078         return crypto_skcipher_setkey(elephant->tfm, &cc->key[key_offset], cc->key_extra_size);
1079 }
1080
1081 static int crypt_iv_elephant_wipe(struct crypt_config *cc)
1082 {
1083         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
1084         u8 key[ELEPHANT_MAX_KEY_SIZE];
1085
1086         memset(key, 0, cc->key_extra_size);
1087         return crypto_skcipher_setkey(elephant->tfm, key, cc->key_extra_size);
1088 }
1089
1090 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain_ops = {
1091         .generator = crypt_iv_plain_gen
1092 };
1093
1094 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64_ops = {
1095         .generator = crypt_iv_plain64_gen
1096 };
1097
1098 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64be_ops = {
1099         .generator = crypt_iv_plain64be_gen
1100 };
1101
1102 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_essiv_ops = {
1103         .generator = crypt_iv_essiv_gen
1104 };
1105
1106 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_benbi_ops = {
1107         .ctr       = crypt_iv_benbi_ctr,
1108         .dtr       = crypt_iv_benbi_dtr,
1109         .generator = crypt_iv_benbi_gen
1110 };
1111
1112 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_null_ops = {
1113         .generator = crypt_iv_null_gen
1114 };
1115
1116 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_lmk_ops = {
1117         .ctr       = crypt_iv_lmk_ctr,
1118         .dtr       = crypt_iv_lmk_dtr,
1119         .init      = crypt_iv_lmk_init,
1120         .wipe      = crypt_iv_lmk_wipe,
1121         .generator = crypt_iv_lmk_gen,
1122         .post      = crypt_iv_lmk_post
1123 };
1124
1125 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_tcw_ops = {
1126         .ctr       = crypt_iv_tcw_ctr,
1127         .dtr       = crypt_iv_tcw_dtr,
1128         .init      = crypt_iv_tcw_init,
1129         .wipe      = crypt_iv_tcw_wipe,
1130         .generator = crypt_iv_tcw_gen,
1131         .post      = crypt_iv_tcw_post
1132 };
1133
1134 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_random_ops = {
1135         .generator = crypt_iv_random_gen
1136 };
1137
1138 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_eboiv_ops = {
1139         .ctr       = crypt_iv_eboiv_ctr,
1140         .generator = crypt_iv_eboiv_gen
1141 };
1142
1143 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_elephant_ops = {
1144         .ctr       = crypt_iv_elephant_ctr,
1145         .dtr       = crypt_iv_elephant_dtr,
1146         .init      = crypt_iv_elephant_init,
1147         .wipe      = crypt_iv_elephant_wipe,
1148         .generator = crypt_iv_elephant_gen,
1149         .post      = crypt_iv_elephant_post
1150 };
1151
1152 /*
1153  * Integrity extensions
1154  */
1155 static bool crypt_integrity_aead(struct crypt_config *cc)
1156 {
1157         return test_bit(CRYPT_MODE_INTEGRITY_AEAD, &cc->cipher_flags);
1158 }
1159
1160 static bool crypt_integrity_hmac(struct crypt_config *cc)
1161 {
1162         return crypt_integrity_aead(cc) && cc->key_mac_size;
1163 }
1164
1165 /* Get sg containing data */
1166 static struct scatterlist *crypt_get_sg_data(struct crypt_config *cc,
1167                                              struct scatterlist *sg)
1168 {
1169         if (unlikely(crypt_integrity_aead(cc)))
1170                 return &sg[2];
1171
1172         return sg;
1173 }
1174
1175 static int dm_crypt_integrity_io_alloc(struct dm_crypt_io *io, struct bio *bio)
1176 {
1177         struct bio_integrity_payload *bip;
1178         unsigned int tag_len;
1179         int ret;
1180
1181         if (!bio_sectors(bio) || !io->cc->tuple_size)
1182                 return 0;
1183
1184         bip = bio_integrity_alloc(bio, GFP_NOIO, 1);
1185         if (IS_ERR(bip))
1186                 return PTR_ERR(bip);
1187
1188         tag_len = io->cc->tuple_size * (bio_sectors(bio) >> io->cc->sector_shift);
1189
1190         bip->bip_iter.bi_sector = io->cc->start + io->sector;
1191
1192         ret = bio_integrity_add_page(bio, virt_to_page(io->integrity_metadata),
1193                                      tag_len, offset_in_page(io->integrity_metadata));
1194         if (unlikely(ret != tag_len))
1195                 return -ENOMEM;
1196
1197         return 0;
1198 }
1199
1200 static int crypt_integrity_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti)
1201 {
1202 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
1203         struct blk_integrity *bi = blk_get_integrity(cc->dev->bdev->bd_disk);
1204         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
1205
1206         /* We require an underlying device with non-PI metadata */
1207         if (!bi || bi->csum_type != BLK_INTEGRITY_CSUM_NONE) {
1208                 ti->error = "Integrity profile not supported.";
1209                 return -EINVAL;
1210         }
1211
1212         if (bi->tuple_size < cc->used_tag_size) {
1213                 ti->error = "Integrity profile tag size mismatch.";
1214                 return -EINVAL;
1215         }
1216         cc->tuple_size = bi->tuple_size;
1217         if (1 << bi->interval_exp != cc->sector_size) {
1218                 ti->error = "Integrity profile sector size mismatch.";
1219                 return -EINVAL;
1220         }
1221
1222         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
1223                 cc->integrity_tag_size = cc->used_tag_size - cc->integrity_iv_size;
1224                 DMDEBUG("%s: Integrity AEAD, tag size %u, IV size %u.", dm_device_name(md),
1225                        cc->integrity_tag_size, cc->integrity_iv_size);
1226
1227                 if (crypto_aead_setauthsize(any_tfm_aead(cc), cc->integrity_tag_size)) {
1228                         ti->error = "Integrity AEAD auth tag size is not supported.";
1229                         return -EINVAL;
1230                 }
1231         } else if (cc->integrity_iv_size)
1232                 DMDEBUG("%s: Additional per-sector space %u bytes for IV.", dm_device_name(md),
1233                        cc->integrity_iv_size);
1234
1235         if ((cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size) > cc->tuple_size) {
1236                 ti->error = "Not enough space for integrity tag in the profile.";
1237                 return -EINVAL;
1238         }
1239
1240         return 0;
1241 #else
1242         ti->error = "Integrity profile not supported.";
1243         return -EINVAL;
1244 #endif
1245 }
1246
1247 static void crypt_convert_init(struct crypt_config *cc,
1248                                struct convert_context *ctx,
1249                                struct bio *bio_out, struct bio *bio_in,
1250                                sector_t sector)
1251 {
1252         ctx->bio_in = bio_in;
1253         ctx->bio_out = bio_out;
1254         if (bio_in)
1255                 ctx->iter_in = bio_in->bi_iter;
1256         if (bio_out)
1257                 ctx->iter_out = bio_out->bi_iter;
1258         ctx->cc_sector = sector + cc->iv_offset;
1259         init_completion(&ctx->restart);
1260 }
1261
1262 static struct dm_crypt_request *dmreq_of_req(struct crypt_config *cc,
1263                                              void *req)
1264 {
1265         return (struct dm_crypt_request *)((char *)req + cc->dmreq_start);
1266 }
1267
1268 static void *req_of_dmreq(struct crypt_config *cc, struct dm_crypt_request *dmreq)
1269 {
1270         return (void *)((char *)dmreq - cc->dmreq_start);
1271 }
1272
1273 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1274                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1275 {
1276         if (crypt_integrity_aead(cc))
1277                 return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
1278                         crypto_aead_alignmask(any_tfm_aead(cc)) + 1);
1279         else
1280                 return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
1281                         crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc)) + 1);
1282 }
1283
1284 static u8 *org_iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1285                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1286 {
1287         return iv_of_dmreq(cc, dmreq) + cc->iv_size;
1288 }
1289
1290 static __le64 *org_sector_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1291                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1292 {
1293         u8 *ptr = iv_of_dmreq(cc, dmreq) + cc->iv_size + cc->iv_size;
1294
1295         return (__le64 *) ptr;
1296 }
1297
1298 static unsigned int *org_tag_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1299                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1300 {
1301         u8 *ptr = iv_of_dmreq(cc, dmreq) + cc->iv_size +
1302                   cc->iv_size + sizeof(uint64_t);
1303
1304         return (unsigned int *)ptr;
1305 }
1306
1307 static void *tag_from_dmreq(struct crypt_config *cc,
1308                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
1309 {
1310         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
1311         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
1312
1313         return &io->integrity_metadata[*org_tag_of_dmreq(cc, dmreq) *
1314                 cc->tuple_size];
1315 }
1316
1317 static void *iv_tag_from_dmreq(struct crypt_config *cc,
1318                                struct dm_crypt_request *dmreq)
1319 {
1320         return tag_from_dmreq(cc, dmreq) + cc->integrity_tag_size;
1321 }
1322
1323 static int crypt_convert_block_aead(struct crypt_config *cc,
1324                                      struct convert_context *ctx,
1325                                      struct aead_request *req,
1326                                      unsigned int tag_offset)
1327 {
1328         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
1329         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
1330         struct dm_crypt_request *dmreq;
1331         u8 *iv, *org_iv, *tag_iv, *tag;
1332         __le64 *sector;
1333         int r = 0;
1334
1335         BUG_ON(cc->integrity_iv_size && cc->integrity_iv_size != cc->iv_size);
1336
1337         /* Reject unexpected unaligned bio. */
1338         if (unlikely(bv_in.bv_len & (cc->sector_size - 1)))
1339                 return -EIO;
1340
1341         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
1342         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
1343         if (test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags))
1344                 dmreq->iv_sector >>= cc->sector_shift;
1345         dmreq->ctx = ctx;
1346
1347         *org_tag_of_dmreq(cc, dmreq) = tag_offset;
1348
1349         sector = org_sector_of_dmreq(cc, dmreq);
1350         *sector = cpu_to_le64(ctx->cc_sector - cc->iv_offset);
1351
1352         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1353         org_iv = org_iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1354         tag = tag_from_dmreq(cc, dmreq);
1355         tag_iv = iv_tag_from_dmreq(cc, dmreq);
1356
1357         /* AEAD request:
1358          *  |----- AAD -------|------ DATA -------|-- AUTH TAG --|
1359          *  | (authenticated) | (auth+encryption) |              |
1360          *  | sector_LE |  IV |  sector in/out    |  tag in/out  |
1361          */
1362         sg_init_table(dmreq->sg_in, 4);
1363         sg_set_buf(&dmreq->sg_in[0], sector, sizeof(uint64_t));
1364         sg_set_buf(&dmreq->sg_in[1], org_iv, cc->iv_size);
1365         sg_set_page(&dmreq->sg_in[2], bv_in.bv_page, cc->sector_size, bv_in.bv_offset);
1366         sg_set_buf(&dmreq->sg_in[3], tag, cc->integrity_tag_size);
1367
1368         sg_init_table(dmreq->sg_out, 4);
1369         sg_set_buf(&dmreq->sg_out[0], sector, sizeof(uint64_t));
1370         sg_set_buf(&dmreq->sg_out[1], org_iv, cc->iv_size);
1371         sg_set_page(&dmreq->sg_out[2], bv_out.bv_page, cc->sector_size, bv_out.bv_offset);
1372         sg_set_buf(&dmreq->sg_out[3], tag, cc->integrity_tag_size);
1373
1374         if (cc->iv_gen_ops) {
1375                 /* For READs use IV stored in integrity metadata */
1376                 if (cc->integrity_iv_size && bio_data_dir(ctx->bio_in) != WRITE) {
1377                         memcpy(org_iv, tag_iv, cc->iv_size);
1378                 } else {
1379                         r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, org_iv, dmreq);
1380                         if (r < 0)
1381                                 return r;
1382                         /* Store generated IV in integrity metadata */
1383                         if (cc->integrity_iv_size)
1384                                 memcpy(tag_iv, org_iv, cc->iv_size);
1385                 }
1386                 /* Working copy of IV, to be modified in crypto API */
1387                 memcpy(iv, org_iv, cc->iv_size);
1388         }
1389
1390         aead_request_set_ad(req, sizeof(uint64_t) + cc->iv_size);
1391         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE) {
1392                 aead_request_set_crypt(req, dmreq->sg_in, dmreq->sg_out,
1393                                        cc->sector_size, iv);
1394                 r = crypto_aead_encrypt(req);
1395                 if (cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size != cc->tuple_size)
1396                         memset(tag + cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size, 0,
1397                                cc->tuple_size - (cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size));
1398         } else {
1399                 aead_request_set_crypt(req, dmreq->sg_in, dmreq->sg_out,
1400                                        cc->sector_size + cc->integrity_tag_size, iv);
1401                 r = crypto_aead_decrypt(req);
1402         }
1403
1404         if (r == -EBADMSG) {
1405                 sector_t s = le64_to_cpu(*sector);
1406
1407                 ctx->aead_failed = true;
1408                 if (ctx->aead_recheck) {
1409                         DMERR_LIMIT("%pg: INTEGRITY AEAD ERROR, sector %llu",
1410                                     ctx->bio_in->bi_bdev, s);
1411                         dm_audit_log_bio(DM_MSG_PREFIX, "integrity-aead",
1412                                          ctx->bio_in, s, 0);
1413                 }
1414         }
1415
1416         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1417                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, org_iv, dmreq);
1418
1419         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, cc->sector_size);
1420         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, cc->sector_size);
1421
1422         return r;
1423 }
1424
1425 static int crypt_convert_block_skcipher(struct crypt_config *cc,
1426                                         struct convert_context *ctx,
1427                                         struct skcipher_request *req,
1428                                         unsigned int tag_offset)
1429 {
1430         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
1431         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
1432         struct scatterlist *sg_in, *sg_out;
1433         struct dm_crypt_request *dmreq;
1434         u8 *iv, *org_iv, *tag_iv;
1435         __le64 *sector;
1436         int r = 0;
1437
1438         /* Reject unexpected unaligned bio. */
1439         if (unlikely(bv_in.bv_len & (cc->sector_size - 1)))
1440                 return -EIO;
1441
1442         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
1443         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
1444         if (test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags))
1445                 dmreq->iv_sector >>= cc->sector_shift;
1446         dmreq->ctx = ctx;
1447
1448         *org_tag_of_dmreq(cc, dmreq) = tag_offset;
1449
1450         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1451         org_iv = org_iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1452         tag_iv = iv_tag_from_dmreq(cc, dmreq);
1453
1454         sector = org_sector_of_dmreq(cc, dmreq);
1455         *sector = cpu_to_le64(ctx->cc_sector - cc->iv_offset);
1456
1457         /* For skcipher we use only the first sg item */
1458         sg_in  = &dmreq->sg_in[0];
1459         sg_out = &dmreq->sg_out[0];
1460
1461         sg_init_table(sg_in, 1);
1462         sg_set_page(sg_in, bv_in.bv_page, cc->sector_size, bv_in.bv_offset);
1463
1464         sg_init_table(sg_out, 1);
1465         sg_set_page(sg_out, bv_out.bv_page, cc->sector_size, bv_out.bv_offset);
1466
1467         if (cc->iv_gen_ops) {
1468                 /* For READs use IV stored in integrity metadata */
1469                 if (cc->integrity_iv_size && bio_data_dir(ctx->bio_in) != WRITE) {
1470                         memcpy(org_iv, tag_iv, cc->integrity_iv_size);
1471                 } else {
1472                         r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, org_iv, dmreq);
1473                         if (r < 0)
1474                                 return r;
1475                         /* Data can be already preprocessed in generator */
1476                         if (test_bit(CRYPT_ENCRYPT_PREPROCESS, &cc->cipher_flags))
1477                                 sg_in = sg_out;
1478                         /* Store generated IV in integrity metadata */
1479                         if (cc->integrity_iv_size)
1480                                 memcpy(tag_iv, org_iv, cc->integrity_iv_size);
1481                 }
1482                 /* Working copy of IV, to be modified in crypto API */
1483                 memcpy(iv, org_iv, cc->iv_size);
1484         }
1485
1486         skcipher_request_set_crypt(req, sg_in, sg_out, cc->sector_size, iv);
1487
1488         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE)
1489                 r = crypto_skcipher_encrypt(req);
1490         else
1491                 r = crypto_skcipher_decrypt(req);
1492
1493         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1494                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, org_iv, dmreq);
1495
1496         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, cc->sector_size);
1497         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, cc->sector_size);
1498
1499         return r;
1500 }
1501
1502 static void kcryptd_async_done(void *async_req, int error);
1503
1504 static int crypt_alloc_req_skcipher(struct crypt_config *cc,
1505                                      struct convert_context *ctx)
1506 {
1507         unsigned int key_index = ctx->cc_sector & (cc->tfms_count - 1);
1508
1509         if (!ctx->r.req) {
1510                 ctx->r.req = mempool_alloc(&cc->req_pool, in_interrupt() ? GFP_ATOMIC : GFP_NOIO);
1511                 if (!ctx->r.req)
1512                         return -ENOMEM;
1513         }
1514
1515         skcipher_request_set_tfm(ctx->r.req, cc->cipher_tfm.tfms[key_index]);
1516
1517         /*
1518          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
1519          * requests if driver request queue is full.
1520          */
1521         skcipher_request_set_callback(ctx->r.req,
1522             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
1523             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->r.req));
1524
1525         return 0;
1526 }
1527
1528 static int crypt_alloc_req_aead(struct crypt_config *cc,
1529                                  struct convert_context *ctx)
1530 {
1531         if (!ctx->r.req_aead) {
1532                 ctx->r.req_aead = mempool_alloc(&cc->req_pool, in_interrupt() ? GFP_ATOMIC : GFP_NOIO);
1533                 if (!ctx->r.req_aead)
1534                         return -ENOMEM;
1535         }
1536
1537         aead_request_set_tfm(ctx->r.req_aead, cc->cipher_tfm.tfms_aead[0]);
1538
1539         /*
1540          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
1541          * requests if driver request queue is full.
1542          */
1543         aead_request_set_callback(ctx->r.req_aead,
1544             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
1545             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->r.req_aead));
1546
1547         return 0;
1548 }
1549
1550 static int crypt_alloc_req(struct crypt_config *cc,
1551                             struct convert_context *ctx)
1552 {
1553         if (crypt_integrity_aead(cc))
1554                 return crypt_alloc_req_aead(cc, ctx);
1555         else
1556                 return crypt_alloc_req_skcipher(cc, ctx);
1557 }
1558
1559 static void crypt_free_req_skcipher(struct crypt_config *cc,
1560                                     struct skcipher_request *req, struct bio *base_bio)
1561 {
1562         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
1563
1564         if ((struct skcipher_request *)(io + 1) != req)
1565                 mempool_free(req, &cc->req_pool);
1566 }
1567
1568 static void crypt_free_req_aead(struct crypt_config *cc,
1569                                 struct aead_request *req, struct bio *base_bio)
1570 {
1571         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
1572
1573         if ((struct aead_request *)(io + 1) != req)
1574                 mempool_free(req, &cc->req_pool);
1575 }
1576
1577 static void crypt_free_req(struct crypt_config *cc, void *req, struct bio *base_bio)
1578 {
1579         if (crypt_integrity_aead(cc))
1580                 crypt_free_req_aead(cc, req, base_bio);
1581         else
1582                 crypt_free_req_skcipher(cc, req, base_bio);
1583 }
1584
1585 /*
1586  * Encrypt / decrypt data from one bio to another one (can be the same one)
1587  */
1588 static blk_status_t crypt_convert(struct crypt_config *cc,
1589                          struct convert_context *ctx, bool atomic, bool reset_pending)
1590 {
1591         unsigned int tag_offset = 0;
1592         unsigned int sector_step = cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT;
1593         int r;
1594
1595         /*
1596          * if reset_pending is set we are dealing with the bio for the first time,
1597          * else we're continuing to work on the previous bio, so don't mess with
1598          * the cc_pending counter
1599          */
1600         if (reset_pending)
1601                 atomic_set(&ctx->cc_pending, 1);
1602
1603         while (ctx->iter_in.bi_size && ctx->iter_out.bi_size) {
1604
1605                 r = crypt_alloc_req(cc, ctx);
1606                 if (r) {
1607                         complete(&ctx->restart);
1608                         return BLK_STS_DEV_RESOURCE;
1609                 }
1610
1611                 atomic_inc(&ctx->cc_pending);
1612
1613                 if (crypt_integrity_aead(cc))
1614                         r = crypt_convert_block_aead(cc, ctx, ctx->r.req_aead, tag_offset);
1615                 else
1616                         r = crypt_convert_block_skcipher(cc, ctx, ctx->r.req, tag_offset);
1617
1618                 switch (r) {
1619                 /*
1620                  * The request was queued by a crypto driver
1621                  * but the driver request queue is full, let's wait.
1622                  */
1623                 case -EBUSY:
1624                         if (in_interrupt()) {
1625                                 if (try_wait_for_completion(&ctx->restart)) {
1626                                         /*
1627                                          * we don't have to block to wait for completion,
1628                                          * so proceed
1629                                          */
1630                                 } else {
1631                                         /*
1632                                          * we can't wait for completion without blocking
1633                                          * exit and continue processing in a workqueue
1634                                          */
1635                                         ctx->r.req = NULL;
1636                                         ctx->cc_sector += sector_step;
1637                                         tag_offset++;
1638                                         return BLK_STS_DEV_RESOURCE;
1639                                 }
1640                         } else {
1641                                 wait_for_completion(&ctx->restart);
1642                         }
1643                         reinit_completion(&ctx->restart);
1644                         fallthrough;
1645                 /*
1646                  * The request is queued and processed asynchronously,
1647                  * completion function kcryptd_async_done() will be called.
1648                  */
1649                 case -EINPROGRESS:
1650                         ctx->r.req = NULL;
1651                         ctx->cc_sector += sector_step;
1652                         tag_offset++;
1653                         continue;
1654                 /*
1655                  * The request was already processed (synchronously).
1656                  */
1657                 case 0:
1658                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
1659                         ctx->cc_sector += sector_step;
1660                         tag_offset++;
1661                         if (!atomic)
1662                                 cond_resched();
1663                         continue;
1664                 /*
1665                  * There was a data integrity error.
1666                  */
1667                 case -EBADMSG:
1668                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
1669                         return BLK_STS_PROTECTION;
1670                 /*
1671                  * There was an error while processing the request.
1672                  */
1673                 default:
1674                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
1675                         return BLK_STS_IOERR;
1676                 }
1677         }
1678
1679         return 0;
1680 }
1681
1682 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone);
1683
1684 /*
1685  * Generate a new unfragmented bio with the given size
1686  * This should never violate the device limitations (but if it did then block
1687  * core should split the bio as needed).
1688  *
1689  * This function may be called concurrently. If we allocate from the mempool
1690  * concurrently, there is a possibility of deadlock. For example, if we have
1691  * mempool of 256 pages, two processes, each wanting 256, pages allocate from
1692  * the mempool concurrently, it may deadlock in a situation where both processes
1693  * have allocated 128 pages and the mempool is exhausted.
1694  *
1695  * In order to avoid this scenario we allocate the pages under a mutex.
1696  *
1697  * In order to not degrade performance with excessive locking, we try
1698  * non-blocking allocations without a mutex first but on failure we fallback
1699  * to blocking allocations with a mutex.
1700  *
1701  * In order to reduce allocation overhead, we try to allocate compound pages in
1702  * the first pass. If they are not available, we fall back to the mempool.
1703  */
1704 static struct bio *crypt_alloc_buffer(struct dm_crypt_io *io, unsigned int size)
1705 {
1706         struct crypt_config *cc = io->cc;
1707         struct bio *clone;
1708         unsigned int nr_iovecs = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1709         gfp_t gfp_mask = GFP_NOWAIT | __GFP_HIGHMEM;
1710         unsigned int remaining_size;
1711         unsigned int order = MAX_PAGE_ORDER;
1712
1713 retry:
1714         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1715                 mutex_lock(&cc->bio_alloc_lock);
1716
1717         clone = bio_alloc_bioset(cc->dev->bdev, nr_iovecs, io->base_bio->bi_opf,
1718                                  GFP_NOIO, &cc->bs);
1719         clone->bi_private = io;
1720         clone->bi_end_io = crypt_endio;
1721         clone->bi_ioprio = io->base_bio->bi_ioprio;
1722
1723         remaining_size = size;
1724
1725         while (remaining_size) {
1726                 struct page *pages;
1727                 unsigned size_to_add;
1728                 unsigned remaining_order = __fls((remaining_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT);
1729                 order = min(order, remaining_order);
1730
1731                 while (order > 0) {
1732                         if (unlikely(percpu_counter_read_positive(&cc->n_allocated_pages) +
1733                                         (1 << order) > dm_crypt_pages_per_client))
1734                                 goto decrease_order;
1735                         pages = alloc_pages(gfp_mask
1736                                 | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP,
1737                                 order);
1738                         if (likely(pages != NULL)) {
1739                                 percpu_counter_add(&cc->n_allocated_pages, 1 << order);
1740                                 goto have_pages;
1741                         }
1742 decrease_order:
1743                         order--;
1744                 }
1745
1746                 pages = mempool_alloc(&cc->page_pool, gfp_mask);
1747                 if (!pages) {
1748                         crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1749                         bio_put(clone);
1750                         gfp_mask |= __GFP_DIRECT_RECLAIM;
1751                         order = 0;
1752                         goto retry;
1753                 }
1754
1755 have_pages:
1756                 size_to_add = min((unsigned)PAGE_SIZE << order, remaining_size);
1757                 __bio_add_page(clone, pages, size_to_add, 0);
1758                 remaining_size -= size_to_add;
1759         }
1760
1761         /* Allocate space for integrity tags */
1762         if (dm_crypt_integrity_io_alloc(io, clone)) {
1763                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1764                 bio_put(clone);
1765                 clone = NULL;
1766         }
1767
1768         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1769                 mutex_unlock(&cc->bio_alloc_lock);
1770
1771         return clone;
1772 }
1773
1774 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone)
1775 {
1776         struct folio_iter fi;
1777
1778         if (clone->bi_vcnt > 0) { /* bio_for_each_folio_all crashes with an empty bio */
1779                 bio_for_each_folio_all(fi, clone) {
1780                         if (folio_test_large(fi.folio)) {
1781                                 percpu_counter_sub(&cc->n_allocated_pages,
1782                                                 1 << folio_order(fi.folio));
1783                                 folio_put(fi.folio);
1784                         } else {
1785                                 mempool_free(&fi.folio->page, &cc->page_pool);
1786                         }
1787                 }
1788         }
1789 }
1790
1791 static void crypt_io_init(struct dm_crypt_io *io, struct crypt_config *cc,
1792                           struct bio *bio, sector_t sector)
1793 {
1794         io->cc = cc;
1795         io->base_bio = bio;
1796         io->sector = sector;
1797         io->error = 0;
1798         io->ctx.aead_recheck = false;
1799         io->ctx.aead_failed = false;
1800         io->ctx.r.req = NULL;
1801         io->integrity_metadata = NULL;
1802         io->integrity_metadata_from_pool = false;
1803         atomic_set(&io->io_pending, 0);
1804 }
1805
1806 static void crypt_inc_pending(struct dm_crypt_io *io)
1807 {
1808         atomic_inc(&io->io_pending);
1809 }
1810
1811 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io);
1812
1813 /*
1814  * One of the bios was finished. Check for completion of
1815  * the whole request and correctly clean up the buffer.
1816  */
1817 static void crypt_dec_pending(struct dm_crypt_io *io)
1818 {
1819         struct crypt_config *cc = io->cc;
1820         struct bio *base_bio = io->base_bio;
1821         blk_status_t error = io->error;
1822
1823         if (!atomic_dec_and_test(&io->io_pending))
1824                 return;
1825
1826         if (likely(!io->ctx.aead_recheck) && unlikely(io->ctx.aead_failed) &&
1827             cc->used_tag_size && bio_data_dir(base_bio) == READ) {
1828                 io->ctx.aead_recheck = true;
1829                 io->ctx.aead_failed = false;
1830                 io->error = 0;
1831                 kcryptd_queue_read(io);
1832                 return;
1833         }
1834
1835         if (io->ctx.r.req)
1836                 crypt_free_req(cc, io->ctx.r.req, base_bio);
1837
1838         if (unlikely(io->integrity_metadata_from_pool))
1839                 mempool_free(io->integrity_metadata, &io->cc->tag_pool);
1840         else
1841                 kfree(io->integrity_metadata);
1842
1843         base_bio->bi_status = error;
1844
1845         bio_endio(base_bio);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * kcryptd/kcryptd_io:
1850  *
1851  * Needed because it would be very unwise to do decryption in an
1852  * interrupt context.
1853  *
1854  * kcryptd performs the actual encryption or decryption.
1855  *
1856  * kcryptd_io performs the IO submission.
1857  *
1858  * They must be separated as otherwise the final stages could be
1859  * starved by new requests which can block in the first stages due
1860  * to memory allocation.
1861  *
1862  * The work is done per CPU global for all dm-crypt instances.
1863  * They should not depend on each other and do not block.
1864  */
1865 static void crypt_endio(struct bio *clone)
1866 {
1867         struct dm_crypt_io *io = clone->bi_private;
1868         struct crypt_config *cc = io->cc;
1869         unsigned int rw = bio_data_dir(clone);
1870         blk_status_t error = clone->bi_status;
1871
1872         if (io->ctx.aead_recheck && !error) {
1873                 kcryptd_queue_crypt(io);
1874                 return;
1875         }
1876
1877         /*
1878          * free the processed pages
1879          */
1880         if (rw == WRITE || io->ctx.aead_recheck)
1881                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1882
1883         bio_put(clone);
1884
1885         if (rw == READ && !error) {
1886                 kcryptd_queue_crypt(io);
1887                 return;
1888         }
1889
1890         if (unlikely(error))
1891                 io->error = error;
1892
1893         crypt_dec_pending(io);
1894 }
1895
1896 #define CRYPT_MAP_READ_GFP GFP_NOWAIT
1897
1898 static int kcryptd_io_read(struct dm_crypt_io *io, gfp_t gfp)
1899 {
1900         struct crypt_config *cc = io->cc;
1901         struct bio *clone;
1902
1903         if (io->ctx.aead_recheck) {
1904                 if (!(gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1905                         return 1;
1906                 crypt_inc_pending(io);
1907                 clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
1908                 if (unlikely(!clone)) {
1909                         crypt_dec_pending(io);
1910                         return 1;
1911                 }
1912                 clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1913                 crypt_convert_init(cc, &io->ctx, clone, clone, io->sector);
1914                 io->saved_bi_iter = clone->bi_iter;
1915                 dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
1916                 return 0;
1917         }
1918
1919         /*
1920          * We need the original biovec array in order to decrypt the whole bio
1921          * data *afterwards* -- thanks to immutable biovecs we don't need to
1922          * worry about the block layer modifying the biovec array; so leverage
1923          * bio_alloc_clone().
1924          */
1925         clone = bio_alloc_clone(cc->dev->bdev, io->base_bio, gfp, &cc->bs);
1926         if (!clone)
1927                 return 1;
1928         clone->bi_private = io;
1929         clone->bi_end_io = crypt_endio;
1930
1931         crypt_inc_pending(io);
1932
1933         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1934
1935         if (dm_crypt_integrity_io_alloc(io, clone)) {
1936                 crypt_dec_pending(io);
1937                 bio_put(clone);
1938                 return 1;
1939         }
1940
1941         dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
1942         return 0;
1943 }
1944
1945 static void kcryptd_io_read_work(struct work_struct *work)
1946 {
1947         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1948
1949         crypt_inc_pending(io);
1950         if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOIO))
1951                 io->error = BLK_STS_RESOURCE;
1952         crypt_dec_pending(io);
1953 }
1954
1955 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io)
1956 {
1957         struct crypt_config *cc = io->cc;
1958
1959         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_io_read_work);
1960         queue_work(cc->io_queue, &io->work);
1961 }
1962
1963 static void kcryptd_io_write(struct dm_crypt_io *io)
1964 {
1965         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1966
1967         dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
1968 }
1969
1970 #define crypt_io_from_node(node) rb_entry((node), struct dm_crypt_io, rb_node)
1971
1972 static int dmcrypt_write(void *data)
1973 {
1974         struct crypt_config *cc = data;
1975         struct dm_crypt_io *io;
1976
1977         while (1) {
1978                 struct rb_root write_tree;
1979                 struct blk_plug plug;
1980
1981                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_lock);
1982 continue_locked:
1983
1984                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
1985                         goto pop_from_list;
1986
1987                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1988
1989                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_lock);
1990
1991                 if (unlikely(kthread_should_stop())) {
1992                         set_current_state(TASK_RUNNING);
1993                         break;
1994                 }
1995
1996                 schedule();
1997
1998                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_lock);
1999                 goto continue_locked;
2000
2001 pop_from_list:
2002                 write_tree = cc->write_tree;
2003                 cc->write_tree = RB_ROOT;
2004                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_lock);
2005
2006                 BUG_ON(rb_parent(write_tree.rb_node));
2007
2008                 /*
2009                  * Note: we cannot walk the tree here with rb_next because
2010                  * the structures may be freed when kcryptd_io_write is called.
2011                  */
2012                 blk_start_plug(&plug);
2013                 do {
2014                         io = crypt_io_from_node(rb_first(&write_tree));
2015                         rb_erase(&io->rb_node, &write_tree);
2016                         kcryptd_io_write(io);
2017                         cond_resched();
2018                 } while (!RB_EMPTY_ROOT(&write_tree));
2019                 blk_finish_plug(&plug);
2020         }
2021         return 0;
2022 }
2023
2024 static void kcryptd_crypt_write_io_submit(struct dm_crypt_io *io, int async)
2025 {
2026         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
2027         struct crypt_config *cc = io->cc;
2028         unsigned long flags;
2029         sector_t sector;
2030         struct rb_node **rbp, *parent;
2031
2032         if (unlikely(io->error)) {
2033                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
2034                 bio_put(clone);
2035                 crypt_dec_pending(io);
2036                 return;
2037         }
2038
2039         /* crypt_convert should have filled the clone bio */
2040         BUG_ON(io->ctx.iter_out.bi_size);
2041
2042         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
2043
2044         if ((likely(!async) && test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags)) ||
2045             test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags)) {
2046                 dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
2047                 return;
2048         }
2049
2050         spin_lock_irqsave(&cc->write_thread_lock, flags);
2051         if (RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
2052                 wake_up_process(cc->write_thread);
2053         rbp = &cc->write_tree.rb_node;
2054         parent = NULL;
2055         sector = io->sector;
2056         while (*rbp) {
2057                 parent = *rbp;
2058                 if (sector < crypt_io_from_node(parent)->sector)
2059                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
2060                 else
2061                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
2062         }
2063         rb_link_node(&io->rb_node, parent, rbp);
2064         rb_insert_color(&io->rb_node, &cc->write_tree);
2065         spin_unlock_irqrestore(&cc->write_thread_lock, flags);
2066 }
2067
2068 static bool kcryptd_crypt_write_inline(struct crypt_config *cc,
2069                                        struct convert_context *ctx)
2070
2071 {
2072         if (!test_bit(DM_CRYPT_WRITE_INLINE, &cc->flags))
2073                 return false;
2074
2075         /*
2076          * Note: zone append writes (REQ_OP_ZONE_APPEND) do not have ordering
2077          * constraints so they do not need to be issued inline by
2078          * kcryptd_crypt_write_convert().
2079          */
2080         switch (bio_op(ctx->bio_in)) {
2081         case REQ_OP_WRITE:
2082         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
2083                 return true;
2084         default:
2085                 return false;
2086         }
2087 }
2088
2089 static void kcryptd_crypt_write_continue(struct work_struct *work)
2090 {
2091         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
2092         struct crypt_config *cc = io->cc;
2093         struct convert_context *ctx = &io->ctx;
2094         int crypt_finished;
2095         sector_t sector = io->sector;
2096         blk_status_t r;
2097
2098         wait_for_completion(&ctx->restart);
2099         reinit_completion(&ctx->restart);
2100
2101         r = crypt_convert(cc, &io->ctx, true, false);
2102         if (r)
2103                 io->error = r;
2104         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending);
2105         if (!crypt_finished && kcryptd_crypt_write_inline(cc, ctx)) {
2106                 /* Wait for completion signaled by kcryptd_async_done() */
2107                 wait_for_completion(&ctx->restart);
2108                 crypt_finished = 1;
2109         }
2110
2111         /* Encryption was already finished, submit io now */
2112         if (crypt_finished) {
2113                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
2114                 io->sector = sector;
2115         }
2116
2117         crypt_dec_pending(io);
2118 }
2119
2120 static void kcryptd_crypt_write_convert(struct dm_crypt_io *io)
2121 {
2122         struct crypt_config *cc = io->cc;
2123         struct convert_context *ctx = &io->ctx;
2124         struct bio *clone;
2125         int crypt_finished;
2126         sector_t sector = io->sector;
2127         blk_status_t r;
2128
2129         /*
2130          * Prevent io from disappearing until this function completes.
2131          */
2132         crypt_inc_pending(io);
2133         crypt_convert_init(cc, ctx, NULL, io->base_bio, sector);
2134
2135         clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
2136         if (unlikely(!clone)) {
2137                 io->error = BLK_STS_IOERR;
2138                 goto dec;
2139         }
2140
2141         io->ctx.bio_out = clone;
2142         io->ctx.iter_out = clone->bi_iter;
2143
2144         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
2145                 bio_copy_data(clone, io->base_bio);
2146                 io->ctx.bio_in = clone;
2147                 io->ctx.iter_in = clone->bi_iter;
2148         }
2149
2150         sector += bio_sectors(clone);
2151
2152         crypt_inc_pending(io);
2153         r = crypt_convert(cc, ctx,
2154                           test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags), true);
2155         /*
2156          * Crypto API backlogged the request, because its queue was full
2157          * and we're in softirq context, so continue from a workqueue
2158          * (TODO: is it actually possible to be in softirq in the write path?)
2159          */
2160         if (r == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
2161                 INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt_write_continue);
2162                 queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
2163                 return;
2164         }
2165         if (r)
2166                 io->error = r;
2167         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending);
2168         if (!crypt_finished && kcryptd_crypt_write_inline(cc, ctx)) {
2169                 /* Wait for completion signaled by kcryptd_async_done() */
2170                 wait_for_completion(&ctx->restart);
2171                 crypt_finished = 1;
2172         }
2173
2174         /* Encryption was already finished, submit io now */
2175         if (crypt_finished) {
2176                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
2177                 io->sector = sector;
2178         }
2179
2180 dec:
2181         crypt_dec_pending(io);
2182 }
2183
2184 static void kcryptd_crypt_read_done(struct dm_crypt_io *io)
2185 {
2186         if (io->ctx.aead_recheck) {
2187                 if (!io->error) {
2188                         io->ctx.bio_in->bi_iter = io->saved_bi_iter;
2189                         bio_copy_data(io->base_bio, io->ctx.bio_in);
2190                 }
2191                 crypt_free_buffer_pages(io->cc, io->ctx.bio_in);
2192                 bio_put(io->ctx.bio_in);
2193         }
2194         crypt_dec_pending(io);
2195 }
2196
2197 static void kcryptd_crypt_read_continue(struct work_struct *work)
2198 {
2199         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
2200         struct crypt_config *cc = io->cc;
2201         blk_status_t r;
2202
2203         wait_for_completion(&io->ctx.restart);
2204         reinit_completion(&io->ctx.restart);
2205
2206         r = crypt_convert(cc, &io->ctx, true, false);
2207         if (r)
2208                 io->error = r;
2209
2210         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
2211                 kcryptd_crypt_read_done(io);
2212
2213         crypt_dec_pending(io);
2214 }
2215
2216 static void kcryptd_crypt_read_convert(struct dm_crypt_io *io)
2217 {
2218         struct crypt_config *cc = io->cc;
2219         blk_status_t r;
2220
2221         crypt_inc_pending(io);
2222
2223         if (io->ctx.aead_recheck) {
2224                 io->ctx.cc_sector = io->sector + cc->iv_offset;
2225                 r = crypt_convert(cc, &io->ctx,
2226                                   test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags), true);
2227         } else {
2228                 crypt_convert_init(cc, &io->ctx, io->base_bio, io->base_bio,
2229                                    io->sector);
2230
2231                 r = crypt_convert(cc, &io->ctx,
2232                                   test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags), true);
2233         }
2234         /*
2235          * Crypto API backlogged the request, because its queue was full
2236          * and we're in softirq context, so continue from a workqueue
2237          */
2238         if (r == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
2239                 INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt_read_continue);
2240                 queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
2241                 return;
2242         }
2243         if (r)
2244                 io->error = r;
2245
2246         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
2247                 kcryptd_crypt_read_done(io);
2248
2249         crypt_dec_pending(io);
2250 }
2251
2252 static void kcryptd_async_done(void *data, int error)
2253 {
2254         struct dm_crypt_request *dmreq = data;
2255         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
2256         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
2257         struct crypt_config *cc = io->cc;
2258
2259         /*
2260          * A request from crypto driver backlog is going to be processed now,
2261          * finish the completion and continue in crypt_convert().
2262          * (Callback will be called for the second time for this request.)
2263          */
2264         if (error == -EINPROGRESS) {
2265                 complete(&ctx->restart);
2266                 return;
2267         }
2268
2269         if (!error && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
2270                 error = cc->iv_gen_ops->post(cc, org_iv_of_dmreq(cc, dmreq), dmreq);
2271
2272         if (error == -EBADMSG) {
2273                 sector_t s = le64_to_cpu(*org_sector_of_dmreq(cc, dmreq));
2274
2275                 ctx->aead_failed = true;
2276                 if (ctx->aead_recheck) {
2277                         DMERR_LIMIT("%pg: INTEGRITY AEAD ERROR, sector %llu",
2278                                     ctx->bio_in->bi_bdev, s);
2279                         dm_audit_log_bio(DM_MSG_PREFIX, "integrity-aead",
2280                                          ctx->bio_in, s, 0);
2281                 }
2282                 io->error = BLK_STS_PROTECTION;
2283         } else if (error < 0)
2284                 io->error = BLK_STS_IOERR;
2285
2286         crypt_free_req(cc, req_of_dmreq(cc, dmreq), io->base_bio);
2287
2288         if (!atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending))
2289                 return;
2290
2291         /*
2292          * The request is fully completed: for inline writes, let
2293          * kcryptd_crypt_write_convert() do the IO submission.
2294          */
2295         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
2296                 kcryptd_crypt_read_done(io);
2297                 return;
2298         }
2299
2300         if (kcryptd_crypt_write_inline(cc, ctx)) {
2301                 complete(&ctx->restart);
2302                 return;
2303         }
2304
2305         kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 1);
2306 }
2307
2308 static void kcryptd_crypt(struct work_struct *work)
2309 {
2310         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
2311
2312         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
2313                 kcryptd_crypt_read_convert(io);
2314         else
2315                 kcryptd_crypt_write_convert(io);
2316 }
2317
2318 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io)
2319 {
2320         struct crypt_config *cc = io->cc;
2321
2322         if ((bio_data_dir(io->base_bio) == READ && test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags)) ||
2323             (bio_data_dir(io->base_bio) == WRITE && test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags))) {
2324                 /*
2325                  * in_hardirq(): Crypto API's skcipher_walk_first() refuses to work in hard IRQ context.
2326                  * irqs_disabled(): the kernel may run some IO completion from the idle thread, but
2327                  * it is being executed with irqs disabled.
2328                  */
2329                 if (in_hardirq() || irqs_disabled()) {
2330                         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
2331                         queue_work(system_bh_wq, &io->work);
2332                         return;
2333                 } else {
2334                         kcryptd_crypt(&io->work);
2335                         return;
2336                 }
2337         }
2338
2339         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
2340         queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
2341 }
2342
2343 static void crypt_free_tfms_aead(struct crypt_config *cc)
2344 {
2345         if (!cc->cipher_tfm.tfms_aead)
2346                 return;
2347
2348         if (cc->cipher_tfm.tfms_aead[0] && !IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0])) {
2349                 crypto_free_aead(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0]);
2350                 cc->cipher_tfm.tfms_aead[0] = NULL;
2351         }
2352
2353         kfree(cc->cipher_tfm.tfms_aead);
2354         cc->cipher_tfm.tfms_aead = NULL;
2355 }
2356
2357 static void crypt_free_tfms_skcipher(struct crypt_config *cc)
2358 {
2359         unsigned int i;
2360
2361         if (!cc->cipher_tfm.tfms)
2362                 return;
2363
2364         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++)
2365                 if (cc->cipher_tfm.tfms[i] && !IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms[i])) {
2366                         crypto_free_skcipher(cc->cipher_tfm.tfms[i]);
2367                         cc->cipher_tfm.tfms[i] = NULL;
2368                 }
2369
2370         kfree(cc->cipher_tfm.tfms);
2371         cc->cipher_tfm.tfms = NULL;
2372 }
2373
2374 static void crypt_free_tfms(struct crypt_config *cc)
2375 {
2376         if (crypt_integrity_aead(cc))
2377                 crypt_free_tfms_aead(cc);
2378         else
2379                 crypt_free_tfms_skcipher(cc);
2380 }
2381
2382 static int crypt_alloc_tfms_skcipher(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
2383 {
2384         unsigned int i;
2385         int err;
2386
2387         cc->cipher_tfm.tfms = kcalloc(cc->tfms_count,
2388                                       sizeof(struct crypto_skcipher *),
2389                                       GFP_KERNEL);
2390         if (!cc->cipher_tfm.tfms)
2391                 return -ENOMEM;
2392
2393         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
2394                 cc->cipher_tfm.tfms[i] = crypto_alloc_skcipher(ciphermode, 0,
2395                                                 CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
2396                 if (IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms[i])) {
2397                         err = PTR_ERR(cc->cipher_tfm.tfms[i]);
2398                         crypt_free_tfms(cc);
2399                         return err;
2400                 }
2401         }
2402
2403         /*
2404          * dm-crypt performance can vary greatly depending on which crypto
2405          * algorithm implementation is used.  Help people debug performance
2406          * problems by logging the ->cra_driver_name.
2407          */
2408         DMDEBUG_LIMIT("%s using implementation \"%s\"", ciphermode,
2409                crypto_skcipher_alg(any_tfm(cc))->base.cra_driver_name);
2410         return 0;
2411 }
2412
2413 static int crypt_alloc_tfms_aead(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
2414 {
2415         int err;
2416
2417         cc->cipher_tfm.tfms = kmalloc(sizeof(struct crypto_aead *), GFP_KERNEL);
2418         if (!cc->cipher_tfm.tfms)
2419                 return -ENOMEM;
2420
2421         cc->cipher_tfm.tfms_aead[0] = crypto_alloc_aead(ciphermode, 0,
2422                                                 CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
2423         if (IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0])) {
2424                 err = PTR_ERR(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0]);
2425                 crypt_free_tfms(cc);
2426                 return err;
2427         }
2428
2429         DMDEBUG_LIMIT("%s using implementation \"%s\"", ciphermode,
2430                crypto_aead_alg(any_tfm_aead(cc))->base.cra_driver_name);
2431         return 0;
2432 }
2433
2434 static int crypt_alloc_tfms(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
2435 {
2436         if (crypt_integrity_aead(cc))
2437                 return crypt_alloc_tfms_aead(cc, ciphermode);
2438         else
2439                 return crypt_alloc_tfms_skcipher(cc, ciphermode);
2440 }
2441
2442 static unsigned int crypt_subkey_size(struct crypt_config *cc)
2443 {
2444         return (cc->key_size - cc->key_extra_size) >> ilog2(cc->tfms_count);
2445 }
2446
2447 static unsigned int crypt_authenckey_size(struct crypt_config *cc)
2448 {
2449         return crypt_subkey_size(cc) + RTA_SPACE(sizeof(struct crypto_authenc_key_param));
2450 }
2451
2452 /*
2453  * If AEAD is composed like authenc(hmac(sha256),xts(aes)),
2454  * the key must be for some reason in special format.
2455  * This funcion converts cc->key to this special format.
2456  */
2457 static void crypt_copy_authenckey(char *p, const void *key,
2458                                   unsigned int enckeylen, unsigned int authkeylen)
2459 {
2460         struct crypto_authenc_key_param *param;
2461         struct rtattr *rta;
2462
2463         rta = (struct rtattr *)p;
2464         param = RTA_DATA(rta);
2465         param->enckeylen = cpu_to_be32(enckeylen);
2466         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
2467         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
2468         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
2469         memcpy(p, key + enckeylen, authkeylen);
2470         p += authkeylen;
2471         memcpy(p, key, enckeylen);
2472 }
2473
2474 static int crypt_setkey(struct crypt_config *cc)
2475 {
2476         unsigned int subkey_size;
2477         int err = 0, i, r;
2478
2479         /* Ignore extra keys (which are used for IV etc) */
2480         subkey_size = crypt_subkey_size(cc);
2481
2482         if (crypt_integrity_hmac(cc)) {
2483                 if (subkey_size < cc->key_mac_size)
2484                         return -EINVAL;
2485
2486                 crypt_copy_authenckey(cc->authenc_key, cc->key,
2487                                       subkey_size - cc->key_mac_size,
2488                                       cc->key_mac_size);
2489         }
2490
2491         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
2492                 if (crypt_integrity_hmac(cc))
2493                         r = crypto_aead_setkey(cc->cipher_tfm.tfms_aead[i],
2494                                 cc->authenc_key, crypt_authenckey_size(cc));
2495                 else if (crypt_integrity_aead(cc))
2496                         r = crypto_aead_setkey(cc->cipher_tfm.tfms_aead[i],
2497                                                cc->key + (i * subkey_size),
2498                                                subkey_size);
2499                 else
2500                         r = crypto_skcipher_setkey(cc->cipher_tfm.tfms[i],
2501                                                    cc->key + (i * subkey_size),
2502                                                    subkey_size);
2503                 if (r)
2504                         err = r;
2505         }
2506
2507         if (crypt_integrity_hmac(cc))
2508                 memzero_explicit(cc->authenc_key, crypt_authenckey_size(cc));
2509
2510         return err;
2511 }
2512
2513 #ifdef CONFIG_KEYS
2514
2515 static bool contains_whitespace(const char *str)
2516 {
2517         while (*str)
2518                 if (isspace(*str++))
2519                         return true;
2520         return false;
2521 }
2522
2523 static int set_key_user(struct crypt_config *cc, struct key *key)
2524 {
2525         const struct user_key_payload *ukp;
2526
2527         ukp = user_key_payload_locked(key);
2528         if (!ukp)
2529                 return -EKEYREVOKED;
2530
2531         if (cc->key_size != ukp->datalen)
2532                 return -EINVAL;
2533
2534         memcpy(cc->key, ukp->data, cc->key_size);
2535
2536         return 0;
2537 }
2538
2539 static int set_key_encrypted(struct crypt_config *cc, struct key *key)
2540 {
2541         const struct encrypted_key_payload *ekp;
2542
2543         ekp = key->payload.data[0];
2544         if (!ekp)
2545                 return -EKEYREVOKED;
2546
2547         if (cc->key_size != ekp->decrypted_datalen)
2548                 return -EINVAL;
2549
2550         memcpy(cc->key, ekp->decrypted_data, cc->key_size);
2551
2552         return 0;
2553 }
2554
2555 static int set_key_trusted(struct crypt_config *cc, struct key *key)
2556 {
2557         const struct trusted_key_payload *tkp;
2558
2559         tkp = key->payload.data[0];
2560         if (!tkp)
2561                 return -EKEYREVOKED;
2562
2563         if (cc->key_size != tkp->key_len)
2564                 return -EINVAL;
2565
2566         memcpy(cc->key, tkp->key, cc->key_size);
2567
2568         return 0;
2569 }
2570
2571 static int crypt_set_keyring_key(struct crypt_config *cc, const char *key_string)
2572 {
2573         char *new_key_string, *key_desc;
2574         int ret;
2575         struct key_type *type;
2576         struct key *key;
2577         int (*set_key)(struct crypt_config *cc, struct key *key);
2578
2579         /*
2580          * Reject key_string with whitespace. dm core currently lacks code for
2581          * proper whitespace escaping in arguments on DM_TABLE_STATUS path.
2582          */
2583         if (contains_whitespace(key_string)) {
2584                 DMERR("whitespace chars not allowed in key string");
2585                 return -EINVAL;
2586         }
2587
2588         /* look for next ':' separating key_type from key_description */
2589         key_desc = strchr(key_string, ':');
2590         if (!key_desc || key_desc == key_string || !strlen(key_desc + 1))
2591                 return -EINVAL;
2592
2593         if (!strncmp(key_string, "logon:", key_desc - key_string + 1)) {
2594                 type = &key_type_logon;
2595                 set_key = set_key_user;
2596         } else if (!strncmp(key_string, "user:", key_desc - key_string + 1)) {
2597                 type = &key_type_user;
2598                 set_key = set_key_user;
2599         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_ENCRYPTED_KEYS) &&
2600                    !strncmp(key_string, "encrypted:", key_desc - key_string + 1)) {
2601                 type = &key_type_encrypted;
2602                 set_key = set_key_encrypted;
2603         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_TRUSTED_KEYS) &&
2604                    !strncmp(key_string, "trusted:", key_desc - key_string + 1)) {
2605                 type = &key_type_trusted;
2606                 set_key = set_key_trusted;
2607         } else {
2608                 return -EINVAL;
2609         }
2610
2611         new_key_string = kstrdup(key_string, GFP_KERNEL);
2612         if (!new_key_string)
2613                 return -ENOMEM;
2614
2615         key = request_key(type, key_desc + 1, NULL);
2616         if (IS_ERR(key)) {
2617                 ret = PTR_ERR(key);
2618                 goto free_new_key_string;
2619         }
2620
2621         down_read(&key->sem);
2622         ret = set_key(cc, key);
2623         up_read(&key->sem);
2624         key_put(key);
2625         if (ret < 0)
2626                 goto free_new_key_string;
2627
2628         /* clear the flag since following operations may invalidate previously valid key */
2629         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2630
2631         ret = crypt_setkey(cc);
2632         if (ret)
2633                 goto free_new_key_string;
2634
2635         set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2636         kfree_sensitive(cc->key_string);
2637         cc->key_string = new_key_string;
2638         return 0;
2639
2640 free_new_key_string:
2641         kfree_sensitive(new_key_string);
2642         return ret;
2643 }
2644
2645 static int get_key_size(char **key_string)
2646 {
2647         char *colon, dummy;
2648         int ret;
2649
2650         if (*key_string[0] != ':')
2651                 return strlen(*key_string) >> 1;
2652
2653         /* look for next ':' in key string */
2654         colon = strpbrk(*key_string + 1, ":");
2655         if (!colon)
2656                 return -EINVAL;
2657
2658         if (sscanf(*key_string + 1, "%u%c", &ret, &dummy) != 2 || dummy != ':')
2659                 return -EINVAL;
2660
2661         *key_string = colon;
2662
2663         /* remaining key string should be :<logon|user>:<key_desc> */
2664
2665         return ret;
2666 }
2667
2668 #else
2669
2670 static int crypt_set_keyring_key(struct crypt_config *cc, const char *key_string)
2671 {
2672         return -EINVAL;
2673 }
2674
2675 static int get_key_size(char **key_string)
2676 {
2677         return (*key_string[0] == ':') ? -EINVAL : (int)(strlen(*key_string) >> 1);
2678 }
2679
2680 #endif /* CONFIG_KEYS */
2681
2682 static int crypt_set_key(struct crypt_config *cc, char *key)
2683 {
2684         int r = -EINVAL;
2685         int key_string_len = strlen(key);
2686
2687         /* Hyphen (which gives a key_size of zero) means there is no key. */
2688         if (!cc->key_size && strcmp(key, "-"))
2689                 goto out;
2690
2691         /* ':' means the key is in kernel keyring, short-circuit normal key processing */
2692         if (key[0] == ':') {
2693                 r = crypt_set_keyring_key(cc, key + 1);
2694                 goto out;
2695         }
2696
2697         /* clear the flag since following operations may invalidate previously valid key */
2698         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2699
2700         /* wipe references to any kernel keyring key */
2701         kfree_sensitive(cc->key_string);
2702         cc->key_string = NULL;
2703
2704         /* Decode key from its hex representation. */
2705         if (cc->key_size && hex2bin(cc->key, key, cc->key_size) < 0)
2706                 goto out;
2707
2708         r = crypt_setkey(cc);
2709         if (!r)
2710                 set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2711
2712 out:
2713         /* Hex key string not needed after here, so wipe it. */
2714         memset(key, '0', key_string_len);
2715
2716         return r;
2717 }
2718
2719 static int crypt_wipe_key(struct crypt_config *cc)
2720 {
2721         int r;
2722
2723         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2724         get_random_bytes(&cc->key, cc->key_size);
2725
2726         /* Wipe IV private keys */
2727         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->wipe) {
2728                 r = cc->iv_gen_ops->wipe(cc);
2729                 if (r)
2730                         return r;
2731         }
2732
2733         kfree_sensitive(cc->key_string);
2734         cc->key_string = NULL;
2735         r = crypt_setkey(cc);
2736         memset(&cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
2737
2738         return r;
2739 }
2740
2741 static void crypt_calculate_pages_per_client(void)
2742 {
2743         unsigned long pages = (totalram_pages() - totalhigh_pages()) * DM_CRYPT_MEMORY_PERCENT / 100;
2744
2745         if (!dm_crypt_clients_n)
2746                 return;
2747
2748         pages /= dm_crypt_clients_n;
2749         if (pages < DM_CRYPT_MIN_PAGES_PER_CLIENT)
2750                 pages = DM_CRYPT_MIN_PAGES_PER_CLIENT;
2751         dm_crypt_pages_per_client = pages;
2752 }
2753
2754 static void *crypt_page_alloc(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
2755 {
2756         struct crypt_config *cc = pool_data;
2757         struct page *page;
2758
2759         /*
2760          * Note, percpu_counter_read_positive() may over (and under) estimate
2761          * the current usage by at most (batch - 1) * num_online_cpus() pages,
2762          * but avoids potential spinlock contention of an exact result.
2763          */
2764         if (unlikely(percpu_counter_read_positive(&cc->n_allocated_pages) >= dm_crypt_pages_per_client) &&
2765             likely(gfp_mask & __GFP_NORETRY))
2766                 return NULL;
2767
2768         page = alloc_page(gfp_mask);
2769         if (likely(page != NULL))
2770                 percpu_counter_add(&cc->n_allocated_pages, 1);
2771
2772         return page;
2773 }
2774
2775 static void crypt_page_free(void *page, void *pool_data)
2776 {
2777         struct crypt_config *cc = pool_data;
2778
2779         __free_page(page);
2780         percpu_counter_sub(&cc->n_allocated_pages, 1);
2781 }
2782
2783 static void crypt_dtr(struct dm_target *ti)
2784 {
2785         struct crypt_config *cc = ti->private;
2786
2787         ti->private = NULL;
2788
2789         if (!cc)
2790                 return;
2791
2792         if (cc->write_thread)
2793                 kthread_stop(cc->write_thread);
2794
2795         if (cc->io_queue)
2796                 destroy_workqueue(cc->io_queue);
2797         if (cc->crypt_queue)
2798                 destroy_workqueue(cc->crypt_queue);
2799
2800         if (cc->workqueue_id)
2801                 ida_free(&workqueue_ida, cc->workqueue_id);
2802
2803         crypt_free_tfms(cc);
2804
2805         bioset_exit(&cc->bs);
2806
2807         mempool_exit(&cc->page_pool);
2808         mempool_exit(&cc->req_pool);
2809         mempool_exit(&cc->tag_pool);
2810
2811         WARN_ON(percpu_counter_sum(&cc->n_allocated_pages) != 0);
2812         percpu_counter_destroy(&cc->n_allocated_pages);
2813
2814         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->dtr)
2815                 cc->iv_gen_ops->dtr(cc);
2816
2817         if (cc->dev)
2818                 dm_put_device(ti, cc->dev);
2819
2820         kfree_sensitive(cc->cipher_string);
2821         kfree_sensitive(cc->key_string);
2822         kfree_sensitive(cc->cipher_auth);
2823         kfree_sensitive(cc->authenc_key);
2824
2825         mutex_destroy(&cc->bio_alloc_lock);
2826
2827         /* Must zero key material before freeing */
2828         kfree_sensitive(cc);
2829
2830         spin_lock(&dm_crypt_clients_lock);
2831         WARN_ON(!dm_crypt_clients_n);
2832         dm_crypt_clients_n--;
2833         crypt_calculate_pages_per_client();
2834         spin_unlock(&dm_crypt_clients_lock);
2835
2836         dm_audit_log_dtr(DM_MSG_PREFIX, ti, 1);
2837 }
2838
2839 static int crypt_ctr_ivmode(struct dm_target *ti, const char *ivmode)
2840 {
2841         struct crypt_config *cc = ti->private;
2842
2843         if (crypt_integrity_aead(cc))
2844                 cc->iv_size = crypto_aead_ivsize(any_tfm_aead(cc));
2845         else
2846                 cc->iv_size = crypto_skcipher_ivsize(any_tfm(cc));
2847
2848         if (cc->iv_size)
2849                 /* at least a 64 bit sector number should fit in our buffer */
2850                 cc->iv_size = max(cc->iv_size,
2851                                   (unsigned int)(sizeof(u64) / sizeof(u8)));
2852         else if (ivmode) {
2853                 DMWARN("Selected cipher does not support IVs");
2854                 ivmode = NULL;
2855         }
2856
2857         /* Choose ivmode, see comments at iv code. */
2858         if (ivmode == NULL)
2859                 cc->iv_gen_ops = NULL;
2860         else if (strcmp(ivmode, "plain") == 0)
2861                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain_ops;
2862         else if (strcmp(ivmode, "plain64") == 0)
2863                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64_ops;
2864         else if (strcmp(ivmode, "plain64be") == 0)
2865                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64be_ops;
2866         else if (strcmp(ivmode, "essiv") == 0)
2867                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_essiv_ops;
2868         else if (strcmp(ivmode, "benbi") == 0)
2869                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_benbi_ops;
2870         else if (strcmp(ivmode, "null") == 0)
2871                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_null_ops;
2872         else if (strcmp(ivmode, "eboiv") == 0)
2873                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_eboiv_ops;
2874         else if (strcmp(ivmode, "elephant") == 0) {
2875                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_elephant_ops;
2876                 cc->key_parts = 2;
2877                 cc->key_extra_size = cc->key_size / 2;
2878                 if (cc->key_extra_size > ELEPHANT_MAX_KEY_SIZE)
2879                         return -EINVAL;
2880                 set_bit(CRYPT_ENCRYPT_PREPROCESS, &cc->cipher_flags);
2881         } else if (strcmp(ivmode, "lmk") == 0) {
2882                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_lmk_ops;
2883                 /*
2884                  * Version 2 and 3 is recognised according
2885                  * to length of provided multi-key string.
2886                  * If present (version 3), last key is used as IV seed.
2887                  * All keys (including IV seed) are always the same size.
2888                  */
2889                 if (cc->key_size % cc->key_parts) {
2890                         cc->key_parts++;
2891                         cc->key_extra_size = cc->key_size / cc->key_parts;
2892                 }
2893         } else if (strcmp(ivmode, "tcw") == 0) {
2894                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_tcw_ops;
2895                 cc->key_parts += 2; /* IV + whitening */
2896                 cc->key_extra_size = cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE;
2897         } else if (strcmp(ivmode, "random") == 0) {
2898                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_random_ops;
2899                 /* Need storage space in integrity fields. */
2900                 cc->integrity_iv_size = cc->iv_size;
2901         } else {
2902                 ti->error = "Invalid IV mode";
2903                 return -EINVAL;
2904         }
2905
2906         return 0;
2907 }
2908
2909 /*
2910  * Workaround to parse HMAC algorithm from AEAD crypto API spec.
2911  * The HMAC is needed to calculate tag size (HMAC digest size).
2912  * This should be probably done by crypto-api calls (once available...)
2913  */
2914 static int crypt_ctr_auth_cipher(struct crypt_config *cc, char *cipher_api)
2915 {
2916         char *start, *end, *mac_alg = NULL;
2917         struct crypto_ahash *mac;
2918
2919         if (!strstarts(cipher_api, "authenc("))
2920                 return 0;
2921
2922         start = strchr(cipher_api, '(');
2923         end = strchr(cipher_api, ',');
2924         if (!start || !end || ++start > end)
2925                 return -EINVAL;
2926
2927         mac_alg = kmemdup_nul(start, end - start, GFP_KERNEL);
2928         if (!mac_alg)
2929                 return -ENOMEM;
2930
2931         mac = crypto_alloc_ahash(mac_alg, 0, CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
2932         kfree(mac_alg);
2933
2934         if (IS_ERR(mac))
2935                 return PTR_ERR(mac);
2936
2937         if (!test_bit(CRYPT_KEY_MAC_SIZE_SET, &cc->cipher_flags))
2938                 cc->key_mac_size = crypto_ahash_digestsize(mac);
2939         crypto_free_ahash(mac);
2940
2941         cc->authenc_key = kmalloc(crypt_authenckey_size(cc), GFP_KERNEL);
2942         if (!cc->authenc_key)
2943                 return -ENOMEM;
2944
2945         return 0;
2946 }
2947
2948 static int crypt_ctr_cipher_new(struct dm_target *ti, char *cipher_in, char *key,
2949                                 char **ivmode, char **ivopts)
2950 {
2951         struct crypt_config *cc = ti->private;
2952         char *tmp, *cipher_api, buf[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
2953         int ret = -EINVAL;
2954
2955         cc->tfms_count = 1;
2956
2957         /*
2958          * New format (capi: prefix)
2959          * capi:cipher_api_spec-iv:ivopts
2960          */
2961         tmp = &cipher_in[strlen("capi:")];
2962
2963         /* Separate IV options if present, it can contain another '-' in hash name */
2964         *ivopts = strrchr(tmp, ':');
2965         if (*ivopts) {
2966                 **ivopts = '\0';
2967                 (*ivopts)++;
2968         }
2969         /* Parse IV mode */
2970         *ivmode = strrchr(tmp, '-');
2971         if (*ivmode) {
2972                 **ivmode = '\0';
2973                 (*ivmode)++;
2974         }
2975         /* The rest is crypto API spec */
2976         cipher_api = tmp;
2977
2978         /* Alloc AEAD, can be used only in new format. */
2979         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
2980                 ret = crypt_ctr_auth_cipher(cc, cipher_api);
2981                 if (ret < 0) {
2982                         ti->error = "Invalid AEAD cipher spec";
2983                         return ret;
2984                 }
2985         }
2986
2987         if (*ivmode && !strcmp(*ivmode, "lmk"))
2988                 cc->tfms_count = 64;
2989
2990         if (*ivmode && !strcmp(*ivmode, "essiv")) {
2991                 if (!*ivopts) {
2992                         ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
2993                         return -EINVAL;
2994                 }
2995                 ret = snprintf(buf, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "essiv(%s,%s)",
2996                                cipher_api, *ivopts);
2997                 if (ret < 0 || ret >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME) {
2998                         ti->error = "Cannot allocate cipher string";
2999                         return -ENOMEM;
3000                 }
3001                 cipher_api = buf;
3002         }
3003
3004         cc->key_parts = cc->tfms_count;
3005
3006         /* Allocate cipher */
3007         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
3008         if (ret < 0) {
3009                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
3010                 return ret;
3011         }
3012
3013         if (crypt_integrity_aead(cc))
3014                 cc->iv_size = crypto_aead_ivsize(any_tfm_aead(cc));
3015         else
3016                 cc->iv_size = crypto_skcipher_ivsize(any_tfm(cc));
3017
3018         return 0;
3019 }
3020
3021 static int crypt_ctr_cipher_old(struct dm_target *ti, char *cipher_in, char *key,
3022                                 char **ivmode, char **ivopts)
3023 {
3024         struct crypt_config *cc = ti->private;
3025         char *tmp, *cipher, *chainmode, *keycount;
3026         char *cipher_api = NULL;
3027         int ret = -EINVAL;
3028         char dummy;
3029
3030         if (strchr(cipher_in, '(') || crypt_integrity_aead(cc)) {
3031                 ti->error = "Bad cipher specification";
3032                 return -EINVAL;
3033         }
3034
3035         /*
3036          * Legacy dm-crypt cipher specification
3037          * cipher[:keycount]-mode-iv:ivopts
3038          */
3039         tmp = cipher_in;
3040         keycount = strsep(&tmp, "-");
3041         cipher = strsep(&keycount, ":");
3042
3043         if (!keycount)
3044                 cc->tfms_count = 1;
3045         else if (sscanf(keycount, "%u%c", &cc->tfms_count, &dummy) != 1 ||
3046                  !is_power_of_2(cc->tfms_count)) {
3047                 ti->error = "Bad cipher key count specification";
3048                 return -EINVAL;
3049         }
3050         cc->key_parts = cc->tfms_count;
3051
3052         chainmode = strsep(&tmp, "-");
3053         *ivmode = strsep(&tmp, ":");
3054         *ivopts = tmp;
3055
3056         /*
3057          * For compatibility with the original dm-crypt mapping format, if
3058          * only the cipher name is supplied, use cbc-plain.
3059          */
3060         if (!chainmode || (!strcmp(chainmode, "plain") && !*ivmode)) {
3061                 chainmode = "cbc";
3062                 *ivmode = "plain";
3063         }
3064
3065         if (strcmp(chainmode, "ecb") && !*ivmode) {
3066                 ti->error = "IV mechanism required";
3067                 return -EINVAL;
3068         }
3069
3070         cipher_api = kmalloc(CRYPTO_MAX_ALG_NAME, GFP_KERNEL);
3071         if (!cipher_api)
3072                 goto bad_mem;
3073
3074         if (*ivmode && !strcmp(*ivmode, "essiv")) {
3075                 if (!*ivopts) {
3076                         ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
3077                         kfree(cipher_api);
3078                         return -EINVAL;
3079                 }
3080                 ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
3081                                "essiv(%s(%s),%s)", chainmode, cipher, *ivopts);
3082         } else {
3083                 ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
3084                                "%s(%s)", chainmode, cipher);
3085         }
3086         if (ret < 0 || ret >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME) {
3087                 kfree(cipher_api);
3088                 goto bad_mem;
3089         }
3090
3091         /* Allocate cipher */
3092         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
3093         if (ret < 0) {
3094                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
3095                 kfree(cipher_api);
3096                 return ret;
3097         }
3098         kfree(cipher_api);
3099
3100         return 0;
3101 bad_mem:
3102         ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
3103         return -ENOMEM;
3104 }
3105
3106 static int crypt_ctr_cipher(struct dm_target *ti, char *cipher_in, char *key)
3107 {
3108         struct crypt_config *cc = ti->private;
3109         char *ivmode = NULL, *ivopts = NULL;
3110         int ret;
3111
3112         cc->cipher_string = kstrdup(cipher_in, GFP_KERNEL);
3113         if (!cc->cipher_string) {
3114                 ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
3115                 return -ENOMEM;
3116         }
3117
3118         if (strstarts(cipher_in, "capi:"))
3119                 ret = crypt_ctr_cipher_new(ti, cipher_in, key, &ivmode, &ivopts);
3120         else
3121                 ret = crypt_ctr_cipher_old(ti, cipher_in, key, &ivmode, &ivopts);
3122         if (ret)
3123                 return ret;
3124
3125         /* Initialize IV */
3126         ret = crypt_ctr_ivmode(ti, ivmode);
3127         if (ret < 0)
3128                 return ret;
3129
3130         /* Initialize and set key */
3131         ret = crypt_set_key(cc, key);
3132         if (ret < 0) {
3133                 ti->error = "Error decoding and setting key";
3134                 return ret;
3135         }
3136
3137         /* Allocate IV */
3138         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->ctr) {
3139                 ret = cc->iv_gen_ops->ctr(cc, ti, ivopts);
3140                 if (ret < 0) {
3141                         ti->error = "Error creating IV";
3142                         return ret;
3143                 }
3144         }
3145
3146         /* Initialize IV (set keys for ESSIV etc) */
3147         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init) {
3148                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
3149                 if (ret < 0) {
3150                         ti->error = "Error initialising IV";
3151                         return ret;
3152                 }
3153         }
3154
3155         /* wipe the kernel key payload copy */
3156         if (cc->key_string)
3157                 memset(cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
3158
3159         return ret;
3160 }
3161
3162 static int crypt_ctr_optional(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
3163 {
3164         struct crypt_config *cc = ti->private;
3165         struct dm_arg_set as;
3166         static const struct dm_arg _args[] = {
3167                 {0, 9, "Invalid number of feature args"},
3168         };
3169         unsigned int opt_params, val;
3170         const char *opt_string, *sval;
3171         char dummy;
3172         int ret;
3173
3174         /* Optional parameters */
3175         as.argc = argc;
3176         as.argv = argv;
3177
3178         ret = dm_read_arg_group(_args, &as, &opt_params, &ti->error);
3179         if (ret)
3180                 return ret;
3181
3182         while (opt_params--) {
3183                 opt_string = dm_shift_arg(&as);
3184                 if (!opt_string) {
3185                         ti->error = "Not enough feature arguments";
3186                         return -EINVAL;
3187                 }
3188
3189                 if (!strcasecmp(opt_string, "allow_discards"))
3190                         ti->num_discard_bios = 1;
3191
3192                 else if (!strcasecmp(opt_string, "same_cpu_crypt"))
3193                         set_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
3194                 else if (!strcasecmp(opt_string, "high_priority"))
3195                         set_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags);
3196
3197                 else if (!strcasecmp(opt_string, "submit_from_crypt_cpus"))
3198                         set_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
3199                 else if (!strcasecmp(opt_string, "no_read_workqueue"))
3200                         set_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags);
3201                 else if (!strcasecmp(opt_string, "no_write_workqueue"))
3202                         set_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags);
3203                 else if (sscanf(opt_string, "integrity:%u:", &val) == 1) {
3204                         if (val == 0 || val > MAX_TAG_SIZE) {
3205                                 ti->error = "Invalid integrity arguments";
3206                                 return -EINVAL;
3207                         }
3208                         cc->used_tag_size = val;
3209                         sval = strchr(opt_string + strlen("integrity:"), ':') + 1;
3210                         if (!strcasecmp(sval, "aead")) {
3211                                 set_bit(CRYPT_MODE_INTEGRITY_AEAD, &cc->cipher_flags);
3212                         } else if (strcasecmp(sval, "none")) {
3213                                 ti->error = "Unknown integrity profile";
3214                                 return -EINVAL;
3215                         }
3216
3217                         cc->cipher_auth = kstrdup(sval, GFP_KERNEL);
3218                         if (!cc->cipher_auth)
3219                                 return -ENOMEM;
3220                 } else if (sscanf(opt_string, "integrity_key_size:%u%c", &val, &dummy) == 1) {
3221                         if (!val) {
3222                                 ti->error = "Invalid integrity_key_size argument";
3223                                 return -EINVAL;
3224                         }
3225                         cc->key_mac_size = val;
3226                         set_bit(CRYPT_KEY_MAC_SIZE_SET, &cc->cipher_flags);
3227                 } else if (sscanf(opt_string, "sector_size:%hu%c", &cc->sector_size, &dummy) == 1) {
3228                         if (cc->sector_size < (1 << SECTOR_SHIFT) ||
3229                             cc->sector_size > 4096 ||
3230                             (cc->sector_size & (cc->sector_size - 1))) {
3231                                 ti->error = "Invalid feature value for sector_size";
3232                                 return -EINVAL;
3233                         }
3234                         if (ti->len & ((cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) {
3235                                 ti->error = "Device size is not multiple of sector_size feature";
3236                                 return -EINVAL;
3237                         }
3238                         cc->sector_shift = __ffs(cc->sector_size) - SECTOR_SHIFT;
3239                 } else if (!strcasecmp(opt_string, "iv_large_sectors"))
3240                         set_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags);
3241                 else {
3242                         ti->error = "Invalid feature arguments";
3243                         return -EINVAL;
3244                 }
3245         }
3246
3247         return 0;
3248 }
3249
3250 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
3251 static int crypt_report_zones(struct dm_target *ti,
3252                 struct dm_report_zones_args *args, unsigned int nr_zones)
3253 {
3254         struct crypt_config *cc = ti->private;
3255
3256         return dm_report_zones(cc->dev->bdev, cc->start,
3257                         cc->start + dm_target_offset(ti, args->next_sector),
3258                         args, nr_zones);
3259 }
3260 #else
3261 #define crypt_report_zones NULL
3262 #endif
3263
3264 /*
3265  * Construct an encryption mapping:
3266  * <cipher> [<key>|:<key_size>:<user|logon>:<key_description>] <iv_offset> <dev_path> <start>
3267  */
3268 static int crypt_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
3269 {
3270         struct crypt_config *cc;
3271         const char *devname = dm_table_device_name(ti->table);
3272         int key_size, wq_id;
3273         unsigned int align_mask;
3274         unsigned int common_wq_flags;
3275         unsigned long long tmpll;
3276         int ret;
3277         size_t iv_size_padding, additional_req_size;
3278         char dummy;
3279
3280         if (argc < 5) {
3281                 ti->error = "Not enough arguments";
3282                 return -EINVAL;
3283         }
3284
3285         key_size = get_key_size(&argv[1]);
3286         if (key_size < 0) {
3287                 ti->error = "Cannot parse key size";
3288                 return -EINVAL;
3289         }
3290
3291         cc = kzalloc(struct_size(cc, key, key_size), GFP_KERNEL);
3292         if (!cc) {
3293                 ti->error = "Cannot allocate encryption context";
3294                 return -ENOMEM;
3295         }
3296         cc->key_size = key_size;
3297         cc->sector_size = (1 << SECTOR_SHIFT);
3298         cc->sector_shift = 0;
3299
3300         ti->private = cc;
3301
3302         spin_lock(&dm_crypt_clients_lock);
3303         dm_crypt_clients_n++;
3304         crypt_calculate_pages_per_client();
3305         spin_unlock(&dm_crypt_clients_lock);
3306
3307         ret = percpu_counter_init(&cc->n_allocated_pages, 0, GFP_KERNEL);
3308         if (ret < 0)
3309                 goto bad;
3310
3311         /* Optional parameters need to be read before cipher constructor */
3312         if (argc > 5) {
3313                 ret = crypt_ctr_optional(ti, argc - 5, &argv[5]);
3314                 if (ret)
3315                         goto bad;
3316         }
3317
3318         ret = crypt_ctr_cipher(ti, argv[0], argv[1]);
3319         if (ret < 0)
3320                 goto bad;
3321
3322         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
3323                 cc->dmreq_start = sizeof(struct aead_request);
3324                 cc->dmreq_start += crypto_aead_reqsize(any_tfm_aead(cc));
3325                 align_mask = crypto_aead_alignmask(any_tfm_aead(cc));
3326         } else {
3327                 cc->dmreq_start = sizeof(struct skcipher_request);
3328                 cc->dmreq_start += crypto_skcipher_reqsize(any_tfm(cc));
3329                 align_mask = crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc));
3330         }
3331         cc->dmreq_start = ALIGN(cc->dmreq_start, __alignof__(struct dm_crypt_request));
3332
3333         if (align_mask < CRYPTO_MINALIGN) {
3334                 /* Allocate the padding exactly */
3335                 iv_size_padding = -(cc->dmreq_start + sizeof(struct dm_crypt_request))
3336                                 & align_mask;
3337         } else {
3338                 /*
3339                  * If the cipher requires greater alignment than kmalloc
3340                  * alignment, we don't know the exact position of the
3341                  * initialization vector. We must assume worst case.
3342                  */
3343                 iv_size_padding = align_mask;
3344         }
3345
3346         /*  ...| IV + padding | original IV | original sec. number | bio tag offset | */
3347         additional_req_size = sizeof(struct dm_crypt_request) +
3348                 iv_size_padding + cc->iv_size +
3349                 cc->iv_size +
3350                 sizeof(uint64_t) +
3351                 sizeof(unsigned int);
3352
3353         ret = mempool_init_kmalloc_pool(&cc->req_pool, MIN_IOS, cc->dmreq_start + additional_req_size);
3354         if (ret) {
3355                 ti->error = "Cannot allocate crypt request mempool";
3356                 goto bad;
3357         }
3358
3359         cc->per_bio_data_size = ti->per_io_data_size =
3360                 ALIGN(sizeof(struct dm_crypt_io) + cc->dmreq_start + additional_req_size,
3361                       ARCH_DMA_MINALIGN);
3362
3363         ret = mempool_init(&cc->page_pool, BIO_MAX_VECS, crypt_page_alloc, crypt_page_free, cc);
3364         if (ret) {
3365                 ti->error = "Cannot allocate page mempool";
3366                 goto bad;
3367         }
3368
3369         ret = bioset_init(&cc->bs, MIN_IOS, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
3370         if (ret) {
3371                 ti->error = "Cannot allocate crypt bioset";
3372                 goto bad;
3373         }
3374
3375         mutex_init(&cc->bio_alloc_lock);
3376
3377         ret = -EINVAL;
3378         if ((sscanf(argv[2], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) ||
3379             (tmpll & ((cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1))) {
3380                 ti->error = "Invalid iv_offset sector";
3381                 goto bad;
3382         }
3383         cc->iv_offset = tmpll;
3384
3385         ret = dm_get_device(ti, argv[3], dm_table_get_mode(ti->table), &cc->dev);
3386         if (ret) {
3387                 ti->error = "Device lookup failed";
3388                 goto bad;
3389         }
3390
3391         ret = -EINVAL;
3392         if (sscanf(argv[4], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1 || tmpll != (sector_t)tmpll) {
3393                 ti->error = "Invalid device sector";
3394                 goto bad;
3395         }
3396         cc->start = tmpll;
3397
3398         if (bdev_is_zoned(cc->dev->bdev)) {
3399                 /*
3400                  * For zoned block devices, we need to preserve the issuer write
3401                  * ordering. To do so, disable write workqueues and force inline
3402                  * encryption completion.
3403                  */
3404                 set_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags);
3405                 set_bit(DM_CRYPT_WRITE_INLINE, &cc->flags);
3406
3407                 /*
3408                  * All zone append writes to a zone of a zoned block device will
3409                  * have the same BIO sector, the start of the zone. When the
3410                  * cypher IV mode uses sector values, all data targeting a
3411                  * zone will be encrypted using the first sector numbers of the
3412                  * zone. This will not result in write errors but will
3413                  * cause most reads to fail as reads will use the sector values
3414                  * for the actual data locations, resulting in IV mismatch.
3415                  * To avoid this problem, ask DM core to emulate zone append
3416                  * operations with regular writes.
3417                  */
3418                 DMDEBUG("Zone append operations will be emulated");
3419                 ti->emulate_zone_append = true;
3420         }
3421
3422         if (crypt_integrity_aead(cc) || cc->integrity_iv_size) {
3423                 ret = crypt_integrity_ctr(cc, ti);
3424                 if (ret)
3425                         goto bad;
3426
3427                 cc->tag_pool_max_sectors = POOL_ENTRY_SIZE / cc->tuple_size;
3428                 if (!cc->tag_pool_max_sectors)
3429                         cc->tag_pool_max_sectors = 1;
3430
3431                 ret = mempool_init_kmalloc_pool(&cc->tag_pool, MIN_IOS,
3432                         cc->tag_pool_max_sectors * cc->tuple_size);
3433                 if (ret) {
3434                         ti->error = "Cannot allocate integrity tags mempool";
3435                         goto bad;
3436                 }
3437
3438                 cc->tag_pool_max_sectors <<= cc->sector_shift;
3439         }
3440
3441         wq_id = ida_alloc_min(&workqueue_ida, 1, GFP_KERNEL);
3442         if (wq_id < 0) {
3443                 ti->error = "Couldn't get workqueue id";
3444                 ret = wq_id;
3445                 goto bad;
3446         }
3447         cc->workqueue_id = wq_id;
3448
3449         ret = -ENOMEM;
3450         common_wq_flags = WQ_MEM_RECLAIM | WQ_SYSFS;
3451         if (test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags))
3452                 common_wq_flags |= WQ_HIGHPRI;
3453
3454         cc->io_queue = alloc_workqueue("kcryptd_io-%s-%d", common_wq_flags, 1, devname, wq_id);
3455         if (!cc->io_queue) {
3456                 ti->error = "Couldn't create kcryptd io queue";
3457                 goto bad;
3458         }
3459
3460         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags)) {
3461                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd-%s-%d",
3462                                                   common_wq_flags | WQ_CPU_INTENSIVE,
3463                                                   1, devname, wq_id);
3464         } else {
3465                 /*
3466                  * While crypt_queue is certainly CPU intensive, the use of
3467                  * WQ_CPU_INTENSIVE is meaningless with WQ_UNBOUND.
3468                  */
3469                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd-%s-%d",
3470                                                   common_wq_flags | WQ_UNBOUND,
3471                                                   num_online_cpus(), devname, wq_id);
3472         }
3473         if (!cc->crypt_queue) {
3474                 ti->error = "Couldn't create kcryptd queue";
3475                 goto bad;
3476         }
3477
3478         spin_lock_init(&cc->write_thread_lock);
3479         cc->write_tree = RB_ROOT;
3480
3481         cc->write_thread = kthread_run(dmcrypt_write, cc, "dmcrypt_write/%s", devname);
3482         if (IS_ERR(cc->write_thread)) {
3483                 ret = PTR_ERR(cc->write_thread);
3484                 cc->write_thread = NULL;
3485                 ti->error = "Couldn't spawn write thread";
3486                 goto bad;
3487         }
3488         if (test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags))
3489                 set_user_nice(cc->write_thread, MIN_NICE);
3490
3491         ti->num_flush_bios = 1;
3492         ti->limit_swap_bios = true;
3493         ti->accounts_remapped_io = true;
3494
3495         dm_audit_log_ctr(DM_MSG_PREFIX, ti, 1);
3496         return 0;
3497
3498 bad:
3499         dm_audit_log_ctr(DM_MSG_PREFIX, ti, 0);
3500         crypt_dtr(ti);
3501         return ret;
3502 }
3503
3504 static int crypt_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
3505 {
3506         struct dm_crypt_io *io;
3507         struct crypt_config *cc = ti->private;
3508         unsigned max_sectors;
3509
3510         /*
3511          * If bio is REQ_PREFLUSH or REQ_OP_DISCARD, just bypass crypt queues.
3512          * - for REQ_PREFLUSH device-mapper core ensures that no IO is in-flight
3513          * - for REQ_OP_DISCARD caller must use flush if IO ordering matters
3514          */
3515         if (unlikely(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH ||
3516             bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)) {
3517                 bio_set_dev(bio, cc->dev->bdev);
3518                 if (bio_sectors(bio))
3519                         bio->bi_iter.bi_sector = cc->start +
3520                                 dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector);
3521                 return DM_MAPIO_REMAPPED;
3522         }
3523
3524         /*
3525          * Check if bio is too large, split as needed.
3526          */
3527         max_sectors = get_max_request_size(cc, bio_data_dir(bio) == WRITE);
3528         if (unlikely(bio_sectors(bio) > max_sectors))
3529                 dm_accept_partial_bio(bio, max_sectors);
3530
3531         /*
3532          * Ensure that bio is a multiple of internal sector encryption size
3533          * and is aligned to this size as defined in IO hints.
3534          */
3535         if (unlikely((bio->bi_iter.bi_sector & ((cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) != 0))
3536                 return DM_MAPIO_KILL;
3537
3538         if (unlikely(bio->bi_iter.bi_size & (cc->sector_size - 1)))
3539                 return DM_MAPIO_KILL;
3540
3541         io = dm_per_bio_data(bio, cc->per_bio_data_size);
3542         crypt_io_init(io, cc, bio, dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector));
3543
3544         if (cc->tuple_size) {
3545                 unsigned int tag_len = cc->tuple_size * (bio_sectors(bio) >> cc->sector_shift);
3546
3547                 if (unlikely(tag_len > KMALLOC_MAX_SIZE))
3548                         io->integrity_metadata = NULL;
3549                 else
3550                         io->integrity_metadata = kmalloc(tag_len, GFP_NOIO | __GFP_NORETRY | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
3551
3552                 if (unlikely(!io->integrity_metadata)) {
3553                         if (bio_sectors(bio) > cc->tag_pool_max_sectors)
3554                                 dm_accept_partial_bio(bio, cc->tag_pool_max_sectors);
3555                         io->integrity_metadata = mempool_alloc(&cc->tag_pool, GFP_NOIO);
3556                         io->integrity_metadata_from_pool = true;
3557                 }
3558         }
3559
3560         if (crypt_integrity_aead(cc))
3561                 io->ctx.r.req_aead = (struct aead_request *)(io + 1);
3562         else
3563                 io->ctx.r.req = (struct skcipher_request *)(io + 1);
3564
3565         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
3566                 if (kcryptd_io_read(io, CRYPT_MAP_READ_GFP))
3567                         kcryptd_queue_read(io);
3568         } else
3569                 kcryptd_queue_crypt(io);
3570
3571         return DM_MAPIO_SUBMITTED;
3572 }
3573
3574 static char hex2asc(unsigned char c)
3575 {
3576         return c + '0' + ((unsigned int)(9 - c) >> 4 & 0x27);
3577 }
3578
3579 static void crypt_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
3580                          unsigned int status_flags, char *result, unsigned int maxlen)
3581 {
3582         struct crypt_config *cc = ti->private;
3583         unsigned int i, sz = 0;
3584         int num_feature_args = 0;
3585
3586         switch (type) {
3587         case STATUSTYPE_INFO:
3588                 result[0] = '\0';
3589                 break;
3590
3591         case STATUSTYPE_TABLE:
3592                 DMEMIT("%s ", cc->cipher_string);
3593
3594                 if (cc->key_size > 0) {
3595                         if (cc->key_string)
3596                                 DMEMIT(":%u:%s", cc->key_size, cc->key_string);
3597                         else {
3598                                 for (i = 0; i < cc->key_size; i++) {
3599                                         DMEMIT("%c%c", hex2asc(cc->key[i] >> 4),
3600                                                hex2asc(cc->key[i] & 0xf));
3601                                 }
3602                         }
3603                 } else
3604                         DMEMIT("-");
3605
3606                 DMEMIT(" %llu %s %llu", (unsigned long long)cc->iv_offset,
3607                                 cc->dev->name, (unsigned long long)cc->start);
3608
3609                 num_feature_args += !!ti->num_discard_bios;
3610                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
3611                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags);
3612                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
3613                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags);
3614                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags);
3615                 num_feature_args += !!cc->used_tag_size;
3616                 num_feature_args += cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT);
3617                 num_feature_args += test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags);
3618                 num_feature_args += test_bit(CRYPT_KEY_MAC_SIZE_SET, &cc->cipher_flags);
3619                 if (num_feature_args) {
3620                         DMEMIT(" %d", num_feature_args);
3621                         if (ti->num_discard_bios)
3622                                 DMEMIT(" allow_discards");
3623                         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
3624                                 DMEMIT(" same_cpu_crypt");
3625                         if (test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags))
3626                                 DMEMIT(" high_priority");
3627                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags))
3628                                 DMEMIT(" submit_from_crypt_cpus");
3629                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags))
3630                                 DMEMIT(" no_read_workqueue");
3631                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags))
3632                                 DMEMIT(" no_write_workqueue");
3633                         if (cc->used_tag_size)
3634                                 DMEMIT(" integrity:%u:%s", cc->used_tag_size, cc->cipher_auth);
3635                         if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT))
3636                                 DMEMIT(" sector_size:%d", cc->sector_size);
3637                         if (test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags))
3638                                 DMEMIT(" iv_large_sectors");
3639                         if (test_bit(CRYPT_KEY_MAC_SIZE_SET, &cc->cipher_flags))
3640                                 DMEMIT(" integrity_key_size:%u", cc->key_mac_size);
3641                 }
3642                 break;
3643
3644         case STATUSTYPE_IMA:
3645                 DMEMIT_TARGET_NAME_VERSION(ti->type);
3646                 DMEMIT(",allow_discards=%c", ti->num_discard_bios ? 'y' : 'n');
3647                 DMEMIT(",same_cpu_crypt=%c", test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags) ? 'y' : 'n');
3648                 DMEMIT(",high_priority=%c", test_bit(DM_CRYPT_HIGH_PRIORITY, &cc->flags) ? 'y' : 'n');
3649                 DMEMIT(",submit_from_crypt_cpus=%c", test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags) ?
3650                        'y' : 'n');
3651                 DMEMIT(",no_read_workqueue=%c", test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags) ?
3652                        'y' : 'n');
3653                 DMEMIT(",no_write_workqueue=%c", test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags) ?
3654                        'y' : 'n');
3655                 DMEMIT(",iv_large_sectors=%c", test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags) ?
3656                        'y' : 'n');
3657
3658                 if (cc->used_tag_size)
3659                         DMEMIT(",integrity_tag_size=%u,cipher_auth=%s",
3660                                cc->used_tag_size, cc->cipher_auth);
3661                 if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT))
3662                         DMEMIT(",sector_size=%d", cc->sector_size);
3663                 if (cc->cipher_string)
3664                         DMEMIT(",cipher_string=%s", cc->cipher_string);
3665
3666                 DMEMIT(",key_size=%u", cc->key_size);
3667                 DMEMIT(",key_parts=%u", cc->key_parts);
3668                 DMEMIT(",key_extra_size=%u", cc->key_extra_size);
3669                 DMEMIT(",key_mac_size=%u", cc->key_mac_size);
3670                 DMEMIT(";");
3671                 break;
3672         }
3673 }
3674
3675 static void crypt_postsuspend(struct dm_target *ti)
3676 {
3677         struct crypt_config *cc = ti->private;
3678
3679         set_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
3680 }
3681
3682 static int crypt_preresume(struct dm_target *ti)
3683 {
3684         struct crypt_config *cc = ti->private;
3685
3686         if (!test_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags)) {
3687                 DMERR("aborting resume - crypt key is not set.");
3688                 return -EAGAIN;
3689         }
3690
3691         return 0;
3692 }
3693
3694 static void crypt_resume(struct dm_target *ti)
3695 {
3696         struct crypt_config *cc = ti->private;
3697
3698         clear_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
3699 }
3700
3701 /* Message interface
3702  *      key set <key>
3703  *      key wipe
3704  */
3705 static int crypt_message(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv,
3706                          char *result, unsigned int maxlen)
3707 {
3708         struct crypt_config *cc = ti->private;
3709         int key_size, ret = -EINVAL;
3710
3711         if (argc < 2)
3712                 goto error;
3713
3714         if (!strcasecmp(argv[0], "key")) {
3715                 if (!test_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags)) {
3716                         DMWARN("not suspended during key manipulation.");
3717                         return -EINVAL;
3718                 }
3719                 if (argc == 3 && !strcasecmp(argv[1], "set")) {
3720                         /* The key size may not be changed. */
3721                         key_size = get_key_size(&argv[2]);
3722                         if (key_size < 0 || cc->key_size != key_size) {
3723                                 memset(argv[2], '0', strlen(argv[2]));
3724                                 return -EINVAL;
3725                         }
3726
3727                         ret = crypt_set_key(cc, argv[2]);
3728                         if (ret)
3729                                 return ret;
3730                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init)
3731                                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
3732                         /* wipe the kernel key payload copy */
3733                         if (cc->key_string)
3734                                 memset(cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
3735                         return ret;
3736                 }
3737                 if (argc == 2 && !strcasecmp(argv[1], "wipe"))
3738                         return crypt_wipe_key(cc);
3739         }
3740
3741 error:
3742         DMWARN("unrecognised message received.");
3743         return -EINVAL;
3744 }
3745
3746 static int crypt_iterate_devices(struct dm_target *ti,
3747                                  iterate_devices_callout_fn fn, void *data)
3748 {
3749         struct crypt_config *cc = ti->private;
3750
3751         return fn(ti, cc->dev, cc->start, ti->len, data);
3752 }
3753
3754 static void crypt_io_hints(struct dm_target *ti, struct queue_limits *limits)
3755 {
3756         struct crypt_config *cc = ti->private;
3757
3758         limits->logical_block_size =
3759                 max_t(unsigned int, limits->logical_block_size, cc->sector_size);
3760         limits->physical_block_size =
3761                 max_t(unsigned int, limits->physical_block_size, cc->sector_size);
3762         limits->io_min = max_t(unsigned int, limits->io_min, cc->sector_size);
3763         limits->dma_alignment = limits->logical_block_size - 1;
3764 }
3765
3766 static struct target_type crypt_target = {
3767         .name   = "crypt",
3768         .version = {1, 28, 0},
3769         .module = THIS_MODULE,
3770         .ctr    = crypt_ctr,
3771         .dtr    = crypt_dtr,
3772         .features = DM_TARGET_ZONED_HM,
3773         .report_zones = crypt_report_zones,
3774         .map    = crypt_map,
3775         .status = crypt_status,
3776         .postsuspend = crypt_postsuspend,
3777         .preresume = crypt_preresume,
3778         .resume = crypt_resume,
3779         .message = crypt_message,
3780         .iterate_devices = crypt_iterate_devices,
3781         .io_hints = crypt_io_hints,
3782 };
3783 module_dm(crypt);
3784
3785 MODULE_AUTHOR("Jana Saout <[email protected]>");
3786 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " target for transparent encryption / decryption");
3787 MODULE_LICENSE("GPL");