SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - 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                 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, 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                 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, loff_t pos)
 345 {
 346         int (*do_lo_send)(struct loop_device *, struct bio_vec *, loff_t,
 347                         struct page *page);
 348         struct bio_vec *bvec;
 349         struct page *page = NULL;
 350         int i, ret = 0;
 351
 352         do_lo_send = do_lo_send_aops;
 353         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS)) {
 354                 do_lo_send = do_lo_send_direct_write;
 355                 if (lo->transfer != transfer_none) {
 356                         page = alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_HIGHMEM);
 357                         if (unlikely(!page))
 358                                 goto fail;
 359                         kmap(page);
 360                         do_lo_send = do_lo_send_write;
 361                 }
 362         }
 363         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 364                 ret = do_lo_send(lo, bvec, pos, page);
 365                 if (ret < 0)
 366                         break;
 367                 pos += bvec->bv_len;
 368         }
 369         if (page) {
 370                 kunmap(page);
 371                 __free_page(page);
 372         }
 373 out:
 374         return ret;
 375 fail:
 376         printk(KERN_ERR "loop: Failed to allocate temporary page for write.\n");
 377         ret = -ENOMEM;
 378         goto out;
 379 }
 380
 381 struct lo_read_data {
 382         struct loop_device *lo;
 383         struct page *page;
 384         unsigned offset;
 385         int bsize;
 386 };
 387
 388 static int
 389 lo_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct pipe_buffer *buf,
 390                 struct splice_desc *sd)
 391 {
 392         struct lo_read_data *p = sd->u.data;
 393         struct loop_device *lo = p->lo;
 394         struct page *page = buf->page;
 395         sector_t IV;
 396         size_t size;
 397         int ret;
 398
 399         ret = buf->ops->confirm(pipe, buf);
 400         if (unlikely(ret))
 401                 return ret;
 402
 403         IV = ((sector_t) page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9)) +
 404                                                         (buf->offset >> 9);
 405         size = sd->len;
 406         if (size > p->bsize)
 407                 size = p->bsize;
 408
 409         if (lo_do_transfer(lo, READ, page, buf->offset, p->page, p->offset, size, IV)) {
 410                 printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %ld\n",
 411                        page->index);
 412                 size = -EINVAL;
 413         }
 414
 415         flush_dcache_page(p->page);
 416
 417         if (size > 0)
 418                 p->offset += size;
 419
 420         return size;
 421 }
 422
 423 static int
 424 lo_direct_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct splice_desc *sd)
 425 {
 426         return __splice_from_pipe(pipe, sd, lo_splice_actor);
 427 }
 428
 429 static int
 430 do_lo_receive(struct loop_device *lo,
 431               struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos)
 432 {
 433         struct lo_read_data cookie;
 434         struct splice_desc sd;
 435         struct file *file;
 436         long retval;
 437
 438         cookie.lo = lo;
 439         cookie.page = bvec->bv_page;
 440         cookie.offset = bvec->bv_offset;
 441         cookie.bsize = bsize;
 442
 443         sd.len = 0;
 444         sd.total_len = bvec->bv_len;
 445         sd.flags = 0;
 446         sd.pos = pos;
 447         sd.u.data = &cookie;
 448
 449         file = lo->lo_backing_file;
 450         retval = splice_direct_to_actor(file, &sd, lo_direct_splice_actor);
 451
 452         if (retval < 0)
 453                 return retval;
 454
 455         return 0;
 456 }
 457
 458 static int
 459 lo_receive(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize, loff_t pos)
 460 {
 461         struct bio_vec *bvec;
 462         int i, ret = 0;
 463
 464         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 465                 ret = do_lo_receive(lo, bvec, bsize, pos);
 466                 if (ret < 0)
 467                         break;
 468                 pos += bvec->bv_len;
 469         }
 470         return ret;
 471 }
 472
 473 static int do_bio_filebacked(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 474 {
 475         loff_t pos;
 476         int ret;
 477
 478         pos = ((loff_t) bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 479         if (bio_rw(bio) == WRITE)
 480                 ret = lo_send(lo, bio, pos);
 481         else
 482                 ret = lo_receive(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
 483         return ret;
 484 }
 485
 486 /*
 487  * Add bio to back of pending list
 488  */
 489 static void loop_add_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 490 {
 491         if (lo->lo_biotail) {
 492                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 493                 lo->lo_biotail = bio;
 494         } else
 495                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 496 }
 497
 498 /*
 499  * Grab first pending buffer
 500  */
 501 static struct bio *loop_get_bio(struct loop_device *lo)
 502 {
 503         struct bio *bio;
 504
 505         if ((bio = lo->lo_bio)) {
 506                 if (bio == lo->lo_biotail)
 507                         lo->lo_biotail = NULL;
 508                 lo->lo_bio = bio->bi_next;
 509                 bio->bi_next = NULL;
 510         }
 511
 512         return bio;
 513 }
 514
 515 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 516 {
 517         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 518         int rw = bio_rw(old_bio);
 519
 520         if (rw == READA)
 521                 rw = READ;
 522
 523         BUG_ON(!lo || (rw != READ && rw != WRITE));
 524
 525         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 526         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 527                 goto out;
 528         if (unlikely(rw == WRITE && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)))
 529                 goto out;
 530         loop_add_bio(lo, old_bio);
 531         wake_up(&lo->lo_event);
 532         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 533         return 0;
 534
 535 out:
 536         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 537         bio_io_error(old_bio);
 538         return 0;
 539 }
 540
 541 /*
 542  * kick off io on the underlying address space
 543  */
 544 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 545 {
 546         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 547
 548         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
 549         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 550 }
 551
 552 struct switch_request {
 553         struct file *file;
 554         struct completion wait;
 555 };
 556
 557 static void do_loop_switch(struct loop_device *, struct switch_request *);
 558
 559 static inline void loop_handle_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 560 {
 561         if (unlikely(!bio->bi_bdev)) {
 562                 do_loop_switch(lo, bio->bi_private);
 563                 bio_put(bio);
 564         } else {
 565                 int ret = do_bio_filebacked(lo, bio);
 566                 bio_endio(bio, ret);
 567         }
 568 }
 569
 570 /*
 571  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 572  * to avoid blocking in our make_request_fn. it also does loop decrypting
 573  * on reads for block backed loop, as that is too heavy to do from
 574  * b_end_io context where irqs may be disabled.
 575  *
 576  * Loop explanation:  loop_clr_fd() sets lo_state to Lo_rundown before
 577  * calling kthread_stop().  Therefore once kthread_should_stop() is
 578  * true, make_request will not place any more requests.  Therefore
 579  * once kthread_should_stop() is true and lo_bio is NULL, we are
 580  * done with the loop.
 581  */
 582 static int loop_thread(void *data)
 583 {
 584         struct loop_device *lo = data;
 585         struct bio *bio;
 586
 587         set_user_nice(current, -20);
 588
 589         while (!kthread_should_stop() || lo->lo_bio) {
 590
 591                 wait_event_interruptible(lo->lo_event,
 592                                 lo->lo_bio || kthread_should_stop());
 593
 594                 if (!lo->lo_bio)
 595                         continue;
 596                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 597                 bio = loop_get_bio(lo);
 598                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 599
 600                 BUG_ON(!bio);
 601                 loop_handle_bio(lo, bio);
 602         }
 603
 604         return 0;
 605 }
 606
 607 /*
 608  * loop_switch performs the hard work of switching a backing store.
 609  * First it needs to flush existing IO, it does this by sending a magic
 610  * BIO down the pipe. The completion of this BIO does the actual switch.
 611  */
 612 static int loop_switch(struct loop_device *lo, struct file *file)
 613 {
 614         struct switch_request w;
 615         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 0);
 616         if (!bio)
 617                 return -ENOMEM;
 618         init_completion(&w.wait);
 619         w.file = file;
 620         bio->bi_private = &w;
 621         bio->bi_bdev = NULL;
 622         loop_make_request(lo->lo_queue, bio);
 623         wait_for_completion(&w.wait);
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 /*
 628  * Do the actual switch; called from the BIO completion routine
 629  */
 630 static void do_loop_switch(struct loop_device *lo, struct switch_request *p)
 631 {
 632         struct file *file = p->file;
 633         struct file *old_file = lo->lo_backing_file;
 634         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 635
 636         mapping_set_gfp_mask(old_file->f_mapping, lo->old_gfp_mask);
 637         lo->lo_backing_file = file;
 638         lo->lo_blocksize = S_ISBLK(mapping->host->i_mode) ?
 639                 mapping->host->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
 640         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 641         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 642         complete(&p->wait);
 643 }
 644
 645
 646 /*
 647  * loop_change_fd switched the backing store of a loopback device to
 648  * a new file. This is useful for operating system installers to free up
 649  * the original file and in High Availability environments to switch to
 650  * an alternative location for the content in case of server meltdown.
 651  * This can only work if the loop device is used read-only, and if the
 652  * new backing store is the same size and type as the old backing store.
 653  */
 654 static int loop_change_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev,
 655                           unsigned int arg)
 656 {
 657         struct file     *file, *old_file;
 658         struct inode    *inode;
 659         int             error;
 660
 661         error = -ENXIO;
 662         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 663                 goto out;
 664
 665         /* the loop device has to be read-only */
 666         error = -EINVAL;
 667         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY))
 668                 goto out;
 669
 670         error = -EBADF;
 671         file = fget(arg);
 672         if (!file)
 673                 goto out;
 674
 675         inode = file->f_mapping->host;
 676         old_file = lo->lo_backing_file;
 677
 678         error = -EINVAL;
 679
 680         if (!S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISBLK(inode->i_mode))
 681                 goto out_putf;
 682
 683         /* new backing store needs to support loop (eg splice_read) */
 684         if (!inode->i_fop->splice_read)
 685                 goto out_putf;
 686
 687         /* size of the new backing store needs to be the same */
 688         if (get_loop_size(lo, file) != get_loop_size(lo, old_file))
 689                 goto out_putf;
 690
 691         /* and ... switch */
 692         error = loop_switch(lo, file);
 693         if (error)
 694                 goto out_putf;
 695
 696         fput(old_file);
 697         if (max_part > 0)
 698                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
 699         return 0;
 700
 701  out_putf:
 702         fput(file);
 703  out:
 704         return error;
 705 }
 706
 707 static inline int is_loop_device(struct file *file)
 708 {
 709         struct inode *i = file->f_mapping->host;
 710
 711         return i && S_ISBLK(i->i_mode) && MAJOR(i->i_rdev) == LOOP_MAJOR;
 712 }
 713
 714 static int loop_set_fd(struct loop_device *lo, fmode_t mode,
 715                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
 716 {
 717         struct file     *file, *f;
 718         struct inode    *inode;
 719         struct address_space *mapping;
 720         unsigned lo_blocksize;
 721         int             lo_flags = 0;
 722         int             error;
 723         loff_t          size;
 724
 725         /* This is safe, since we have a reference from open(). */
 726         __module_get(THIS_MODULE);
 727
 728         error = -EBADF;
 729         file = fget(arg);
 730         if (!file)
 731                 goto out;
 732
 733         error = -EBUSY;
 734         if (lo->lo_state != Lo_unbound)
 735                 goto out_putf;
 736
 737         /* Avoid recursion */
 738         f = file;
 739         while (is_loop_device(f)) {
 740                 struct loop_device *l;
 741
 742                 if (f->f_mapping->host->i_bdev == bdev)
 743                         goto out_putf;
 744
 745                 l = f->f_mapping->host->i_bdev->bd_disk->private_data;
 746                 if (l->lo_state == Lo_unbound) {
 747                         error = -EINVAL;
 748                         goto out_putf;
 749                 }
 750                 f = l->lo_backing_file;
 751         }
 752
 753         mapping = file->f_mapping;
 754         inode = mapping->host;
 755
 756         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 757                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 758
 759         error = -EINVAL;
 760         if (S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISBLK(inode->i_mode)) {
 761                 const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
 762                 /*
 763                  * If we can't read - sorry. If we only can't write - well,
 764                  * it's going to be read-only.
 765                  */
 766                 if (!file->f_op->splice_read)
 767                         goto out_putf;
 768                 if (aops->prepare_write || aops->write_begin)
 769                         lo_flags |= LO_FLAGS_USE_AOPS;
 770                 if (!(lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS) && !file->f_op->write)
 771                         lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 772
 773                 lo_blocksize = S_ISBLK(inode->i_mode) ?
 774                         inode->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
 775
 776                 error = 0;
 777         } else {
 778                 goto out_putf;
 779         }
 780
 781         size = get_loop_size(lo, file);
 782
 783         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 784                 error = -EFBIG;
 785                 goto out_putf;
 786         }
 787
 788         if (!(mode & FMODE_WRITE))
 789                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 790
 791         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 792
 793         lo->lo_blocksize = lo_blocksize;
 794         lo->lo_device = bdev;
 795         lo->lo_flags = lo_flags;
 796         lo->lo_backing_file = file;
 797         lo->transfer = transfer_none;
 798         lo->ioctl = NULL;
 799         lo->lo_sizelimit = 0;
 800         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 801         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 802
 803         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 804
 805         /*
 806          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 807          * device
 808          */
 809         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 810         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 811         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 812
 813         set_capacity(lo->lo_disk, size);
 814         bd_set_size(bdev, size << 9);
 815
 816         set_blocksize(bdev, lo_blocksize);
 817
 818         lo->lo_thread = kthread_create(loop_thread, lo, "loop%d",
 819                                                 lo->lo_number);
 820         if (IS_ERR(lo->lo_thread)) {
 821                 error = PTR_ERR(lo->lo_thread);
 822                 goto out_clr;
 823         }
 824         lo->lo_state = Lo_bound;
 825         wake_up_process(lo->lo_thread);
 826         if (max_part > 0)
 827                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
 828         return 0;
 829
 830 out_clr:
 831         lo->lo_thread = NULL;
 832         lo->lo_device = NULL;
 833         lo->lo_backing_file = NULL;
 834         lo->lo_flags = 0;
 835         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
 836         invalidate_bdev(bdev);
 837         bd_set_size(bdev, 0);
 838         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask);
 839         lo->lo_state = Lo_unbound;
 840  out_putf:
 841         fput(file);
 842  out:
 843         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 844         module_put(THIS_MODULE);
 845         return error;
 846 }
 847
 848 static int
 849 loop_release_xfer(struct loop_device *lo)
 850 {
 851         int err = 0;
 852         struct loop_func_table *xfer = lo->lo_encryption;
 853
 854         if (xfer) {
 855                 if (xfer->release)
 856                         err = xfer->release(lo);
 857                 lo->transfer = NULL;
 858                 lo->lo_encryption = NULL;
 859                 module_put(xfer->owner);
 860         }
 861         return err;
 862 }
 863
 864 static int
 865 loop_init_xfer(struct loop_device *lo, struct loop_func_table *xfer,
 866                const struct loop_info64 *i)
 867 {
 868         int err = 0;
 869
 870         if (xfer) {
 871                 struct module *owner = xfer->owner;
 872
 873                 if (!try_module_get(owner))
 874                         return -EINVAL;
 875                 if (xfer->init)
 876                         err = xfer->init(lo, i);
 877                 if (err)
 878                         module_put(owner);
 879                 else
 880                         lo->lo_encryption = xfer;
 881         }
 882         return err;
 883 }
 884
 885 static int loop_clr_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev)
 886 {
 887         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 888         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
 889
 890         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 891                 return -ENXIO;
 892
 893         if (lo->lo_refcnt > 1)  /* we needed one fd for the ioctl */
 894                 return -EBUSY;
 895
 896         if (filp == NULL)
 897                 return -EINVAL;
 898
 899         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 900         lo->lo_state = Lo_rundown;
 901         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 902
 903         kthread_stop(lo->lo_thread);
 904
 905         lo->lo_backing_file = NULL;
 906
 907         loop_release_xfer(lo);
 908         lo->transfer = NULL;
 909         lo->ioctl = NULL;
 910         lo->lo_device = NULL;
 911         lo->lo_encryption = NULL;
 912         lo->lo_offset = 0;
 913         lo->lo_sizelimit = 0;
 914         lo->lo_encrypt_key_size = 0;
 915         lo->lo_flags = 0;
 916         lo->lo_thread = NULL;
 917         memset(lo->lo_encrypt_key, 0, LO_KEY_SIZE);
 918         memset(lo->lo_crypt_name, 0, LO_NAME_SIZE);
 919         memset(lo->lo_file_name, 0, LO_NAME_SIZE);
 920         if (bdev)
 921                 invalidate_bdev(bdev);
 922         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
 923         if (bdev)
 924                 bd_set_size(bdev, 0);
 925         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 926         lo->lo_state = Lo_unbound;
 927         fput(filp);
 928         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 929         module_put(THIS_MODULE);
 930         if (max_part > 0)
 931                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
 932         return 0;
 933 }
 934
 935 static int
 936 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
 937 {
 938         int err;
 939         struct loop_func_table *xfer;
 940
 941         if (lo->lo_encrypt_key_size && lo->lo_key_owner != current->uid &&
 942             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
 943                 return -EPERM;
 944         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 945                 return -ENXIO;
 946         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
 947                 return -EINVAL;
 948
 949         err = loop_release_xfer(lo);
 950         if (err)
 951                 return err;
 952
 953         if (info->lo_encrypt_type) {
 954                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
 955
 956                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
 957                         return -EINVAL;
 958                 xfer = xfer_funcs[type];
 959                 if (xfer == NULL)
 960                         return -EINVAL;
 961         } else
 962                 xfer = NULL;
 963
 964         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
 965         if (err)
 966                 return err;
 967
 968         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
 969             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
 970                 lo->lo_offset = info->lo_offset;
 971                 lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
 972                 if (figure_loop_size(lo))
 973                         return -EFBIG;
 974         }
 975
 976         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
 977         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
 978         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
 979         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
 980
 981         if (!xfer)
 982                 xfer = &none_funcs;
 983         lo->transfer = xfer->transfer;
 984         lo->ioctl = xfer->ioctl;
 985
 986         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) !=
 987              (info->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR))
 988                 lo->lo_flags ^= LO_FLAGS_AUTOCLEAR;
 989
 990         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
 991         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
 992         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
 993         if (info->lo_encrypt_key_size) {
 994                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
 995                        info->lo_encrypt_key_size);
 996                 lo->lo_key_owner = current->uid;
 997         }
 998
 999         return 0;
1000 }
1001
1002 static int
1003 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
1004 {
1005         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1006         struct kstat stat;
1007         int error;
1008
1009         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1010                 return -ENXIO;
1011         error = vfs_getattr(file->f_path.mnt, file->f_path.dentry, &stat);
1012         if (error)
1013                 return error;
1014         memset(info, 0, sizeof(*info));
1015         info->lo_number = lo->lo_number;
1016         info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1017         info->lo_inode = stat.ino;
1018         info->lo_rdevice = huge_encode_dev(lo->lo_device ? stat.rdev : stat.dev);
1019         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1020         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1021         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1022         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1023         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1024         info->lo_encrypt_type =
1025                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1026         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1027                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1028                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1029                        lo->lo_encrypt_key_size);
1030         }
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 static void
1035 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1036 {
1037         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1038         info64->lo_number = info->lo_number;
1039         info64->lo_device = info->lo_device;
1040         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1041         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1042         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1043         info64->lo_sizelimit = 0;
1044         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1045         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1046         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1047         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1048         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1049         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1050                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1051         else
1052                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1053         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1054 }
1055
1056 static int
1057 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1058 {
1059         memset(info, 0, sizeof(*info));
1060         info->lo_number = info64->lo_number;
1061         info->lo_device = info64->lo_device;
1062         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1063         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1064         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1065         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1066         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1067         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1068         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1069         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1070         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1071                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1072         else
1073                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1074         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1075
1076         /* error in case values were truncated */
1077         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1078             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1079             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1080             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1081                 return -EOVERFLOW;
1082
1083         return 0;
1084 }
1085
1086 static int
1087 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1088 {
1089         struct loop_info info;
1090         struct loop_info64 info64;
1091
1092         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1093                 return -EFAULT;
1094         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1095         return loop_set_status(lo, &info64);
1096 }
1097
1098 static int
1099 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1100 {
1101         struct loop_info64 info64;
1102
1103         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1104                 return -EFAULT;
1105         return loop_set_status(lo, &info64);
1106 }
1107
1108 static int
1109 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1110         struct loop_info info;
1111         struct loop_info64 info64;
1112         int err = 0;
1113
1114         if (!arg)
1115                 err = -EINVAL;
1116         if (!err)
1117                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1118         if (!err)
1119                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1120         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1121                 err = -EFAULT;
1122
1123         return err;
1124 }
1125
1126 static int
1127 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1128         struct loop_info64 info64;
1129         int err = 0;
1130
1131         if (!arg)
1132                 err = -EINVAL;
1133         if (!err)
1134                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1135         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1136                 err = -EFAULT;
1137
1138         return err;
1139 }
1140
1141 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1142         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1143 {
1144         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1145         int err;
1146
1147         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1148         switch (cmd) {
1149         case LOOP_SET_FD:
1150                 err = loop_set_fd(lo, mode, bdev, arg);
1151                 break;
1152         case LOOP_CHANGE_FD:
1153                 err = loop_change_fd(lo, bdev, arg);
1154                 break;
1155         case LOOP_CLR_FD:
1156                 err = loop_clr_fd(lo, bdev);
1157                 break;
1158         case LOOP_SET_STATUS:
1159                 err = loop_set_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1160                 break;
1161         case LOOP_GET_STATUS:
1162                 err = loop_get_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1163                 break;
1164         case LOOP_SET_STATUS64:
1165                 err = loop_set_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1166                 break;
1167         case LOOP_GET_STATUS64:
1168                 err = loop_get_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1169                 break;
1170         default:
1171                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1172         }
1173         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1174         return err;
1175 }
1176
1177 #ifdef CONFIG_COMPAT
1178 struct compat_loop_info {
1179         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1180         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1181         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1182         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1183         compat_int_t    lo_offset;
1184         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1185         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1186         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1187         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1188         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1189         compat_ulong_t  lo_init[2];
1190         char            reserved[4];
1191 };
1192
1193 /*
1194  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1195  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1196  */
1197 static noinline int
1198 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1199                         struct loop_info64 *info64)
1200 {
1201         struct compat_loop_info info;
1202
1203         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1204                 return -EFAULT;
1205
1206         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1207         info64->lo_number = info.lo_number;
1208         info64->lo_device = info.lo_device;
1209         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1210         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1211         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1212         info64->lo_sizelimit = 0;
1213         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1214         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1215         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1216         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1217         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1218         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1219                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1220         else
1221                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1222         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1228  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1229  */
1230 static noinline int
1231 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1232                       struct compat_loop_info __user *arg)
1233 {
1234         struct compat_loop_info info;
1235
1236         memset(&info, 0, sizeof(info));
1237         info.lo_number = info64->lo_number;
1238         info.lo_device = info64->lo_device;
1239         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1240         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1241         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1242         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1243         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1244         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1245         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1246         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1247         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1248                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1249         else
1250                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1251         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1252
1253         /* error in case values were truncated */
1254         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1255             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1256             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1257             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1258             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1259             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1260                 return -EOVERFLOW;
1261
1262         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1263                 return -EFAULT;
1264         return 0;
1265 }
1266
1267 static int
1268 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1269                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1270 {
1271         struct loop_info64 info64;
1272         int ret;
1273
1274         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1275         if (ret < 0)
1276                 return ret;
1277         return loop_set_status(lo, &info64);
1278 }
1279
1280 static int
1281 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1282                        struct compat_loop_info __user *arg)
1283 {
1284         struct loop_info64 info64;
1285         int err = 0;
1286
1287         if (!arg)
1288                 err = -EINVAL;
1289         if (!err)
1290                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1291         if (!err)
1292                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1293         return err;
1294 }
1295
1296 static int lo_compat_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1297                            unsigned int cmd, unsigned long arg)
1298 {
1299         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1300         int err;
1301
1302         switch(cmd) {
1303         case LOOP_SET_STATUS:
1304                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1305                 err = loop_set_status_compat(
1306                         lo, (const struct compat_loop_info __user *) arg);
1307                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1308                 break;
1309         case LOOP_GET_STATUS:
1310                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1311                 err = loop_get_status_compat(
1312                         lo, (struct compat_loop_info __user *) arg);
1313                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1314                 break;
1315         case LOOP_CLR_FD:
1316         case LOOP_GET_STATUS64:
1317         case LOOP_SET_STATUS64:
1318                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
1319         case LOOP_SET_FD:
1320         case LOOP_CHANGE_FD:
1321                 err = lo_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1322                 break;
1323         default:
1324                 err = -ENOIOCTLCMD;
1325                 break;
1326         }
1327         return err;
1328 }
1329 #endif
1330
1331 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1332 {
1333         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1334
1335         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1336         lo->lo_refcnt++;
1337         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1338
1339         return 0;
1340 }
1341
1342 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
1343 {
1344         struct loop_device *lo = disk->private_data;
1345
1346         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1347         --lo->lo_refcnt;
1348
1349         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) && !lo->lo_refcnt)
1350                 loop_clr_fd(lo, NULL);
1351
1352         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1353
1354         return 0;
1355 }
1356
1357 static struct block_device_operations lo_fops = {
1358         .owner =        THIS_MODULE,
1359         .open =         lo_open,
1360         .release =      lo_release,
1361         .ioctl =        lo_ioctl,
1362 #ifdef CONFIG_COMPAT
1363         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
1364 #endif
1365 };
1366
1367 /*
1368  * And now the modules code and kernel interface.
1369  */
1370 static int max_loop;
1371 module_param(max_loop, int, 0);
1372 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "Maximum number of loop devices");
1373 module_param(max_part, int, 0);
1374 MODULE_PARM_DESC(max_part, "Maximum number of partitions per loop device");
1375 MODULE_LICENSE("GPL");
1376 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
1377
1378 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
1379 {
1380         unsigned int n = funcs->number;
1381
1382         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
1383                 return -EINVAL;
1384         xfer_funcs[n] = funcs;
1385         return 0;
1386 }
1387
1388 int loop_unregister_transfer(int number)
1389 {
1390         unsigned int n = number;
1391         struct loop_device *lo;
1392         struct loop_func_table *xfer;
1393
1394         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
1395                 return -EINVAL;
1396
1397         xfer_funcs[n] = NULL;
1398
1399         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1400                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1401
1402                 if (lo->lo_encryption == xfer)
1403                         loop_release_xfer(lo);
1404
1405                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1406         }
1407
1408         return 0;
1409 }
1410
1411 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
1412 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
1413
1414 static struct loop_device *loop_alloc(int i)
1415 {
1416         struct loop_device *lo;
1417         struct gendisk *disk;
1418
1419         lo = kzalloc(sizeof(*lo), GFP_KERNEL);
1420         if (!lo)
1421                 goto out;
1422
1423         lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1424         if (!lo->lo_queue)
1425                 goto out_free_dev;
1426
1427         disk = lo->lo_disk = alloc_disk(1 << part_shift);
1428         if (!disk)
1429                 goto out_free_queue;
1430
1431         mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
1432         lo->lo_number           = i;
1433         lo->lo_thread           = NULL;
1434         init_waitqueue_head(&lo->lo_event);
1435         spin_lock_init(&lo->lo_lock);
1436         disk->major             = LOOP_MAJOR;
1437         disk->first_minor       = i << part_shift;
1438         disk->fops              = &lo_fops;
1439         disk->private_data      = lo;
1440         disk->queue             = lo->lo_queue;
1441         sprintf(disk->disk_name, "loop%d", i);
1442         return lo;
1443
1444 out_free_queue:
1445         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1446 out_free_dev:
1447         kfree(lo);
1448 out:
1449         return NULL;
1450 }
1451
1452 static void loop_free(struct loop_device *lo)
1453 {
1454         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1455         put_disk(lo->lo_disk);
1456         list_del(&lo->lo_list);
1457         kfree(lo);
1458 }
1459
1460 static struct loop_device *loop_init_one(int i)
1461 {
1462         struct loop_device *lo;
1463
1464         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1465                 if (lo->lo_number == i)
1466                         return lo;
1467         }
1468
1469         lo = loop_alloc(i);
1470         if (lo) {
1471                 add_disk(lo->lo_disk);
1472                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1473         }
1474         return lo;
1475 }
1476
1477 static void loop_del_one(struct loop_device *lo)
1478 {
1479         del_gendisk(lo->lo_disk);
1480         loop_free(lo);
1481 }
1482
1483 static struct kobject *loop_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
1484 {
1485         struct loop_device *lo;
1486         struct kobject *kobj;
1487
1488         mutex_lock(&loop_devices_mutex);
1489         lo = loop_init_one(dev & MINORMASK);
1490         kobj = lo ? get_disk(lo->lo_disk) : ERR_PTR(-ENOMEM);
1491         mutex_unlock(&loop_devices_mutex);
1492
1493         *part = 0;
1494         return kobj;
1495 }
1496
1497 static int __init loop_init(void)
1498 {
1499         int i, nr;
1500         unsigned long range;
1501         struct loop_device *lo, *next;
1502
1503         /*
1504          * loop module now has a feature to instantiate underlying device
1505          * structure on-demand, provided that there is an access dev node.
1506          * However, this will not work well with user space tool that doesn't
1507          * know about such "feature".  In order to not break any existing
1508          * tool, we do the following:
1509          *
1510          * (1) if max_loop is specified, create that many upfront, and this
1511          *     also becomes a hard limit.
1512          * (2) if max_loop is not specified, create 8 loop device on module
1513          *     load, user can further extend loop device by create dev node
1514          *     themselves and have kernel automatically instantiate actual
1515          *     device on-demand.
1516          */
1517
1518         part_shift = 0;
1519         if (max_part > 0)
1520                 part_shift = fls(max_part);
1521
1522         if (max_loop > 1UL << (MINORBITS - part_shift))
1523                 return -EINVAL;
1524
1525         if (max_loop) {
1526                 nr = max_loop;
1527                 range = max_loop;
1528         } else {
1529                 nr = 8;
1530                 range = 1UL << (MINORBITS - part_shift);
1531         }
1532
1533         if (register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1534                 return -EIO;
1535
1536         for (i = 0; i < nr; i++) {
1537                 lo = loop_alloc(i);
1538                 if (!lo)
1539                         goto Enomem;
1540                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1541         }
1542
1543         /* point of no return */
1544
1545         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list)
1546                 add_disk(lo->lo_disk);
1547
1548         blk_register_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range,
1549                                   THIS_MODULE, loop_probe, NULL, NULL);
1550
1551         printk(KERN_INFO "loop: module loaded\n");
1552         return 0;
1553
1554 Enomem:
1555         printk(KERN_INFO "loop: out of memory\n");
1556
1557         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1558                 loop_free(lo);
1559
1560         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1561         return -ENOMEM;
1562 }
1563
1564 static void __exit loop_exit(void)
1565 {
1566         unsigned long range;
1567         struct loop_device *lo, *next;
1568
1569         range = max_loop ? max_loop :  1UL << (MINORBITS - part_shift);
1570
1571         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1572                 loop_del_one(lo);
1573
1574         blk_unregister_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range);
1575         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1576 }
1577
1578 module_init(loop_init);
1579 module_exit(loop_exit);
1580
1581 #ifndef MODULE
1582 static int __init max_loop_setup(char *str)
1583 {
1584         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
1585         return 1;
1586 }
1587
1588 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
1589 #endif