drivers/md/dm-crypt.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003 Christophe Saout <christophe@saout.de>
   3  * Copyright (C) 2004 Clemens Fruhwirth <clemens@endorphin.org>
   4  * Copyright (C) 2006-2009 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   5  *
   6  * This file is released under the GPL.
   7  */
   8
   9 #include <linux/completion.h>
  10 #include <linux/err.h>
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/bio.h>
  15 #include <linux/blkdev.h>
  16 #include <linux/mempool.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18 #include <linux/crypto.h>
  19 #include <linux/workqueue.h>
  20 #include <linux/backing-dev.h>
  21 #include <linux/percpu.h>
  22 #include <asm/atomic.h>
  23 #include <linux/scatterlist.h>
  24 #include <asm/page.h>
  25 #include <asm/unaligned.h>
  26
  27 #include <linux/device-mapper.h>
  28
  29 #define DM_MSG_PREFIX "crypt"
  30 #define MESG_STR(x) x, sizeof(x)
  31
  32 /*
  33  * context holding the current state of a multi-part conversion
  34  */
  35 struct convert_context {
  36         struct completion restart;
  37         struct bio *bio_in;
  38         struct bio *bio_out;
  39         unsigned int offset_in;
  40         unsigned int offset_out;
  41         unsigned int idx_in;
  42         unsigned int idx_out;
  43         sector_t sector;
  44         atomic_t pending;
  45 };
  46
  47 /*
  48  * per bio private data
  49  */
  50 struct dm_crypt_io {
  51         struct dm_target *target;
  52         struct bio *base_bio;
  53         struct work_struct work;
  54
  55         struct convert_context ctx;
  56
  57         atomic_t pending;
  58         int error;
  59         sector_t sector;
  60         struct dm_crypt_io *base_io;
  61 };
  62
  63 struct dm_crypt_request {
  64         struct convert_context *ctx;
  65         struct scatterlist sg_in;
  66         struct scatterlist sg_out;
  67 };
  68
  69 struct crypt_config;
  70
  71 struct crypt_iv_operations {
  72         int (*ctr)(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
  73                    const char *opts);
  74         void (*dtr)(struct crypt_config *cc);
  75         int (*init)(struct crypt_config *cc);
  76         int (*wipe)(struct crypt_config *cc);
  77         int (*generator)(struct crypt_config *cc, u8 *iv, sector_t sector);
  78 };
  79
  80 struct iv_essiv_private {
  81         struct crypto_hash *hash_tfm;
  82         u8 *salt;
  83 };
  84
  85 struct iv_benbi_private {
  86         int shift;
  87 };
  88
  89 /*
  90  * Crypt: maps a linear range of a block device
  91  * and encrypts / decrypts at the same time.
  92  */
  93 enum flags { DM_CRYPT_SUSPENDED, DM_CRYPT_KEY_VALID };
  94
  95 /*
  96  * Duplicated per-CPU state for cipher.
  97  */
  98 struct crypt_cpu {
  99         struct ablkcipher_request *req;
 100         struct crypto_ablkcipher *tfm;
 101
 102         /* ESSIV: struct crypto_cipher *essiv_tfm */
 103         void *iv_private;
 104 };
 105
 106 /*
 107  * The fields in here must be read only after initialization,
 108  * changing state should be in crypt_cpu.
 109  */
 110 struct crypt_config {
 111         struct dm_dev *dev;
 112         sector_t start;
 113
 114         /*
 115          * pool for per bio private data, crypto requests and
 116          * encryption requeusts/buffer pages
 117          */
 118         mempool_t *io_pool;
 119         mempool_t *req_pool;
 120         mempool_t *page_pool;
 121         struct bio_set *bs;
 122
 123         struct workqueue_struct *io_queue;
 124         struct workqueue_struct *crypt_queue;
 125
 126         char *cipher;
 127         char *cipher_string;
 128
 129         struct crypt_iv_operations *iv_gen_ops;
 130         union {
 131                 struct iv_essiv_private essiv;
 132                 struct iv_benbi_private benbi;
 133         } iv_gen_private;
 134         sector_t iv_offset;
 135         unsigned int iv_size;
 136
 137         /*
 138          * Duplicated per cpu state. Access through
 139          * per_cpu_ptr() only.
 140          */
 141         struct crypt_cpu __percpu *cpu;
 142
 143         /*
 144          * Layout of each crypto request:
 145          *
 146          *   struct ablkcipher_request
 147          *      context
 148          *      padding
 149          *   struct dm_crypt_request
 150          *      padding
 151          *   IV
 152          *
 153          * The padding is added so that dm_crypt_request and the IV are
 154          * correctly aligned.
 155          */
 156         unsigned int dmreq_start;
 157
 158         unsigned long flags;
 159         unsigned int key_size;
 160         u8 key[0];
 161 };
 162
 163 #define MIN_IOS        16
 164 #define MIN_POOL_PAGES 32
 165 #define MIN_BIO_PAGES  8
 166
 167 static struct kmem_cache *_crypt_io_pool;
 168
 169 static void clone_init(struct dm_crypt_io *, struct bio *);
 170 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io);
 171
 172 static struct crypt_cpu *this_crypt_config(struct crypt_config *cc)
 173 {
 174         return this_cpu_ptr(cc->cpu);
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Use this to access cipher attributes that are the same for each CPU.
 179  */
 180 static struct crypto_ablkcipher *any_tfm(struct crypt_config *cc)
 181 {
 182         return __this_cpu_ptr(cc->cpu)->tfm;
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Different IV generation algorithms:
 187  *
 188  * plain: the initial vector is the 32-bit little-endian version of the sector
 189  *        number, padded with zeros if necessary.
 190  *
 191  * plain64: the initial vector is the 64-bit little-endian version of the sector
 192  *        number, padded with zeros if necessary.
 193  *
 194  * essiv: "encrypted sector|salt initial vector", the sector number is
 195  *        encrypted with the bulk cipher using a salt as key. The salt
 196  *        should be derived from the bulk cipher's key via hashing.
 197  *
 198  * benbi: the 64-bit "big-endian 'narrow block'-count", starting at 1
 199  *        (needed for LRW-32-AES and possible other narrow block modes)
 200  *
 201  * null: the initial vector is always zero.  Provides compatibility with
 202  *       obsolete loop_fish2 devices.  Do not use for new devices.
 203  *
 204  * plumb: unimplemented, see:
 205  * http://article.gmane.org/gmane.linux.kernel.device-mapper.dm-crypt/454
 206  */
 207
 208 static int crypt_iv_plain_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv, sector_t sector)
 209 {
 210         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 211         *(u32 *)iv = cpu_to_le32(sector & 0xffffffff);
 212
 213         return 0;
 214 }
 215
 216 static int crypt_iv_plain64_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 217                                 sector_t sector)
 218 {
 219         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 220         *(u64 *)iv = cpu_to_le64(sector);
 221
 222         return 0;
 223 }
 224
 225 /* Initialise ESSIV - compute salt but no local memory allocations */
 226 static int crypt_iv_essiv_init(struct crypt_config *cc)
 227 {
 228         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 229         struct hash_desc desc;
 230         struct scatterlist sg;
 231         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 232         int err, cpu;
 233
 234         sg_init_one(&sg, cc->key, cc->key_size);
 235         desc.tfm = essiv->hash_tfm;
 236         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 237
 238         err = crypto_hash_digest(&desc, &sg, cc->key_size, essiv->salt);
 239         if (err)
 240                 return err;
 241
 242         for_each_possible_cpu(cpu) {
 243                 essiv_tfm = per_cpu_ptr(cc->cpu, cpu)->iv_private,
 244
 245                 err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt,
 246                                     crypto_hash_digestsize(essiv->hash_tfm));
 247                 if (err)
 248                         return err;
 249         }
 250
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 /* Wipe salt and reset key derived from volume key */
 255 static int crypt_iv_essiv_wipe(struct crypt_config *cc)
 256 {
 257         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 258         unsigned salt_size = crypto_hash_digestsize(essiv->hash_tfm);
 259         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 260         int cpu, r, err = 0;
 261
 262         memset(essiv->salt, 0, salt_size);
 263
 264         for_each_possible_cpu(cpu) {
 265                 essiv_tfm = per_cpu_ptr(cc->cpu, cpu)->iv_private;
 266                 r = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt, salt_size);
 267                 if (r)
 268                         err = r;
 269         }
 270
 271         return err;
 272 }
 273
 274 /* Set up per cpu cipher state */
 275 static struct crypto_cipher *setup_essiv_cpu(struct crypt_config *cc,
 276                                              struct dm_target *ti,
 277                                              u8 *salt, unsigned saltsize)
 278 {
 279         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 280         int err;
 281
 282         /* Setup the essiv_tfm with the given salt */
 283         essiv_tfm = crypto_alloc_cipher(cc->cipher, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 284         if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 285                 ti->error = "Error allocating crypto tfm for ESSIV";
 286                 return essiv_tfm;
 287         }
 288
 289         if (crypto_cipher_blocksize(essiv_tfm) !=
 290             crypto_ablkcipher_ivsize(any_tfm(cc))) {
 291                 ti->error = "Block size of ESSIV cipher does "
 292                             "not match IV size of block cipher";
 293                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 294                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 295         }
 296
 297         err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, salt, saltsize);
 298         if (err) {
 299                 ti->error = "Failed to set key for ESSIV cipher";
 300                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 301                 return ERR_PTR(err);
 302         }
 303
 304         return essiv_tfm;
 305 }
 306
 307 static void crypt_iv_essiv_dtr(struct crypt_config *cc)
 308 {
 309         int cpu;
 310         struct crypt_cpu *cpu_cc;
 311         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 312         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 313
 314         crypto_free_hash(essiv->hash_tfm);
 315         essiv->hash_tfm = NULL;
 316
 317         kzfree(essiv->salt);
 318         essiv->salt = NULL;
 319
 320         for_each_possible_cpu(cpu) {
 321                 cpu_cc = per_cpu_ptr(cc->cpu, cpu);
 322                 essiv_tfm = cpu_cc->iv_private;
 323
 324                 if (essiv_tfm)
 325                         crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 326
 327                 cpu_cc->iv_private = NULL;
 328         }
 329 }
 330
 331 static int crypt_iv_essiv_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 332                               const char *opts)
 333 {
 334         struct crypto_cipher *essiv_tfm = NULL;
 335         struct crypto_hash *hash_tfm = NULL;
 336         u8 *salt = NULL;
 337         int err, cpu;
 338
 339         if (!opts) {
 340                 ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
 341                 return -EINVAL;
 342         }
 343
 344         /* Allocate hash algorithm */
 345         hash_tfm = crypto_alloc_hash(opts, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 346         if (IS_ERR(hash_tfm)) {
 347                 ti->error = "Error initializing ESSIV hash";
 348                 err = PTR_ERR(hash_tfm);
 349                 goto bad;
 350         }
 351
 352         salt = kzalloc(crypto_hash_digestsize(hash_tfm), GFP_KERNEL);
 353         if (!salt) {
 354                 ti->error = "Error kmallocing salt storage in ESSIV";
 355                 err = -ENOMEM;
 356                 goto bad;
 357         }
 358
 359         cc->iv_gen_private.essiv.salt = salt;
 360         cc->iv_gen_private.essiv.hash_tfm = hash_tfm;
 361
 362         for_each_possible_cpu(cpu) {
 363                 essiv_tfm = setup_essiv_cpu(cc, ti, salt,
 364                                         crypto_hash_digestsize(hash_tfm));
 365                 if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 366                         crypt_iv_essiv_dtr(cc);
 367                         return PTR_ERR(essiv_tfm);
 368                 }
 369                 per_cpu_ptr(cc->cpu, cpu)->iv_private = essiv_tfm;
 370         }
 371
 372         return 0;
 373
 374 bad:
 375         if (hash_tfm && !IS_ERR(hash_tfm))
 376                 crypto_free_hash(hash_tfm);
 377         kfree(salt);
 378         return err;
 379 }
 380
 381 static int crypt_iv_essiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv, sector_t sector)
 382 {
 383         struct crypto_cipher *essiv_tfm = this_crypt_config(cc)->iv_private;
 384
 385         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 386         *(u64 *)iv = cpu_to_le64(sector);
 387         crypto_cipher_encrypt_one(essiv_tfm, iv, iv);
 388
 389         return 0;
 390 }
 391
 392 static int crypt_iv_benbi_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 393                               const char *opts)
 394 {
 395         unsigned bs = crypto_ablkcipher_blocksize(any_tfm(cc));
 396         int log = ilog2(bs);
 397
 398         /* we need to calculate how far we must shift the sector count
 399          * to get the cipher block count, we use this shift in _gen */
 400
 401         if (1 << log != bs) {
 402                 ti->error = "cypher blocksize is not a power of 2";
 403                 return -EINVAL;
 404         }
 405
 406         if (log > 9) {
 407                 ti->error = "cypher blocksize is > 512";
 408                 return -EINVAL;
 409         }
 410
 411         cc->iv_gen_private.benbi.shift = 9 - log;
 412
 413         return 0;
 414 }
 415
 416 static void crypt_iv_benbi_dtr(struct crypt_config *cc)
 417 {
 418 }
 419
 420 static int crypt_iv_benbi_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv, sector_t sector)
 421 {
 422         __be64 val;
 423
 424         memset(iv, 0, cc->iv_size - sizeof(u64)); /* rest is cleared below */
 425
 426         val = cpu_to_be64(((u64)sector << cc->iv_gen_private.benbi.shift) + 1);
 427         put_unaligned(val, (__be64 *)(iv + cc->iv_size - sizeof(u64)));
 428
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 static int crypt_iv_null_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv, sector_t sector)
 433 {
 434         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 435
 436         return 0;
 437 }
 438
 439 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain_ops = {
 440         .generator = crypt_iv_plain_gen
 441 };
 442
 443 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64_ops = {
 444         .generator = crypt_iv_plain64_gen
 445 };
 446
 447 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_essiv_ops = {
 448         .ctr       = crypt_iv_essiv_ctr,
 449         .dtr       = crypt_iv_essiv_dtr,
 450         .init      = crypt_iv_essiv_init,
 451         .wipe      = crypt_iv_essiv_wipe,
 452         .generator = crypt_iv_essiv_gen
 453 };
 454
 455 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_benbi_ops = {
 456         .ctr       = crypt_iv_benbi_ctr,
 457         .dtr       = crypt_iv_benbi_dtr,
 458         .generator = crypt_iv_benbi_gen
 459 };
 460
 461 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_null_ops = {
 462         .generator = crypt_iv_null_gen
 463 };
 464
 465 static void crypt_convert_init(struct crypt_config *cc,
 466                                struct convert_context *ctx,
 467                                struct bio *bio_out, struct bio *bio_in,
 468                                sector_t sector)
 469 {
 470         ctx->bio_in = bio_in;
 471         ctx->bio_out = bio_out;
 472         ctx->offset_in = 0;
 473         ctx->offset_out = 0;
 474         ctx->idx_in = bio_in ? bio_in->bi_idx : 0;
 475         ctx->idx_out = bio_out ? bio_out->bi_idx : 0;
 476         ctx->sector = sector + cc->iv_offset;
 477         init_completion(&ctx->restart);
 478 }
 479
 480 static struct dm_crypt_request *dmreq_of_req(struct crypt_config *cc,
 481                                              struct ablkcipher_request *req)
 482 {
 483         return (struct dm_crypt_request *)((char *)req + cc->dmreq_start);
 484 }
 485
 486 static struct ablkcipher_request *req_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
 487                                                struct dm_crypt_request *dmreq)
 488 {
 489         return (struct ablkcipher_request *)((char *)dmreq - cc->dmreq_start);
 490 }
 491
 492 static int crypt_convert_block(struct crypt_config *cc,
 493                                struct convert_context *ctx,
 494                                struct ablkcipher_request *req)
 495 {
 496         struct bio_vec *bv_in = bio_iovec_idx(ctx->bio_in, ctx->idx_in);
 497         struct bio_vec *bv_out = bio_iovec_idx(ctx->bio_out, ctx->idx_out);
 498         struct dm_crypt_request *dmreq;
 499         u8 *iv;
 500         int r = 0;
 501
 502         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
 503         iv = (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
 504                          crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc)) + 1);
 505
 506         dmreq->ctx = ctx;
 507         sg_init_table(&dmreq->sg_in, 1);
 508         sg_set_page(&dmreq->sg_in, bv_in->bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 509                     bv_in->bv_offset + ctx->offset_in);
 510
 511         sg_init_table(&dmreq->sg_out, 1);
 512         sg_set_page(&dmreq->sg_out, bv_out->bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 513                     bv_out->bv_offset + ctx->offset_out);
 514
 515         ctx->offset_in += 1 << SECTOR_SHIFT;
 516         if (ctx->offset_in >= bv_in->bv_len) {
 517                 ctx->offset_in = 0;
 518                 ctx->idx_in++;
 519         }
 520
 521         ctx->offset_out += 1 << SECTOR_SHIFT;
 522         if (ctx->offset_out >= bv_out->bv_len) {
 523                 ctx->offset_out = 0;
 524                 ctx->idx_out++;
 525         }
 526
 527         if (cc->iv_gen_ops) {
 528                 r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, iv, ctx->sector);
 529                 if (r < 0)
 530                         return r;
 531         }
 532
 533         ablkcipher_request_set_crypt(req, &dmreq->sg_in, &dmreq->sg_out,
 534                                      1 << SECTOR_SHIFT, iv);
 535
 536         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE)
 537                 r = crypto_ablkcipher_encrypt(req);
 538         else
 539                 r = crypto_ablkcipher_decrypt(req);
 540
 541         return r;
 542 }
 543
 544 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
 545                                int error);
 546
 547 static void crypt_alloc_req(struct crypt_config *cc,
 548                             struct convert_context *ctx)
 549 {
 550         struct crypt_cpu *this_cc = this_crypt_config(cc);
 551
 552         if (!this_cc->req)
 553                 this_cc->req = mempool_alloc(cc->req_pool, GFP_NOIO);
 554
 555         ablkcipher_request_set_tfm(this_cc->req, this_cc->tfm);
 556         ablkcipher_request_set_callback(this_cc->req,
 557             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG | CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 558             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, this_cc->req));
 559 }
 560
 561 /*
 562  * Encrypt / decrypt data from one bio to another one (can be the same one)
 563  */
 564 static int crypt_convert(struct crypt_config *cc,
 565                          struct convert_context *ctx)
 566 {
 567         struct crypt_cpu *this_cc = this_crypt_config(cc);
 568         int r;
 569
 570         atomic_set(&ctx->pending, 1);
 571
 572         while(ctx->idx_in < ctx->bio_in->bi_vcnt &&
 573               ctx->idx_out < ctx->bio_out->bi_vcnt) {
 574
 575                 crypt_alloc_req(cc, ctx);
 576
 577                 atomic_inc(&ctx->pending);
 578
 579                 r = crypt_convert_block(cc, ctx, this_cc->req);
 580
 581                 switch (r) {
 582                 /* async */
 583                 case -EBUSY:
 584                         wait_for_completion(&ctx->restart);
 585                         INIT_COMPLETION(ctx->restart);
 586                         /* fall through*/
 587                 case -EINPROGRESS:
 588                         this_cc->req = NULL;
 589                         ctx->sector++;
 590                         continue;
 591
 592                 /* sync */
 593                 case 0:
 594                         atomic_dec(&ctx->pending);
 595                         ctx->sector++;
 596                         cond_resched();
 597                         continue;
 598
 599                 /* error */
 600                 default:
 601                         atomic_dec(&ctx->pending);
 602                         return r;
 603                 }
 604         }
 605
 606         return 0;
 607 }
 608
 609 static void dm_crypt_bio_destructor(struct bio *bio)
 610 {
 611         struct dm_crypt_io *io = bio->bi_private;
 612         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 613
 614         bio_free(bio, cc->bs);
 615 }
 616
 617 /*
 618  * Generate a new unfragmented bio with the given size
 619  * This should never violate the device limitations
 620  * May return a smaller bio when running out of pages, indicated by
 621  * *out_of_pages set to 1.
 622  */
 623 static struct bio *crypt_alloc_buffer(struct dm_crypt_io *io, unsigned size,
 624                                       unsigned *out_of_pages)
 625 {
 626         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 627         struct bio *clone;
 628         unsigned int nr_iovecs = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 629         gfp_t gfp_mask = GFP_NOIO | __GFP_HIGHMEM;
 630         unsigned i, len;
 631         struct page *page;
 632
 633         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, cc->bs);
 634         if (!clone)
 635                 return NULL;
 636
 637         clone_init(io, clone);
 638         *out_of_pages = 0;
 639
 640         for (i = 0; i < nr_iovecs; i++) {
 641                 page = mempool_alloc(cc->page_pool, gfp_mask);
 642                 if (!page) {
 643                         *out_of_pages = 1;
 644                         break;
 645                 }
 646
 647                 /*
 648                  * if additional pages cannot be allocated without waiting,
 649                  * return a partially allocated bio, the caller will then try
 650                  * to allocate additional bios while submitting this partial bio
 651                  */
 652                 if (i == (MIN_BIO_PAGES - 1))
 653                         gfp_mask = (gfp_mask | __GFP_NOWARN) & ~__GFP_WAIT;
 654
 655                 len = (size > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : size;
 656
 657                 if (!bio_add_page(clone, page, len, 0)) {
 658                         mempool_free(page, cc->page_pool);
 659                         break;
 660                 }
 661
 662                 size -= len;
 663         }
 664
 665         if (!clone->bi_size) {
 666                 bio_put(clone);
 667                 return NULL;
 668         }
 669
 670         return clone;
 671 }
 672
 673 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone)
 674 {
 675         unsigned int i;
 676         struct bio_vec *bv;
 677
 678         for (i = 0; i < clone->bi_vcnt; i++) {
 679                 bv = bio_iovec_idx(clone, i);
 680                 BUG_ON(!bv->bv_page);
 681                 mempool_free(bv->bv_page, cc->page_pool);
 682                 bv->bv_page = NULL;
 683         }
 684 }
 685
 686 static struct dm_crypt_io *crypt_io_alloc(struct dm_target *ti,
 687                                           struct bio *bio, sector_t sector)
 688 {
 689         struct crypt_config *cc = ti->private;
 690         struct dm_crypt_io *io;
 691
 692         io = mempool_alloc(cc->io_pool, GFP_NOIO);
 693         io->target = ti;
 694         io->base_bio = bio;
 695         io->sector = sector;
 696         io->error = 0;
 697         io->base_io = NULL;
 698         atomic_set(&io->pending, 0);
 699
 700         return io;
 701 }
 702
 703 static void crypt_inc_pending(struct dm_crypt_io *io)
 704 {
 705         atomic_inc(&io->pending);
 706 }
 707
 708 /*
 709  * One of the bios was finished. Check for completion of
 710  * the whole request and correctly clean up the buffer.
 711  * If base_io is set, wait for the last fragment to complete.
 712  */
 713 static void crypt_dec_pending(struct dm_crypt_io *io)
 714 {
 715         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 716         struct bio *base_bio = io->base_bio;
 717         struct dm_crypt_io *base_io = io->base_io;
 718         int error = io->error;
 719
 720         if (!atomic_dec_and_test(&io->pending))
 721                 return;
 722
 723         mempool_free(io, cc->io_pool);
 724
 725         if (likely(!base_io))
 726                 bio_endio(base_bio, error);
 727         else {
 728                 if (error && !base_io->error)
 729                         base_io->error = error;
 730                 crypt_dec_pending(base_io);
 731         }
 732 }
 733
 734 /*
 735  * kcryptd/kcryptd_io:
 736  *
 737  * Needed because it would be very unwise to do decryption in an
 738  * interrupt context.
 739  *
 740  * kcryptd performs the actual encryption or decryption.
 741  *
 742  * kcryptd_io performs the IO submission.
 743  *
 744  * They must be separated as otherwise the final stages could be
 745  * starved by new requests which can block in the first stages due
 746  * to memory allocation.
 747  *
 748  * The work is done per CPU global for all dm-crypt instances.
 749  * They should not depend on each other and do not block.
 750  */
 751 static void crypt_endio(struct bio *clone, int error)
 752 {
 753         struct dm_crypt_io *io = clone->bi_private;
 754         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 755         unsigned rw = bio_data_dir(clone);
 756
 757         if (unlikely(!bio_flagged(clone, BIO_UPTODATE) && !error))
 758                 error = -EIO;
 759
 760         /*
 761          * free the processed pages
 762          */
 763         if (rw == WRITE)
 764                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
 765
 766         bio_put(clone);
 767
 768         if (rw == READ && !error) {
 769                 kcryptd_queue_crypt(io);
 770                 return;
 771         }
 772
 773         if (unlikely(error))
 774                 io->error = error;
 775
 776         crypt_dec_pending(io);
 777 }
 778
 779 static void clone_init(struct dm_crypt_io *io, struct bio *clone)
 780 {
 781         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 782
 783         clone->bi_private = io;
 784         clone->bi_end_io  = crypt_endio;
 785         clone->bi_bdev    = cc->dev->bdev;
 786         clone->bi_rw      = io->base_bio->bi_rw;
 787         clone->bi_destructor = dm_crypt_bio_destructor;
 788 }
 789
 790 static void kcryptd_io_read(struct dm_crypt_io *io)
 791 {
 792         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 793         struct bio *base_bio = io->base_bio;
 794         struct bio *clone;
 795
 796         crypt_inc_pending(io);
 797
 798         /*
 799          * The block layer might modify the bvec array, so always
 800          * copy the required bvecs because we need the original
 801          * one in order to decrypt the whole bio data *afterwards*.
 802          */
 803         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio_segments(base_bio), cc->bs);
 804         if (unlikely(!clone)) {
 805                 io->error = -ENOMEM;
 806                 crypt_dec_pending(io);
 807                 return;
 808         }
 809
 810         clone_init(io, clone);
 811         clone->bi_idx = 0;
 812         clone->bi_vcnt = bio_segments(base_bio);
 813         clone->bi_size = base_bio->bi_size;
 814         clone->bi_sector = cc->start + io->sector;
 815         memcpy(clone->bi_io_vec, bio_iovec(base_bio),
 816                sizeof(struct bio_vec) * clone->bi_vcnt);
 817
 818         generic_make_request(clone);
 819 }
 820
 821 static void kcryptd_io_write(struct dm_crypt_io *io)
 822 {
 823         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
 824         generic_make_request(clone);
 825 }
 826
 827 static void kcryptd_io(struct work_struct *work)
 828 {
 829         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
 830
 831         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
 832                 kcryptd_io_read(io);
 833         else
 834                 kcryptd_io_write(io);
 835 }
 836
 837 static void kcryptd_queue_io(struct dm_crypt_io *io)
 838 {
 839         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 840
 841         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_io);
 842         queue_work(cc->io_queue, &io->work);
 843 }
 844
 845 static void kcryptd_crypt_write_io_submit(struct dm_crypt_io *io,
 846                                           int error, int async)
 847 {
 848         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
 849         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 850
 851         if (unlikely(error < 0)) {
 852                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
 853                 bio_put(clone);
 854                 io->error = -EIO;
 855                 crypt_dec_pending(io);
 856                 return;
 857         }
 858
 859         /* crypt_convert should have filled the clone bio */
 860         BUG_ON(io->ctx.idx_out < clone->bi_vcnt);
 861
 862         clone->bi_sector = cc->start + io->sector;
 863
 864         if (async)
 865                 kcryptd_queue_io(io);
 866         else
 867                 generic_make_request(clone);
 868 }
 869
 870 static void kcryptd_crypt_write_convert(struct dm_crypt_io *io)
 871 {
 872         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 873         struct bio *clone;
 874         struct dm_crypt_io *new_io;
 875         int crypt_finished;
 876         unsigned out_of_pages = 0;
 877         unsigned remaining = io->base_bio->bi_size;
 878         sector_t sector = io->sector;
 879         int r;
 880
 881         /*
 882          * Prevent io from disappearing until this function completes.
 883          */
 884         crypt_inc_pending(io);
 885         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, NULL, io->base_bio, sector);
 886
 887         /*
 888          * The allocated buffers can be smaller than the whole bio,
 889          * so repeat the whole process until all the data can be handled.
 890          */
 891         while (remaining) {
 892                 clone = crypt_alloc_buffer(io, remaining, &out_of_pages);
 893                 if (unlikely(!clone)) {
 894                         io->error = -ENOMEM;
 895                         break;
 896                 }
 897
 898                 io->ctx.bio_out = clone;
 899                 io->ctx.idx_out = 0;
 900
 901                 remaining -= clone->bi_size;
 902                 sector += bio_sectors(clone);
 903
 904                 crypt_inc_pending(io);
 905                 r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
 906                 crypt_finished = atomic_dec_and_test(&io->ctx.pending);
 907
 908                 /* Encryption was already finished, submit io now */
 909                 if (crypt_finished) {
 910                         kcryptd_crypt_write_io_submit(io, r, 0);
 911
 912                         /*
 913                          * If there was an error, do not try next fragments.
 914                          * For async, error is processed in async handler.
 915                          */
 916                         if (unlikely(r < 0))
 917                                 break;
 918
 919                         io->sector = sector;
 920                 }
 921
 922                 /*
 923                  * Out of memory -> run queues
 924                  * But don't wait if split was due to the io size restriction
 925                  */
 926                 if (unlikely(out_of_pages))
 927                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/100);
 928
 929                 /*
 930                  * With async crypto it is unsafe to share the crypto context
 931                  * between fragments, so switch to a new dm_crypt_io structure.
 932                  */
 933                 if (unlikely(!crypt_finished && remaining)) {
 934                         new_io = crypt_io_alloc(io->target, io->base_bio,
 935                                                 sector);
 936                         crypt_inc_pending(new_io);
 937                         crypt_convert_init(cc, &new_io->ctx, NULL,
 938                                            io->base_bio, sector);
 939                         new_io->ctx.idx_in = io->ctx.idx_in;
 940                         new_io->ctx.offset_in = io->ctx.offset_in;
 941
 942                         /*
 943                          * Fragments after the first use the base_io
 944                          * pending count.
 945                          */
 946                         if (!io->base_io)
 947                                 new_io->base_io = io;
 948                         else {
 949                                 new_io->base_io = io->base_io;
 950                                 crypt_inc_pending(io->base_io);
 951                                 crypt_dec_pending(io);
 952                         }
 953
 954                         io = new_io;
 955                 }
 956         }
 957
 958         crypt_dec_pending(io);
 959 }
 960
 961 static void kcryptd_crypt_read_done(struct dm_crypt_io *io, int error)
 962 {
 963         if (unlikely(error < 0))
 964                 io->error = -EIO;
 965
 966         crypt_dec_pending(io);
 967 }
 968
 969 static void kcryptd_crypt_read_convert(struct dm_crypt_io *io)
 970 {
 971         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 972         int r = 0;
 973
 974         crypt_inc_pending(io);
 975
 976         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, io->base_bio, io->base_bio,
 977                            io->sector);
 978
 979         r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
 980
 981         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.pending))
 982                 kcryptd_crypt_read_done(io, r);
 983
 984         crypt_dec_pending(io);
 985 }
 986
 987 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
 988                                int error)
 989 {
 990         struct dm_crypt_request *dmreq = async_req->data;
 991         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
 992         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
 993         struct crypt_config *cc = io->target->private;
 994
 995         if (error == -EINPROGRESS) {
 996                 complete(&ctx->restart);
 997                 return;
 998         }
 999
1000         mempool_free(req_of_dmreq(cc, dmreq), cc->req_pool);
1001
1002         if (!atomic_dec_and_test(&ctx->pending))
1003                 return;
1004
1005         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1006                 kcryptd_crypt_read_done(io, error);
1007         else
1008                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, error, 1);
1009 }
1010
1011 static void kcryptd_crypt(struct work_struct *work)
1012 {
1013         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1014
1015         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1016                 kcryptd_crypt_read_convert(io);
1017         else
1018                 kcryptd_crypt_write_convert(io);
1019 }
1020
1021 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io)
1022 {
1023         struct crypt_config *cc = io->target->private;
1024
1025         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
1026         queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Decode key from its hex representation
1031  */
1032 static int crypt_decode_key(u8 *key, char *hex, unsigned int size)
1033 {
1034         char buffer[3];
1035         char *endp;
1036         unsigned int i;
1037
1038         buffer[2] = '\0';
1039
1040         for (i = 0; i < size; i++) {
1041                 buffer[0] = *hex++;
1042                 buffer[1] = *hex++;
1043
1044                 key[i] = (u8)simple_strtoul(buffer, &endp, 16);
1045
1046                 if (endp != &buffer[2])
1047                         return -EINVAL;
1048         }
1049
1050         if (*hex != '\0')
1051                 return -EINVAL;
1052
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Encode key into its hex representation
1058  */
1059 static void crypt_encode_key(char *hex, u8 *key, unsigned int size)
1060 {
1061         unsigned int i;
1062
1063         for (i = 0; i < size; i++) {
1064                 sprintf(hex, "%02x", *key);
1065                 hex += 2;
1066                 key++;
1067         }
1068 }
1069
1070 static int crypt_setkey_allcpus(struct crypt_config *cc)
1071 {
1072         int cpu, err = 0, r;
1073
1074         for_each_possible_cpu(cpu) {
1075                 r = crypto_ablkcipher_setkey(per_cpu_ptr(cc->cpu, cpu)->tfm,
1076                                                cc->key, cc->key_size);
1077                 if (r)
1078                         err = r;
1079         }
1080
1081         return err;
1082 }
1083
1084 static int crypt_set_key(struct crypt_config *cc, char *key)
1085 {
1086         /* The key size may not be changed. */
1087         if (cc->key_size != (strlen(key) >> 1))
1088                 return -EINVAL;
1089
1090         /* Hyphen (which gives a key_size of zero) means there is no key. */
1091         if (!cc->key_size && strcmp(key, "-"))
1092                 return -EINVAL;
1093
1094         if (cc->key_size && crypt_decode_key(cc->key, key, cc->key_size) < 0)
1095                 return -EINVAL;
1096
1097         set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1098
1099         return crypt_setkey_allcpus(cc);
1100 }
1101
1102 static int crypt_wipe_key(struct crypt_config *cc)
1103 {
1104         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1105         memset(&cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
1106
1107         return crypt_setkey_allcpus(cc);
1108 }
1109
1110 static void crypt_dtr(struct dm_target *ti)
1111 {
1112         struct crypt_config *cc = ti->private;
1113         struct crypt_cpu *cpu_cc;
1114         int cpu;
1115
1116         ti->private = NULL;
1117
1118         if (!cc)
1119                 return;
1120
1121         if (cc->io_queue)
1122                 destroy_workqueue(cc->io_queue);
1123         if (cc->crypt_queue)
1124                 destroy_workqueue(cc->crypt_queue);
1125
1126         if (cc->cpu)
1127                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1128                         cpu_cc = per_cpu_ptr(cc->cpu, cpu);
1129                         if (cpu_cc->req)
1130                                 mempool_free(cpu_cc->req, cc->req_pool);
1131                         if (cpu_cc->tfm)
1132                                 crypto_free_ablkcipher(cpu_cc->tfm);
1133                 }
1134
1135         if (cc->bs)
1136                 bioset_free(cc->bs);
1137
1138         if (cc->page_pool)
1139                 mempool_destroy(cc->page_pool);
1140         if (cc->req_pool)
1141                 mempool_destroy(cc->req_pool);
1142         if (cc->io_pool)
1143                 mempool_destroy(cc->io_pool);
1144
1145         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->dtr)
1146                 cc->iv_gen_ops->dtr(cc);
1147
1148         if (cc->dev)
1149                 dm_put_device(ti, cc->dev);
1150
1151         if (cc->cpu)
1152                 free_percpu(cc->cpu);
1153
1154         kzfree(cc->cipher);
1155         kzfree(cc->cipher_string);
1156
1157         /* Must zero key material before freeing */
1158         kzfree(cc);
1159 }
1160
1161 static int crypt_ctr_cipher(struct dm_target *ti,
1162                             char *cipher_in, char *key)
1163 {
1164         struct crypt_config *cc = ti->private;
1165         struct crypto_ablkcipher *tfm;
1166         char *tmp, *cipher, *chainmode, *ivmode, *ivopts;
1167         char *cipher_api = NULL;
1168         int cpu, ret = -EINVAL;
1169
1170         /* Convert to crypto api definition? */
1171         if (strchr(cipher_in, '(')) {
1172                 ti->error = "Bad cipher specification";
1173                 return -EINVAL;
1174         }
1175
1176         cc->cipher_string = kstrdup(cipher_in, GFP_KERNEL);
1177         if (!cc->cipher_string)
1178                 goto bad_mem;
1179
1180         /*
1181          * Legacy dm-crypt cipher specification
1182          * cipher-mode-iv:ivopts
1183          */
1184         tmp = cipher_in;
1185         cipher = strsep(&tmp, "-");
1186
1187         cc->cipher = kstrdup(cipher, GFP_KERNEL);
1188         if (!cc->cipher)
1189                 goto bad_mem;
1190
1191         chainmode = strsep(&tmp, "-");
1192         ivopts = strsep(&tmp, "-");
1193         ivmode = strsep(&ivopts, ":");
1194
1195         if (tmp)
1196                 DMWARN("Ignoring unexpected additional cipher options");
1197
1198         cc->cpu = alloc_percpu(struct crypt_cpu);
1199         if (!cc->cpu) {
1200                 ti->error = "Cannot allocate per cpu state";
1201                 goto bad_mem;
1202         }
1203
1204         /*
1205          * For compatibility with the original dm-crypt mapping format, if
1206          * only the cipher name is supplied, use cbc-plain.
1207          */
1208         if (!chainmode || (!strcmp(chainmode, "plain") && !ivmode)) {
1209                 chainmode = "cbc";
1210                 ivmode = "plain";
1211         }
1212
1213         if (strcmp(chainmode, "ecb") && !ivmode) {
1214                 ti->error = "IV mechanism required";
1215                 return -EINVAL;
1216         }
1217
1218         cipher_api = kmalloc(CRYPTO_MAX_ALG_NAME, GFP_KERNEL);
1219         if (!cipher_api)
1220                 goto bad_mem;
1221
1222         ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1223                        "%s(%s)", chainmode, cipher);
1224         if (ret < 0) {
1225                 kfree(cipher_api);
1226                 goto bad_mem;
1227         }
1228
1229         /* Allocate cipher */
1230         for_each_possible_cpu(cpu) {
1231                 tfm = crypto_alloc_ablkcipher(cipher_api, 0, 0);
1232                 if (IS_ERR(tfm)) {
1233                         ret = PTR_ERR(tfm);
1234                         ti->error = "Error allocating crypto tfm";
1235                         goto bad;
1236                 }
1237                 per_cpu_ptr(cc->cpu, cpu)->tfm = tfm;
1238         }
1239
1240         /* Initialize and set key */
1241         ret = crypt_set_key(cc, key);
1242         if (ret < 0) {
1243                 ti->error = "Error decoding and setting key";
1244                 goto bad;
1245         }
1246
1247         /* Initialize IV */
1248         cc->iv_size = crypto_ablkcipher_ivsize(any_tfm(cc));
1249         if (cc->iv_size)
1250                 /* at least a 64 bit sector number should fit in our buffer */
1251                 cc->iv_size = max(cc->iv_size,
1252                                   (unsigned int)(sizeof(u64) / sizeof(u8)));
1253         else if (ivmode) {
1254                 DMWARN("Selected cipher does not support IVs");
1255                 ivmode = NULL;
1256         }
1257
1258         /* Choose ivmode, see comments at iv code. */
1259         if (ivmode == NULL)
1260                 cc->iv_gen_ops = NULL;
1261         else if (strcmp(ivmode, "plain") == 0)
1262                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain_ops;
1263         else if (strcmp(ivmode, "plain64") == 0)
1264                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64_ops;
1265         else if (strcmp(ivmode, "essiv") == 0)
1266                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_essiv_ops;
1267         else if (strcmp(ivmode, "benbi") == 0)
1268                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_benbi_ops;
1269         else if (strcmp(ivmode, "null") == 0)
1270                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_null_ops;
1271         else {
1272                 ret = -EINVAL;
1273                 ti->error = "Invalid IV mode";
1274                 goto bad;
1275         }
1276
1277         /* Allocate IV */
1278         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->ctr) {
1279                 ret = cc->iv_gen_ops->ctr(cc, ti, ivopts);
1280                 if (ret < 0) {
1281                         ti->error = "Error creating IV";
1282                         goto bad;
1283                 }
1284         }
1285
1286         /* Initialize IV (set keys for ESSIV etc) */
1287         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init) {
1288                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
1289                 if (ret < 0) {
1290                         ti->error = "Error initialising IV";
1291                         goto bad;
1292                 }
1293         }
1294
1295         ret = 0;
1296 bad:
1297         kfree(cipher_api);
1298         return ret;
1299
1300 bad_mem:
1301         ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
1302         return -ENOMEM;
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Construct an encryption mapping:
1307  * <cipher> <key> <iv_offset> <dev_path> <start>
1308  */
1309 static int crypt_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
1310 {
1311         struct crypt_config *cc;
1312         unsigned int key_size;
1313         unsigned long long tmpll;
1314         int ret;
1315
1316         if (argc != 5) {
1317                 ti->error = "Not enough arguments";
1318                 return -EINVAL;
1319         }
1320
1321         key_size = strlen(argv[1]) >> 1;
1322
1323         cc = kzalloc(sizeof(*cc) + key_size * sizeof(u8), GFP_KERNEL);
1324         if (!cc) {
1325                 ti->error = "Cannot allocate encryption context";
1326                 return -ENOMEM;
1327         }
1328         cc->key_size = key_size;
1329
1330         ti->private = cc;
1331         ret = crypt_ctr_cipher(ti, argv[0], argv[1]);
1332         if (ret < 0)
1333                 goto bad;
1334
1335         ret = -ENOMEM;
1336         cc->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _crypt_io_pool);
1337         if (!cc->io_pool) {
1338                 ti->error = "Cannot allocate crypt io mempool";
1339                 goto bad;
1340         }
1341
1342         cc->dmreq_start = sizeof(struct ablkcipher_request);
1343         cc->dmreq_start += crypto_ablkcipher_reqsize(any_tfm(cc));
1344         cc->dmreq_start = ALIGN(cc->dmreq_start, crypto_tfm_ctx_alignment());
1345         cc->dmreq_start += crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc)) &
1346                            ~(crypto_tfm_ctx_alignment() - 1);
1347
1348         cc->req_pool = mempool_create_kmalloc_pool(MIN_IOS, cc->dmreq_start +
1349                         sizeof(struct dm_crypt_request) + cc->iv_size);
1350         if (!cc->req_pool) {
1351                 ti->error = "Cannot allocate crypt request mempool";
1352                 goto bad;
1353         }
1354
1355         cc->page_pool = mempool_create_page_pool(MIN_POOL_PAGES, 0);
1356         if (!cc->page_pool) {
1357                 ti->error = "Cannot allocate page mempool";
1358                 goto bad;
1359         }
1360
1361         cc->bs = bioset_create(MIN_IOS, 0);
1362         if (!cc->bs) {
1363                 ti->error = "Cannot allocate crypt bioset";
1364                 goto bad;
1365         }
1366
1367         ret = -EINVAL;
1368         if (sscanf(argv[2], "%llu", &tmpll) != 1) {
1369                 ti->error = "Invalid iv_offset sector";
1370                 goto bad;
1371         }
1372         cc->iv_offset = tmpll;
1373
1374         if (dm_get_device(ti, argv[3], dm_table_get_mode(ti->table), &cc->dev)) {
1375                 ti->error = "Device lookup failed";
1376                 goto bad;
1377         }
1378
1379         if (sscanf(argv[4], "%llu", &tmpll) != 1) {
1380                 ti->error = "Invalid device sector";
1381                 goto bad;
1382         }
1383         cc->start = tmpll;
1384
1385         ret = -ENOMEM;
1386         cc->io_queue = alloc_workqueue("kcryptd_io",
1387                                        WQ_NON_REENTRANT|
1388                                        WQ_MEM_RECLAIM,
1389                                        1);
1390         if (!cc->io_queue) {
1391                 ti->error = "Couldn't create kcryptd io queue";
1392                 goto bad;
1393         }
1394
1395         cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd",
1396                                           WQ_NON_REENTRANT|
1397                                           WQ_CPU_INTENSIVE|
1398                                           WQ_MEM_RECLAIM,
1399                                           1);
1400         if (!cc->crypt_queue) {
1401                 ti->error = "Couldn't create kcryptd queue";
1402                 goto bad;
1403         }
1404
1405         ti->num_flush_requests = 1;
1406         return 0;
1407
1408 bad:
1409         crypt_dtr(ti);
1410         return ret;
1411 }
1412
1413 static int crypt_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio,
1414                      union map_info *map_context)
1415 {
1416         struct dm_crypt_io *io;
1417         struct crypt_config *cc;
1418
1419         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1420                 cc = ti->private;
1421                 bio->bi_bdev = cc->dev->bdev;
1422                 return DM_MAPIO_REMAPPED;
1423         }
1424
1425         io = crypt_io_alloc(ti, bio, dm_target_offset(ti, bio->bi_sector));
1426
1427         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1428                 kcryptd_queue_io(io);
1429         else
1430                 kcryptd_queue_crypt(io);
1431
1432         return DM_MAPIO_SUBMITTED;
1433 }
1434
1435 static int crypt_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
1436                         char *result, unsigned int maxlen)
1437 {
1438         struct crypt_config *cc = ti->private;
1439         unsigned int sz = 0;
1440
1441         switch (type) {
1442         case STATUSTYPE_INFO:
1443                 result[0] = '\0';
1444                 break;
1445
1446         case STATUSTYPE_TABLE:
1447                 DMEMIT("%s ", cc->cipher_string);
1448
1449                 if (cc->key_size > 0) {
1450                         if ((maxlen - sz) < ((cc->key_size << 1) + 1))
1451                                 return -ENOMEM;
1452
1453                         crypt_encode_key(result + sz, cc->key, cc->key_size);
1454                         sz += cc->key_size << 1;
1455                 } else {
1456                         if (sz >= maxlen)
1457                                 return -ENOMEM;
1458                         result[sz++] = '-';
1459                 }
1460
1461                 DMEMIT(" %llu %s %llu", (unsigned long long)cc->iv_offset,
1462                                 cc->dev->name, (unsigned long long)cc->start);
1463                 break;
1464         }
1465         return 0;
1466 }
1467
1468 static void crypt_postsuspend(struct dm_target *ti)
1469 {
1470         struct crypt_config *cc = ti->private;
1471
1472         set_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
1473 }
1474
1475 static int crypt_preresume(struct dm_target *ti)
1476 {
1477         struct crypt_config *cc = ti->private;
1478
1479         if (!test_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags)) {
1480                 DMERR("aborting resume - crypt key is not set.");
1481                 return -EAGAIN;
1482         }
1483
1484         return 0;
1485 }
1486
1487 static void crypt_resume(struct dm_target *ti)
1488 {
1489         struct crypt_config *cc = ti->private;
1490
1491         clear_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
1492 }
1493
1494 /* Message interface
1495  *      key set <key>
1496  *      key wipe
1497  */
1498 static int crypt_message(struct dm_target *ti, unsigned argc, char **argv)
1499 {
1500         struct crypt_config *cc = ti->private;
1501         int ret = -EINVAL;
1502
1503         if (argc < 2)
1504                 goto error;
1505
1506         if (!strnicmp(argv[0], MESG_STR("key"))) {
1507                 if (!test_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags)) {
1508                         DMWARN("not suspended during key manipulation.");
1509                         return -EINVAL;
1510                 }
1511                 if (argc == 3 && !strnicmp(argv[1], MESG_STR("set"))) {
1512                         ret = crypt_set_key(cc, argv[2]);
1513                         if (ret)
1514                                 return ret;
1515                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init)
1516                                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
1517                         return ret;
1518                 }
1519                 if (argc == 2 && !strnicmp(argv[1], MESG_STR("wipe"))) {
1520                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->wipe) {
1521                                 ret = cc->iv_gen_ops->wipe(cc);
1522                                 if (ret)
1523                                         return ret;
1524                         }
1525                         return crypt_wipe_key(cc);
1526                 }
1527         }
1528
1529 error:
1530         DMWARN("unrecognised message received.");
1531         return -EINVAL;
1532 }
1533
1534 static int crypt_merge(struct dm_target *ti, struct bvec_merge_data *bvm,
1535                        struct bio_vec *biovec, int max_size)
1536 {
1537         struct crypt_config *cc = ti->private;
1538         struct request_queue *q = bdev_get_queue(cc->dev->bdev);
1539
1540         if (!q->merge_bvec_fn)
1541                 return max_size;
1542
1543         bvm->bi_bdev = cc->dev->bdev;
1544         bvm->bi_sector = cc->start + dm_target_offset(ti, bvm->bi_sector);
1545
1546         return min(max_size, q->merge_bvec_fn(q, bvm, biovec));
1547 }
1548
1549 static int crypt_iterate_devices(struct dm_target *ti,
1550                                  iterate_devices_callout_fn fn, void *data)
1551 {
1552         struct crypt_config *cc = ti->private;
1553
1554         return fn(ti, cc->dev, cc->start, ti->len, data);
1555 }
1556
1557 static struct target_type crypt_target = {
1558         .name   = "crypt",
1559         .version = {1, 9, 0},
1560         .module = THIS_MODULE,
1561         .ctr    = crypt_ctr,
1562         .dtr    = crypt_dtr,
1563         .map    = crypt_map,
1564         .status = crypt_status,
1565         .postsuspend = crypt_postsuspend,
1566         .preresume = crypt_preresume,
1567         .resume = crypt_resume,
1568         .message = crypt_message,
1569         .merge  = crypt_merge,
1570         .iterate_devices = crypt_iterate_devices,
1571 };
1572
1573 static int __init dm_crypt_init(void)
1574 {
1575         int r;
1576
1577         _crypt_io_pool = KMEM_CACHE(dm_crypt_io, 0);
1578         if (!_crypt_io_pool)
1579                 return -ENOMEM;
1580
1581         r = dm_register_target(&crypt_target);
1582         if (r < 0) {
1583                 DMERR("register failed %d", r);
1584                 kmem_cache_destroy(_crypt_io_pool);
1585         }
1586
1587         return r;
1588 }
1589
1590 static void __exit dm_crypt_exit(void)
1591 {
1592         dm_unregister_target(&crypt_target);
1593         kmem_cache_destroy(_crypt_io_pool);
1594 }
1595
1596 module_init(dm_crypt_init);
1597 module_exit(dm_crypt_exit);
1598
1599 MODULE_AUTHOR("Christophe Saout <christophe@saout.de>");
1600 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " target for transparent encryption / decryption");
1601 MODULE_LICENSE("GPL");