kernel/drivers/md/dm-crypt.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003 Jana Saout <jana@saout.de>
   3  * Copyright (C) 2004 Clemens Fruhwirth <clemens@endorphin.org>
   4  * Copyright (C) 2006-2015 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   5  * Copyright (C) 2013 Milan Broz <gmazyland@gmail.com>
   6  *
   7  * This file is released under the GPL.
   8  */
   9
  10 #include <linux/completion.h>
  11 #include <linux/err.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/bio.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/mempool.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/crypto.h>
  20 #include <linux/workqueue.h>
  21 #include <linux/kthread.h>
  22 #include <linux/backing-dev.h>
  23 #include <linux/atomic.h>
  24 #include <linux/scatterlist.h>
  25 #include <linux/rbtree.h>
  26 #include <asm/page.h>
  27 #include <asm/unaligned.h>
  28 #include <crypto/hash.h>
  29 #include <crypto/md5.h>
  30 #include <crypto/algapi.h>
  31
  32 #include <linux/device-mapper.h>
  33
  34 #define DM_MSG_PREFIX "crypt"
  35
  36 /*
  37  * context holding the current state of a multi-part conversion
  38  */
  39 struct convert_context {
  40         struct completion restart;
  41         struct bio *bio_in;
  42         struct bio *bio_out;
  43         struct bvec_iter iter_in;
  44         struct bvec_iter iter_out;
  45         sector_t cc_sector;
  46         atomic_t cc_pending;
  47         struct ablkcipher_request *req;
  48 };
  49
  50 /*
  51  * per bio private data
  52  */
  53 struct dm_crypt_io {
  54         struct crypt_config *cc;
  55         struct bio *base_bio;
  56         struct work_struct work;
  57
  58         struct convert_context ctx;
  59
  60         atomic_t io_pending;
  61         int error;
  62         sector_t sector;
  63
  64         struct rb_node rb_node;
  65 } CRYPTO_MINALIGN_ATTR;
  66
  67 struct dm_crypt_request {
  68         struct convert_context *ctx;
  69         struct scatterlist sg_in;
  70         struct scatterlist sg_out;
  71         sector_t iv_sector;
  72 };
  73
  74 struct crypt_config;
  75
  76 struct crypt_iv_operations {
  77         int (*ctr)(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
  78                    const char *opts);
  79         void (*dtr)(struct crypt_config *cc);
  80         int (*init)(struct crypt_config *cc);
  81         int (*wipe)(struct crypt_config *cc);
  82         int (*generator)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
  83                          struct dm_crypt_request *dmreq);
  84         int (*post)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
  85                     struct dm_crypt_request *dmreq);
  86 };
  87
  88 struct iv_essiv_private {
  89         struct crypto_hash *hash_tfm;
  90         u8 *salt;
  91 };
  92
  93 struct iv_benbi_private {
  94         int shift;
  95 };
  96
  97 #define LMK_SEED_SIZE 64 /* hash + 0 */
  98 struct iv_lmk_private {
  99         struct crypto_shash *hash_tfm;
 100         u8 *seed;
 101 };
 102
 103 #define TCW_WHITENING_SIZE 16
 104 struct iv_tcw_private {
 105         struct crypto_shash *crc32_tfm;
 106         u8 *iv_seed;
 107         u8 *whitening;
 108 };
 109
 110 /*
 111  * Crypt: maps a linear range of a block device
 112  * and encrypts / decrypts at the same time.
 113  */
 114 enum flags { DM_CRYPT_SUSPENDED, DM_CRYPT_KEY_VALID,
 115              DM_CRYPT_SAME_CPU, DM_CRYPT_NO_OFFLOAD,
 116              DM_CRYPT_EXIT_THREAD};
 117
 118 /*
 119  * The fields in here must be read only after initialization.
 120  */
 121 struct crypt_config {
 122         struct dm_dev *dev;
 123         sector_t start;
 124
 125         /*
 126          * pool for per bio private data, crypto requests and
 127          * encryption requeusts/buffer pages
 128          */
 129         mempool_t *req_pool;
 130         mempool_t *page_pool;
 131         struct bio_set *bs;
 132         struct mutex bio_alloc_lock;
 133
 134         struct workqueue_struct *io_queue;
 135         struct workqueue_struct *crypt_queue;
 136
 137         struct task_struct *write_thread;
 138         wait_queue_head_t write_thread_wait;
 139         struct rb_root write_tree;
 140
 141         char *cipher;
 142         char *cipher_string;
 143
 144         struct crypt_iv_operations *iv_gen_ops;
 145         union {
 146                 struct iv_essiv_private essiv;
 147                 struct iv_benbi_private benbi;
 148                 struct iv_lmk_private lmk;
 149                 struct iv_tcw_private tcw;
 150         } iv_gen_private;
 151         sector_t iv_offset;
 152         unsigned int iv_size;
 153
 154         /* ESSIV: struct crypto_cipher *essiv_tfm */
 155         void *iv_private;
 156         struct crypto_ablkcipher **tfms;
 157         unsigned tfms_count;
 158
 159         /*
 160          * Layout of each crypto request:
 161          *
 162          *   struct ablkcipher_request
 163          *      context
 164          *      padding
 165          *   struct dm_crypt_request
 166          *      padding
 167          *   IV
 168          *
 169          * The padding is added so that dm_crypt_request and the IV are
 170          * correctly aligned.
 171          */
 172         unsigned int dmreq_start;
 173
 174         unsigned int per_bio_data_size;
 175
 176         unsigned long flags;
 177         unsigned int key_size;
 178         unsigned int key_parts;      /* independent parts in key buffer */
 179         unsigned int key_extra_size; /* additional keys length */
 180         u8 key[0];
 181 };
 182
 183 #define MIN_IOS        16
 184
 185 static void clone_init(struct dm_crypt_io *, struct bio *);
 186 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io);
 187 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc, struct dm_crypt_request *dmreq);
 188
 189 /*
 190  * Use this to access cipher attributes that are the same for each CPU.
 191  */
 192 static struct crypto_ablkcipher *any_tfm(struct crypt_config *cc)
 193 {
 194         return cc->tfms[0];
 195 }
 196
 197 /*
 198  * Different IV generation algorithms:
 199  *
 200  * plain: the initial vector is the 32-bit little-endian version of the sector
 201  *        number, padded with zeros if necessary.
 202  *
 203  * plain64: the initial vector is the 64-bit little-endian version of the sector
 204  *        number, padded with zeros if necessary.
 205  *
 206  * essiv: "encrypted sector|salt initial vector", the sector number is
 207  *        encrypted with the bulk cipher using a salt as key. The salt
 208  *        should be derived from the bulk cipher's key via hashing.
 209  *
 210  * benbi: the 64-bit "big-endian 'narrow block'-count", starting at 1
 211  *        (needed for LRW-32-AES and possible other narrow block modes)
 212  *
 213  * null: the initial vector is always zero.  Provides compatibility with
 214  *       obsolete loop_fish2 devices.  Do not use for new devices.
 215  *
 216  * lmk:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 217  *       by the Loop-AES block device encryption system
 218  *       designed by Jari Ruusu. See http://loop-aes.sourceforge.net/
 219  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 220  *       with an IV derived from the sector number, the data and
 221  *       optionally extra IV seed.
 222  *       This means that after decryption the first block
 223  *       of sector must be tweaked according to decrypted data.
 224  *       Loop-AES can use three encryption schemes:
 225  *         version 1: is plain aes-cbc mode
 226  *         version 2: uses 64 multikey scheme with lmk IV generator
 227  *         version 3: the same as version 2 with additional IV seed
 228  *                   (it uses 65 keys, last key is used as IV seed)
 229  *
 230  * tcw:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 231  *       by the TrueCrypt device encryption system (prior to version 4.1).
 232  *       For more info see: https://gitlab.com/cryptsetup/cryptsetup/wikis/TrueCryptOnDiskFormat
 233  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 234  *       with an IV derived from initial key and the sector number.
 235  *       In addition, whitening value is applied on every sector, whitening
 236  *       is calculated from initial key, sector number and mixed using CRC32.
 237  *       Note that this encryption scheme is vulnerable to watermarking attacks
 238  *       and should be used for old compatible containers access only.
 239  *
 240  * plumb: unimplemented, see:
 241  * http://article.gmane.org/gmane.linux.kernel.device-mapper.dm-crypt/454
 242  */
 243
 244 static int crypt_iv_plain_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 245                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 246 {
 247         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 248         *(__le32 *)iv = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xffffffff);
 249
 250         return 0;
 251 }
 252
 253 static int crypt_iv_plain64_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 254                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
 255 {
 256         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 257         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 258
 259         return 0;
 260 }
 261
 262 /* Initialise ESSIV - compute salt but no local memory allocations */
 263 static int crypt_iv_essiv_init(struct crypt_config *cc)
 264 {
 265         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 266         struct hash_desc desc;
 267         struct scatterlist sg;
 268         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 269         int err;
 270
 271         sg_init_one(&sg, cc->key, cc->key_size);
 272         desc.tfm = essiv->hash_tfm;
 273         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 274
 275         err = crypto_hash_digest(&desc, &sg, cc->key_size, essiv->salt);
 276         if (err)
 277                 return err;
 278
 279         essiv_tfm = cc->iv_private;
 280
 281         err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt,
 282                             crypto_hash_digestsize(essiv->hash_tfm));
 283         if (err)
 284                 return err;
 285
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 /* Wipe salt and reset key derived from volume key */
 290 static int crypt_iv_essiv_wipe(struct crypt_config *cc)
 291 {
 292         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 293         unsigned salt_size = crypto_hash_digestsize(essiv->hash_tfm);
 294         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 295         int r, err = 0;
 296
 297         memset(essiv->salt, 0, salt_size);
 298
 299         essiv_tfm = cc->iv_private;
 300         r = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt, salt_size);
 301         if (r)
 302                 err = r;
 303
 304         return err;
 305 }
 306
 307 /* Set up per cpu cipher state */
 308 static struct crypto_cipher *setup_essiv_cpu(struct crypt_config *cc,
 309                                              struct dm_target *ti,
 310                                              u8 *salt, unsigned saltsize)
 311 {
 312         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 313         int err;
 314
 315         /* Setup the essiv_tfm with the given salt */
 316         essiv_tfm = crypto_alloc_cipher(cc->cipher, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 317         if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 318                 ti->error = "Error allocating crypto tfm for ESSIV";
 319                 return essiv_tfm;
 320         }
 321
 322         if (crypto_cipher_blocksize(essiv_tfm) !=
 323             crypto_ablkcipher_ivsize(any_tfm(cc))) {
 324                 ti->error = "Block size of ESSIV cipher does "
 325                             "not match IV size of block cipher";
 326                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 327                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 328         }
 329
 330         err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, salt, saltsize);
 331         if (err) {
 332                 ti->error = "Failed to set key for ESSIV cipher";
 333                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 334                 return ERR_PTR(err);
 335         }
 336
 337         return essiv_tfm;
 338 }
 339
 340 static void crypt_iv_essiv_dtr(struct crypt_config *cc)
 341 {
 342         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 343         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 344
 345         crypto_free_hash(essiv->hash_tfm);
 346         essiv->hash_tfm = NULL;
 347
 348         kzfree(essiv->salt);
 349         essiv->salt = NULL;
 350
 351         essiv_tfm = cc->iv_private;
 352
 353         if (essiv_tfm)
 354                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 355
 356         cc->iv_private = NULL;
 357 }
 358
 359 static int crypt_iv_essiv_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 360                               const char *opts)
 361 {
 362         struct crypto_cipher *essiv_tfm = NULL;
 363         struct crypto_hash *hash_tfm = NULL;
 364         u8 *salt = NULL;
 365         int err;
 366
 367         if (!opts) {
 368                 ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
 369                 return -EINVAL;
 370         }
 371
 372         /* Allocate hash algorithm */
 373         hash_tfm = crypto_alloc_hash(opts, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 374         if (IS_ERR(hash_tfm)) {
 375                 ti->error = "Error initializing ESSIV hash";
 376                 err = PTR_ERR(hash_tfm);
 377                 goto bad;
 378         }
 379
 380         salt = kzalloc(crypto_hash_digestsize(hash_tfm), GFP_KERNEL);
 381         if (!salt) {
 382                 ti->error = "Error kmallocing salt storage in ESSIV";
 383                 err = -ENOMEM;
 384                 goto bad;
 385         }
 386
 387         cc->iv_gen_private.essiv.salt = salt;
 388         cc->iv_gen_private.essiv.hash_tfm = hash_tfm;
 389
 390         essiv_tfm = setup_essiv_cpu(cc, ti, salt,
 391                                 crypto_hash_digestsize(hash_tfm));
 392         if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 393                 crypt_iv_essiv_dtr(cc);
 394                 return PTR_ERR(essiv_tfm);
 395         }
 396         cc->iv_private = essiv_tfm;
 397
 398         return 0;
 399
 400 bad:
 401         if (hash_tfm && !IS_ERR(hash_tfm))
 402                 crypto_free_hash(hash_tfm);
 403         kfree(salt);
 404         return err;
 405 }
 406
 407 static int crypt_iv_essiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 408                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 409 {
 410         struct crypto_cipher *essiv_tfm = cc->iv_private;
 411
 412         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 413         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 414         crypto_cipher_encrypt_one(essiv_tfm, iv, iv);
 415
 416         return 0;
 417 }
 418
 419 static int crypt_iv_benbi_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 420                               const char *opts)
 421 {
 422         unsigned bs = crypto_ablkcipher_blocksize(any_tfm(cc));
 423         int log = ilog2(bs);
 424
 425         /* we need to calculate how far we must shift the sector count
 426          * to get the cipher block count, we use this shift in _gen */
 427
 428         if (1 << log != bs) {
 429                 ti->error = "cypher blocksize is not a power of 2";
 430                 return -EINVAL;
 431         }
 432
 433         if (log > 9) {
 434                 ti->error = "cypher blocksize is > 512";
 435                 return -EINVAL;
 436         }
 437
 438         cc->iv_gen_private.benbi.shift = 9 - log;
 439
 440         return 0;
 441 }
 442
 443 static void crypt_iv_benbi_dtr(struct crypt_config *cc)
 444 {
 445 }
 446
 447 static int crypt_iv_benbi_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 448                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 449 {
 450         __be64 val;
 451
 452         memset(iv, 0, cc->iv_size - sizeof(u64)); /* rest is cleared below */
 453
 454         val = cpu_to_be64(((u64)dmreq->iv_sector << cc->iv_gen_private.benbi.shift) + 1);
 455         put_unaligned(val, (__be64 *)(iv + cc->iv_size - sizeof(u64)));
 456
 457         return 0;
 458 }
 459
 460 static int crypt_iv_null_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 461                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 462 {
 463         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 464
 465         return 0;
 466 }
 467
 468 static void crypt_iv_lmk_dtr(struct crypt_config *cc)
 469 {
 470         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 471
 472         if (lmk->hash_tfm && !IS_ERR(lmk->hash_tfm))
 473                 crypto_free_shash(lmk->hash_tfm);
 474         lmk->hash_tfm = NULL;
 475
 476         kzfree(lmk->seed);
 477         lmk->seed = NULL;
 478 }
 479
 480 static int crypt_iv_lmk_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 481                             const char *opts)
 482 {
 483         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 484
 485         lmk->hash_tfm = crypto_alloc_shash("md5", 0, 0);
 486         if (IS_ERR(lmk->hash_tfm)) {
 487                 ti->error = "Error initializing LMK hash";
 488                 return PTR_ERR(lmk->hash_tfm);
 489         }
 490
 491         /* No seed in LMK version 2 */
 492         if (cc->key_parts == cc->tfms_count) {
 493                 lmk->seed = NULL;
 494                 return 0;
 495         }
 496
 497         lmk->seed = kzalloc(LMK_SEED_SIZE, GFP_KERNEL);
 498         if (!lmk->seed) {
 499                 crypt_iv_lmk_dtr(cc);
 500                 ti->error = "Error kmallocing seed storage in LMK";
 501                 return -ENOMEM;
 502         }
 503
 504         return 0;
 505 }
 506
 507 static int crypt_iv_lmk_init(struct crypt_config *cc)
 508 {
 509         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 510         int subkey_size = cc->key_size / cc->key_parts;
 511
 512         /* LMK seed is on the position of LMK_KEYS + 1 key */
 513         if (lmk->seed)
 514                 memcpy(lmk->seed, cc->key + (cc->tfms_count * subkey_size),
 515                        crypto_shash_digestsize(lmk->hash_tfm));
 516
 517         return 0;
 518 }
 519
 520 static int crypt_iv_lmk_wipe(struct crypt_config *cc)
 521 {
 522         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 523
 524         if (lmk->seed)
 525                 memset(lmk->seed, 0, LMK_SEED_SIZE);
 526
 527         return 0;
 528 }
 529
 530 static int crypt_iv_lmk_one(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 531                             struct dm_crypt_request *dmreq,
 532                             u8 *data)
 533 {
 534         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 535         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, lmk->hash_tfm);
 536         struct md5_state md5state;
 537         __le32 buf[4];
 538         int i, r;
 539
 540         desc->tfm = lmk->hash_tfm;
 541         desc->flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 542
 543         r = crypto_shash_init(desc);
 544         if (r)
 545                 return r;
 546
 547         if (lmk->seed) {
 548                 r = crypto_shash_update(desc, lmk->seed, LMK_SEED_SIZE);
 549                 if (r)
 550                         return r;
 551         }
 552
 553         /* Sector is always 512B, block size 16, add data of blocks 1-31 */
 554         r = crypto_shash_update(desc, data + 16, 16 * 31);
 555         if (r)
 556                 return r;
 557
 558         /* Sector is cropped to 56 bits here */
 559         buf[0] = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xFFFFFFFF);
 560         buf[1] = cpu_to_le32((((u64)dmreq->iv_sector >> 32) & 0x00FFFFFF) | 0x80000000);
 561         buf[2] = cpu_to_le32(4024);
 562         buf[3] = 0;
 563         r = crypto_shash_update(desc, (u8 *)buf, sizeof(buf));
 564         if (r)
 565                 return r;
 566
 567         /* No MD5 padding here */
 568         r = crypto_shash_export(desc, &md5state);
 569         if (r)
 570                 return r;
 571
 572         for (i = 0; i < MD5_HASH_WORDS; i++)
 573                 __cpu_to_le32s(&md5state.hash[i]);
 574         memcpy(iv, &md5state.hash, cc->iv_size);
 575
 576         return 0;
 577 }
 578
 579 static int crypt_iv_lmk_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 580                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 581 {
 582         u8 *src;
 583         int r = 0;
 584
 585         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
 586                 src = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_in));
 587                 r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, src + dmreq->sg_in.offset);
 588                 kunmap_atomic(src);
 589         } else
 590                 memset(iv, 0, cc->iv_size);
 591
 592         return r;
 593 }
 594
 595 static int crypt_iv_lmk_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 596                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 597 {
 598         u8 *dst;
 599         int r;
 600
 601         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE)
 602                 return 0;
 603
 604         dst = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_out));
 605         r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, dst + dmreq->sg_out.offset);
 606
 607         /* Tweak the first block of plaintext sector */
 608         if (!r)
 609                 crypto_xor(dst + dmreq->sg_out.offset, iv, cc->iv_size);
 610
 611         kunmap_atomic(dst);
 612         return r;
 613 }
 614
 615 static void crypt_iv_tcw_dtr(struct crypt_config *cc)
 616 {
 617         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 618
 619         kzfree(tcw->iv_seed);
 620         tcw->iv_seed = NULL;
 621         kzfree(tcw->whitening);
 622         tcw->whitening = NULL;
 623
 624         if (tcw->crc32_tfm && !IS_ERR(tcw->crc32_tfm))
 625                 crypto_free_shash(tcw->crc32_tfm);
 626         tcw->crc32_tfm = NULL;
 627 }
 628
 629 static int crypt_iv_tcw_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 630                             const char *opts)
 631 {
 632         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 633
 634         if (cc->key_size <= (cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE)) {
 635                 ti->error = "Wrong key size for TCW";
 636                 return -EINVAL;
 637         }
 638
 639         tcw->crc32_tfm = crypto_alloc_shash("crc32", 0, 0);
 640         if (IS_ERR(tcw->crc32_tfm)) {
 641                 ti->error = "Error initializing CRC32 in TCW";
 642                 return PTR_ERR(tcw->crc32_tfm);
 643         }
 644
 645         tcw->iv_seed = kzalloc(cc->iv_size, GFP_KERNEL);
 646         tcw->whitening = kzalloc(TCW_WHITENING_SIZE, GFP_KERNEL);
 647         if (!tcw->iv_seed || !tcw->whitening) {
 648                 crypt_iv_tcw_dtr(cc);
 649                 ti->error = "Error allocating seed storage in TCW";
 650                 return -ENOMEM;
 651         }
 652
 653         return 0;
 654 }
 655
 656 static int crypt_iv_tcw_init(struct crypt_config *cc)
 657 {
 658         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 659         int key_offset = cc->key_size - cc->iv_size - TCW_WHITENING_SIZE;
 660
 661         memcpy(tcw->iv_seed, &cc->key[key_offset], cc->iv_size);
 662         memcpy(tcw->whitening, &cc->key[key_offset + cc->iv_size],
 663                TCW_WHITENING_SIZE);
 664
 665         return 0;
 666 }
 667
 668 static int crypt_iv_tcw_wipe(struct crypt_config *cc)
 669 {
 670         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 671
 672         memset(tcw->iv_seed, 0, cc->iv_size);
 673         memset(tcw->whitening, 0, TCW_WHITENING_SIZE);
 674
 675         return 0;
 676 }
 677
 678 static int crypt_iv_tcw_whitening(struct crypt_config *cc,
 679                                   struct dm_crypt_request *dmreq,
 680                                   u8 *data)
 681 {
 682         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 683         u64 sector = cpu_to_le64((u64)dmreq->iv_sector);
 684         u8 buf[TCW_WHITENING_SIZE];
 685         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, tcw->crc32_tfm);
 686         int i, r;
 687
 688         /* xor whitening with sector number */
 689         memcpy(buf, tcw->whitening, TCW_WHITENING_SIZE);
 690         crypto_xor(buf, (u8 *)&sector, 8);
 691         crypto_xor(&buf[8], (u8 *)&sector, 8);
 692
 693         /* calculate crc32 for every 32bit part and xor it */
 694         desc->tfm = tcw->crc32_tfm;
 695         desc->flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 696         for (i = 0; i < 4; i++) {
 697                 r = crypto_shash_init(desc);
 698                 if (r)
 699                         goto out;
 700                 r = crypto_shash_update(desc, &buf[i * 4], 4);
 701                 if (r)
 702                         goto out;
 703                 r = crypto_shash_final(desc, &buf[i * 4]);
 704                 if (r)
 705                         goto out;
 706         }
 707         crypto_xor(&buf[0], &buf[12], 4);
 708         crypto_xor(&buf[4], &buf[8], 4);
 709
 710         /* apply whitening (8 bytes) to whole sector */
 711         for (i = 0; i < ((1 << SECTOR_SHIFT) / 8); i++)
 712                 crypto_xor(data + i * 8, buf, 8);
 713 out:
 714         memzero_explicit(buf, sizeof(buf));
 715         return r;
 716 }
 717
 718 static int crypt_iv_tcw_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 719                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 720 {
 721         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 722         u64 sector = cpu_to_le64((u64)dmreq->iv_sector);
 723         u8 *src;
 724         int r = 0;
 725
 726         /* Remove whitening from ciphertext */
 727         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
 728                 src = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_in));
 729                 r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, src + dmreq->sg_in.offset);
 730                 kunmap_atomic(src);
 731         }
 732
 733         /* Calculate IV */
 734         memcpy(iv, tcw->iv_seed, cc->iv_size);
 735         crypto_xor(iv, (u8 *)&sector, 8);
 736         if (cc->iv_size > 8)
 737                 crypto_xor(&iv[8], (u8 *)&sector, cc->iv_size - 8);
 738
 739         return r;
 740 }
 741
 742 static int crypt_iv_tcw_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 743                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 744 {
 745         u8 *dst;
 746         int r;
 747
 748         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
 749                 return 0;
 750
 751         /* Apply whitening on ciphertext */
 752         dst = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_out));
 753         r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, dst + dmreq->sg_out.offset);
 754         kunmap_atomic(dst);
 755
 756         return r;
 757 }
 758
 759 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain_ops = {
 760         .generator = crypt_iv_plain_gen
 761 };
 762
 763 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64_ops = {
 764         .generator = crypt_iv_plain64_gen
 765 };
 766
 767 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_essiv_ops = {
 768         .ctr       = crypt_iv_essiv_ctr,
 769         .dtr       = crypt_iv_essiv_dtr,
 770         .init      = crypt_iv_essiv_init,
 771         .wipe      = crypt_iv_essiv_wipe,
 772         .generator = crypt_iv_essiv_gen
 773 };
 774
 775 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_benbi_ops = {
 776         .ctr       = crypt_iv_benbi_ctr,
 777         .dtr       = crypt_iv_benbi_dtr,
 778         .generator = crypt_iv_benbi_gen
 779 };
 780
 781 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_null_ops = {
 782         .generator = crypt_iv_null_gen
 783 };
 784
 785 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_lmk_ops = {
 786         .ctr       = crypt_iv_lmk_ctr,
 787         .dtr       = crypt_iv_lmk_dtr,
 788         .init      = crypt_iv_lmk_init,
 789         .wipe      = crypt_iv_lmk_wipe,
 790         .generator = crypt_iv_lmk_gen,
 791         .post      = crypt_iv_lmk_post
 792 };
 793
 794 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_tcw_ops = {
 795         .ctr       = crypt_iv_tcw_ctr,
 796         .dtr       = crypt_iv_tcw_dtr,
 797         .init      = crypt_iv_tcw_init,
 798         .wipe      = crypt_iv_tcw_wipe,
 799         .generator = crypt_iv_tcw_gen,
 800         .post      = crypt_iv_tcw_post
 801 };
 802
 803 static void crypt_convert_init(struct crypt_config *cc,
 804                                struct convert_context *ctx,
 805                                struct bio *bio_out, struct bio *bio_in,
 806                                sector_t sector)
 807 {
 808         ctx->bio_in = bio_in;
 809         ctx->bio_out = bio_out;
 810         if (bio_in)
 811                 ctx->iter_in = bio_in->bi_iter;
 812         if (bio_out)
 813                 ctx->iter_out = bio_out->bi_iter;
 814         ctx->cc_sector = sector + cc->iv_offset;
 815         init_completion(&ctx->restart);
 816 }
 817
 818 static struct dm_crypt_request *dmreq_of_req(struct crypt_config *cc,
 819                                              struct ablkcipher_request *req)
 820 {
 821         return (struct dm_crypt_request *)((char *)req + cc->dmreq_start);
 822 }
 823
 824 static struct ablkcipher_request *req_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
 825                                                struct dm_crypt_request *dmreq)
 826 {
 827         return (struct ablkcipher_request *)((char *)dmreq - cc->dmreq_start);
 828 }
 829
 830 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
 831                        struct dm_crypt_request *dmreq)
 832 {
 833         return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
 834                 crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc)) + 1);
 835 }
 836
 837 static int crypt_convert_block(struct crypt_config *cc,
 838                                struct convert_context *ctx,
 839                                struct ablkcipher_request *req)
 840 {
 841         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
 842         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
 843         struct dm_crypt_request *dmreq;
 844         u8 *iv;
 845         int r;
 846
 847         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
 848         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
 849
 850         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
 851         dmreq->ctx = ctx;
 852         sg_init_table(&dmreq->sg_in, 1);
 853         sg_set_page(&dmreq->sg_in, bv_in.bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 854                     bv_in.bv_offset);
 855
 856         sg_init_table(&dmreq->sg_out, 1);
 857         sg_set_page(&dmreq->sg_out, bv_out.bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 858                     bv_out.bv_offset);
 859
 860         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, 1 << SECTOR_SHIFT);
 861         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, 1 << SECTOR_SHIFT);
 862
 863         if (cc->iv_gen_ops) {
 864                 r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, iv, dmreq);
 865                 if (r < 0)
 866                         return r;
 867         }
 868
 869         ablkcipher_request_set_crypt(req, &dmreq->sg_in, &dmreq->sg_out,
 870                                      1 << SECTOR_SHIFT, iv);
 871
 872         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE)
 873                 r = crypto_ablkcipher_encrypt(req);
 874         else
 875                 r = crypto_ablkcipher_decrypt(req);
 876
 877         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
 878                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, iv, dmreq);
 879
 880         return r;
 881 }
 882
 883 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
 884                                int error);
 885
 886 static void crypt_alloc_req(struct crypt_config *cc,
 887                             struct convert_context *ctx)
 888 {
 889         unsigned key_index = ctx->cc_sector & (cc->tfms_count - 1);
 890
 891         if (!ctx->req)
 892                 ctx->req = mempool_alloc(cc->req_pool, GFP_NOIO);
 893
 894         ablkcipher_request_set_tfm(ctx->req, cc->tfms[key_index]);
 895
 896         /*
 897          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
 898          * requests if driver request queue is full.
 899          */
 900         ablkcipher_request_set_callback(ctx->req,
 901             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG | CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 902             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->req));
 903 }
 904
 905 static void crypt_free_req(struct crypt_config *cc,
 906                            struct ablkcipher_request *req, struct bio *base_bio)
 907 {
 908         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
 909
 910         if ((struct ablkcipher_request *)(io + 1) != req)
 911                 mempool_free(req, cc->req_pool);
 912 }
 913
 914 /*
 915  * Encrypt / decrypt data from one bio to another one (can be the same one)
 916  */
 917 static int crypt_convert(struct crypt_config *cc,
 918                          struct convert_context *ctx)
 919 {
 920         int r;
 921
 922         atomic_set(&ctx->cc_pending, 1);
 923
 924         while (ctx->iter_in.bi_size && ctx->iter_out.bi_size) {
 925
 926                 crypt_alloc_req(cc, ctx);
 927
 928                 atomic_inc(&ctx->cc_pending);
 929
 930                 r = crypt_convert_block(cc, ctx, ctx->req);
 931
 932                 switch (r) {
 933                 /*
 934                  * The request was queued by a crypto driver
 935                  * but the driver request queue is full, let's wait.
 936                  */
 937                 case -EBUSY:
 938                         wait_for_completion(&ctx->restart);
 939                         reinit_completion(&ctx->restart);
 940                         /* fall through */
 941                 /*
 942                  * The request is queued and processed asynchronously,
 943                  * completion function kcryptd_async_done() will be called.
 944                  */
 945                 case -EINPROGRESS:
 946                         ctx->req = NULL;
 947                         ctx->cc_sector++;
 948                         continue;
 949                 /*
 950                  * The request was already processed (synchronously).
 951                  */
 952                 case 0:
 953                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
 954                         ctx->cc_sector++;
 955                         cond_resched();
 956                         continue;
 957
 958                 /* There was an error while processing the request. */
 959                 default:
 960                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
 961                         return r;
 962                 }
 963         }
 964
 965         return 0;
 966 }
 967
 968 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone);
 969
 970 /*
 971  * Generate a new unfragmented bio with the given size
 972  * This should never violate the device limitations (but only because
 973  * max_segment_size is being constrained to PAGE_SIZE).
 974  *
 975  * This function may be called concurrently. If we allocate from the mempool
 976  * concurrently, there is a possibility of deadlock. For example, if we have
 977  * mempool of 256 pages, two processes, each wanting 256, pages allocate from
 978  * the mempool concurrently, it may deadlock in a situation where both processes
 979  * have allocated 128 pages and the mempool is exhausted.
 980  *
 981  * In order to avoid this scenario we allocate the pages under a mutex.
 982  *
 983  * In order to not degrade performance with excessive locking, we try
 984  * non-blocking allocations without a mutex first but on failure we fallback
 985  * to blocking allocations with a mutex.
 986  */
 987 static struct bio *crypt_alloc_buffer(struct dm_crypt_io *io, unsigned size)
 988 {
 989         struct crypt_config *cc = io->cc;
 990         struct bio *clone;
 991         unsigned int nr_iovecs = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 992         gfp_t gfp_mask = GFP_NOWAIT | __GFP_HIGHMEM;
 993         unsigned i, len, remaining_size;
 994         struct page *page;
 995         struct bio_vec *bvec;
 996
 997 retry:
 998         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
 999                 mutex_lock(&cc->bio_alloc_lock);
1000
1001         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, cc->bs);
1002         if (!clone)
1003                 goto return_clone;
1004
1005         clone_init(io, clone);
1006
1007         remaining_size = size;
1008
1009         for (i = 0; i < nr_iovecs; i++) {
1010                 page = mempool_alloc(cc->page_pool, gfp_mask);
1011                 if (!page) {
1012                         crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1013                         bio_put(clone);
1014                         gfp_mask |= __GFP_DIRECT_RECLAIM;
1015                         goto retry;
1016                 }
1017
1018                 len = (remaining_size > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : remaining_size;
1019
1020                 bvec = &clone->bi_io_vec[clone->bi_vcnt++];
1021                 bvec->bv_page = page;
1022                 bvec->bv_len = len;
1023                 bvec->bv_offset = 0;
1024
1025                 clone->bi_iter.bi_size += len;
1026
1027                 remaining_size -= len;
1028         }
1029
1030 return_clone:
1031         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1032                 mutex_unlock(&cc->bio_alloc_lock);
1033
1034         return clone;
1035 }
1036
1037 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone)
1038 {
1039         unsigned int i;
1040         struct bio_vec *bv;
1041
1042         bio_for_each_segment_all(bv, clone, i) {
1043                 BUG_ON(!bv->bv_page);
1044                 mempool_free(bv->bv_page, cc->page_pool);
1045                 bv->bv_page = NULL;
1046         }
1047 }
1048
1049 static void crypt_io_init(struct dm_crypt_io *io, struct crypt_config *cc,
1050                           struct bio *bio, sector_t sector)
1051 {
1052         io->cc = cc;
1053         io->base_bio = bio;
1054         io->sector = sector;
1055         io->error = 0;
1056         io->ctx.req = NULL;
1057         atomic_set(&io->io_pending, 0);
1058 }
1059
1060 static void crypt_inc_pending(struct dm_crypt_io *io)
1061 {
1062         atomic_inc(&io->io_pending);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * One of the bios was finished. Check for completion of
1067  * the whole request and correctly clean up the buffer.
1068  */
1069 static void crypt_dec_pending(struct dm_crypt_io *io)
1070 {
1071         struct crypt_config *cc = io->cc;
1072         struct bio *base_bio = io->base_bio;
1073         int error = io->error;
1074
1075         if (!atomic_dec_and_test(&io->io_pending))
1076                 return;
1077
1078         if (io->ctx.req)
1079                 crypt_free_req(cc, io->ctx.req, base_bio);
1080
1081         base_bio->bi_error = error;
1082         bio_endio(base_bio);
1083 }
1084
1085 /*
1086  * kcryptd/kcryptd_io:
1087  *
1088  * Needed because it would be very unwise to do decryption in an
1089  * interrupt context.
1090  *
1091  * kcryptd performs the actual encryption or decryption.
1092  *
1093  * kcryptd_io performs the IO submission.
1094  *
1095  * They must be separated as otherwise the final stages could be
1096  * starved by new requests which can block in the first stages due
1097  * to memory allocation.
1098  *
1099  * The work is done per CPU global for all dm-crypt instances.
1100  * They should not depend on each other and do not block.
1101  */
1102 static void crypt_endio(struct bio *clone)
1103 {
1104         struct dm_crypt_io *io = clone->bi_private;
1105         struct crypt_config *cc = io->cc;
1106         unsigned rw = bio_data_dir(clone);
1107         int error;
1108
1109         /*
1110          * free the processed pages
1111          */
1112         if (rw == WRITE)
1113                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1114
1115         error = clone->bi_error;
1116         bio_put(clone);
1117
1118         if (rw == READ && !error) {
1119                 kcryptd_queue_crypt(io);
1120                 return;
1121         }
1122
1123         if (unlikely(error))
1124                 io->error = error;
1125
1126         crypt_dec_pending(io);
1127 }
1128
1129 static void clone_init(struct dm_crypt_io *io, struct bio *clone)
1130 {
1131         struct crypt_config *cc = io->cc;
1132
1133         clone->bi_private = io;
1134         clone->bi_end_io  = crypt_endio;
1135         clone->bi_bdev    = cc->dev->bdev;
1136         clone->bi_rw      = io->base_bio->bi_rw;
1137 }
1138
1139 static int kcryptd_io_read(struct dm_crypt_io *io, gfp_t gfp)
1140 {
1141         struct crypt_config *cc = io->cc;
1142         struct bio *clone;
1143
1144         /*
1145          * We need the original biovec array in order to decrypt
1146          * the whole bio data *afterwards* -- thanks to immutable
1147          * biovecs we don't need to worry about the block layer
1148          * modifying the biovec array; so leverage bio_clone_fast().
1149          */
1150         clone = bio_clone_fast(io->base_bio, gfp, cc->bs);
1151         if (!clone)
1152                 return 1;
1153
1154         crypt_inc_pending(io);
1155
1156         clone_init(io, clone);
1157         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1158
1159         generic_make_request(clone);
1160         return 0;
1161 }
1162
1163 static void kcryptd_io_read_work(struct work_struct *work)
1164 {
1165         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1166
1167         crypt_inc_pending(io);
1168         if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOIO))
1169                 io->error = -ENOMEM;
1170         crypt_dec_pending(io);
1171 }
1172
1173 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io)
1174 {
1175         struct crypt_config *cc = io->cc;
1176
1177         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_io_read_work);
1178         queue_work(cc->io_queue, &io->work);
1179 }
1180
1181 static void kcryptd_io_write(struct dm_crypt_io *io)
1182 {
1183         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1184
1185         generic_make_request(clone);
1186 }
1187
1188 #define crypt_io_from_node(node) rb_entry((node), struct dm_crypt_io, rb_node)
1189
1190 static int dmcrypt_write(void *data)
1191 {
1192         struct crypt_config *cc = data;
1193         struct dm_crypt_io *io;
1194
1195         while (1) {
1196                 struct rb_root write_tree;
1197                 struct blk_plug plug;
1198
1199                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1200
1201                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1202 continue_locked:
1203
1204                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
1205                         goto pop_from_list;
1206
1207                 if (unlikely(test_bit(DM_CRYPT_EXIT_THREAD, &cc->flags))) {
1208                         spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1209                         break;
1210                 }
1211
1212                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1213                 __add_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1214
1215                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1216
1217                 schedule();
1218
1219                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1220                 __remove_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1221                 goto continue_locked;
1222
1223 pop_from_list:
1224                 write_tree = cc->write_tree;
1225                 cc->write_tree = RB_ROOT;
1226                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1227
1228                 BUG_ON(rb_parent(write_tree.rb_node));
1229
1230                 /*
1231                  * Note: we cannot walk the tree here with rb_next because
1232                  * the structures may be freed when kcryptd_io_write is called.
1233                  */
1234                 blk_start_plug(&plug);
1235                 do {
1236                         io = crypt_io_from_node(rb_first(&write_tree));
1237                         rb_erase(&io->rb_node, &write_tree);
1238                         kcryptd_io_write(io);
1239                 } while (!RB_EMPTY_ROOT(&write_tree));
1240                 blk_finish_plug(&plug);
1241         }
1242         return 0;
1243 }
1244
1245 static void kcryptd_crypt_write_io_submit(struct dm_crypt_io *io, int async)
1246 {
1247         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1248         struct crypt_config *cc = io->cc;
1249         unsigned long flags;
1250         sector_t sector;
1251         struct rb_node **rbp, *parent;
1252
1253         if (unlikely(io->error < 0)) {
1254                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1255                 bio_put(clone);
1256                 crypt_dec_pending(io);
1257                 return;
1258         }
1259
1260         /* crypt_convert should have filled the clone bio */
1261         BUG_ON(io->ctx.iter_out.bi_size);
1262
1263         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1264
1265         if (likely(!async) && test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags)) {
1266                 generic_make_request(clone);
1267                 return;
1268         }
1269
1270         spin_lock_irqsave(&cc->write_thread_wait.lock, flags);
1271         rbp = &cc->write_tree.rb_node;
1272         parent = NULL;
1273         sector = io->sector;
1274         while (*rbp) {
1275                 parent = *rbp;
1276                 if (sector < crypt_io_from_node(parent)->sector)
1277                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
1278                 else
1279                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
1280         }
1281         rb_link_node(&io->rb_node, parent, rbp);
1282         rb_insert_color(&io->rb_node, &cc->write_tree);
1283
1284         wake_up_locked(&cc->write_thread_wait);
1285         spin_unlock_irqrestore(&cc->write_thread_wait.lock, flags);
1286 }
1287
1288 static void kcryptd_crypt_write_convert(struct dm_crypt_io *io)
1289 {
1290         struct crypt_config *cc = io->cc;
1291         struct bio *clone;
1292         int crypt_finished;
1293         sector_t sector = io->sector;
1294         int r;
1295
1296         /*
1297          * Prevent io from disappearing until this function completes.
1298          */
1299         crypt_inc_pending(io);
1300         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, NULL, io->base_bio, sector);
1301
1302         clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
1303         if (unlikely(!clone)) {
1304                 io->error = -EIO;
1305                 goto dec;
1306         }
1307
1308         io->ctx.bio_out = clone;
1309         io->ctx.iter_out = clone->bi_iter;
1310
1311         sector += bio_sectors(clone);
1312
1313         crypt_inc_pending(io);
1314         r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
1315         if (r)
1316                 io->error = -EIO;
1317         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending);
1318
1319         /* Encryption was already finished, submit io now */
1320         if (crypt_finished) {
1321                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
1322                 io->sector = sector;
1323         }
1324
1325 dec:
1326         crypt_dec_pending(io);
1327 }
1328
1329 static void kcryptd_crypt_read_done(struct dm_crypt_io *io)
1330 {
1331         crypt_dec_pending(io);
1332 }
1333
1334 static void kcryptd_crypt_read_convert(struct dm_crypt_io *io)
1335 {
1336         struct crypt_config *cc = io->cc;
1337         int r = 0;
1338
1339         crypt_inc_pending(io);
1340
1341         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, io->base_bio, io->base_bio,
1342                            io->sector);
1343
1344         r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
1345         if (r < 0)
1346                 io->error = -EIO;
1347
1348         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
1349                 kcryptd_crypt_read_done(io);
1350
1351         crypt_dec_pending(io);
1352 }
1353
1354 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
1355                                int error)
1356 {
1357         struct dm_crypt_request *dmreq = async_req->data;
1358         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
1359         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
1360         struct crypt_config *cc = io->cc;
1361
1362         /*
1363          * A request from crypto driver backlog is going to be processed now,
1364          * finish the completion and continue in crypt_convert().
1365          * (Callback will be called for the second time for this request.)
1366          */
1367         if (error == -EINPROGRESS) {
1368                 complete(&ctx->restart);
1369                 return;
1370         }
1371
1372         if (!error && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1373                 error = cc->iv_gen_ops->post(cc, iv_of_dmreq(cc, dmreq), dmreq);
1374
1375         if (error < 0)
1376                 io->error = -EIO;
1377
1378         crypt_free_req(cc, req_of_dmreq(cc, dmreq), io->base_bio);
1379
1380         if (!atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending))
1381                 return;
1382
1383         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1384                 kcryptd_crypt_read_done(io);
1385         else
1386                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 1);
1387 }
1388
1389 static void kcryptd_crypt(struct work_struct *work)
1390 {
1391         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1392
1393         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1394                 kcryptd_crypt_read_convert(io);
1395         else
1396                 kcryptd_crypt_write_convert(io);
1397 }
1398
1399 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io)
1400 {
1401         struct crypt_config *cc = io->cc;
1402
1403         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
1404         queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * Decode key from its hex representation
1409  */
1410 static int crypt_decode_key(u8 *key, char *hex, unsigned int size)
1411 {
1412         char buffer[3];
1413         unsigned int i;
1414
1415         buffer[2] = '\0';
1416
1417         for (i = 0; i < size; i++) {
1418                 buffer[0] = *hex++;
1419                 buffer[1] = *hex++;
1420
1421                 if (kstrtou8(buffer, 16, &key[i]))
1422                         return -EINVAL;
1423         }
1424
1425         if (*hex != '\0')
1426                 return -EINVAL;
1427
1428         return 0;
1429 }
1430
1431 static void crypt_free_tfms(struct crypt_config *cc)
1432 {
1433         unsigned i;
1434
1435         if (!cc->tfms)
1436                 return;
1437
1438         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++)
1439                 if (cc->tfms[i] && !IS_ERR(cc->tfms[i])) {
1440                         crypto_free_ablkcipher(cc->tfms[i]);
1441                         cc->tfms[i] = NULL;
1442                 }
1443
1444         kfree(cc->tfms);
1445         cc->tfms = NULL;
1446 }
1447
1448 static int crypt_alloc_tfms(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
1449 {
1450         unsigned i;
1451         int err;
1452
1453         cc->tfms = kmalloc(cc->tfms_count * sizeof(struct crypto_ablkcipher *),
1454                            GFP_KERNEL);
1455         if (!cc->tfms)
1456                 return -ENOMEM;
1457
1458         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
1459                 cc->tfms[i] = crypto_alloc_ablkcipher(ciphermode, 0, 0);
1460                 if (IS_ERR(cc->tfms[i])) {
1461                         err = PTR_ERR(cc->tfms[i]);
1462                         crypt_free_tfms(cc);
1463                         return err;
1464                 }
1465         }
1466
1467         return 0;
1468 }
1469
1470 static int crypt_setkey_allcpus(struct crypt_config *cc)
1471 {
1472         unsigned subkey_size;
1473         int err = 0, i, r;
1474
1475         /* Ignore extra keys (which are used for IV etc) */
1476         subkey_size = (cc->key_size - cc->key_extra_size) >> ilog2(cc->tfms_count);
1477
1478         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
1479                 r = crypto_ablkcipher_setkey(cc->tfms[i],
1480                                              cc->key + (i * subkey_size),
1481                                              subkey_size);
1482                 if (r)
1483                         err = r;
1484         }
1485
1486         return err;
1487 }
1488
1489 static int crypt_set_key(struct crypt_config *cc, char *key)
1490 {
1491         int r = -EINVAL;
1492         int key_string_len = strlen(key);
1493
1494         /* The key size may not be changed. */
1495         if (cc->key_size != (key_string_len >> 1))
1496                 goto out;
1497
1498         /* Hyphen (which gives a key_size of zero) means there is no key. */
1499         if (!cc->key_size && strcmp(key, "-"))
1500                 goto out;
1501
1502         if (cc->key_size && crypt_decode_key(cc->key, key, cc->key_size) < 0)
1503                 goto out;
1504
1505         set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1506
1507         r = crypt_setkey_allcpus(cc);
1508
1509 out:
1510         /* Hex key string not needed after here, so wipe it. */
1511         memset(key, '0', key_string_len);
1512
1513         return r;
1514 }
1515
1516 static int crypt_wipe_key(struct crypt_config *cc)
1517 {
1518         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1519         memset(&cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
1520
1521         return crypt_setkey_allcpus(cc);
1522 }
1523
1524 static void crypt_dtr(struct dm_target *ti)
1525 {
1526         struct crypt_config *cc = ti->private;
1527
1528         ti->private = NULL;
1529
1530         if (!cc)
1531                 return;
1532
1533         if (cc->write_thread) {
1534                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1535                 set_bit(DM_CRYPT_EXIT_THREAD, &cc->flags);
1536                 wake_up_locked(&cc->write_thread_wait);
1537                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1538                 kthread_stop(cc->write_thread);
1539         }
1540
1541         if (cc->io_queue)
1542                 destroy_workqueue(cc->io_queue);
1543         if (cc->crypt_queue)
1544                 destroy_workqueue(cc->crypt_queue);
1545
1546         crypt_free_tfms(cc);
1547
1548         if (cc->bs)
1549                 bioset_free(cc->bs);
1550
1551         mempool_destroy(cc->page_pool);
1552         mempool_destroy(cc->req_pool);
1553
1554         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->dtr)
1555                 cc->iv_gen_ops->dtr(cc);
1556
1557         if (cc->dev)
1558                 dm_put_device(ti, cc->dev);
1559
1560         kzfree(cc->cipher);
1561         kzfree(cc->cipher_string);
1562
1563         /* Must zero key material before freeing */
1564         kzfree(cc);
1565 }
1566
1567 static int crypt_ctr_cipher(struct dm_target *ti,
1568                             char *cipher_in, char *key)
1569 {
1570         struct crypt_config *cc = ti->private;
1571         char *tmp, *cipher, *chainmode, *ivmode, *ivopts, *keycount;
1572         char *cipher_api = NULL;
1573         int ret = -EINVAL;
1574         char dummy;
1575
1576         /* Convert to crypto api definition? */
1577         if (strchr(cipher_in, '(')) {
1578                 ti->error = "Bad cipher specification";
1579                 return -EINVAL;
1580         }
1581
1582         cc->cipher_string = kstrdup(cipher_in, GFP_KERNEL);
1583         if (!cc->cipher_string)
1584                 goto bad_mem;
1585
1586         /*
1587          * Legacy dm-crypt cipher specification
1588          * cipher[:keycount]-mode-iv:ivopts
1589          */
1590         tmp = cipher_in;
1591         keycount = strsep(&tmp, "-");
1592         cipher = strsep(&keycount, ":");
1593
1594         if (!keycount)
1595                 cc->tfms_count = 1;
1596         else if (sscanf(keycount, "%u%c", &cc->tfms_count, &dummy) != 1 ||
1597                  !is_power_of_2(cc->tfms_count)) {
1598                 ti->error = "Bad cipher key count specification";
1599                 return -EINVAL;
1600         }
1601         cc->key_parts = cc->tfms_count;
1602         cc->key_extra_size = 0;
1603
1604         cc->cipher = kstrdup(cipher, GFP_KERNEL);
1605         if (!cc->cipher)
1606                 goto bad_mem;
1607
1608         chainmode = strsep(&tmp, "-");
1609         ivopts = strsep(&tmp, "-");
1610         ivmode = strsep(&ivopts, ":");
1611
1612         if (tmp)
1613                 DMWARN("Ignoring unexpected additional cipher options");
1614
1615         /*
1616          * For compatibility with the original dm-crypt mapping format, if
1617          * only the cipher name is supplied, use cbc-plain.
1618          */
1619         if (!chainmode || (!strcmp(chainmode, "plain") && !ivmode)) {
1620                 chainmode = "cbc";
1621                 ivmode = "plain";
1622         }
1623
1624         if (strcmp(chainmode, "ecb") && !ivmode) {
1625                 ti->error = "IV mechanism required";
1626                 return -EINVAL;
1627         }
1628
1629         cipher_api = kmalloc(CRYPTO_MAX_ALG_NAME, GFP_KERNEL);
1630         if (!cipher_api)
1631                 goto bad_mem;
1632
1633         ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1634                        "%s(%s)", chainmode, cipher);
1635         if (ret < 0) {
1636                 kfree(cipher_api);
1637                 goto bad_mem;
1638         }
1639
1640         /* Allocate cipher */
1641         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
1642         if (ret < 0) {
1643                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
1644                 goto bad;
1645         }
1646
1647         /* Initialize IV */
1648         cc->iv_size = crypto_ablkcipher_ivsize(any_tfm(cc));
1649         if (cc->iv_size)
1650                 /* at least a 64 bit sector number should fit in our buffer */
1651                 cc->iv_size = max(cc->iv_size,
1652                                   (unsigned int)(sizeof(u64) / sizeof(u8)));
1653         else if (ivmode) {
1654                 DMWARN("Selected cipher does not support IVs");
1655                 ivmode = NULL;
1656         }
1657
1658         /* Choose ivmode, see comments at iv code. */
1659         if (ivmode == NULL)
1660                 cc->iv_gen_ops = NULL;
1661         else if (strcmp(ivmode, "plain") == 0)
1662                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain_ops;
1663         else if (strcmp(ivmode, "plain64") == 0)
1664                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64_ops;
1665         else if (strcmp(ivmode, "essiv") == 0)
1666                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_essiv_ops;
1667         else if (strcmp(ivmode, "benbi") == 0)
1668                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_benbi_ops;
1669         else if (strcmp(ivmode, "null") == 0)
1670                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_null_ops;
1671         else if (strcmp(ivmode, "lmk") == 0) {
1672                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_lmk_ops;
1673                 /*
1674                  * Version 2 and 3 is recognised according
1675                  * to length of provided multi-key string.
1676                  * If present (version 3), last key is used as IV seed.
1677                  * All keys (including IV seed) are always the same size.
1678                  */
1679                 if (cc->key_size % cc->key_parts) {
1680                         cc->key_parts++;
1681                         cc->key_extra_size = cc->key_size / cc->key_parts;
1682                 }
1683         } else if (strcmp(ivmode, "tcw") == 0) {
1684                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_tcw_ops;
1685                 cc->key_parts += 2; /* IV + whitening */
1686                 cc->key_extra_size = cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE;
1687         } else {
1688                 ret = -EINVAL;
1689                 ti->error = "Invalid IV mode";
1690                 goto bad;
1691         }
1692
1693         /* Initialize and set key */
1694         ret = crypt_set_key(cc, key);
1695         if (ret < 0) {
1696                 ti->error = "Error decoding and setting key";
1697                 goto bad;
1698         }
1699
1700         /* Allocate IV */
1701         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->ctr) {
1702                 ret = cc->iv_gen_ops->ctr(cc, ti, ivopts);
1703                 if (ret < 0) {
1704                         ti->error = "Error creating IV";
1705                         goto bad;
1706                 }
1707         }
1708
1709         /* Initialize IV (set keys for ESSIV etc) */
1710         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init) {
1711                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
1712                 if (ret < 0) {
1713                         ti->error = "Error initialising IV";
1714                         goto bad;
1715                 }
1716         }
1717
1718         ret = 0;
1719 bad:
1720         kfree(cipher_api);
1721         return ret;
1722
1723 bad_mem:
1724         ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
1725         return -ENOMEM;
1726 }
1727
1728 /*
1729  * Construct an encryption mapping:
1730  * <cipher> <key> <iv_offset> <dev_path> <start>
1731  */
1732 static int crypt_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
1733 {
1734         struct crypt_config *cc;
1735         unsigned int key_size, opt_params;
1736         unsigned long long tmpll;
1737         int ret;
1738         size_t iv_size_padding;
1739         struct dm_arg_set as;
1740         const char *opt_string;
1741         char dummy;
1742
1743         static struct dm_arg _args[] = {
1744                 {0, 3, "Invalid number of feature args"},
1745         };
1746
1747         if (argc < 5) {
1748                 ti->error = "Not enough arguments";
1749                 return -EINVAL;
1750         }
1751
1752         key_size = strlen(argv[1]) >> 1;
1753
1754         cc = kzalloc(sizeof(*cc) + key_size * sizeof(u8), GFP_KERNEL);
1755         if (!cc) {
1756                 ti->error = "Cannot allocate encryption context";
1757                 return -ENOMEM;
1758         }
1759         cc->key_size = key_size;
1760
1761         ti->private = cc;
1762         ret = crypt_ctr_cipher(ti, argv[0], argv[1]);
1763         if (ret < 0)
1764                 goto bad;
1765
1766         cc->dmreq_start = sizeof(struct ablkcipher_request);
1767         cc->dmreq_start += crypto_ablkcipher_reqsize(any_tfm(cc));
1768         cc->dmreq_start = ALIGN(cc->dmreq_start, __alignof__(struct dm_crypt_request));
1769
1770         if (crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc)) < CRYPTO_MINALIGN) {
1771                 /* Allocate the padding exactly */
1772                 iv_size_padding = -(cc->dmreq_start + sizeof(struct dm_crypt_request))
1773                                 & crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc));
1774         } else {
1775                 /*
1776                  * If the cipher requires greater alignment than kmalloc
1777                  * alignment, we don't know the exact position of the
1778                  * initialization vector. We must assume worst case.
1779                  */
1780                 iv_size_padding = crypto_ablkcipher_alignmask(any_tfm(cc));
1781         }
1782
1783         ret = -ENOMEM;
1784         cc->req_pool = mempool_create_kmalloc_pool(MIN_IOS, cc->dmreq_start +
1785                         sizeof(struct dm_crypt_request) + iv_size_padding + cc->iv_size);
1786         if (!cc->req_pool) {
1787                 ti->error = "Cannot allocate crypt request mempool";
1788                 goto bad;
1789         }
1790
1791         cc->per_bio_data_size = ti->per_bio_data_size =
1792                 ALIGN(sizeof(struct dm_crypt_io) + cc->dmreq_start +
1793                       sizeof(struct dm_crypt_request) + iv_size_padding + cc->iv_size,
1794                       ARCH_KMALLOC_MINALIGN);
1795
1796         cc->page_pool = mempool_create_page_pool(BIO_MAX_PAGES, 0);
1797         if (!cc->page_pool) {
1798                 ti->error = "Cannot allocate page mempool";
1799                 goto bad;
1800         }
1801
1802         cc->bs = bioset_create(MIN_IOS, 0);
1803         if (!cc->bs) {
1804                 ti->error = "Cannot allocate crypt bioset";
1805                 goto bad;
1806         }
1807
1808         mutex_init(&cc->bio_alloc_lock);
1809
1810         ret = -EINVAL;
1811         if (sscanf(argv[2], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) {
1812                 ti->error = "Invalid iv_offset sector";
1813                 goto bad;
1814         }
1815         cc->iv_offset = tmpll;
1816
1817         ret = dm_get_device(ti, argv[3], dm_table_get_mode(ti->table), &cc->dev);
1818         if (ret) {
1819                 ti->error = "Device lookup failed";
1820                 goto bad;
1821         }
1822
1823         ret = -EINVAL;
1824         if (sscanf(argv[4], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) {
1825                 ti->error = "Invalid device sector";
1826                 goto bad;
1827         }
1828         cc->start = tmpll;
1829
1830         argv += 5;
1831         argc -= 5;
1832
1833         /* Optional parameters */
1834         if (argc) {
1835                 as.argc = argc;
1836                 as.argv = argv;
1837
1838                 ret = dm_read_arg_group(_args, &as, &opt_params, &ti->error);
1839                 if (ret)
1840                         goto bad;
1841
1842                 ret = -EINVAL;
1843                 while (opt_params--) {
1844                         opt_string = dm_shift_arg(&as);
1845                         if (!opt_string) {
1846                                 ti->error = "Not enough feature arguments";
1847                                 goto bad;
1848                         }
1849
1850                         if (!strcasecmp(opt_string, "allow_discards"))
1851                                 ti->num_discard_bios = 1;
1852
1853                         else if (!strcasecmp(opt_string, "same_cpu_crypt"))
1854                                 set_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
1855
1856                         else if (!strcasecmp(opt_string, "submit_from_crypt_cpus"))
1857                                 set_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
1858
1859                         else {
1860                                 ti->error = "Invalid feature arguments";
1861                                 goto bad;
1862                         }
1863                 }
1864         }
1865
1866         ret = -ENOMEM;
1867         cc->io_queue = alloc_workqueue("kcryptd_io", WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1868         if (!cc->io_queue) {
1869                 ti->error = "Couldn't create kcryptd io queue";
1870                 goto bad;
1871         }
1872
1873         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
1874                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd", WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1875         else
1876                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd", WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM | WQ_UNBOUND,
1877                                                   num_online_cpus());
1878         if (!cc->crypt_queue) {
1879                 ti->error = "Couldn't create kcryptd queue";
1880                 goto bad;
1881         }
1882
1883         init_waitqueue_head(&cc->write_thread_wait);
1884         cc->write_tree = RB_ROOT;
1885
1886         cc->write_thread = kthread_create(dmcrypt_write, cc, "dmcrypt_write");
1887         if (IS_ERR(cc->write_thread)) {
1888                 ret = PTR_ERR(cc->write_thread);
1889                 cc->write_thread = NULL;
1890                 ti->error = "Couldn't spawn write thread";
1891                 goto bad;
1892         }
1893         wake_up_process(cc->write_thread);
1894
1895         ti->num_flush_bios = 1;
1896         ti->discard_zeroes_data_unsupported = true;
1897
1898         return 0;
1899
1900 bad:
1901         crypt_dtr(ti);
1902         return ret;
1903 }
1904
1905 static int crypt_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1906 {
1907         struct dm_crypt_io *io;
1908         struct crypt_config *cc = ti->private;
1909
1910         /*
1911          * If bio is REQ_FLUSH or REQ_DISCARD, just bypass crypt queues.
1912          * - for REQ_FLUSH device-mapper core ensures that no IO is in-flight
1913          * - for REQ_DISCARD caller must use flush if IO ordering matters
1914          */
1915         if (unlikely(bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_DISCARD))) {
1916                 bio->bi_bdev = cc->dev->bdev;
1917                 if (bio_sectors(bio))
1918                         bio->bi_iter.bi_sector = cc->start +
1919                                 dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector);
1920                 return DM_MAPIO_REMAPPED;
1921         }
1922
1923         io = dm_per_bio_data(bio, cc->per_bio_data_size);
1924         crypt_io_init(io, cc, bio, dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector));
1925         io->ctx.req = (struct ablkcipher_request *)(io + 1);
1926
1927         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
1928                 if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOWAIT))
1929                         kcryptd_queue_read(io);
1930         } else
1931                 kcryptd_queue_crypt(io);
1932
1933         return DM_MAPIO_SUBMITTED;
1934 }
1935
1936 static void crypt_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
1937                          unsigned status_flags, char *result, unsigned maxlen)
1938 {
1939         struct crypt_config *cc = ti->private;
1940         unsigned i, sz = 0;
1941         int num_feature_args = 0;
1942
1943         switch (type) {
1944         case STATUSTYPE_INFO:
1945                 result[0] = '\0';
1946                 break;
1947
1948         case STATUSTYPE_TABLE:
1949                 DMEMIT("%s ", cc->cipher_string);
1950
1951                 if (cc->key_size > 0)
1952                         for (i = 0; i < cc->key_size; i++)
1953                                 DMEMIT("%02x", cc->key[i]);
1954                 else
1955                         DMEMIT("-");
1956
1957                 DMEMIT(" %llu %s %llu", (unsigned long long)cc->iv_offset,
1958                                 cc->dev->name, (unsigned long long)cc->start);
1959
1960                 num_feature_args += !!ti->num_discard_bios;
1961                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
1962                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
1963                 if (num_feature_args) {
1964                         DMEMIT(" %d", num_feature_args);
1965                         if (ti->num_discard_bios)
1966                                 DMEMIT(" allow_discards");
1967                         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
1968                                 DMEMIT(" same_cpu_crypt");
1969                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags))
1970                                 DMEMIT(" submit_from_crypt_cpus");
1971                 }
1972
1973                 break;
1974         }
1975 }
1976
1977 static void crypt_postsuspend(struct dm_target *ti)
1978 {
1979         struct crypt_config *cc = ti->private;
1980
1981         set_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
1982 }
1983
1984 static int crypt_preresume(struct dm_target *ti)
1985 {
1986         struct crypt_config *cc = ti->private;
1987
1988         if (!test_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags)) {
1989                 DMERR("aborting resume - crypt key is not set.");
1990                 return -EAGAIN;
1991         }
1992
1993         return 0;
1994 }
1995
1996 static void crypt_resume(struct dm_target *ti)
1997 {
1998         struct crypt_config *cc = ti->private;
1999
2000         clear_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
2001 }
2002
2003 /* Message interface
2004  *      key set <key>
2005  *      key wipe
2006  */
2007 static int crypt_message(struct dm_target *ti, unsigned argc, char **argv)
2008 {
2009         struct crypt_config *cc = ti->private;
2010         int ret = -EINVAL;
2011
2012         if (argc < 2)
2013                 goto error;
2014
2015         if (!strcasecmp(argv[0], "key")) {
2016                 if (!test_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags)) {
2017                         DMWARN("not suspended during key manipulation.");
2018                         return -EINVAL;
2019                 }
2020                 if (argc == 3 && !strcasecmp(argv[1], "set")) {
2021                         ret = crypt_set_key(cc, argv[2]);
2022                         if (ret)
2023                                 return ret;
2024                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init)
2025                                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
2026                         return ret;
2027                 }
2028                 if (argc == 2 && !strcasecmp(argv[1], "wipe")) {
2029                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->wipe) {
2030                                 ret = cc->iv_gen_ops->wipe(cc);
2031                                 if (ret)
2032                                         return ret;
2033                         }
2034                         return crypt_wipe_key(cc);
2035                 }
2036         }
2037
2038 error:
2039         DMWARN("unrecognised message received.");
2040         return -EINVAL;
2041 }
2042
2043 static int crypt_iterate_devices(struct dm_target *ti,
2044                                  iterate_devices_callout_fn fn, void *data)
2045 {
2046         struct crypt_config *cc = ti->private;
2047
2048         return fn(ti, cc->dev, cc->start, ti->len, data);
2049 }
2050
2051 static void crypt_io_hints(struct dm_target *ti, struct queue_limits *limits)
2052 {
2053         /*
2054          * Unfortunate constraint that is required to avoid the potential
2055          * for exceeding underlying device's max_segments limits -- due to
2056          * crypt_alloc_buffer() possibly allocating pages for the encryption
2057          * bio that are not as physically contiguous as the original bio.
2058          */
2059         limits->max_segment_size = PAGE_SIZE;
2060 }
2061
2062 static struct target_type crypt_target = {
2063         .name   = "crypt",
2064         .version = {1, 14, 1},
2065         .module = THIS_MODULE,
2066         .ctr    = crypt_ctr,
2067         .dtr    = crypt_dtr,
2068         .map    = crypt_map,
2069         .status = crypt_status,
2070         .postsuspend = crypt_postsuspend,
2071         .preresume = crypt_preresume,
2072         .resume = crypt_resume,
2073         .message = crypt_message,
2074         .iterate_devices = crypt_iterate_devices,
2075         .io_hints = crypt_io_hints,
2076 };
2077
2078 static int __init dm_crypt_init(void)
2079 {
2080         int r;
2081
2082         r = dm_register_target(&crypt_target);
2083         if (r < 0)
2084                 DMERR("register failed %d", r);
2085
2086         return r;
2087 }
2088
2089 static void __exit dm_crypt_exit(void)
2090 {
2091         dm_unregister_target(&crypt_target);
2092 }
2093
2094 module_init(dm_crypt_init);
2095 module_exit(dm_crypt_exit);
2096
2097 MODULE_AUTHOR("Jana Saout <jana@saout.de>");
2098 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " target for transparent encryption / decryption");
2099 MODULE_LICENSE("GPL");