[PATCH] switch loop
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / block / loop.c
1 /*
2  *  linux/drivers/block/loop.c
3  *
4  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
5  *
6  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
7  * permitted under the GNU General Public License.
8  *
9  * DES encryption plus some minor changes by Werner Almesberger, 30-MAY-1993
10  * more DES encryption plus IDEA encryption by Nicholas J. Leon, June 20, 1996
11  *
12  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
13  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
14  *
15  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
16  *
17  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
18  *
19  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
20  *
21  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
22  *
23  * Make real block number available to downstream transfer functions, enables
24  * CBC (and relatives) mode encryption requiring unique IVs per data block.
25  * Reed H. Petty, rhp@draper.net
26  *
27  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
28  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
29  *
30  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
31  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
32  * Erik I. Bolsø, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
33  *
34  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
35  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
36  * Al Viro too.
37  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
38  *
39  * Support up to 256 loop devices
40  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
41  *
42  * Support for falling back on the write file operation when the address space
43  * operations prepare_write and/or commit_write are not available on the
44  * backing filesystem.
45  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
46  *
47  * Still To Fix:
48  * - Advisory locking is ignored here.
49  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
50  *
51  */
52
53 #include <linux/module.h>
54 #include <linux/moduleparam.h>
55 #include <linux/sched.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/file.h>
58 #include <linux/stat.h>
59 #include <linux/errno.h>
60 #include <linux/major.h>
61 #include <linux/wait.h>
62 #include <linux/blkdev.h>
63 #include <linux/blkpg.h>
64 #include <linux/init.h>
65 #include <linux/smp_lock.h>
66 #include <linux/swap.h>
67 #include <linux/slab.h>
68 #include <linux/loop.h>
69 #include <linux/compat.h>
70 #include <linux/suspend.h>
71 #include <linux/freezer.h>
72 #include <linux/writeback.h>
73 #include <linux/buffer_head.h>          /* for invalidate_bdev() */
74 #include <linux/completion.h>
75 #include <linux/highmem.h>
76 #include <linux/gfp.h>
77 #include <linux/kthread.h>
78 #include <linux/splice.h>
79
80 #include <asm/uaccess.h>
81
82 static LIST_HEAD(loop_devices);
83 static DEFINE_MUTEX(loop_devices_mutex);
84
85 static int max_part;
86 static int part_shift;
87
88 /*
89  * Transfer functions
90  */
91 static int transfer_none(struct loop_device *lo, int cmd,
92                          struct page *raw_page, unsigned raw_off,
93                          struct page *loop_page, unsigned loop_off,
94                          int size, sector_t real_block)
95 {
96         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
97         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
98
99         if (cmd == READ)
100                 memcpy(loop_buf, raw_buf, size);
101         else
102                 memcpy(raw_buf, loop_buf, size);
103
104         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
105         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
106         cond_resched();
107         return 0;
108 }
109
110 static int transfer_xor(struct loop_device *lo, int cmd,
111                         struct page *raw_page, unsigned raw_off,
112                         struct page *loop_page, unsigned loop_off,
113                         int size, sector_t real_block)
114 {
115         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
116         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
117         char *in, *out, *key;
118         int i, keysize;
119
120         if (cmd == READ) {
121                 in = raw_buf;
122                 out = loop_buf;
123         } else {
124                 in = loop_buf;
125                 out = raw_buf;
126         }
127
128         key = lo->lo_encrypt_key;
129         keysize = lo->lo_encrypt_key_size;
130         for (i = 0; i < size; i++)
131                 *out++ = *in++ ^ key[(i & 511) % keysize];
132
133         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
134         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
135         cond_resched();
136         return 0;
137 }
138
139 static int xor_init(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
140 {
141         if (unlikely(info->lo_encrypt_key_size <= 0))
142                 return -EINVAL;
143         return 0;
144 }
145
146 static struct loop_func_table none_funcs = {
147         .number = LO_CRYPT_NONE,
148         .transfer = transfer_none,
149 };      
150
151 static struct loop_func_table xor_funcs = {
152         .number = LO_CRYPT_XOR,
153         .transfer = transfer_xor,
154         .init = xor_init
155 };      
156
157 /* xfer_funcs[0] is special - its release function is never called */
158 static struct loop_func_table *xfer_funcs[MAX_LO_CRYPT] = {
159         &none_funcs,
160         &xor_funcs
161 };
162
163 static loff_t get_loop_size(struct loop_device *lo, struct file *file)
164 {
165         loff_t size, offset, loopsize;
166
167         /* Compute loopsize in bytes */
168         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
169         offset = lo->lo_offset;
170         loopsize = size - offset;
171         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
172                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
173
174         /*
175          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
176          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
177          */
178         return loopsize >> 9;
179 }
180
181 static int
182 figure_loop_size(struct loop_device *lo)
183 {
184         loff_t size = get_loop_size(lo, lo->lo_backing_file);
185         sector_t x = (sector_t)size;
186
187         if (unlikely((loff_t)x != size))
188                 return -EFBIG;
189
190         set_capacity(lo->lo_disk, x);
191         return 0;                                       
192 }
193
194 static inline int
195 lo_do_transfer(struct loop_device *lo, int cmd,
196                struct page *rpage, unsigned roffs,
197                struct page *lpage, unsigned loffs,
198                int size, sector_t rblock)
199 {
200         if (unlikely(!lo->transfer))
201                 return 0;
202
203         return lo->transfer(lo, cmd, rpage, roffs, lpage, loffs, size, rblock);
204 }
205
206 /**
207  * do_lo_send_aops - helper for writing data to a loop device
208  *
209  * This is the fast version for backing filesystems which implement the address
210  * space operations write_begin and write_end.
211  */
212 static int do_lo_send_aops(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
213                 int bsize, loff_t pos, struct page *unused)
214 {
215         struct file *file = lo->lo_backing_file; /* kudos to NFsckingS */
216         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
217         pgoff_t index;
218         unsigned offset, bv_offs;
219         int len, ret;
220
221         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
222         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
223         offset = pos & ((pgoff_t)PAGE_CACHE_SIZE - 1);
224         bv_offs = bvec->bv_offset;
225         len = bvec->bv_len;
226         while (len > 0) {
227                 sector_t IV;
228                 unsigned size, copied;
229                 int transfer_result;
230                 struct page *page;
231                 void *fsdata;
232
233                 IV = ((sector_t)index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9))+(offset >> 9);
234                 size = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
235                 if (size > len)
236                         size = len;
237
238                 ret = pagecache_write_begin(file, mapping, pos, size, 0,
239                                                         &page, &fsdata);
240                 if (ret)
241                         goto fail;
242
243                 transfer_result = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, offset,
244                                 bvec->bv_page, bv_offs, size, IV);
245                 copied = size;
246                 if (unlikely(transfer_result))
247                         copied = 0;
248
249                 ret = pagecache_write_end(file, mapping, pos, size, copied,
250                                                         page, fsdata);
251                 if (ret < 0 || ret != copied)
252                         goto fail;
253
254                 if (unlikely(transfer_result))
255                         goto fail;
256
257                 bv_offs += copied;
258                 len -= copied;
259                 offset = 0;
260                 index++;
261                 pos += copied;
262         }
263         ret = 0;
264 out:
265         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
266         return ret;
267 fail:
268         ret = -1;
269         goto out;
270 }
271
272 /**
273  * __do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
274  *
275  * This helper just factors out common code between do_lo_send_direct_write()
276  * and do_lo_send_write().
277  */
278 static int __do_lo_send_write(struct file *file,
279                 u8 *buf, const int len, loff_t pos)
280 {
281         ssize_t bw;
282         mm_segment_t old_fs = get_fs();
283
284         set_fs(get_ds());
285         bw = file->f_op->write(file, buf, len, &pos);
286         set_fs(old_fs);
287         if (likely(bw == len))
288                 return 0;
289         printk(KERN_ERR "loop: Write error at byte offset %llu, length %i.\n",
290                         (unsigned long long)pos, len);
291         if (bw >= 0)
292                 bw = -EIO;
293         return bw;
294 }
295
296 /**
297  * do_lo_send_direct_write - helper for writing data to a loop device
298  *
299  * This is the fast, non-transforming version for backing filesystems which do
300  * not implement the address space operations write_begin and write_end.
301  * It uses the write file operation which should be present on all writeable
302  * filesystems.
303  */
304 static int do_lo_send_direct_write(struct loop_device *lo,
305                 struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos, struct page *page)
306 {
307         ssize_t bw = __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
308                         kmap(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset,
309                         bvec->bv_len, pos);
310         kunmap(bvec->bv_page);
311         cond_resched();
312         return bw;
313 }
314
315 /**
316  * do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
317  *
318  * This is the slow, transforming version for filesystems which do not
319  * implement the address space operations write_begin and write_end.  It
320  * uses the write file operation which should be present on all writeable
321  * filesystems.
322  *
323  * Using fops->write is slower than using aops->{prepare,commit}_write in the
324  * transforming case because we need to double buffer the data as we cannot do
325  * the transformations in place as we do not have direct access to the
326  * destination pages of the backing file.
327  */
328 static int do_lo_send_write(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
329                 int bsize, loff_t pos, struct page *page)
330 {
331         int ret = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, 0, bvec->bv_page,
332                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len, pos >> 9);
333         if (likely(!ret))
334                 return __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
335                                 page_address(page), bvec->bv_len,
336                                 pos);
337         printk(KERN_ERR "loop: Transfer error at byte offset %llu, "
338                         "length %i.\n", (unsigned long long)pos, bvec->bv_len);
339         if (ret > 0)
340                 ret = -EIO;
341         return ret;
342 }
343
344 static int lo_send(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize,
345                 loff_t pos)
346 {
347         int (*do_lo_send)(struct loop_device *, struct bio_vec *, int, loff_t,
348                         struct page *page);
349         struct bio_vec *bvec;
350         struct page *page = NULL;
351         int i, ret = 0;
352
353         do_lo_send = do_lo_send_aops;
354         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS)) {
355                 do_lo_send = do_lo_send_direct_write;
356                 if (lo->transfer != transfer_none) {
357                         page = alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_HIGHMEM);
358                         if (unlikely(!page))
359                                 goto fail;
360                         kmap(page);
361                         do_lo_send = do_lo_send_write;
362                 }
363         }
364         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
365                 ret = do_lo_send(lo, bvec, bsize, pos, page);
366                 if (ret < 0)
367                         break;
368                 pos += bvec->bv_len;
369         }
370         if (page) {
371                 kunmap(page);
372                 __free_page(page);
373         }
374 out:
375         return ret;
376 fail:
377         printk(KERN_ERR "loop: Failed to allocate temporary page for write.\n");
378         ret = -ENOMEM;
379         goto out;
380 }
381
382 struct lo_read_data {
383         struct loop_device *lo;
384         struct page *page;
385         unsigned offset;
386         int bsize;
387 };
388
389 static int
390 lo_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct pipe_buffer *buf,
391                 struct splice_desc *sd)
392 {
393         struct lo_read_data *p = sd->u.data;
394         struct loop_device *lo = p->lo;
395         struct page *page = buf->page;
396         sector_t IV;
397         size_t size;
398         int ret;
399
400         ret = buf->ops->confirm(pipe, buf);
401         if (unlikely(ret))
402                 return ret;
403
404         IV = ((sector_t) page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9)) +
405                                                         (buf->offset >> 9);
406         size = sd->len;
407         if (size > p->bsize)
408                 size = p->bsize;
409
410         if (lo_do_transfer(lo, READ, page, buf->offset, p->page, p->offset, size, IV)) {
411                 printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %ld\n",
412                        page->index);
413                 size = -EINVAL;
414         }
415
416         flush_dcache_page(p->page);
417
418         if (size > 0)
419                 p->offset += size;
420
421         return size;
422 }
423
424 static int
425 lo_direct_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct splice_desc *sd)
426 {
427         return __splice_from_pipe(pipe, sd, lo_splice_actor);
428 }
429
430 static int
431 do_lo_receive(struct loop_device *lo,
432               struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos)
433 {
434         struct lo_read_data cookie;
435         struct splice_desc sd;
436         struct file *file;
437         long retval;
438
439         cookie.lo = lo;
440         cookie.page = bvec->bv_page;
441         cookie.offset = bvec->bv_offset;
442         cookie.bsize = bsize;
443
444         sd.len = 0;
445         sd.total_len = bvec->bv_len;
446         sd.flags = 0;
447         sd.pos = pos;
448         sd.u.data = &cookie;
449
450         file = lo->lo_backing_file;
451         retval = splice_direct_to_actor(file, &sd, lo_direct_splice_actor);
452
453         if (retval < 0)
454                 return retval;
455
456         return 0;
457 }
458
459 static int
460 lo_receive(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize, loff_t pos)
461 {
462         struct bio_vec *bvec;
463         int i, ret = 0;
464
465         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
466                 ret = do_lo_receive(lo, bvec, bsize, pos);
467                 if (ret < 0)
468                         break;
469                 pos += bvec->bv_len;
470         }
471         return ret;
472 }
473
474 static int do_bio_filebacked(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
475 {
476         loff_t pos;
477         int ret;
478
479         pos = ((loff_t) bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
480         if (bio_rw(bio) == WRITE)
481                 ret = lo_send(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
482         else
483                 ret = lo_receive(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
484         return ret;
485 }
486
487 /*
488  * Add bio to back of pending list
489  */
490 static void loop_add_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
491 {
492         if (lo->lo_biotail) {
493                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
494                 lo->lo_biotail = bio;
495         } else
496                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
497 }
498
499 /*
500  * Grab first pending buffer
501  */
502 static struct bio *loop_get_bio(struct loop_device *lo)
503 {
504         struct bio *bio;
505
506         if ((bio = lo->lo_bio)) {
507                 if (bio == lo->lo_biotail)
508                         lo->lo_biotail = NULL;
509                 lo->lo_bio = bio->bi_next;
510                 bio->bi_next = NULL;
511         }
512
513         return bio;
514 }
515
516 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
517 {
518         struct loop_device *lo = q->queuedata;
519         int rw = bio_rw(old_bio);
520
521         if (rw == READA)
522                 rw = READ;
523
524         BUG_ON(!lo || (rw != READ && rw != WRITE));
525
526         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
527         if (lo->lo_state != Lo_bound)
528                 goto out;
529         if (unlikely(rw == WRITE && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)))
530                 goto out;
531         loop_add_bio(lo, old_bio);
532         wake_up(&lo->lo_event);
533         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
534         return 0;
535
536 out:
537         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
538         bio_io_error(old_bio);
539         return 0;
540 }
541
542 /*
543  * kick off io on the underlying address space
544  */
545 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
546 {
547         struct loop_device *lo = q->queuedata;
548
549         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
550         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
551 }
552
553 struct switch_request {
554         struct file *file;
555         struct completion wait;
556 };
557
558 static void do_loop_switch(struct loop_device *, struct switch_request *);
559
560 static inline void loop_handle_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
561 {
562         if (unlikely(!bio->bi_bdev)) {
563                 do_loop_switch(lo, bio->bi_private);
564                 bio_put(bio);
565         } else {
566                 int ret = do_bio_filebacked(lo, bio);
567                 bio_endio(bio, ret);
568         }
569 }
570
571 /*
572  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
573  * to avoid blocking in our make_request_fn. it also does loop decrypting
574  * on reads for block backed loop, as that is too heavy to do from
575  * b_end_io context where irqs may be disabled.
576  *
577  * Loop explanation:  loop_clr_fd() sets lo_state to Lo_rundown before
578  * calling kthread_stop().  Therefore once kthread_should_stop() is
579  * true, make_request will not place any more requests.  Therefore
580  * once kthread_should_stop() is true and lo_bio is NULL, we are
581  * done with the loop.
582  */
583 static int loop_thread(void *data)
584 {
585         struct loop_device *lo = data;
586         struct bio *bio;
587
588         set_user_nice(current, -20);
589
590         while (!kthread_should_stop() || lo->lo_bio) {
591
592                 wait_event_interruptible(lo->lo_event,
593                                 lo->lo_bio || kthread_should_stop());
594
595                 if (!lo->lo_bio)
596                         continue;
597                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
598                 bio = loop_get_bio(lo);
599                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
600
601                 BUG_ON(!bio);
602                 loop_handle_bio(lo, bio);
603         }
604
605         return 0;
606 }
607
608 /*
609  * loop_switch performs the hard work of switching a backing store.
610  * First it needs to flush existing IO, it does this by sending a magic
611  * BIO down the pipe. The completion of this BIO does the actual switch.
612  */
613 static int loop_switch(struct loop_device *lo, struct file *file)
614 {
615         struct switch_request w;
616         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 0);
617         if (!bio)
618                 return -ENOMEM;
619         init_completion(&w.wait);
620         w.file = file;
621         bio->bi_private = &w;
622         bio->bi_bdev = NULL;
623         loop_make_request(lo->lo_queue, bio);
624         wait_for_completion(&w.wait);
625         return 0;
626 }
627
628 /*
629  * Do the actual switch; called from the BIO completion routine
630  */
631 static void do_loop_switch(struct loop_device *lo, struct switch_request *p)
632 {
633         struct file *file = p->file;
634         struct file *old_file = lo->lo_backing_file;
635         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
636
637         mapping_set_gfp_mask(old_file->f_mapping, lo->old_gfp_mask);
638         lo->lo_backing_file = file;
639         lo->lo_blocksize = S_ISBLK(mapping->host->i_mode) ?
640                 mapping->host->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
641         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
642         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
643         complete(&p->wait);
644 }
645
646
647 /*
648  * loop_change_fd switched the backing store of a loopback device to
649  * a new file. This is useful for operating system installers to free up
650  * the original file and in High Availability environments to switch to
651  * an alternative location for the content in case of server meltdown.
652  * This can only work if the loop device is used read-only, and if the
653  * new backing store is the same size and type as the old backing store.
654  */
655 static int loop_change_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev,
656                           unsigned int arg)
657 {
658         struct file     *file, *old_file;
659         struct inode    *inode;
660         int             error;
661
662         error = -ENXIO;
663         if (lo->lo_state != Lo_bound)
664                 goto out;
665
666         /* the loop device has to be read-only */
667         error = -EINVAL;
668         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY))
669                 goto out;
670
671         error = -EBADF;
672         file = fget(arg);
673         if (!file)
674                 goto out;
675
676         inode = file->f_mapping->host;
677         old_file = lo->lo_backing_file;
678
679         error = -EINVAL;
680
681         if (!S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISBLK(inode->i_mode))
682                 goto out_putf;
683
684         /* new backing store needs to support loop (eg splice_read) */
685         if (!inode->i_fop->splice_read)
686                 goto out_putf;
687
688         /* size of the new backing store needs to be the same */
689         if (get_loop_size(lo, file) != get_loop_size(lo, old_file))
690                 goto out_putf;
691
692         /* and ... switch */
693         error = loop_switch(lo, file);
694         if (error)
695                 goto out_putf;
696
697         fput(old_file);
698         if (max_part > 0)
699                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
700         return 0;
701
702  out_putf:
703         fput(file);
704  out:
705         return error;
706 }
707
708 static inline int is_loop_device(struct file *file)
709 {
710         struct inode *i = file->f_mapping->host;
711
712         return i && S_ISBLK(i->i_mode) && MAJOR(i->i_rdev) == LOOP_MAJOR;
713 }
714
715 static int loop_set_fd(struct loop_device *lo, fmode_t mode,
716                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
717 {
718         struct file     *file, *f;
719         struct inode    *inode;
720         struct address_space *mapping;
721         unsigned lo_blocksize;
722         int             lo_flags = 0;
723         int             error;
724         loff_t          size;
725
726         /* This is safe, since we have a reference from open(). */
727         __module_get(THIS_MODULE);
728
729         error = -EBADF;
730         file = fget(arg);
731         if (!file)
732                 goto out;
733
734         error = -EBUSY;
735         if (lo->lo_state != Lo_unbound)
736                 goto out_putf;
737
738         /* Avoid recursion */
739         f = file;
740         while (is_loop_device(f)) {
741                 struct loop_device *l;
742
743                 if (f->f_mapping->host->i_bdev == bdev)
744                         goto out_putf;
745
746                 l = f->f_mapping->host->i_bdev->bd_disk->private_data;
747                 if (l->lo_state == Lo_unbound) {
748                         error = -EINVAL;
749                         goto out_putf;
750                 }
751                 f = l->lo_backing_file;
752         }
753
754         mapping = file->f_mapping;
755         inode = mapping->host;
756
757         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
758                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
759
760         error = -EINVAL;
761         if (S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISBLK(inode->i_mode)) {
762                 const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
763                 /*
764                  * If we can't read - sorry. If we only can't write - well,
765                  * it's going to be read-only.
766                  */
767                 if (!file->f_op->splice_read)
768                         goto out_putf;
769                 if (aops->prepare_write || aops->write_begin)
770                         lo_flags |= LO_FLAGS_USE_AOPS;
771                 if (!(lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS) && !file->f_op->write)
772                         lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
773
774                 lo_blocksize = S_ISBLK(inode->i_mode) ?
775                         inode->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
776
777                 error = 0;
778         } else {
779                 goto out_putf;
780         }
781
782         size = get_loop_size(lo, file);
783
784         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
785                 error = -EFBIG;
786                 goto out_putf;
787         }
788
789         if (!(mode & FMODE_WRITE))
790                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
791
792         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
793
794         lo->lo_blocksize = lo_blocksize;
795         lo->lo_device = bdev;
796         lo->lo_flags = lo_flags;
797         lo->lo_backing_file = file;
798         lo->transfer = transfer_none;
799         lo->ioctl = NULL;
800         lo->lo_sizelimit = 0;
801         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
802         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
803
804         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
805
806         /*
807          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
808          * device
809          */
810         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
811         lo->lo_queue->queuedata = lo;
812         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
813
814         set_capacity(lo->lo_disk, size);
815         bd_set_size(bdev, size << 9);
816
817         set_blocksize(bdev, lo_blocksize);
818
819         lo->lo_thread = kthread_create(loop_thread, lo, "loop%d",
820                                                 lo->lo_number);
821         if (IS_ERR(lo->lo_thread)) {
822                 error = PTR_ERR(lo->lo_thread);
823                 goto out_clr;
824         }
825         lo->lo_state = Lo_bound;
826         wake_up_process(lo->lo_thread);
827         if (max_part > 0)
828                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
829         return 0;
830
831 out_clr:
832         lo->lo_thread = NULL;
833         lo->lo_device = NULL;
834         lo->lo_backing_file = NULL;
835         lo->lo_flags = 0;
836         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
837         invalidate_bdev(bdev);
838         bd_set_size(bdev, 0);
839         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask);
840         lo->lo_state = Lo_unbound;
841  out_putf:
842         fput(file);
843  out:
844         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
845         module_put(THIS_MODULE);
846         return error;
847 }
848
849 static int
850 loop_release_xfer(struct loop_device *lo)
851 {
852         int err = 0;
853         struct loop_func_table *xfer = lo->lo_encryption;
854
855         if (xfer) {
856                 if (xfer->release)
857                         err = xfer->release(lo);
858                 lo->transfer = NULL;
859                 lo->lo_encryption = NULL;
860                 module_put(xfer->owner);
861         }
862         return err;
863 }
864
865 static int
866 loop_init_xfer(struct loop_device *lo, struct loop_func_table *xfer,
867                const struct loop_info64 *i)
868 {
869         int err = 0;
870
871         if (xfer) {
872                 struct module *owner = xfer->owner;
873
874                 if (!try_module_get(owner))
875                         return -EINVAL;
876                 if (xfer->init)
877                         err = xfer->init(lo, i);
878                 if (err)
879                         module_put(owner);
880                 else
881                         lo->lo_encryption = xfer;
882         }
883         return err;
884 }
885
886 static int loop_clr_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev)
887 {
888         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
889         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
890
891         if (lo->lo_state != Lo_bound)
892                 return -ENXIO;
893
894         if (lo->lo_refcnt > 1)  /* we needed one fd for the ioctl */
895                 return -EBUSY;
896
897         if (filp == NULL)
898                 return -EINVAL;
899
900         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
901         lo->lo_state = Lo_rundown;
902         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
903
904         kthread_stop(lo->lo_thread);
905
906         lo->lo_backing_file = NULL;
907
908         loop_release_xfer(lo);
909         lo->transfer = NULL;
910         lo->ioctl = NULL;
911         lo->lo_device = NULL;
912         lo->lo_encryption = NULL;
913         lo->lo_offset = 0;
914         lo->lo_sizelimit = 0;
915         lo->lo_encrypt_key_size = 0;
916         lo->lo_flags = 0;
917         lo->lo_thread = NULL;
918         memset(lo->lo_encrypt_key, 0, LO_KEY_SIZE);
919         memset(lo->lo_crypt_name, 0, LO_NAME_SIZE);
920         memset(lo->lo_file_name, 0, LO_NAME_SIZE);
921         if (bdev)
922                 invalidate_bdev(bdev);
923         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
924         if (bdev)
925                 bd_set_size(bdev, 0);
926         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
927         lo->lo_state = Lo_unbound;
928         fput(filp);
929         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
930         module_put(THIS_MODULE);
931         if (max_part > 0)
932                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
933         return 0;
934 }
935
936 static int
937 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
938 {
939         int err;
940         struct loop_func_table *xfer;
941
942         if (lo->lo_encrypt_key_size && lo->lo_key_owner != current->uid &&
943             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
944                 return -EPERM;
945         if (lo->lo_state != Lo_bound)
946                 return -ENXIO;
947         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
948                 return -EINVAL;
949
950         err = loop_release_xfer(lo);
951         if (err)
952                 return err;
953
954         if (info->lo_encrypt_type) {
955                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
956
957                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
958                         return -EINVAL;
959                 xfer = xfer_funcs[type];
960                 if (xfer == NULL)
961                         return -EINVAL;
962         } else
963                 xfer = NULL;
964
965         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
966         if (err)
967                 return err;
968
969         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
970             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
971                 lo->lo_offset = info->lo_offset;
972                 lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
973                 if (figure_loop_size(lo))
974                         return -EFBIG;
975         }
976
977         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
978         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
979         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
980         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
981
982         if (!xfer)
983                 xfer = &none_funcs;
984         lo->transfer = xfer->transfer;
985         lo->ioctl = xfer->ioctl;
986
987         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) !=
988              (info->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR))
989                 lo->lo_flags ^= LO_FLAGS_AUTOCLEAR;
990
991         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
992         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
993         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
994         if (info->lo_encrypt_key_size) {
995                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
996                        info->lo_encrypt_key_size);
997                 lo->lo_key_owner = current->uid;
998         }       
999
1000         return 0;
1001 }
1002
1003 static int
1004 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
1005 {
1006         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1007         struct kstat stat;
1008         int error;
1009
1010         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1011                 return -ENXIO;
1012         error = vfs_getattr(file->f_path.mnt, file->f_path.dentry, &stat);
1013         if (error)
1014                 return error;
1015         memset(info, 0, sizeof(*info));
1016         info->lo_number = lo->lo_number;
1017         info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1018         info->lo_inode = stat.ino;
1019         info->lo_rdevice = huge_encode_dev(lo->lo_device ? stat.rdev : stat.dev);
1020         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1021         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1022         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1023         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1024         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1025         info->lo_encrypt_type =
1026                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1027         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1028                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1029                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1030                        lo->lo_encrypt_key_size);
1031         }
1032         return 0;
1033 }
1034
1035 static void
1036 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1037 {
1038         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1039         info64->lo_number = info->lo_number;
1040         info64->lo_device = info->lo_device;
1041         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1042         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1043         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1044         info64->lo_sizelimit = 0;
1045         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1046         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1047         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1048         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1049         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1050         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1051                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1052         else
1053                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1054         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1055 }
1056
1057 static int
1058 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1059 {
1060         memset(info, 0, sizeof(*info));
1061         info->lo_number = info64->lo_number;
1062         info->lo_device = info64->lo_device;
1063         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1064         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1065         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1066         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1067         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1068         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1069         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1070         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1071         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1072                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1073         else
1074                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1075         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1076
1077         /* error in case values were truncated */
1078         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1079             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1080             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1081             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1082                 return -EOVERFLOW;
1083
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 static int
1088 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1089 {
1090         struct loop_info info;
1091         struct loop_info64 info64;
1092
1093         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1094                 return -EFAULT;
1095         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1096         return loop_set_status(lo, &info64);
1097 }
1098
1099 static int
1100 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1101 {
1102         struct loop_info64 info64;
1103
1104         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1105                 return -EFAULT;
1106         return loop_set_status(lo, &info64);
1107 }
1108
1109 static int
1110 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1111         struct loop_info info;
1112         struct loop_info64 info64;
1113         int err = 0;
1114
1115         if (!arg)
1116                 err = -EINVAL;
1117         if (!err)
1118                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1119         if (!err)
1120                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1121         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1122                 err = -EFAULT;
1123
1124         return err;
1125 }
1126
1127 static int
1128 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1129         struct loop_info64 info64;
1130         int err = 0;
1131
1132         if (!arg)
1133                 err = -EINVAL;
1134         if (!err)
1135                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1136         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1137                 err = -EFAULT;
1138
1139         return err;
1140 }
1141
1142 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1143         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1144 {
1145         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1146         int err;
1147
1148         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1149         switch (cmd) {
1150         case LOOP_SET_FD:
1151                 err = loop_set_fd(lo, mode, bdev, arg);
1152                 break;
1153         case LOOP_CHANGE_FD:
1154                 err = loop_change_fd(lo, bdev, arg);
1155                 break;
1156         case LOOP_CLR_FD:
1157                 err = loop_clr_fd(lo, bdev);
1158                 break;
1159         case LOOP_SET_STATUS:
1160                 err = loop_set_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1161                 break;
1162         case LOOP_GET_STATUS:
1163                 err = loop_get_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1164                 break;
1165         case LOOP_SET_STATUS64:
1166                 err = loop_set_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1167                 break;
1168         case LOOP_GET_STATUS64:
1169                 err = loop_get_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1170                 break;
1171         default:
1172                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1173         }
1174         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1175         return err;
1176 }
1177
1178 #ifdef CONFIG_COMPAT
1179 struct compat_loop_info {
1180         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1181         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1182         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1183         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1184         compat_int_t    lo_offset;
1185         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1186         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1187         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1188         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1189         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1190         compat_ulong_t  lo_init[2];
1191         char            reserved[4];
1192 };
1193
1194 /*
1195  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1196  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1197  */
1198 static noinline int
1199 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1200                         struct loop_info64 *info64)
1201 {
1202         struct compat_loop_info info;
1203
1204         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1205                 return -EFAULT;
1206
1207         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1208         info64->lo_number = info.lo_number;
1209         info64->lo_device = info.lo_device;
1210         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1211         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1212         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1213         info64->lo_sizelimit = 0;
1214         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1215         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1216         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1217         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1218         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1219         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1220                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1221         else
1222                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1223         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1224         return 0;
1225 }
1226
1227 /*
1228  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1229  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1230  */
1231 static noinline int
1232 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1233                       struct compat_loop_info __user *arg)
1234 {
1235         struct compat_loop_info info;
1236
1237         memset(&info, 0, sizeof(info));
1238         info.lo_number = info64->lo_number;
1239         info.lo_device = info64->lo_device;
1240         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1241         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1242         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1243         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1244         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1245         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1246         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1247         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1248         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1249                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1250         else
1251                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1252         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1253
1254         /* error in case values were truncated */
1255         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1256             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1257             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1258             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1259             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1260             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1261                 return -EOVERFLOW;
1262
1263         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1264                 return -EFAULT;
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 static int
1269 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1270                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1271 {
1272         struct loop_info64 info64;
1273         int ret;
1274
1275         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1276         if (ret < 0)
1277                 return ret;
1278         return loop_set_status(lo, &info64);
1279 }
1280
1281 static int
1282 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1283                        struct compat_loop_info __user *arg)
1284 {
1285         struct loop_info64 info64;
1286         int err = 0;
1287
1288         if (!arg)
1289                 err = -EINVAL;
1290         if (!err)
1291                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1292         if (!err)
1293                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1294         return err;
1295 }
1296
1297 static int lo_compat_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1298                            unsigned int cmd, unsigned long arg)
1299 {
1300         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1301         int err;
1302
1303         switch(cmd) {
1304         case LOOP_SET_STATUS:
1305                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1306                 err = loop_set_status_compat(
1307                         lo, (const struct compat_loop_info __user *) arg);
1308                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1309                 break;
1310         case LOOP_GET_STATUS:
1311                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1312                 err = loop_get_status_compat(
1313                         lo, (struct compat_loop_info __user *) arg);
1314                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1315                 break;
1316         case LOOP_CLR_FD:
1317         case LOOP_GET_STATUS64:
1318         case LOOP_SET_STATUS64:
1319                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
1320         case LOOP_SET_FD:
1321         case LOOP_CHANGE_FD:
1322                 err = lo_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1323                 break;
1324         default:
1325                 err = -ENOIOCTLCMD;
1326                 break;
1327         }
1328         return err;
1329 }
1330 #endif
1331
1332 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1333 {
1334         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1335
1336         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1337         lo->lo_refcnt++;
1338         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1339
1340         return 0;
1341 }
1342
1343 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
1344 {
1345         struct loop_device *lo = disk->private_data;
1346
1347         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1348         --lo->lo_refcnt;
1349
1350         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) && !lo->lo_refcnt)
1351                 loop_clr_fd(lo, NULL);
1352
1353         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1354
1355         return 0;
1356 }
1357
1358 static struct block_device_operations lo_fops = {
1359         .owner =        THIS_MODULE,
1360         .open =         lo_open,
1361         .release =      lo_release,
1362         .ioctl =        lo_ioctl,
1363 #ifdef CONFIG_COMPAT
1364         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
1365 #endif
1366 };
1367
1368 /*
1369  * And now the modules code and kernel interface.
1370  */
1371 static int max_loop;
1372 module_param(max_loop, int, 0);
1373 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "Maximum number of loop devices");
1374 module_param(max_part, int, 0);
1375 MODULE_PARM_DESC(max_part, "Maximum number of partitions per loop device");
1376 MODULE_LICENSE("GPL");
1377 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
1378
1379 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
1380 {
1381         unsigned int n = funcs->number;
1382
1383         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
1384                 return -EINVAL;
1385         xfer_funcs[n] = funcs;
1386         return 0;
1387 }
1388
1389 int loop_unregister_transfer(int number)
1390 {
1391         unsigned int n = number;
1392         struct loop_device *lo;
1393         struct loop_func_table *xfer;
1394
1395         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
1396                 return -EINVAL;
1397
1398         xfer_funcs[n] = NULL;
1399
1400         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1401                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1402
1403                 if (lo->lo_encryption == xfer)
1404                         loop_release_xfer(lo);
1405
1406                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1407         }
1408
1409         return 0;
1410 }
1411
1412 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
1413 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
1414
1415 static struct loop_device *loop_alloc(int i)
1416 {
1417         struct loop_device *lo;
1418         struct gendisk *disk;
1419
1420         lo = kzalloc(sizeof(*lo), GFP_KERNEL);
1421         if (!lo)
1422                 goto out;
1423
1424         lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1425         if (!lo->lo_queue)
1426                 goto out_free_dev;
1427
1428         disk = lo->lo_disk = alloc_disk(1 << part_shift);
1429         if (!disk)
1430                 goto out_free_queue;
1431
1432         mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
1433         lo->lo_number           = i;
1434         lo->lo_thread           = NULL;
1435         init_waitqueue_head(&lo->lo_event);
1436         spin_lock_init(&lo->lo_lock);
1437         disk->major             = LOOP_MAJOR;
1438         disk->first_minor       = i << part_shift;
1439         disk->fops              = &lo_fops;
1440         disk->private_data      = lo;
1441         disk->queue             = lo->lo_queue;
1442         sprintf(disk->disk_name, "loop%d", i);
1443         return lo;
1444
1445 out_free_queue:
1446         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1447 out_free_dev:
1448         kfree(lo);
1449 out:
1450         return NULL;
1451 }
1452
1453 static void loop_free(struct loop_device *lo)
1454 {
1455         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1456         put_disk(lo->lo_disk);
1457         list_del(&lo->lo_list);
1458         kfree(lo);
1459 }
1460
1461 static struct loop_device *loop_init_one(int i)
1462 {
1463         struct loop_device *lo;
1464
1465         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1466                 if (lo->lo_number == i)
1467                         return lo;
1468         }
1469
1470         lo = loop_alloc(i);
1471         if (lo) {
1472                 add_disk(lo->lo_disk);
1473                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1474         }
1475         return lo;
1476 }
1477
1478 static void loop_del_one(struct loop_device *lo)
1479 {
1480         del_gendisk(lo->lo_disk);
1481         loop_free(lo);
1482 }
1483
1484 static struct kobject *loop_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
1485 {
1486         struct loop_device *lo;
1487         struct kobject *kobj;
1488
1489         mutex_lock(&loop_devices_mutex);
1490         lo = loop_init_one(dev & MINORMASK);
1491         kobj = lo ? get_disk(lo->lo_disk) : ERR_PTR(-ENOMEM);
1492         mutex_unlock(&loop_devices_mutex);
1493
1494         *part = 0;
1495         return kobj;
1496 }
1497
1498 static int __init loop_init(void)
1499 {
1500         int i, nr;
1501         unsigned long range;
1502         struct loop_device *lo, *next;
1503
1504         /*
1505          * loop module now has a feature to instantiate underlying device
1506          * structure on-demand, provided that there is an access dev node.
1507          * However, this will not work well with user space tool that doesn't
1508          * know about such "feature".  In order to not break any existing
1509          * tool, we do the following:
1510          *
1511          * (1) if max_loop is specified, create that many upfront, and this
1512          *     also becomes a hard limit.
1513          * (2) if max_loop is not specified, create 8 loop device on module
1514          *     load, user can further extend loop device by create dev node
1515          *     themselves and have kernel automatically instantiate actual
1516          *     device on-demand.
1517          */
1518
1519         part_shift = 0;
1520         if (max_part > 0)
1521                 part_shift = fls(max_part);
1522
1523         if (max_loop > 1UL << (MINORBITS - part_shift))
1524                 return -EINVAL;
1525
1526         if (max_loop) {
1527                 nr = max_loop;
1528                 range = max_loop;
1529         } else {
1530                 nr = 8;
1531                 range = 1UL << (MINORBITS - part_shift);
1532         }
1533
1534         if (register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1535                 return -EIO;
1536
1537         for (i = 0; i < nr; i++) {
1538                 lo = loop_alloc(i);
1539                 if (!lo)
1540                         goto Enomem;
1541                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1542         }
1543
1544         /* point of no return */
1545
1546         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list)
1547                 add_disk(lo->lo_disk);
1548
1549         blk_register_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range,
1550                                   THIS_MODULE, loop_probe, NULL, NULL);
1551
1552         printk(KERN_INFO "loop: module loaded\n");
1553         return 0;
1554
1555 Enomem:
1556         printk(KERN_INFO "loop: out of memory\n");
1557
1558         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1559                 loop_free(lo);
1560
1561         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1562         return -ENOMEM;
1563 }
1564
1565 static void __exit loop_exit(void)
1566 {
1567         unsigned long range;
1568         struct loop_device *lo, *next;
1569
1570         range = max_loop ? max_loop :  1UL << (MINORBITS - part_shift);
1571
1572         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1573                 loop_del_one(lo);
1574
1575         blk_unregister_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range);
1576         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1577 }
1578
1579 module_init(loop_init);
1580 module_exit(loop_exit);
1581
1582 #ifndef MODULE
1583 static int __init max_loop_setup(char *str)
1584 {
1585         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
1586         return 1;
1587 }
1588
1589 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
1590 #endif