block: make queue flags non-atomic
[linux-3.10.git] / 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 file *lo_file,
656                        struct block_device *bdev, 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, struct file *lo_file,
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_rdev == lo_file->f_mapping->host->i_rdev)
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 (!(lo_file->f_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         invalidate_bdev(bdev);
922         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
923         bd_set_size(bdev, 0);
924         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
925         lo->lo_state = Lo_unbound;
926         fput(filp);
927         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
928         module_put(THIS_MODULE);
929         if (max_part > 0)
930                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
931         return 0;
932 }
933
934 static int
935 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
936 {
937         int err;
938         struct loop_func_table *xfer;
939
940         if (lo->lo_encrypt_key_size && lo->lo_key_owner != current->uid &&
941             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
942                 return -EPERM;
943         if (lo->lo_state != Lo_bound)
944                 return -ENXIO;
945         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
946                 return -EINVAL;
947
948         err = loop_release_xfer(lo);
949         if (err)
950                 return err;
951
952         if (info->lo_encrypt_type) {
953                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
954
955                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
956                         return -EINVAL;
957                 xfer = xfer_funcs[type];
958                 if (xfer == NULL)
959                         return -EINVAL;
960         } else
961                 xfer = NULL;
962
963         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
964         if (err)
965                 return err;
966
967         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
968             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
969                 lo->lo_offset = info->lo_offset;
970                 lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
971                 if (figure_loop_size(lo))
972                         return -EFBIG;
973         }
974
975         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
976         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
977         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
978         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
979
980         if (!xfer)
981                 xfer = &none_funcs;
982         lo->transfer = xfer->transfer;
983         lo->ioctl = xfer->ioctl;
984
985         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) !=
986              (info->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR))
987                 lo->lo_flags ^= LO_FLAGS_AUTOCLEAR;
988
989         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
990         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
991         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
992         if (info->lo_encrypt_key_size) {
993                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
994                        info->lo_encrypt_key_size);
995                 lo->lo_key_owner = current->uid;
996         }       
997
998         return 0;
999 }
1000
1001 static int
1002 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
1003 {
1004         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1005         struct kstat stat;
1006         int error;
1007
1008         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1009                 return -ENXIO;
1010         error = vfs_getattr(file->f_path.mnt, file->f_path.dentry, &stat);
1011         if (error)
1012                 return error;
1013         memset(info, 0, sizeof(*info));
1014         info->lo_number = lo->lo_number;
1015         info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1016         info->lo_inode = stat.ino;
1017         info->lo_rdevice = huge_encode_dev(lo->lo_device ? stat.rdev : stat.dev);
1018         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1019         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1020         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1021         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1022         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1023         info->lo_encrypt_type =
1024                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1025         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1026                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1027                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1028                        lo->lo_encrypt_key_size);
1029         }
1030         return 0;
1031 }
1032
1033 static void
1034 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1035 {
1036         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1037         info64->lo_number = info->lo_number;
1038         info64->lo_device = info->lo_device;
1039         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1040         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1041         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1042         info64->lo_sizelimit = 0;
1043         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1044         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1045         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1046         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1047         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1048         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1049                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1050         else
1051                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1052         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1053 }
1054
1055 static int
1056 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1057 {
1058         memset(info, 0, sizeof(*info));
1059         info->lo_number = info64->lo_number;
1060         info->lo_device = info64->lo_device;
1061         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1062         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1063         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1064         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1065         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1066         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1067         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1068         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1069         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1070                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1071         else
1072                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1073         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1074
1075         /* error in case values were truncated */
1076         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1077             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1078             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1079             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1080                 return -EOVERFLOW;
1081
1082         return 0;
1083 }
1084
1085 static int
1086 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1087 {
1088         struct loop_info info;
1089         struct loop_info64 info64;
1090
1091         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1092                 return -EFAULT;
1093         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1094         return loop_set_status(lo, &info64);
1095 }
1096
1097 static int
1098 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1099 {
1100         struct loop_info64 info64;
1101
1102         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1103                 return -EFAULT;
1104         return loop_set_status(lo, &info64);
1105 }
1106
1107 static int
1108 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1109         struct loop_info info;
1110         struct loop_info64 info64;
1111         int err = 0;
1112
1113         if (!arg)
1114                 err = -EINVAL;
1115         if (!err)
1116                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1117         if (!err)
1118                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1119         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1120                 err = -EFAULT;
1121
1122         return err;
1123 }
1124
1125 static int
1126 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1127         struct loop_info64 info64;
1128         int err = 0;
1129
1130         if (!arg)
1131                 err = -EINVAL;
1132         if (!err)
1133                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1134         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1135                 err = -EFAULT;
1136
1137         return err;
1138 }
1139
1140 static int lo_ioctl(struct inode * inode, struct file * file,
1141         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1142 {
1143         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1144         int err;
1145
1146         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1147         switch (cmd) {
1148         case LOOP_SET_FD:
1149                 err = loop_set_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1150                 break;
1151         case LOOP_CHANGE_FD:
1152                 err = loop_change_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1153                 break;
1154         case LOOP_CLR_FD:
1155                 err = loop_clr_fd(lo, inode->i_bdev);
1156                 break;
1157         case LOOP_SET_STATUS:
1158                 err = loop_set_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1159                 break;
1160         case LOOP_GET_STATUS:
1161                 err = loop_get_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1162                 break;
1163         case LOOP_SET_STATUS64:
1164                 err = loop_set_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1165                 break;
1166         case LOOP_GET_STATUS64:
1167                 err = loop_get_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1168                 break;
1169         default:
1170                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1171         }
1172         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1173         return err;
1174 }
1175
1176 #ifdef CONFIG_COMPAT
1177 struct compat_loop_info {
1178         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1179         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1180         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1181         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1182         compat_int_t    lo_offset;
1183         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1184         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1185         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1186         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1187         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1188         compat_ulong_t  lo_init[2];
1189         char            reserved[4];
1190 };
1191
1192 /*
1193  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1194  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1195  */
1196 static noinline int
1197 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1198                         struct loop_info64 *info64)
1199 {
1200         struct compat_loop_info info;
1201
1202         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1203                 return -EFAULT;
1204
1205         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1206         info64->lo_number = info.lo_number;
1207         info64->lo_device = info.lo_device;
1208         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1209         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1210         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1211         info64->lo_sizelimit = 0;
1212         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1213         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1214         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1215         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1216         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1217         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1218                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1219         else
1220                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1221         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1227  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1228  */
1229 static noinline int
1230 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1231                       struct compat_loop_info __user *arg)
1232 {
1233         struct compat_loop_info info;
1234
1235         memset(&info, 0, sizeof(info));
1236         info.lo_number = info64->lo_number;
1237         info.lo_device = info64->lo_device;
1238         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1239         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1240         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1241         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1242         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1243         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1244         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1245         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1246         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1247                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1248         else
1249                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1250         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1251
1252         /* error in case values were truncated */
1253         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1254             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1255             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1256             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1257             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1258             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1259                 return -EOVERFLOW;
1260
1261         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1262                 return -EFAULT;
1263         return 0;
1264 }
1265
1266 static int
1267 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1268                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1269 {
1270         struct loop_info64 info64;
1271         int ret;
1272
1273         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1274         if (ret < 0)
1275                 return ret;
1276         return loop_set_status(lo, &info64);
1277 }
1278
1279 static int
1280 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1281                        struct compat_loop_info __user *arg)
1282 {
1283         struct loop_info64 info64;
1284         int err = 0;
1285
1286         if (!arg)
1287                 err = -EINVAL;
1288         if (!err)
1289                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1290         if (!err)
1291                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1292         return err;
1293 }
1294
1295 static long lo_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1296 {
1297         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
1298         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1299         int err;
1300
1301         switch(cmd) {
1302         case LOOP_SET_STATUS:
1303                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1304                 err = loop_set_status_compat(
1305                         lo, (const struct compat_loop_info __user *) arg);
1306                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1307                 break;
1308         case LOOP_GET_STATUS:
1309                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1310                 err = loop_get_status_compat(
1311                         lo, (struct compat_loop_info __user *) arg);
1312                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1313                 break;
1314         case LOOP_CLR_FD:
1315         case LOOP_GET_STATUS64:
1316         case LOOP_SET_STATUS64:
1317                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
1318         case LOOP_SET_FD:
1319         case LOOP_CHANGE_FD:
1320                 err = lo_ioctl(inode, file, cmd, arg);
1321                 break;
1322         default:
1323                 err = -ENOIOCTLCMD;
1324                 break;
1325         }
1326         return err;
1327 }
1328 #endif
1329
1330 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1331 {
1332         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1333
1334         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1335         lo->lo_refcnt++;
1336         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1337
1338         return 0;
1339 }
1340
1341 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
1342 {
1343         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1344
1345         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1346         --lo->lo_refcnt;
1347
1348         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) && !lo->lo_refcnt)
1349                 loop_clr_fd(lo, inode->i_bdev);
1350
1351         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1352
1353         return 0;
1354 }
1355
1356 static struct block_device_operations lo_fops = {
1357         .owner =        THIS_MODULE,
1358         .open =         lo_open,
1359         .release =      lo_release,
1360         .ioctl =        lo_ioctl,
1361 #ifdef CONFIG_COMPAT
1362         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
1363 #endif
1364 };
1365
1366 /*
1367  * And now the modules code and kernel interface.
1368  */
1369 static int max_loop;
1370 module_param(max_loop, int, 0);
1371 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "Maximum number of loop devices");
1372 module_param(max_part, int, 0);
1373 MODULE_PARM_DESC(max_part, "Maximum number of partitions per loop device");
1374 MODULE_LICENSE("GPL");
1375 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
1376
1377 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
1378 {
1379         unsigned int n = funcs->number;
1380
1381         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
1382                 return -EINVAL;
1383         xfer_funcs[n] = funcs;
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 int loop_unregister_transfer(int number)
1388 {
1389         unsigned int n = number;
1390         struct loop_device *lo;
1391         struct loop_func_table *xfer;
1392
1393         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
1394                 return -EINVAL;
1395
1396         xfer_funcs[n] = NULL;
1397
1398         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1399                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1400
1401                 if (lo->lo_encryption == xfer)
1402                         loop_release_xfer(lo);
1403
1404                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1405         }
1406
1407         return 0;
1408 }
1409
1410 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
1411 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
1412
1413 static struct loop_device *loop_alloc(int i)
1414 {
1415         struct loop_device *lo;
1416         struct gendisk *disk;
1417
1418         lo = kzalloc(sizeof(*lo), GFP_KERNEL);
1419         if (!lo)
1420                 goto out;
1421
1422         lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1423         if (!lo->lo_queue)
1424                 goto out_free_dev;
1425
1426         disk = lo->lo_disk = alloc_disk(1 << part_shift);
1427         if (!disk)
1428                 goto out_free_queue;
1429
1430         mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
1431         lo->lo_number           = i;
1432         lo->lo_thread           = NULL;
1433         init_waitqueue_head(&lo->lo_event);
1434         spin_lock_init(&lo->lo_lock);
1435         disk->major             = LOOP_MAJOR;
1436         disk->first_minor       = i << part_shift;
1437         disk->fops              = &lo_fops;
1438         disk->private_data      = lo;
1439         disk->queue             = lo->lo_queue;
1440         sprintf(disk->disk_name, "loop%d", i);
1441         return lo;
1442
1443 out_free_queue:
1444         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1445 out_free_dev:
1446         kfree(lo);
1447 out:
1448         return NULL;
1449 }
1450
1451 static void loop_free(struct loop_device *lo)
1452 {
1453         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1454         put_disk(lo->lo_disk);
1455         list_del(&lo->lo_list);
1456         kfree(lo);
1457 }
1458
1459 static struct loop_device *loop_init_one(int i)
1460 {
1461         struct loop_device *lo;
1462
1463         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1464                 if (lo->lo_number == i)
1465                         return lo;
1466         }
1467
1468         lo = loop_alloc(i);
1469         if (lo) {
1470                 add_disk(lo->lo_disk);
1471                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1472         }
1473         return lo;
1474 }
1475
1476 static void loop_del_one(struct loop_device *lo)
1477 {
1478         del_gendisk(lo->lo_disk);
1479         loop_free(lo);
1480 }
1481
1482 static struct kobject *loop_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
1483 {
1484         struct loop_device *lo;
1485         struct kobject *kobj;
1486
1487         mutex_lock(&loop_devices_mutex);
1488         lo = loop_init_one(dev & MINORMASK);
1489         kobj = lo ? get_disk(lo->lo_disk) : ERR_PTR(-ENOMEM);
1490         mutex_unlock(&loop_devices_mutex);
1491
1492         *part = 0;
1493         return kobj;
1494 }
1495
1496 static int __init loop_init(void)
1497 {
1498         int i, nr;
1499         unsigned long range;
1500         struct loop_device *lo, *next;
1501
1502         /*
1503          * loop module now has a feature to instantiate underlying device
1504          * structure on-demand, provided that there is an access dev node.
1505          * However, this will not work well with user space tool that doesn't
1506          * know about such "feature".  In order to not break any existing
1507          * tool, we do the following:
1508          *
1509          * (1) if max_loop is specified, create that many upfront, and this
1510          *     also becomes a hard limit.
1511          * (2) if max_loop is not specified, create 8 loop device on module
1512          *     load, user can further extend loop device by create dev node
1513          *     themselves and have kernel automatically instantiate actual
1514          *     device on-demand.
1515          */
1516
1517         part_shift = 0;
1518         if (max_part > 0)
1519                 part_shift = fls(max_part);
1520
1521         if (max_loop > 1UL << (MINORBITS - part_shift))
1522                 return -EINVAL;
1523
1524         if (max_loop) {
1525                 nr = max_loop;
1526                 range = max_loop;
1527         } else {
1528                 nr = 8;
1529                 range = 1UL << (MINORBITS - part_shift);
1530         }
1531
1532         if (register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1533                 return -EIO;
1534
1535         for (i = 0; i < nr; i++) {
1536                 lo = loop_alloc(i);
1537                 if (!lo)
1538                         goto Enomem;
1539                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1540         }
1541
1542         /* point of no return */
1543
1544         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list)
1545                 add_disk(lo->lo_disk);
1546
1547         blk_register_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range,
1548                                   THIS_MODULE, loop_probe, NULL, NULL);
1549
1550         printk(KERN_INFO "loop: module loaded\n");
1551         return 0;
1552
1553 Enomem:
1554         printk(KERN_INFO "loop: out of memory\n");
1555
1556         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1557                 loop_free(lo);
1558
1559         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1560         return -ENOMEM;
1561 }
1562
1563 static void __exit loop_exit(void)
1564 {
1565         unsigned long range;
1566         struct loop_device *lo, *next;
1567
1568         range = max_loop ? max_loop :  1UL << (MINORBITS - part_shift);
1569
1570         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1571                 loop_del_one(lo);
1572
1573         blk_unregister_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range);
1574         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1575 }
1576
1577 module_init(loop_init);
1578 module_exit(loop_exit);
1579
1580 #ifndef MODULE
1581 static int __init max_loop_setup(char *str)
1582 {
1583         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
1584         return 1;
1585 }
1586
1587 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
1588 #endif