pipe: change the ->pin() operation to ->confirm()
[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/writeback.h>
72 #include <linux/buffer_head.h>          /* for invalidate_bdev() */
73 #include <linux/completion.h>
74 #include <linux/highmem.h>
75 #include <linux/gfp.h>
76 #include <linux/kthread.h>
77 #include <linux/splice.h>
78
79 #include <asm/uaccess.h>
80
81 static LIST_HEAD(loop_devices);
82 static DEFINE_MUTEX(loop_devices_mutex);
83
84 /*
85  * Transfer functions
86  */
87 static int transfer_none(struct loop_device *lo, int cmd,
88                          struct page *raw_page, unsigned raw_off,
89                          struct page *loop_page, unsigned loop_off,
90                          int size, sector_t real_block)
91 {
92         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
93         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
94
95         if (cmd == READ)
96                 memcpy(loop_buf, raw_buf, size);
97         else
98                 memcpy(raw_buf, loop_buf, size);
99
100         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
101         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
102         cond_resched();
103         return 0;
104 }
105
106 static int transfer_xor(struct loop_device *lo, int cmd,
107                         struct page *raw_page, unsigned raw_off,
108                         struct page *loop_page, unsigned loop_off,
109                         int size, sector_t real_block)
110 {
111         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
112         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
113         char *in, *out, *key;
114         int i, keysize;
115
116         if (cmd == READ) {
117                 in = raw_buf;
118                 out = loop_buf;
119         } else {
120                 in = loop_buf;
121                 out = raw_buf;
122         }
123
124         key = lo->lo_encrypt_key;
125         keysize = lo->lo_encrypt_key_size;
126         for (i = 0; i < size; i++)
127                 *out++ = *in++ ^ key[(i & 511) % keysize];
128
129         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
130         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
131         cond_resched();
132         return 0;
133 }
134
135 static int xor_init(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
136 {
137         if (unlikely(info->lo_encrypt_key_size <= 0))
138                 return -EINVAL;
139         return 0;
140 }
141
142 static struct loop_func_table none_funcs = {
143         .number = LO_CRYPT_NONE,
144         .transfer = transfer_none,
145 };      
146
147 static struct loop_func_table xor_funcs = {
148         .number = LO_CRYPT_XOR,
149         .transfer = transfer_xor,
150         .init = xor_init
151 };      
152
153 /* xfer_funcs[0] is special - its release function is never called */
154 static struct loop_func_table *xfer_funcs[MAX_LO_CRYPT] = {
155         &none_funcs,
156         &xor_funcs
157 };
158
159 static loff_t get_loop_size(struct loop_device *lo, struct file *file)
160 {
161         loff_t size, offset, loopsize;
162
163         /* Compute loopsize in bytes */
164         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
165         offset = lo->lo_offset;
166         loopsize = size - offset;
167         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
168                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
169
170         /*
171          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
172          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
173          */
174         return loopsize >> 9;
175 }
176
177 static int
178 figure_loop_size(struct loop_device *lo)
179 {
180         loff_t size = get_loop_size(lo, lo->lo_backing_file);
181         sector_t x = (sector_t)size;
182
183         if (unlikely((loff_t)x != size))
184                 return -EFBIG;
185
186         set_capacity(lo->lo_disk, x);
187         return 0;                                       
188 }
189
190 static inline int
191 lo_do_transfer(struct loop_device *lo, int cmd,
192                struct page *rpage, unsigned roffs,
193                struct page *lpage, unsigned loffs,
194                int size, sector_t rblock)
195 {
196         if (unlikely(!lo->transfer))
197                 return 0;
198
199         return lo->transfer(lo, cmd, rpage, roffs, lpage, loffs, size, rblock);
200 }
201
202 /**
203  * do_lo_send_aops - helper for writing data to a loop device
204  *
205  * This is the fast version for backing filesystems which implement the address
206  * space operations prepare_write and commit_write.
207  */
208 static int do_lo_send_aops(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
209                 int bsize, loff_t pos, struct page *page)
210 {
211         struct file *file = lo->lo_backing_file; /* kudos to NFsckingS */
212         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
213         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
214         pgoff_t index;
215         unsigned offset, bv_offs;
216         int len, ret;
217
218         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
219         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
220         offset = pos & ((pgoff_t)PAGE_CACHE_SIZE - 1);
221         bv_offs = bvec->bv_offset;
222         len = bvec->bv_len;
223         while (len > 0) {
224                 sector_t IV;
225                 unsigned size;
226                 int transfer_result;
227
228                 IV = ((sector_t)index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9))+(offset >> 9);
229                 size = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
230                 if (size > len)
231                         size = len;
232                 page = grab_cache_page(mapping, index);
233                 if (unlikely(!page))
234                         goto fail;
235                 ret = aops->prepare_write(file, page, offset,
236                                           offset + size);
237                 if (unlikely(ret)) {
238                         if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
239                                 page_cache_release(page);
240                                 continue;
241                         }
242                         goto unlock;
243                 }
244                 transfer_result = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, offset,
245                                 bvec->bv_page, bv_offs, size, IV);
246                 if (unlikely(transfer_result)) {
247                         /*
248                          * The transfer failed, but we still write the data to
249                          * keep prepare/commit calls balanced.
250                          */
251                         printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %llu\n",
252                                (unsigned long long)index);
253                         zero_user_page(page, offset, size, KM_USER0);
254                 }
255                 flush_dcache_page(page);
256                 ret = aops->commit_write(file, page, offset,
257                                          offset + size);
258                 if (unlikely(ret)) {
259                         if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
260                                 page_cache_release(page);
261                                 continue;
262                         }
263                         goto unlock;
264                 }
265                 if (unlikely(transfer_result))
266                         goto unlock;
267                 bv_offs += size;
268                 len -= size;
269                 offset = 0;
270                 index++;
271                 pos += size;
272                 unlock_page(page);
273                 page_cache_release(page);
274         }
275         ret = 0;
276 out:
277         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
278         return ret;
279 unlock:
280         unlock_page(page);
281         page_cache_release(page);
282 fail:
283         ret = -1;
284         goto out;
285 }
286
287 /**
288  * __do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
289  *
290  * This helper just factors out common code between do_lo_send_direct_write()
291  * and do_lo_send_write().
292  */
293 static int __do_lo_send_write(struct file *file,
294                 u8 *buf, const int len, loff_t pos)
295 {
296         ssize_t bw;
297         mm_segment_t old_fs = get_fs();
298
299         set_fs(get_ds());
300         bw = file->f_op->write(file, buf, len, &pos);
301         set_fs(old_fs);
302         if (likely(bw == len))
303                 return 0;
304         printk(KERN_ERR "loop: Write error at byte offset %llu, length %i.\n",
305                         (unsigned long long)pos, len);
306         if (bw >= 0)
307                 bw = -EIO;
308         return bw;
309 }
310
311 /**
312  * do_lo_send_direct_write - helper for writing data to a loop device
313  *
314  * This is the fast, non-transforming version for backing filesystems which do
315  * not implement the address space operations prepare_write and commit_write.
316  * It uses the write file operation which should be present on all writeable
317  * filesystems.
318  */
319 static int do_lo_send_direct_write(struct loop_device *lo,
320                 struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos, struct page *page)
321 {
322         ssize_t bw = __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
323                         kmap(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset,
324                         bvec->bv_len, pos);
325         kunmap(bvec->bv_page);
326         cond_resched();
327         return bw;
328 }
329
330 /**
331  * do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
332  *
333  * This is the slow, transforming version for filesystems which do not
334  * implement the address space operations prepare_write and commit_write.  It
335  * uses the write file operation which should be present on all writeable
336  * filesystems.
337  *
338  * Using fops->write is slower than using aops->{prepare,commit}_write in the
339  * transforming case because we need to double buffer the data as we cannot do
340  * the transformations in place as we do not have direct access to the
341  * destination pages of the backing file.
342  */
343 static int do_lo_send_write(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
344                 int bsize, loff_t pos, struct page *page)
345 {
346         int ret = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, 0, bvec->bv_page,
347                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len, pos >> 9);
348         if (likely(!ret))
349                 return __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
350                                 page_address(page), bvec->bv_len,
351                                 pos);
352         printk(KERN_ERR "loop: Transfer error at byte offset %llu, "
353                         "length %i.\n", (unsigned long long)pos, bvec->bv_len);
354         if (ret > 0)
355                 ret = -EIO;
356         return ret;
357 }
358
359 static int lo_send(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize,
360                 loff_t pos)
361 {
362         int (*do_lo_send)(struct loop_device *, struct bio_vec *, int, loff_t,
363                         struct page *page);
364         struct bio_vec *bvec;
365         struct page *page = NULL;
366         int i, ret = 0;
367
368         do_lo_send = do_lo_send_aops;
369         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS)) {
370                 do_lo_send = do_lo_send_direct_write;
371                 if (lo->transfer != transfer_none) {
372                         page = alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_HIGHMEM);
373                         if (unlikely(!page))
374                                 goto fail;
375                         kmap(page);
376                         do_lo_send = do_lo_send_write;
377                 }
378         }
379         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
380                 ret = do_lo_send(lo, bvec, bsize, pos, page);
381                 if (ret < 0)
382                         break;
383                 pos += bvec->bv_len;
384         }
385         if (page) {
386                 kunmap(page);
387                 __free_page(page);
388         }
389 out:
390         return ret;
391 fail:
392         printk(KERN_ERR "loop: Failed to allocate temporary page for write.\n");
393         ret = -ENOMEM;
394         goto out;
395 }
396
397 struct lo_read_data {
398         struct loop_device *lo;
399         struct page *page;
400         unsigned offset;
401         int bsize;
402 };
403
404 static int
405 lo_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct pipe_buffer *buf,
406                 struct splice_desc *sd)
407 {
408         struct lo_read_data *p = sd->u.data;
409         struct loop_device *lo = p->lo;
410         struct page *page = buf->page;
411         sector_t IV;
412         size_t size;
413         int ret;
414
415         ret = buf->ops->confirm(pipe, buf);
416         if (unlikely(ret))
417                 return ret;
418
419         IV = ((sector_t) page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9)) +
420                                                         (buf->offset >> 9);
421         size = sd->len;
422         if (size > p->bsize)
423                 size = p->bsize;
424
425         if (lo_do_transfer(lo, READ, page, buf->offset, p->page, p->offset, size, IV)) {
426                 printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %ld\n",
427                        page->index);
428                 size = -EINVAL;
429         }
430
431         flush_dcache_page(p->page);
432
433         if (size > 0)
434                 p->offset += size;
435
436         return size;
437 }
438
439 static int
440 lo_direct_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct splice_desc *sd)
441 {
442         return __splice_from_pipe(pipe, sd, lo_splice_actor);
443 }
444
445 static int
446 do_lo_receive(struct loop_device *lo,
447               struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos)
448 {
449         struct lo_read_data cookie;
450         struct splice_desc sd;
451         struct file *file;
452         long retval;
453
454         cookie.lo = lo;
455         cookie.page = bvec->bv_page;
456         cookie.offset = bvec->bv_offset;
457         cookie.bsize = bsize;
458
459         sd.len = 0;
460         sd.total_len = bvec->bv_len;
461         sd.flags = 0;
462         sd.pos = pos;
463         sd.u.data = &cookie;
464
465         file = lo->lo_backing_file;
466         retval = splice_direct_to_actor(file, &sd, lo_direct_splice_actor);
467
468         if (retval < 0)
469                 return retval;
470
471         return 0;
472 }
473
474 static int
475 lo_receive(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize, loff_t pos)
476 {
477         struct bio_vec *bvec;
478         int i, ret = 0;
479
480         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
481                 ret = do_lo_receive(lo, bvec, bsize, pos);
482                 if (ret < 0)
483                         break;
484                 pos += bvec->bv_len;
485         }
486         return ret;
487 }
488
489 static int do_bio_filebacked(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
490 {
491         loff_t pos;
492         int ret;
493
494         pos = ((loff_t) bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
495         if (bio_rw(bio) == WRITE)
496                 ret = lo_send(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
497         else
498                 ret = lo_receive(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
499         return ret;
500 }
501
502 /*
503  * Add bio to back of pending list
504  */
505 static void loop_add_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
506 {
507         if (lo->lo_biotail) {
508                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
509                 lo->lo_biotail = bio;
510         } else
511                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
512 }
513
514 /*
515  * Grab first pending buffer
516  */
517 static struct bio *loop_get_bio(struct loop_device *lo)
518 {
519         struct bio *bio;
520
521         if ((bio = lo->lo_bio)) {
522                 if (bio == lo->lo_biotail)
523                         lo->lo_biotail = NULL;
524                 lo->lo_bio = bio->bi_next;
525                 bio->bi_next = NULL;
526         }
527
528         return bio;
529 }
530
531 static int loop_make_request(request_queue_t *q, struct bio *old_bio)
532 {
533         struct loop_device *lo = q->queuedata;
534         int rw = bio_rw(old_bio);
535
536         if (rw == READA)
537                 rw = READ;
538
539         BUG_ON(!lo || (rw != READ && rw != WRITE));
540
541         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
542         if (lo->lo_state != Lo_bound)
543                 goto out;
544         if (unlikely(rw == WRITE && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)))
545                 goto out;
546         loop_add_bio(lo, old_bio);
547         wake_up(&lo->lo_event);
548         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
549         return 0;
550
551 out:
552         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
553         bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
554         return 0;
555 }
556
557 /*
558  * kick off io on the underlying address space
559  */
560 static void loop_unplug(request_queue_t *q)
561 {
562         struct loop_device *lo = q->queuedata;
563
564         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
565         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
566 }
567
568 struct switch_request {
569         struct file *file;
570         struct completion wait;
571 };
572
573 static void do_loop_switch(struct loop_device *, struct switch_request *);
574
575 static inline void loop_handle_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
576 {
577         if (unlikely(!bio->bi_bdev)) {
578                 do_loop_switch(lo, bio->bi_private);
579                 bio_put(bio);
580         } else {
581                 int ret = do_bio_filebacked(lo, bio);
582                 bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
583         }
584 }
585
586 /*
587  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
588  * to avoid blocking in our make_request_fn. it also does loop decrypting
589  * on reads for block backed loop, as that is too heavy to do from
590  * b_end_io context where irqs may be disabled.
591  *
592  * Loop explanation:  loop_clr_fd() sets lo_state to Lo_rundown before
593  * calling kthread_stop().  Therefore once kthread_should_stop() is
594  * true, make_request will not place any more requests.  Therefore
595  * once kthread_should_stop() is true and lo_bio is NULL, we are
596  * done with the loop.
597  */
598 static int loop_thread(void *data)
599 {
600         struct loop_device *lo = data;
601         struct bio *bio;
602
603         /*
604          * loop can be used in an encrypted device,
605          * hence, it mustn't be stopped at all
606          * because it could be indirectly used during suspension
607          */
608         current->flags |= PF_NOFREEZE;
609
610         set_user_nice(current, -20);
611
612         while (!kthread_should_stop() || lo->lo_bio) {
613
614                 wait_event_interruptible(lo->lo_event,
615                                 lo->lo_bio || kthread_should_stop());
616
617                 if (!lo->lo_bio)
618                         continue;
619                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
620                 bio = loop_get_bio(lo);
621                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
622
623                 BUG_ON(!bio);
624                 loop_handle_bio(lo, bio);
625         }
626
627         return 0;
628 }
629
630 /*
631  * loop_switch performs the hard work of switching a backing store.
632  * First it needs to flush existing IO, it does this by sending a magic
633  * BIO down the pipe. The completion of this BIO does the actual switch.
634  */
635 static int loop_switch(struct loop_device *lo, struct file *file)
636 {
637         struct switch_request w;
638         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 1);
639         if (!bio)
640                 return -ENOMEM;
641         init_completion(&w.wait);
642         w.file = file;
643         bio->bi_private = &w;
644         bio->bi_bdev = NULL;
645         loop_make_request(lo->lo_queue, bio);
646         wait_for_completion(&w.wait);
647         return 0;
648 }
649
650 /*
651  * Do the actual switch; called from the BIO completion routine
652  */
653 static void do_loop_switch(struct loop_device *lo, struct switch_request *p)
654 {
655         struct file *file = p->file;
656         struct file *old_file = lo->lo_backing_file;
657         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
658
659         mapping_set_gfp_mask(old_file->f_mapping, lo->old_gfp_mask);
660         lo->lo_backing_file = file;
661         lo->lo_blocksize = S_ISBLK(mapping->host->i_mode) ?
662                 mapping->host->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
663         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
664         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
665         complete(&p->wait);
666 }
667
668
669 /*
670  * loop_change_fd switched the backing store of a loopback device to
671  * a new file. This is useful for operating system installers to free up
672  * the original file and in High Availability environments to switch to
673  * an alternative location for the content in case of server meltdown.
674  * This can only work if the loop device is used read-only, and if the
675  * new backing store is the same size and type as the old backing store.
676  */
677 static int loop_change_fd(struct loop_device *lo, struct file *lo_file,
678                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
679 {
680         struct file     *file, *old_file;
681         struct inode    *inode;
682         int             error;
683
684         error = -ENXIO;
685         if (lo->lo_state != Lo_bound)
686                 goto out;
687
688         /* the loop device has to be read-only */
689         error = -EINVAL;
690         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY))
691                 goto out;
692
693         error = -EBADF;
694         file = fget(arg);
695         if (!file)
696                 goto out;
697
698         inode = file->f_mapping->host;
699         old_file = lo->lo_backing_file;
700
701         error = -EINVAL;
702
703         if (!S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISBLK(inode->i_mode))
704                 goto out_putf;
705
706         /* new backing store needs to support loop (eg splice_read) */
707         if (!inode->i_fop->splice_read)
708                 goto out_putf;
709
710         /* size of the new backing store needs to be the same */
711         if (get_loop_size(lo, file) != get_loop_size(lo, old_file))
712                 goto out_putf;
713
714         /* and ... switch */
715         error = loop_switch(lo, file);
716         if (error)
717                 goto out_putf;
718
719         fput(old_file);
720         return 0;
721
722  out_putf:
723         fput(file);
724  out:
725         return error;
726 }
727
728 static inline int is_loop_device(struct file *file)
729 {
730         struct inode *i = file->f_mapping->host;
731
732         return i && S_ISBLK(i->i_mode) && MAJOR(i->i_rdev) == LOOP_MAJOR;
733 }
734
735 static int loop_set_fd(struct loop_device *lo, struct file *lo_file,
736                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
737 {
738         struct file     *file, *f;
739         struct inode    *inode;
740         struct address_space *mapping;
741         unsigned lo_blocksize;
742         int             lo_flags = 0;
743         int             error;
744         loff_t          size;
745
746         /* This is safe, since we have a reference from open(). */
747         __module_get(THIS_MODULE);
748
749         error = -EBADF;
750         file = fget(arg);
751         if (!file)
752                 goto out;
753
754         error = -EBUSY;
755         if (lo->lo_state != Lo_unbound)
756                 goto out_putf;
757
758         /* Avoid recursion */
759         f = file;
760         while (is_loop_device(f)) {
761                 struct loop_device *l;
762
763                 if (f->f_mapping->host->i_rdev == lo_file->f_mapping->host->i_rdev)
764                         goto out_putf;
765
766                 l = f->f_mapping->host->i_bdev->bd_disk->private_data;
767                 if (l->lo_state == Lo_unbound) {
768                         error = -EINVAL;
769                         goto out_putf;
770                 }
771                 f = l->lo_backing_file;
772         }
773
774         mapping = file->f_mapping;
775         inode = mapping->host;
776
777         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
778                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
779
780         error = -EINVAL;
781         if (S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISBLK(inode->i_mode)) {
782                 const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
783                 /*
784                  * If we can't read - sorry. If we only can't write - well,
785                  * it's going to be read-only.
786                  */
787                 if (!file->f_op->splice_read)
788                         goto out_putf;
789                 if (aops->prepare_write && aops->commit_write)
790                         lo_flags |= LO_FLAGS_USE_AOPS;
791                 if (!(lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS) && !file->f_op->write)
792                         lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
793
794                 lo_blocksize = S_ISBLK(inode->i_mode) ?
795                         inode->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
796
797                 error = 0;
798         } else {
799                 goto out_putf;
800         }
801
802         size = get_loop_size(lo, file);
803
804         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
805                 error = -EFBIG;
806                 goto out_putf;
807         }
808
809         if (!(lo_file->f_mode & FMODE_WRITE))
810                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
811
812         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
813
814         lo->lo_blocksize = lo_blocksize;
815         lo->lo_device = bdev;
816         lo->lo_flags = lo_flags;
817         lo->lo_backing_file = file;
818         lo->transfer = transfer_none;
819         lo->ioctl = NULL;
820         lo->lo_sizelimit = 0;
821         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
822         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
823
824         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
825
826         /*
827          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
828          * device
829          */
830         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
831         lo->lo_queue->queuedata = lo;
832         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
833
834         set_capacity(lo->lo_disk, size);
835         bd_set_size(bdev, size << 9);
836
837         set_blocksize(bdev, lo_blocksize);
838
839         lo->lo_thread = kthread_create(loop_thread, lo, "loop%d",
840                                                 lo->lo_number);
841         if (IS_ERR(lo->lo_thread)) {
842                 error = PTR_ERR(lo->lo_thread);
843                 goto out_clr;
844         }
845         lo->lo_state = Lo_bound;
846         wake_up_process(lo->lo_thread);
847         return 0;
848
849 out_clr:
850         lo->lo_thread = NULL;
851         lo->lo_device = NULL;
852         lo->lo_backing_file = NULL;
853         lo->lo_flags = 0;
854         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
855         invalidate_bdev(bdev);
856         bd_set_size(bdev, 0);
857         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask);
858         lo->lo_state = Lo_unbound;
859  out_putf:
860         fput(file);
861  out:
862         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
863         module_put(THIS_MODULE);
864         return error;
865 }
866
867 static int
868 loop_release_xfer(struct loop_device *lo)
869 {
870         int err = 0;
871         struct loop_func_table *xfer = lo->lo_encryption;
872
873         if (xfer) {
874                 if (xfer->release)
875                         err = xfer->release(lo);
876                 lo->transfer = NULL;
877                 lo->lo_encryption = NULL;
878                 module_put(xfer->owner);
879         }
880         return err;
881 }
882
883 static int
884 loop_init_xfer(struct loop_device *lo, struct loop_func_table *xfer,
885                const struct loop_info64 *i)
886 {
887         int err = 0;
888
889         if (xfer) {
890                 struct module *owner = xfer->owner;
891
892                 if (!try_module_get(owner))
893                         return -EINVAL;
894                 if (xfer->init)
895                         err = xfer->init(lo, i);
896                 if (err)
897                         module_put(owner);
898                 else
899                         lo->lo_encryption = xfer;
900         }
901         return err;
902 }
903
904 static int loop_clr_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev)
905 {
906         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
907         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
908
909         if (lo->lo_state != Lo_bound)
910                 return -ENXIO;
911
912         if (lo->lo_refcnt > 1)  /* we needed one fd for the ioctl */
913                 return -EBUSY;
914
915         if (filp == NULL)
916                 return -EINVAL;
917
918         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
919         lo->lo_state = Lo_rundown;
920         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
921
922         kthread_stop(lo->lo_thread);
923
924         lo->lo_backing_file = NULL;
925
926         loop_release_xfer(lo);
927         lo->transfer = NULL;
928         lo->ioctl = NULL;
929         lo->lo_device = NULL;
930         lo->lo_encryption = NULL;
931         lo->lo_offset = 0;
932         lo->lo_sizelimit = 0;
933         lo->lo_encrypt_key_size = 0;
934         lo->lo_flags = 0;
935         lo->lo_thread = NULL;
936         memset(lo->lo_encrypt_key, 0, LO_KEY_SIZE);
937         memset(lo->lo_crypt_name, 0, LO_NAME_SIZE);
938         memset(lo->lo_file_name, 0, LO_NAME_SIZE);
939         invalidate_bdev(bdev);
940         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
941         bd_set_size(bdev, 0);
942         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
943         lo->lo_state = Lo_unbound;
944         fput(filp);
945         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
946         module_put(THIS_MODULE);
947         return 0;
948 }
949
950 static int
951 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
952 {
953         int err;
954         struct loop_func_table *xfer;
955
956         if (lo->lo_encrypt_key_size && lo->lo_key_owner != current->uid &&
957             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
958                 return -EPERM;
959         if (lo->lo_state != Lo_bound)
960                 return -ENXIO;
961         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
962                 return -EINVAL;
963
964         err = loop_release_xfer(lo);
965         if (err)
966                 return err;
967
968         if (info->lo_encrypt_type) {
969                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
970
971                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
972                         return -EINVAL;
973                 xfer = xfer_funcs[type];
974                 if (xfer == NULL)
975                         return -EINVAL;
976         } else
977                 xfer = NULL;
978
979         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
980         if (err)
981                 return err;
982
983         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
984             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
985                 lo->lo_offset = info->lo_offset;
986                 lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
987                 if (figure_loop_size(lo))
988                         return -EFBIG;
989         }
990
991         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
992         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
993         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
994         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
995
996         if (!xfer)
997                 xfer = &none_funcs;
998         lo->transfer = xfer->transfer;
999         lo->ioctl = xfer->ioctl;
1000
1001         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1002         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1003         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1004         if (info->lo_encrypt_key_size) {
1005                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
1006                        info->lo_encrypt_key_size);
1007                 lo->lo_key_owner = current->uid;
1008         }       
1009
1010         return 0;
1011 }
1012
1013 static int
1014 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
1015 {
1016         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1017         struct kstat stat;
1018         int error;
1019
1020         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1021                 return -ENXIO;
1022         error = vfs_getattr(file->f_path.mnt, file->f_path.dentry, &stat);
1023         if (error)
1024                 return error;
1025         memset(info, 0, sizeof(*info));
1026         info->lo_number = lo->lo_number;
1027         info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1028         info->lo_inode = stat.ino;
1029         info->lo_rdevice = huge_encode_dev(lo->lo_device ? stat.rdev : stat.dev);
1030         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1031         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1032         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1033         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1034         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1035         info->lo_encrypt_type =
1036                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1037         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1038                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1039                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1040                        lo->lo_encrypt_key_size);
1041         }
1042         return 0;
1043 }
1044
1045 static void
1046 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1047 {
1048         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1049         info64->lo_number = info->lo_number;
1050         info64->lo_device = info->lo_device;
1051         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1052         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1053         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1054         info64->lo_sizelimit = 0;
1055         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1056         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1057         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1058         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1059         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1060         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1061                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1062         else
1063                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1064         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1065 }
1066
1067 static int
1068 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1069 {
1070         memset(info, 0, sizeof(*info));
1071         info->lo_number = info64->lo_number;
1072         info->lo_device = info64->lo_device;
1073         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1074         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1075         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1076         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1077         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1078         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1079         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1080         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1081         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1082                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1083         else
1084                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1085         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1086
1087         /* error in case values were truncated */
1088         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1089             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1090             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1091             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1092                 return -EOVERFLOW;
1093
1094         return 0;
1095 }
1096
1097 static int
1098 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1099 {
1100         struct loop_info info;
1101         struct loop_info64 info64;
1102
1103         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1104                 return -EFAULT;
1105         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1106         return loop_set_status(lo, &info64);
1107 }
1108
1109 static int
1110 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1111 {
1112         struct loop_info64 info64;
1113
1114         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1115                 return -EFAULT;
1116         return loop_set_status(lo, &info64);
1117 }
1118
1119 static int
1120 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1121         struct loop_info info;
1122         struct loop_info64 info64;
1123         int err = 0;
1124
1125         if (!arg)
1126                 err = -EINVAL;
1127         if (!err)
1128                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1129         if (!err)
1130                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1131         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1132                 err = -EFAULT;
1133
1134         return err;
1135 }
1136
1137 static int
1138 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1139         struct loop_info64 info64;
1140         int err = 0;
1141
1142         if (!arg)
1143                 err = -EINVAL;
1144         if (!err)
1145                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1146         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1147                 err = -EFAULT;
1148
1149         return err;
1150 }
1151
1152 static int lo_ioctl(struct inode * inode, struct file * file,
1153         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1154 {
1155         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1156         int err;
1157
1158         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1159         switch (cmd) {
1160         case LOOP_SET_FD:
1161                 err = loop_set_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1162                 break;
1163         case LOOP_CHANGE_FD:
1164                 err = loop_change_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1165                 break;
1166         case LOOP_CLR_FD:
1167                 err = loop_clr_fd(lo, inode->i_bdev);
1168                 break;
1169         case LOOP_SET_STATUS:
1170                 err = loop_set_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1171                 break;
1172         case LOOP_GET_STATUS:
1173                 err = loop_get_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1174                 break;
1175         case LOOP_SET_STATUS64:
1176                 err = loop_set_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1177                 break;
1178         case LOOP_GET_STATUS64:
1179                 err = loop_get_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1180                 break;
1181         default:
1182                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1183         }
1184         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1185         return err;
1186 }
1187
1188 #ifdef CONFIG_COMPAT
1189 struct compat_loop_info {
1190         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1191         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1192         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1193         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1194         compat_int_t    lo_offset;
1195         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1196         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1197         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1198         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1199         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1200         compat_ulong_t  lo_init[2];
1201         char            reserved[4];
1202 };
1203
1204 /*
1205  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1206  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1207  */
1208 static noinline int
1209 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1210                         struct loop_info64 *info64)
1211 {
1212         struct compat_loop_info info;
1213
1214         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1215                 return -EFAULT;
1216
1217         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1218         info64->lo_number = info.lo_number;
1219         info64->lo_device = info.lo_device;
1220         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1221         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1222         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1223         info64->lo_sizelimit = 0;
1224         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1225         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1226         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1227         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1228         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1229         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1230                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1231         else
1232                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1233         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1234         return 0;
1235 }
1236
1237 /*
1238  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1239  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1240  */
1241 static noinline int
1242 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1243                       struct compat_loop_info __user *arg)
1244 {
1245         struct compat_loop_info info;
1246
1247         memset(&info, 0, sizeof(info));
1248         info.lo_number = info64->lo_number;
1249         info.lo_device = info64->lo_device;
1250         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1251         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1252         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1253         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1254         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1255         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1256         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1257         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1258         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1259                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1260         else
1261                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1262         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1263
1264         /* error in case values were truncated */
1265         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1266             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1267             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1268             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1269             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1270             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1271                 return -EOVERFLOW;
1272
1273         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1274                 return -EFAULT;
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 static int
1279 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1280                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1281 {
1282         struct loop_info64 info64;
1283         int ret;
1284
1285         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1286         if (ret < 0)
1287                 return ret;
1288         return loop_set_status(lo, &info64);
1289 }
1290
1291 static int
1292 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1293                        struct compat_loop_info __user *arg)
1294 {
1295         struct loop_info64 info64;
1296         int err = 0;
1297
1298         if (!arg)
1299                 err = -EINVAL;
1300         if (!err)
1301                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1302         if (!err)
1303                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1304         return err;
1305 }
1306
1307 static long lo_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1308 {
1309         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
1310         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1311         int err;
1312
1313         lock_kernel();
1314         switch(cmd) {
1315         case LOOP_SET_STATUS:
1316                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1317                 err = loop_set_status_compat(
1318                         lo, (const struct compat_loop_info __user *) arg);
1319                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1320                 break;
1321         case LOOP_GET_STATUS:
1322                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1323                 err = loop_get_status_compat(
1324                         lo, (struct compat_loop_info __user *) arg);
1325                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1326                 break;
1327         case LOOP_CLR_FD:
1328         case LOOP_GET_STATUS64:
1329         case LOOP_SET_STATUS64:
1330                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
1331         case LOOP_SET_FD:
1332         case LOOP_CHANGE_FD:
1333                 err = lo_ioctl(inode, file, cmd, arg);
1334                 break;
1335         default:
1336                 err = -ENOIOCTLCMD;
1337                 break;
1338         }
1339         unlock_kernel();
1340         return err;
1341 }
1342 #endif
1343
1344 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1345 {
1346         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1347
1348         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1349         lo->lo_refcnt++;
1350         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1351
1352         return 0;
1353 }
1354
1355 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
1356 {
1357         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1358
1359         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1360         --lo->lo_refcnt;
1361         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1362
1363         return 0;
1364 }
1365
1366 static struct block_device_operations lo_fops = {
1367         .owner =        THIS_MODULE,
1368         .open =         lo_open,
1369         .release =      lo_release,
1370         .ioctl =        lo_ioctl,
1371 #ifdef CONFIG_COMPAT
1372         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
1373 #endif
1374 };
1375
1376 /*
1377  * And now the modules code and kernel interface.
1378  */
1379 static int max_loop;
1380 module_param(max_loop, int, 0);
1381 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "Maximum number of loop devices");
1382 MODULE_LICENSE("GPL");
1383 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
1384
1385 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
1386 {
1387         unsigned int n = funcs->number;
1388
1389         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
1390                 return -EINVAL;
1391         xfer_funcs[n] = funcs;
1392         return 0;
1393 }
1394
1395 int loop_unregister_transfer(int number)
1396 {
1397         unsigned int n = number;
1398         struct loop_device *lo;
1399         struct loop_func_table *xfer;
1400
1401         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
1402                 return -EINVAL;
1403
1404         xfer_funcs[n] = NULL;
1405
1406         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1407                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1408
1409                 if (lo->lo_encryption == xfer)
1410                         loop_release_xfer(lo);
1411
1412                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1413         }
1414
1415         return 0;
1416 }
1417
1418 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
1419 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
1420
1421 static struct loop_device *loop_alloc(int i)
1422 {
1423         struct loop_device *lo;
1424         struct gendisk *disk;
1425
1426         lo = kzalloc(sizeof(*lo), GFP_KERNEL);
1427         if (!lo)
1428                 goto out;
1429
1430         lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1431         if (!lo->lo_queue)
1432                 goto out_free_dev;
1433
1434         disk = lo->lo_disk = alloc_disk(1);
1435         if (!disk)
1436                 goto out_free_queue;
1437
1438         mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
1439         lo->lo_number           = i;
1440         lo->lo_thread           = NULL;
1441         init_waitqueue_head(&lo->lo_event);
1442         spin_lock_init(&lo->lo_lock);
1443         disk->major             = LOOP_MAJOR;
1444         disk->first_minor       = i;
1445         disk->fops              = &lo_fops;
1446         disk->private_data      = lo;
1447         disk->queue             = lo->lo_queue;
1448         sprintf(disk->disk_name, "loop%d", i);
1449         return lo;
1450
1451 out_free_queue:
1452         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1453 out_free_dev:
1454         kfree(lo);
1455 out:
1456         return NULL;
1457 }
1458
1459 static void loop_free(struct loop_device *lo)
1460 {
1461         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1462         put_disk(lo->lo_disk);
1463         list_del(&lo->lo_list);
1464         kfree(lo);
1465 }
1466
1467 static struct loop_device *loop_init_one(int i)
1468 {
1469         struct loop_device *lo;
1470
1471         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1472                 if (lo->lo_number == i)
1473                         return lo;
1474         }
1475
1476         lo = loop_alloc(i);
1477         if (lo) {
1478                 add_disk(lo->lo_disk);
1479                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1480         }
1481         return lo;
1482 }
1483
1484 static void loop_del_one(struct loop_device *lo)
1485 {
1486         del_gendisk(lo->lo_disk);
1487         loop_free(lo);
1488 }
1489
1490 static struct kobject *loop_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
1491 {
1492         struct loop_device *lo;
1493         struct kobject *kobj;
1494
1495         mutex_lock(&loop_devices_mutex);
1496         lo = loop_init_one(dev & MINORMASK);
1497         kobj = lo ? get_disk(lo->lo_disk) : ERR_PTR(-ENOMEM);
1498         mutex_unlock(&loop_devices_mutex);
1499
1500         *part = 0;
1501         return kobj;
1502 }
1503
1504 static int __init loop_init(void)
1505 {
1506         int i, nr;
1507         unsigned long range;
1508         struct loop_device *lo, *next;
1509
1510         /*
1511          * loop module now has a feature to instantiate underlying device
1512          * structure on-demand, provided that there is an access dev node.
1513          * However, this will not work well with user space tool that doesn't
1514          * know about such "feature".  In order to not break any existing
1515          * tool, we do the following:
1516          *
1517          * (1) if max_loop is specified, create that many upfront, and this
1518          *     also becomes a hard limit.
1519          * (2) if max_loop is not specified, create 8 loop device on module
1520          *     load, user can further extend loop device by create dev node
1521          *     themselves and have kernel automatically instantiate actual
1522          *     device on-demand.
1523          */
1524         if (max_loop > 1UL << MINORBITS)
1525                 return -EINVAL;
1526
1527         if (max_loop) {
1528                 nr = max_loop;
1529                 range = max_loop;
1530         } else {
1531                 nr = 8;
1532                 range = 1UL << MINORBITS;
1533         }
1534
1535         if (register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1536                 return -EIO;
1537
1538         for (i = 0; i < nr; i++) {
1539                 lo = loop_alloc(i);
1540                 if (!lo)
1541                         goto Enomem;
1542                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1543         }
1544
1545         /* point of no return */
1546
1547         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list)
1548                 add_disk(lo->lo_disk);
1549
1550         blk_register_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range,
1551                                   THIS_MODULE, loop_probe, NULL, NULL);
1552
1553         printk(KERN_INFO "loop: module loaded\n");
1554         return 0;
1555
1556 Enomem:
1557         printk(KERN_INFO "loop: out of memory\n");
1558
1559         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1560                 loop_free(lo);
1561
1562         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1563         return -ENOMEM;
1564 }
1565
1566 static void __exit loop_exit(void)
1567 {
1568         unsigned long range;
1569         struct loop_device *lo, *next;
1570
1571         range = max_loop ? max_loop :  1UL << MINORBITS;
1572
1573         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1574                 loop_del_one(lo);
1575
1576         blk_unregister_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range);
1577         if (unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1578                 printk(KERN_WARNING "loop: cannot unregister blkdev\n");
1579 }
1580
1581 module_init(loop_init);
1582 module_exit(loop_exit);
1583
1584 #ifndef MODULE
1585 static int __init max_loop_setup(char *str)
1586 {
1587         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
1588         return 1;
1589 }
1590
1591 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
1592 #endif