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 #include <crypto/skcipher.h>
  32
  33 #include <linux/device-mapper.h>
  34
  35 #define DM_MSG_PREFIX "crypt"
  36
  37 /*
  38  * context holding the current state of a multi-part conversion
  39  */
  40 struct convert_context {
  41         struct completion restart;
  42         struct bio *bio_in;
  43         struct bio *bio_out;
  44         struct bvec_iter iter_in;
  45         struct bvec_iter iter_out;
  46         sector_t cc_sector;
  47         atomic_t cc_pending;
  48         struct skcipher_request *req;
  49 };
  50
  51 /*
  52  * per bio private data
  53  */
  54 struct dm_crypt_io {
  55         struct crypt_config *cc;
  56         struct bio *base_bio;
  57         struct work_struct work;
  58
  59         struct convert_context ctx;
  60
  61         atomic_t io_pending;
  62         int error;
  63         sector_t sector;
  64
  65         struct rb_node rb_node;
  66 } CRYPTO_MINALIGN_ATTR;
  67
  68 struct dm_crypt_request {
  69         struct convert_context *ctx;
  70         struct scatterlist sg_in;
  71         struct scatterlist sg_out;
  72         sector_t iv_sector;
  73 };
  74
  75 struct crypt_config;
  76
  77 struct crypt_iv_operations {
  78         int (*ctr)(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
  79                    const char *opts);
  80         void (*dtr)(struct crypt_config *cc);
  81         int (*init)(struct crypt_config *cc);
  82         int (*wipe)(struct crypt_config *cc);
  83         int (*generator)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
  84                          struct dm_crypt_request *dmreq);
  85         int (*post)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
  86                     struct dm_crypt_request *dmreq);
  87 };
  88
  89 struct iv_essiv_private {
  90         struct crypto_ahash *hash_tfm;
  91         u8 *salt;
  92 };
  93
  94 struct iv_benbi_private {
  95         int shift;
  96 };
  97
  98 #define LMK_SEED_SIZE 64 /* hash + 0 */
  99 struct iv_lmk_private {
 100         struct crypto_shash *hash_tfm;
 101         u8 *seed;
 102 };
 103
 104 #define TCW_WHITENING_SIZE 16
 105 struct iv_tcw_private {
 106         struct crypto_shash *crc32_tfm;
 107         u8 *iv_seed;
 108         u8 *whitening;
 109 };
 110
 111 /*
 112  * Crypt: maps a linear range of a block device
 113  * and encrypts / decrypts at the same time.
 114  */
 115 enum flags { DM_CRYPT_SUSPENDED, DM_CRYPT_KEY_VALID,
 116              DM_CRYPT_SAME_CPU, DM_CRYPT_NO_OFFLOAD };
 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_skcipher **tfms;
 157         unsigned tfms_count;
 158
 159         /*
 160          * Layout of each crypto request:
 161          *
 162          *   struct skcipher_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        64
 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_skcipher *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         AHASH_REQUEST_ON_STACK(req, essiv->hash_tfm);
 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         ahash_request_set_tfm(req, essiv->hash_tfm);
 273         ahash_request_set_callback(req, CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP, NULL, NULL);
 274         ahash_request_set_crypt(req, &sg, essiv->salt, cc->key_size);
 275
 276         err = crypto_ahash_digest(req);
 277         ahash_request_zero(req);
 278         if (err)
 279                 return err;
 280
 281         essiv_tfm = cc->iv_private;
 282
 283         err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt,
 284                             crypto_ahash_digestsize(essiv->hash_tfm));
 285         if (err)
 286                 return err;
 287
 288         return 0;
 289 }
 290
 291 /* Wipe salt and reset key derived from volume key */
 292 static int crypt_iv_essiv_wipe(struct crypt_config *cc)
 293 {
 294         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 295         unsigned salt_size = crypto_ahash_digestsize(essiv->hash_tfm);
 296         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 297         int r, err = 0;
 298
 299         memset(essiv->salt, 0, salt_size);
 300
 301         essiv_tfm = cc->iv_private;
 302         r = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, essiv->salt, salt_size);
 303         if (r)
 304                 err = r;
 305
 306         return err;
 307 }
 308
 309 /* Set up per cpu cipher state */
 310 static struct crypto_cipher *setup_essiv_cpu(struct crypt_config *cc,
 311                                              struct dm_target *ti,
 312                                              u8 *salt, unsigned saltsize)
 313 {
 314         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 315         int err;
 316
 317         /* Setup the essiv_tfm with the given salt */
 318         essiv_tfm = crypto_alloc_cipher(cc->cipher, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 319         if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 320                 ti->error = "Error allocating crypto tfm for ESSIV";
 321                 return essiv_tfm;
 322         }
 323
 324         if (crypto_cipher_blocksize(essiv_tfm) !=
 325             crypto_skcipher_ivsize(any_tfm(cc))) {
 326                 ti->error = "Block size of ESSIV cipher does "
 327                             "not match IV size of block cipher";
 328                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 329                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 330         }
 331
 332         err = crypto_cipher_setkey(essiv_tfm, salt, saltsize);
 333         if (err) {
 334                 ti->error = "Failed to set key for ESSIV cipher";
 335                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 336                 return ERR_PTR(err);
 337         }
 338
 339         return essiv_tfm;
 340 }
 341
 342 static void crypt_iv_essiv_dtr(struct crypt_config *cc)
 343 {
 344         struct crypto_cipher *essiv_tfm;
 345         struct iv_essiv_private *essiv = &cc->iv_gen_private.essiv;
 346
 347         crypto_free_ahash(essiv->hash_tfm);
 348         essiv->hash_tfm = NULL;
 349
 350         kzfree(essiv->salt);
 351         essiv->salt = NULL;
 352
 353         essiv_tfm = cc->iv_private;
 354
 355         if (essiv_tfm)
 356                 crypto_free_cipher(essiv_tfm);
 357
 358         cc->iv_private = NULL;
 359 }
 360
 361 static int crypt_iv_essiv_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 362                               const char *opts)
 363 {
 364         struct crypto_cipher *essiv_tfm = NULL;
 365         struct crypto_ahash *hash_tfm = NULL;
 366         u8 *salt = NULL;
 367         int err;
 368
 369         if (!opts) {
 370                 ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
 371                 return -EINVAL;
 372         }
 373
 374         /* Allocate hash algorithm */
 375         hash_tfm = crypto_alloc_ahash(opts, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 376         if (IS_ERR(hash_tfm)) {
 377                 ti->error = "Error initializing ESSIV hash";
 378                 err = PTR_ERR(hash_tfm);
 379                 goto bad;
 380         }
 381
 382         salt = kzalloc(crypto_ahash_digestsize(hash_tfm), GFP_KERNEL);
 383         if (!salt) {
 384                 ti->error = "Error kmallocing salt storage in ESSIV";
 385                 err = -ENOMEM;
 386                 goto bad;
 387         }
 388
 389         cc->iv_gen_private.essiv.salt = salt;
 390         cc->iv_gen_private.essiv.hash_tfm = hash_tfm;
 391
 392         essiv_tfm = setup_essiv_cpu(cc, ti, salt,
 393                                 crypto_ahash_digestsize(hash_tfm));
 394         if (IS_ERR(essiv_tfm)) {
 395                 crypt_iv_essiv_dtr(cc);
 396                 return PTR_ERR(essiv_tfm);
 397         }
 398         cc->iv_private = essiv_tfm;
 399
 400         return 0;
 401
 402 bad:
 403         if (hash_tfm && !IS_ERR(hash_tfm))
 404                 crypto_free_ahash(hash_tfm);
 405         kfree(salt);
 406         return err;
 407 }
 408
 409 static int crypt_iv_essiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 410                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 411 {
 412         struct crypto_cipher *essiv_tfm = cc->iv_private;
 413
 414         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 415         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 416         crypto_cipher_encrypt_one(essiv_tfm, iv, iv);
 417
 418         return 0;
 419 }
 420
 421 static int crypt_iv_benbi_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 422                               const char *opts)
 423 {
 424         unsigned bs = crypto_skcipher_blocksize(any_tfm(cc));
 425         int log = ilog2(bs);
 426
 427         /* we need to calculate how far we must shift the sector count
 428          * to get the cipher block count, we use this shift in _gen */
 429
 430         if (1 << log != bs) {
 431                 ti->error = "cypher blocksize is not a power of 2";
 432                 return -EINVAL;
 433         }
 434
 435         if (log > 9) {
 436                 ti->error = "cypher blocksize is > 512";
 437                 return -EINVAL;
 438         }
 439
 440         cc->iv_gen_private.benbi.shift = 9 - log;
 441
 442         return 0;
 443 }
 444
 445 static void crypt_iv_benbi_dtr(struct crypt_config *cc)
 446 {
 447 }
 448
 449 static int crypt_iv_benbi_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 450                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 451 {
 452         __be64 val;
 453
 454         memset(iv, 0, cc->iv_size - sizeof(u64)); /* rest is cleared below */
 455
 456         val = cpu_to_be64(((u64)dmreq->iv_sector << cc->iv_gen_private.benbi.shift) + 1);
 457         put_unaligned(val, (__be64 *)(iv + cc->iv_size - sizeof(u64)));
 458
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 static int crypt_iv_null_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 463                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 464 {
 465         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 466
 467         return 0;
 468 }
 469
 470 static void crypt_iv_lmk_dtr(struct crypt_config *cc)
 471 {
 472         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 473
 474         if (lmk->hash_tfm && !IS_ERR(lmk->hash_tfm))
 475                 crypto_free_shash(lmk->hash_tfm);
 476         lmk->hash_tfm = NULL;
 477
 478         kzfree(lmk->seed);
 479         lmk->seed = NULL;
 480 }
 481
 482 static int crypt_iv_lmk_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 483                             const char *opts)
 484 {
 485         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 486
 487         lmk->hash_tfm = crypto_alloc_shash("md5", 0, 0);
 488         if (IS_ERR(lmk->hash_tfm)) {
 489                 ti->error = "Error initializing LMK hash";
 490                 return PTR_ERR(lmk->hash_tfm);
 491         }
 492
 493         /* No seed in LMK version 2 */
 494         if (cc->key_parts == cc->tfms_count) {
 495                 lmk->seed = NULL;
 496                 return 0;
 497         }
 498
 499         lmk->seed = kzalloc(LMK_SEED_SIZE, GFP_KERNEL);
 500         if (!lmk->seed) {
 501                 crypt_iv_lmk_dtr(cc);
 502                 ti->error = "Error kmallocing seed storage in LMK";
 503                 return -ENOMEM;
 504         }
 505
 506         return 0;
 507 }
 508
 509 static int crypt_iv_lmk_init(struct crypt_config *cc)
 510 {
 511         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 512         int subkey_size = cc->key_size / cc->key_parts;
 513
 514         /* LMK seed is on the position of LMK_KEYS + 1 key */
 515         if (lmk->seed)
 516                 memcpy(lmk->seed, cc->key + (cc->tfms_count * subkey_size),
 517                        crypto_shash_digestsize(lmk->hash_tfm));
 518
 519         return 0;
 520 }
 521
 522 static int crypt_iv_lmk_wipe(struct crypt_config *cc)
 523 {
 524         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 525
 526         if (lmk->seed)
 527                 memset(lmk->seed, 0, LMK_SEED_SIZE);
 528
 529         return 0;
 530 }
 531
 532 static int crypt_iv_lmk_one(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 533                             struct dm_crypt_request *dmreq,
 534                             u8 *data)
 535 {
 536         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 537         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, lmk->hash_tfm);
 538         struct md5_state md5state;
 539         __le32 buf[4];
 540         int i, r;
 541
 542         desc->tfm = lmk->hash_tfm;
 543         desc->flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 544
 545         r = crypto_shash_init(desc);
 546         if (r)
 547                 return r;
 548
 549         if (lmk->seed) {
 550                 r = crypto_shash_update(desc, lmk->seed, LMK_SEED_SIZE);
 551                 if (r)
 552                         return r;
 553         }
 554
 555         /* Sector is always 512B, block size 16, add data of blocks 1-31 */
 556         r = crypto_shash_update(desc, data + 16, 16 * 31);
 557         if (r)
 558                 return r;
 559
 560         /* Sector is cropped to 56 bits here */
 561         buf[0] = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xFFFFFFFF);
 562         buf[1] = cpu_to_le32((((u64)dmreq->iv_sector >> 32) & 0x00FFFFFF) | 0x80000000);
 563         buf[2] = cpu_to_le32(4024);
 564         buf[3] = 0;
 565         r = crypto_shash_update(desc, (u8 *)buf, sizeof(buf));
 566         if (r)
 567                 return r;
 568
 569         /* No MD5 padding here */
 570         r = crypto_shash_export(desc, &md5state);
 571         if (r)
 572                 return r;
 573
 574         for (i = 0; i < MD5_HASH_WORDS; i++)
 575                 __cpu_to_le32s(&md5state.hash[i]);
 576         memcpy(iv, &md5state.hash, cc->iv_size);
 577
 578         return 0;
 579 }
 580
 581 static int crypt_iv_lmk_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 582                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 583 {
 584         u8 *src;
 585         int r = 0;
 586
 587         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
 588                 src = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_in));
 589                 r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, src + dmreq->sg_in.offset);
 590                 kunmap_atomic(src);
 591         } else
 592                 memset(iv, 0, cc->iv_size);
 593
 594         return r;
 595 }
 596
 597 static int crypt_iv_lmk_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 598                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 599 {
 600         u8 *dst;
 601         int r;
 602
 603         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE)
 604                 return 0;
 605
 606         dst = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_out));
 607         r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, dst + dmreq->sg_out.offset);
 608
 609         /* Tweak the first block of plaintext sector */
 610         if (!r)
 611                 crypto_xor(dst + dmreq->sg_out.offset, iv, cc->iv_size);
 612
 613         kunmap_atomic(dst);
 614         return r;
 615 }
 616
 617 static void crypt_iv_tcw_dtr(struct crypt_config *cc)
 618 {
 619         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 620
 621         kzfree(tcw->iv_seed);
 622         tcw->iv_seed = NULL;
 623         kzfree(tcw->whitening);
 624         tcw->whitening = NULL;
 625
 626         if (tcw->crc32_tfm && !IS_ERR(tcw->crc32_tfm))
 627                 crypto_free_shash(tcw->crc32_tfm);
 628         tcw->crc32_tfm = NULL;
 629 }
 630
 631 static int crypt_iv_tcw_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 632                             const char *opts)
 633 {
 634         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 635
 636         if (cc->key_size <= (cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE)) {
 637                 ti->error = "Wrong key size for TCW";
 638                 return -EINVAL;
 639         }
 640
 641         tcw->crc32_tfm = crypto_alloc_shash("crc32", 0, 0);
 642         if (IS_ERR(tcw->crc32_tfm)) {
 643                 ti->error = "Error initializing CRC32 in TCW";
 644                 return PTR_ERR(tcw->crc32_tfm);
 645         }
 646
 647         tcw->iv_seed = kzalloc(cc->iv_size, GFP_KERNEL);
 648         tcw->whitening = kzalloc(TCW_WHITENING_SIZE, GFP_KERNEL);
 649         if (!tcw->iv_seed || !tcw->whitening) {
 650                 crypt_iv_tcw_dtr(cc);
 651                 ti->error = "Error allocating seed storage in TCW";
 652                 return -ENOMEM;
 653         }
 654
 655         return 0;
 656 }
 657
 658 static int crypt_iv_tcw_init(struct crypt_config *cc)
 659 {
 660         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 661         int key_offset = cc->key_size - cc->iv_size - TCW_WHITENING_SIZE;
 662
 663         memcpy(tcw->iv_seed, &cc->key[key_offset], cc->iv_size);
 664         memcpy(tcw->whitening, &cc->key[key_offset + cc->iv_size],
 665                TCW_WHITENING_SIZE);
 666
 667         return 0;
 668 }
 669
 670 static int crypt_iv_tcw_wipe(struct crypt_config *cc)
 671 {
 672         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 673
 674         memset(tcw->iv_seed, 0, cc->iv_size);
 675         memset(tcw->whitening, 0, TCW_WHITENING_SIZE);
 676
 677         return 0;
 678 }
 679
 680 static int crypt_iv_tcw_whitening(struct crypt_config *cc,
 681                                   struct dm_crypt_request *dmreq,
 682                                   u8 *data)
 683 {
 684         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 685         __le64 sector = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 686         u8 buf[TCW_WHITENING_SIZE];
 687         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, tcw->crc32_tfm);
 688         int i, r;
 689
 690         /* xor whitening with sector number */
 691         memcpy(buf, tcw->whitening, TCW_WHITENING_SIZE);
 692         crypto_xor(buf, (u8 *)&sector, 8);
 693         crypto_xor(&buf[8], (u8 *)&sector, 8);
 694
 695         /* calculate crc32 for every 32bit part and xor it */
 696         desc->tfm = tcw->crc32_tfm;
 697         desc->flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
 698         for (i = 0; i < 4; i++) {
 699                 r = crypto_shash_init(desc);
 700                 if (r)
 701                         goto out;
 702                 r = crypto_shash_update(desc, &buf[i * 4], 4);
 703                 if (r)
 704                         goto out;
 705                 r = crypto_shash_final(desc, &buf[i * 4]);
 706                 if (r)
 707                         goto out;
 708         }
 709         crypto_xor(&buf[0], &buf[12], 4);
 710         crypto_xor(&buf[4], &buf[8], 4);
 711
 712         /* apply whitening (8 bytes) to whole sector */
 713         for (i = 0; i < ((1 << SECTOR_SHIFT) / 8); i++)
 714                 crypto_xor(data + i * 8, buf, 8);
 715 out:
 716         memzero_explicit(buf, sizeof(buf));
 717         return r;
 718 }
 719
 720 static int crypt_iv_tcw_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 721                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 722 {
 723         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 724         __le64 sector = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 725         u8 *src;
 726         int r = 0;
 727
 728         /* Remove whitening from ciphertext */
 729         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
 730                 src = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_in));
 731                 r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, src + dmreq->sg_in.offset);
 732                 kunmap_atomic(src);
 733         }
 734
 735         /* Calculate IV */
 736         memcpy(iv, tcw->iv_seed, cc->iv_size);
 737         crypto_xor(iv, (u8 *)&sector, 8);
 738         if (cc->iv_size > 8)
 739                 crypto_xor(&iv[8], (u8 *)&sector, cc->iv_size - 8);
 740
 741         return r;
 742 }
 743
 744 static int crypt_iv_tcw_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 745                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 746 {
 747         u8 *dst;
 748         int r;
 749
 750         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
 751                 return 0;
 752
 753         /* Apply whitening on ciphertext */
 754         dst = kmap_atomic(sg_page(&dmreq->sg_out));
 755         r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, dst + dmreq->sg_out.offset);
 756         kunmap_atomic(dst);
 757
 758         return r;
 759 }
 760
 761 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain_ops = {
 762         .generator = crypt_iv_plain_gen
 763 };
 764
 765 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64_ops = {
 766         .generator = crypt_iv_plain64_gen
 767 };
 768
 769 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_essiv_ops = {
 770         .ctr       = crypt_iv_essiv_ctr,
 771         .dtr       = crypt_iv_essiv_dtr,
 772         .init      = crypt_iv_essiv_init,
 773         .wipe      = crypt_iv_essiv_wipe,
 774         .generator = crypt_iv_essiv_gen
 775 };
 776
 777 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_benbi_ops = {
 778         .ctr       = crypt_iv_benbi_ctr,
 779         .dtr       = crypt_iv_benbi_dtr,
 780         .generator = crypt_iv_benbi_gen
 781 };
 782
 783 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_null_ops = {
 784         .generator = crypt_iv_null_gen
 785 };
 786
 787 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_lmk_ops = {
 788         .ctr       = crypt_iv_lmk_ctr,
 789         .dtr       = crypt_iv_lmk_dtr,
 790         .init      = crypt_iv_lmk_init,
 791         .wipe      = crypt_iv_lmk_wipe,
 792         .generator = crypt_iv_lmk_gen,
 793         .post      = crypt_iv_lmk_post
 794 };
 795
 796 static struct crypt_iv_operations crypt_iv_tcw_ops = {
 797         .ctr       = crypt_iv_tcw_ctr,
 798         .dtr       = crypt_iv_tcw_dtr,
 799         .init      = crypt_iv_tcw_init,
 800         .wipe      = crypt_iv_tcw_wipe,
 801         .generator = crypt_iv_tcw_gen,
 802         .post      = crypt_iv_tcw_post
 803 };
 804
 805 static void crypt_convert_init(struct crypt_config *cc,
 806                                struct convert_context *ctx,
 807                                struct bio *bio_out, struct bio *bio_in,
 808                                sector_t sector)
 809 {
 810         ctx->bio_in = bio_in;
 811         ctx->bio_out = bio_out;
 812         if (bio_in)
 813                 ctx->iter_in = bio_in->bi_iter;
 814         if (bio_out)
 815                 ctx->iter_out = bio_out->bi_iter;
 816         ctx->cc_sector = sector + cc->iv_offset;
 817         init_completion(&ctx->restart);
 818 }
 819
 820 static struct dm_crypt_request *dmreq_of_req(struct crypt_config *cc,
 821                                              struct skcipher_request *req)
 822 {
 823         return (struct dm_crypt_request *)((char *)req + cc->dmreq_start);
 824 }
 825
 826 static struct skcipher_request *req_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
 827                                                struct dm_crypt_request *dmreq)
 828 {
 829         return (struct skcipher_request *)((char *)dmreq - cc->dmreq_start);
 830 }
 831
 832 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
 833                        struct dm_crypt_request *dmreq)
 834 {
 835         return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
 836                 crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc)) + 1);
 837 }
 838
 839 static int crypt_convert_block(struct crypt_config *cc,
 840                                struct convert_context *ctx,
 841                                struct skcipher_request *req)
 842 {
 843         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
 844         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
 845         struct dm_crypt_request *dmreq;
 846         u8 *iv;
 847         int r;
 848
 849         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
 850         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
 851
 852         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
 853         dmreq->ctx = ctx;
 854         sg_init_table(&dmreq->sg_in, 1);
 855         sg_set_page(&dmreq->sg_in, bv_in.bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 856                     bv_in.bv_offset);
 857
 858         sg_init_table(&dmreq->sg_out, 1);
 859         sg_set_page(&dmreq->sg_out, bv_out.bv_page, 1 << SECTOR_SHIFT,
 860                     bv_out.bv_offset);
 861
 862         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, 1 << SECTOR_SHIFT);
 863         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, 1 << SECTOR_SHIFT);
 864
 865         if (cc->iv_gen_ops) {
 866                 r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, iv, dmreq);
 867                 if (r < 0)
 868                         return r;
 869         }
 870
 871         skcipher_request_set_crypt(req, &dmreq->sg_in, &dmreq->sg_out,
 872                                    1 << SECTOR_SHIFT, iv);
 873
 874         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE)
 875                 r = crypto_skcipher_encrypt(req);
 876         else
 877                 r = crypto_skcipher_decrypt(req);
 878
 879         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
 880                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, iv, dmreq);
 881
 882         return r;
 883 }
 884
 885 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
 886                                int error);
 887
 888 static void crypt_alloc_req(struct crypt_config *cc,
 889                             struct convert_context *ctx)
 890 {
 891         unsigned key_index = ctx->cc_sector & (cc->tfms_count - 1);
 892
 893         if (!ctx->req)
 894                 ctx->req = mempool_alloc(cc->req_pool, GFP_NOIO);
 895
 896         skcipher_request_set_tfm(ctx->req, cc->tfms[key_index]);
 897
 898         /*
 899          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
 900          * requests if driver request queue is full.
 901          */
 902         skcipher_request_set_callback(ctx->req,
 903             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG | CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 904             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->req));
 905 }
 906
 907 static void crypt_free_req(struct crypt_config *cc,
 908                            struct skcipher_request *req, struct bio *base_bio)
 909 {
 910         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
 911
 912         if ((struct skcipher_request *)(io + 1) != req)
 913                 mempool_free(req, cc->req_pool);
 914 }
 915
 916 /*
 917  * Encrypt / decrypt data from one bio to another one (can be the same one)
 918  */
 919 static int crypt_convert(struct crypt_config *cc,
 920                          struct convert_context *ctx)
 921 {
 922         int r;
 923
 924         atomic_set(&ctx->cc_pending, 1);
 925
 926         while (ctx->iter_in.bi_size && ctx->iter_out.bi_size) {
 927
 928                 crypt_alloc_req(cc, ctx);
 929
 930                 atomic_inc(&ctx->cc_pending);
 931
 932                 r = crypt_convert_block(cc, ctx, ctx->req);
 933
 934                 switch (r) {
 935                 /*
 936                  * The request was queued by a crypto driver
 937                  * but the driver request queue is full, let's wait.
 938                  */
 939                 case -EBUSY:
 940                         wait_for_completion(&ctx->restart);
 941                         reinit_completion(&ctx->restart);
 942                         /* fall through */
 943                 /*
 944                  * The request is queued and processed asynchronously,
 945                  * completion function kcryptd_async_done() will be called.
 946                  */
 947                 case -EINPROGRESS:
 948                         ctx->req = NULL;
 949                         ctx->cc_sector++;
 950                         continue;
 951                 /*
 952                  * The request was already processed (synchronously).
 953                  */
 954                 case 0:
 955                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
 956                         ctx->cc_sector++;
 957                         cond_resched();
 958                         continue;
 959
 960                 /* There was an error while processing the request. */
 961                 default:
 962                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
 963                         return r;
 964                 }
 965         }
 966
 967         return 0;
 968 }
 969
 970 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone);
 971
 972 /*
 973  * Generate a new unfragmented bio with the given size
 974  * This should never violate the device limitations (but only because
 975  * max_segment_size is being constrained to PAGE_SIZE).
 976  *
 977  * This function may be called concurrently. If we allocate from the mempool
 978  * concurrently, there is a possibility of deadlock. For example, if we have
 979  * mempool of 256 pages, two processes, each wanting 256, pages allocate from
 980  * the mempool concurrently, it may deadlock in a situation where both processes
 981  * have allocated 128 pages and the mempool is exhausted.
 982  *
 983  * In order to avoid this scenario we allocate the pages under a mutex.
 984  *
 985  * In order to not degrade performance with excessive locking, we try
 986  * non-blocking allocations without a mutex first but on failure we fallback
 987  * to blocking allocations with a mutex.
 988  */
 989 static struct bio *crypt_alloc_buffer(struct dm_crypt_io *io, unsigned size)
 990 {
 991         struct crypt_config *cc = io->cc;
 992         struct bio *clone;
 993         unsigned int nr_iovecs = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 994         gfp_t gfp_mask = GFP_NOWAIT | __GFP_HIGHMEM;
 995         unsigned i, len, remaining_size;
 996         struct page *page;
 997         struct bio_vec *bvec;
 998
 999 retry:
1000         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1001                 mutex_lock(&cc->bio_alloc_lock);
1002
1003         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, cc->bs);
1004         if (!clone)
1005                 goto return_clone;
1006
1007         clone_init(io, clone);
1008
1009         remaining_size = size;
1010
1011         for (i = 0; i < nr_iovecs; i++) {
1012                 page = mempool_alloc(cc->page_pool, gfp_mask);
1013                 if (!page) {
1014                         crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1015                         bio_put(clone);
1016                         gfp_mask |= __GFP_DIRECT_RECLAIM;
1017                         goto retry;
1018                 }
1019
1020                 len = (remaining_size > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : remaining_size;
1021
1022                 bvec = &clone->bi_io_vec[clone->bi_vcnt++];
1023                 bvec->bv_page = page;
1024                 bvec->bv_len = len;
1025                 bvec->bv_offset = 0;
1026
1027                 clone->bi_iter.bi_size += len;
1028
1029                 remaining_size -= len;
1030         }
1031
1032 return_clone:
1033         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1034                 mutex_unlock(&cc->bio_alloc_lock);
1035
1036         return clone;
1037 }
1038
1039 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone)
1040 {
1041         unsigned int i;
1042         struct bio_vec *bv;
1043
1044         bio_for_each_segment_all(bv, clone, i) {
1045                 BUG_ON(!bv->bv_page);
1046                 mempool_free(bv->bv_page, cc->page_pool);
1047                 bv->bv_page = NULL;
1048         }
1049 }
1050
1051 static void crypt_io_init(struct dm_crypt_io *io, struct crypt_config *cc,
1052                           struct bio *bio, sector_t sector)
1053 {
1054         io->cc = cc;
1055         io->base_bio = bio;
1056         io->sector = sector;
1057         io->error = 0;
1058         io->ctx.req = NULL;
1059         atomic_set(&io->io_pending, 0);
1060 }
1061
1062 static void crypt_inc_pending(struct dm_crypt_io *io)
1063 {
1064         atomic_inc(&io->io_pending);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * One of the bios was finished. Check for completion of
1069  * the whole request and correctly clean up the buffer.
1070  */
1071 static void crypt_dec_pending(struct dm_crypt_io *io)
1072 {
1073         struct crypt_config *cc = io->cc;
1074         struct bio *base_bio = io->base_bio;
1075         int error = io->error;
1076
1077         if (!atomic_dec_and_test(&io->io_pending))
1078                 return;
1079
1080         if (io->ctx.req)
1081                 crypt_free_req(cc, io->ctx.req, base_bio);
1082
1083         base_bio->bi_error = error;
1084         bio_endio(base_bio);
1085 }
1086
1087 /*
1088  * kcryptd/kcryptd_io:
1089  *
1090  * Needed because it would be very unwise to do decryption in an
1091  * interrupt context.
1092  *
1093  * kcryptd performs the actual encryption or decryption.
1094  *
1095  * kcryptd_io performs the IO submission.
1096  *
1097  * They must be separated as otherwise the final stages could be
1098  * starved by new requests which can block in the first stages due
1099  * to memory allocation.
1100  *
1101  * The work is done per CPU global for all dm-crypt instances.
1102  * They should not depend on each other and do not block.
1103  */
1104 static void crypt_endio(struct bio *clone)
1105 {
1106         struct dm_crypt_io *io = clone->bi_private;
1107         struct crypt_config *cc = io->cc;
1108         unsigned rw = bio_data_dir(clone);
1109         int error;
1110
1111         /*
1112          * free the processed pages
1113          */
1114         if (rw == WRITE)
1115                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1116
1117         error = clone->bi_error;
1118         bio_put(clone);
1119
1120         if (rw == READ && !error) {
1121                 kcryptd_queue_crypt(io);
1122                 return;
1123         }
1124
1125         if (unlikely(error))
1126                 io->error = error;
1127
1128         crypt_dec_pending(io);
1129 }
1130
1131 static void clone_init(struct dm_crypt_io *io, struct bio *clone)
1132 {
1133         struct crypt_config *cc = io->cc;
1134
1135         clone->bi_private = io;
1136         clone->bi_end_io  = crypt_endio;
1137         clone->bi_bdev    = cc->dev->bdev;
1138         bio_set_op_attrs(clone, bio_op(io->base_bio), bio_flags(io->base_bio));
1139 }
1140
1141 static int kcryptd_io_read(struct dm_crypt_io *io, gfp_t gfp)
1142 {
1143         struct crypt_config *cc = io->cc;
1144         struct bio *clone;
1145
1146         /*
1147          * We need the original biovec array in order to decrypt
1148          * the whole bio data *afterwards* -- thanks to immutable
1149          * biovecs we don't need to worry about the block layer
1150          * modifying the biovec array; so leverage bio_clone_fast().
1151          */
1152         clone = bio_clone_fast(io->base_bio, gfp, cc->bs);
1153         if (!clone)
1154                 return 1;
1155
1156         crypt_inc_pending(io);
1157
1158         clone_init(io, clone);
1159         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1160
1161         generic_make_request(clone);
1162         return 0;
1163 }
1164
1165 static void kcryptd_io_read_work(struct work_struct *work)
1166 {
1167         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1168
1169         crypt_inc_pending(io);
1170         if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOIO))
1171                 io->error = -ENOMEM;
1172         crypt_dec_pending(io);
1173 }
1174
1175 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io)
1176 {
1177         struct crypt_config *cc = io->cc;
1178
1179         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_io_read_work);
1180         queue_work(cc->io_queue, &io->work);
1181 }
1182
1183 static void kcryptd_io_write(struct dm_crypt_io *io)
1184 {
1185         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1186
1187         generic_make_request(clone);
1188 }
1189
1190 #define crypt_io_from_node(node) rb_entry((node), struct dm_crypt_io, rb_node)
1191
1192 static int dmcrypt_write(void *data)
1193 {
1194         struct crypt_config *cc = data;
1195         struct dm_crypt_io *io;
1196
1197         while (1) {
1198                 struct rb_root write_tree;
1199                 struct blk_plug plug;
1200
1201                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1202
1203                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1204 continue_locked:
1205
1206                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
1207                         goto pop_from_list;
1208
1209                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1210                 __add_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1211
1212                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1213
1214                 if (unlikely(kthread_should_stop())) {
1215                         set_task_state(current, TASK_RUNNING);
1216                         remove_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1217                         break;
1218                 }
1219
1220                 schedule();
1221
1222                 set_task_state(current, TASK_RUNNING);
1223                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1224                 __remove_wait_queue(&cc->write_thread_wait, &wait);
1225                 goto continue_locked;
1226
1227 pop_from_list:
1228                 write_tree = cc->write_tree;
1229                 cc->write_tree = RB_ROOT;
1230                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_wait.lock);
1231
1232                 BUG_ON(rb_parent(write_tree.rb_node));
1233
1234                 /*
1235                  * Note: we cannot walk the tree here with rb_next because
1236                  * the structures may be freed when kcryptd_io_write is called.
1237                  */
1238                 blk_start_plug(&plug);
1239                 do {
1240                         io = crypt_io_from_node(rb_first(&write_tree));
1241                         rb_erase(&io->rb_node, &write_tree);
1242                         kcryptd_io_write(io);
1243                 } while (!RB_EMPTY_ROOT(&write_tree));
1244                 blk_finish_plug(&plug);
1245         }
1246         return 0;
1247 }
1248
1249 static void kcryptd_crypt_write_io_submit(struct dm_crypt_io *io, int async)
1250 {
1251         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1252         struct crypt_config *cc = io->cc;
1253         unsigned long flags;
1254         sector_t sector;
1255         struct rb_node **rbp, *parent;
1256
1257         if (unlikely(io->error < 0)) {
1258                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1259                 bio_put(clone);
1260                 crypt_dec_pending(io);
1261                 return;
1262         }
1263
1264         /* crypt_convert should have filled the clone bio */
1265         BUG_ON(io->ctx.iter_out.bi_size);
1266
1267         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1268
1269         if (likely(!async) && test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags)) {
1270                 generic_make_request(clone);
1271                 return;
1272         }
1273
1274         spin_lock_irqsave(&cc->write_thread_wait.lock, flags);
1275         rbp = &cc->write_tree.rb_node;
1276         parent = NULL;
1277         sector = io->sector;
1278         while (*rbp) {
1279                 parent = *rbp;
1280                 if (sector < crypt_io_from_node(parent)->sector)
1281                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
1282                 else
1283                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
1284         }
1285         rb_link_node(&io->rb_node, parent, rbp);
1286         rb_insert_color(&io->rb_node, &cc->write_tree);
1287
1288         wake_up_locked(&cc->write_thread_wait);
1289         spin_unlock_irqrestore(&cc->write_thread_wait.lock, flags);
1290 }
1291
1292 static void kcryptd_crypt_write_convert(struct dm_crypt_io *io)
1293 {
1294         struct crypt_config *cc = io->cc;
1295         struct bio *clone;
1296         int crypt_finished;
1297         sector_t sector = io->sector;
1298         int r;
1299
1300         /*
1301          * Prevent io from disappearing until this function completes.
1302          */
1303         crypt_inc_pending(io);
1304         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, NULL, io->base_bio, sector);
1305
1306         clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
1307         if (unlikely(!clone)) {
1308                 io->error = -EIO;
1309                 goto dec;
1310         }
1311
1312         io->ctx.bio_out = clone;
1313         io->ctx.iter_out = clone->bi_iter;
1314
1315         sector += bio_sectors(clone);
1316
1317         crypt_inc_pending(io);
1318         r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
1319         if (r)
1320                 io->error = -EIO;
1321         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending);
1322
1323         /* Encryption was already finished, submit io now */
1324         if (crypt_finished) {
1325                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
1326                 io->sector = sector;
1327         }
1328
1329 dec:
1330         crypt_dec_pending(io);
1331 }
1332
1333 static void kcryptd_crypt_read_done(struct dm_crypt_io *io)
1334 {
1335         crypt_dec_pending(io);
1336 }
1337
1338 static void kcryptd_crypt_read_convert(struct dm_crypt_io *io)
1339 {
1340         struct crypt_config *cc = io->cc;
1341         int r = 0;
1342
1343         crypt_inc_pending(io);
1344
1345         crypt_convert_init(cc, &io->ctx, io->base_bio, io->base_bio,
1346                            io->sector);
1347
1348         r = crypt_convert(cc, &io->ctx);
1349         if (r < 0)
1350                 io->error = -EIO;
1351
1352         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
1353                 kcryptd_crypt_read_done(io);
1354
1355         crypt_dec_pending(io);
1356 }
1357
1358 static void kcryptd_async_done(struct crypto_async_request *async_req,
1359                                int error)
1360 {
1361         struct dm_crypt_request *dmreq = async_req->data;
1362         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
1363         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
1364         struct crypt_config *cc = io->cc;
1365
1366         /*
1367          * A request from crypto driver backlog is going to be processed now,
1368          * finish the completion and continue in crypt_convert().
1369          * (Callback will be called for the second time for this request.)
1370          */
1371         if (error == -EINPROGRESS) {
1372                 complete(&ctx->restart);
1373                 return;
1374         }
1375
1376         if (!error && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1377                 error = cc->iv_gen_ops->post(cc, iv_of_dmreq(cc, dmreq), dmreq);
1378
1379         if (error < 0)
1380                 io->error = -EIO;
1381
1382         crypt_free_req(cc, req_of_dmreq(cc, dmreq), io->base_bio);
1383
1384         if (!atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending))
1385                 return;
1386
1387         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1388                 kcryptd_crypt_read_done(io);
1389         else
1390                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 1);
1391 }
1392
1393 static void kcryptd_crypt(struct work_struct *work)
1394 {
1395         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1396
1397         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
1398                 kcryptd_crypt_read_convert(io);
1399         else
1400                 kcryptd_crypt_write_convert(io);
1401 }
1402
1403 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io)
1404 {
1405         struct crypt_config *cc = io->cc;
1406
1407         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
1408         queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Decode key from its hex representation
1413  */
1414 static int crypt_decode_key(u8 *key, char *hex, unsigned int size)
1415 {
1416         char buffer[3];
1417         unsigned int i;
1418
1419         buffer[2] = '\0';
1420
1421         for (i = 0; i < size; i++) {
1422                 buffer[0] = *hex++;
1423                 buffer[1] = *hex++;
1424
1425                 if (kstrtou8(buffer, 16, &key[i]))
1426                         return -EINVAL;
1427         }
1428
1429         if (*hex != '\0')
1430                 return -EINVAL;
1431
1432         return 0;
1433 }
1434
1435 static void crypt_free_tfms(struct crypt_config *cc)
1436 {
1437         unsigned i;
1438
1439         if (!cc->tfms)
1440                 return;
1441
1442         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++)
1443                 if (cc->tfms[i] && !IS_ERR(cc->tfms[i])) {
1444                         crypto_free_skcipher(cc->tfms[i]);
1445                         cc->tfms[i] = NULL;
1446                 }
1447
1448         kfree(cc->tfms);
1449         cc->tfms = NULL;
1450 }
1451
1452 static int crypt_alloc_tfms(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
1453 {
1454         unsigned i;
1455         int err;
1456
1457         cc->tfms = kzalloc(cc->tfms_count * sizeof(struct crypto_skcipher *),
1458                            GFP_KERNEL);
1459         if (!cc->tfms)
1460                 return -ENOMEM;
1461
1462         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
1463                 cc->tfms[i] = crypto_alloc_skcipher(ciphermode, 0, 0);
1464                 if (IS_ERR(cc->tfms[i])) {
1465                         err = PTR_ERR(cc->tfms[i]);
1466                         crypt_free_tfms(cc);
1467                         return err;
1468                 }
1469         }
1470
1471         return 0;
1472 }
1473
1474 static int crypt_setkey_allcpus(struct crypt_config *cc)
1475 {
1476         unsigned subkey_size;
1477         int err = 0, i, r;
1478
1479         /* Ignore extra keys (which are used for IV etc) */
1480         subkey_size = (cc->key_size - cc->key_extra_size) >> ilog2(cc->tfms_count);
1481
1482         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
1483                 r = crypto_skcipher_setkey(cc->tfms[i],
1484                                            cc->key + (i * subkey_size),
1485                                            subkey_size);
1486                 if (r)
1487                         err = r;
1488         }
1489
1490         return err;
1491 }
1492
1493 static int crypt_set_key(struct crypt_config *cc, char *key)
1494 {
1495         int r = -EINVAL;
1496         int key_string_len = strlen(key);
1497
1498         /* The key size may not be changed. */
1499         if (cc->key_size != (key_string_len >> 1))
1500                 goto out;
1501
1502         /* Hyphen (which gives a key_size of zero) means there is no key. */
1503         if (!cc->key_size && strcmp(key, "-"))
1504                 goto out;
1505
1506         if (cc->key_size && crypt_decode_key(cc->key, key, cc->key_size) < 0)
1507                 goto out;
1508
1509         set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1510
1511         r = crypt_setkey_allcpus(cc);
1512
1513 out:
1514         /* Hex key string not needed after here, so wipe it. */
1515         memset(key, '0', key_string_len);
1516
1517         return r;
1518 }
1519
1520 static int crypt_wipe_key(struct crypt_config *cc)
1521 {
1522         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
1523         memset(&cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
1524
1525         return crypt_setkey_allcpus(cc);
1526 }
1527
1528 static void crypt_dtr(struct dm_target *ti)
1529 {
1530         struct crypt_config *cc = ti->private;
1531
1532         ti->private = NULL;
1533
1534         if (!cc)
1535                 return;
1536
1537         if (cc->write_thread)
1538                 kthread_stop(cc->write_thread);
1539
1540         if (cc->io_queue)
1541                 destroy_workqueue(cc->io_queue);
1542         if (cc->crypt_queue)
1543                 destroy_workqueue(cc->crypt_queue);
1544
1545         crypt_free_tfms(cc);
1546
1547         if (cc->bs)
1548                 bioset_free(cc->bs);
1549
1550         mempool_destroy(cc->page_pool);
1551         mempool_destroy(cc->req_pool);
1552
1553         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->dtr)
1554                 cc->iv_gen_ops->dtr(cc);
1555
1556         if (cc->dev)
1557                 dm_put_device(ti, cc->dev);
1558
1559         kzfree(cc->cipher);
1560         kzfree(cc->cipher_string);
1561
1562         /* Must zero key material before freeing */
1563         kzfree(cc);
1564 }
1565
1566 static int crypt_ctr_cipher(struct dm_target *ti,
1567                             char *cipher_in, char *key)
1568 {
1569         struct crypt_config *cc = ti->private;
1570         char *tmp, *cipher, *chainmode, *ivmode, *ivopts, *keycount;
1571         char *cipher_api = NULL;
1572         int ret = -EINVAL;
1573         char dummy;
1574
1575         /* Convert to crypto api definition? */
1576         if (strchr(cipher_in, '(')) {
1577                 ti->error = "Bad cipher specification";
1578                 return -EINVAL;
1579         }
1580
1581         cc->cipher_string = kstrdup(cipher_in, GFP_KERNEL);
1582         if (!cc->cipher_string)
1583                 goto bad_mem;
1584
1585         /*
1586          * Legacy dm-crypt cipher specification
1587          * cipher[:keycount]-mode-iv:ivopts
1588          */
1589         tmp = cipher_in;
1590         keycount = strsep(&tmp, "-");
1591         cipher = strsep(&keycount, ":");
1592
1593         if (!keycount)
1594                 cc->tfms_count = 1;
1595         else if (sscanf(keycount, "%u%c", &cc->tfms_count, &dummy) != 1 ||
1596                  !is_power_of_2(cc->tfms_count)) {
1597                 ti->error = "Bad cipher key count specification";
1598                 return -EINVAL;
1599         }
1600         cc->key_parts = cc->tfms_count;
1601         cc->key_extra_size = 0;
1602
1603         cc->cipher = kstrdup(cipher, GFP_KERNEL);
1604         if (!cc->cipher)
1605                 goto bad_mem;
1606
1607         chainmode = strsep(&tmp, "-");
1608         ivopts = strsep(&tmp, "-");
1609         ivmode = strsep(&ivopts, ":");
1610
1611         if (tmp)
1612                 DMWARN("Ignoring unexpected additional cipher options");
1613
1614         /*
1615          * For compatibility with the original dm-crypt mapping format, if
1616          * only the cipher name is supplied, use cbc-plain.
1617          */
1618         if (!chainmode || (!strcmp(chainmode, "plain") && !ivmode)) {
1619                 chainmode = "cbc";
1620                 ivmode = "plain";
1621         }
1622
1623         if (strcmp(chainmode, "ecb") && !ivmode) {
1624                 ti->error = "IV mechanism required";
1625                 return -EINVAL;
1626         }
1627
1628         cipher_api = kmalloc(CRYPTO_MAX_ALG_NAME, GFP_KERNEL);
1629         if (!cipher_api)
1630                 goto bad_mem;
1631
1632         ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
1633                        "%s(%s)", chainmode, cipher);
1634         if (ret < 0) {
1635                 kfree(cipher_api);
1636                 goto bad_mem;
1637         }
1638
1639         /* Allocate cipher */
1640         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
1641         if (ret < 0) {
1642                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
1643                 goto bad;
1644         }
1645
1646         /* Initialize IV */
1647         cc->iv_size = crypto_skcipher_ivsize(any_tfm(cc));
1648         if (cc->iv_size)
1649                 /* at least a 64 bit sector number should fit in our buffer */
1650                 cc->iv_size = max(cc->iv_size,
1651                                   (unsigned int)(sizeof(u64) / sizeof(u8)));
1652         else if (ivmode) {
1653                 DMWARN("Selected cipher does not support IVs");
1654                 ivmode = NULL;
1655         }
1656
1657         /* Choose ivmode, see comments at iv code. */
1658         if (ivmode == NULL)
1659                 cc->iv_gen_ops = NULL;
1660         else if (strcmp(ivmode, "plain") == 0)
1661                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain_ops;
1662         else if (strcmp(ivmode, "plain64") == 0)
1663                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64_ops;
1664         else if (strcmp(ivmode, "essiv") == 0)
1665                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_essiv_ops;
1666         else if (strcmp(ivmode, "benbi") == 0)
1667                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_benbi_ops;
1668         else if (strcmp(ivmode, "null") == 0)
1669                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_null_ops;
1670         else if (strcmp(ivmode, "lmk") == 0) {
1671                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_lmk_ops;
1672                 /*
1673                  * Version 2 and 3 is recognised according
1674                  * to length of provided multi-key string.
1675                  * If present (version 3), last key is used as IV seed.
1676                  * All keys (including IV seed) are always the same size.
1677                  */
1678                 if (cc->key_size % cc->key_parts) {
1679                         cc->key_parts++;
1680                         cc->key_extra_size = cc->key_size / cc->key_parts;
1681                 }
1682         } else if (strcmp(ivmode, "tcw") == 0) {
1683                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_tcw_ops;
1684                 cc->key_parts += 2; /* IV + whitening */
1685                 cc->key_extra_size = cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE;
1686         } else {
1687                 ret = -EINVAL;
1688                 ti->error = "Invalid IV mode";
1689                 goto bad;
1690         }
1691
1692         /* Initialize and set key */
1693         ret = crypt_set_key(cc, key);
1694         if (ret < 0) {
1695                 ti->error = "Error decoding and setting key";
1696                 goto bad;
1697         }
1698
1699         /* Allocate IV */
1700         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->ctr) {
1701                 ret = cc->iv_gen_ops->ctr(cc, ti, ivopts);
1702                 if (ret < 0) {
1703                         ti->error = "Error creating IV";
1704                         goto bad;
1705                 }
1706         }
1707
1708         /* Initialize IV (set keys for ESSIV etc) */
1709         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init) {
1710                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
1711                 if (ret < 0) {
1712                         ti->error = "Error initialising IV";
1713                         goto bad;
1714                 }
1715         }
1716
1717         ret = 0;
1718 bad:
1719         kfree(cipher_api);
1720         return ret;
1721
1722 bad_mem:
1723         ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
1724         return -ENOMEM;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Construct an encryption mapping:
1729  * <cipher> <key> <iv_offset> <dev_path> <start>
1730  */
1731 static int crypt_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
1732 {
1733         struct crypt_config *cc;
1734         unsigned int key_size, opt_params;
1735         unsigned long long tmpll;
1736         int ret;
1737         size_t iv_size_padding;
1738         struct dm_arg_set as;
1739         const char *opt_string;
1740         char dummy;
1741
1742         static struct dm_arg _args[] = {
1743                 {0, 3, "Invalid number of feature args"},
1744         };
1745
1746         if (argc < 5) {
1747                 ti->error = "Not enough arguments";
1748                 return -EINVAL;
1749         }
1750
1751         key_size = strlen(argv[1]) >> 1;
1752
1753         cc = kzalloc(sizeof(*cc) + key_size * sizeof(u8), GFP_KERNEL);
1754         if (!cc) {
1755                 ti->error = "Cannot allocate encryption context";
1756                 return -ENOMEM;
1757         }
1758         cc->key_size = key_size;
1759
1760         ti->private = cc;
1761         ret = crypt_ctr_cipher(ti, argv[0], argv[1]);
1762         if (ret < 0)
1763                 goto bad;
1764
1765         cc->dmreq_start = sizeof(struct skcipher_request);
1766         cc->dmreq_start += crypto_skcipher_reqsize(any_tfm(cc));
1767         cc->dmreq_start = ALIGN(cc->dmreq_start, __alignof__(struct dm_crypt_request));
1768
1769         if (crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc)) < CRYPTO_MINALIGN) {
1770                 /* Allocate the padding exactly */
1771                 iv_size_padding = -(cc->dmreq_start + sizeof(struct dm_crypt_request))
1772                                 & crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc));
1773         } else {
1774                 /*
1775                  * If the cipher requires greater alignment than kmalloc
1776                  * alignment, we don't know the exact position of the
1777                  * initialization vector. We must assume worst case.
1778                  */
1779                 iv_size_padding = crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc));
1780         }
1781
1782         ret = -ENOMEM;
1783         cc->req_pool = mempool_create_kmalloc_pool(MIN_IOS, cc->dmreq_start +
1784                         sizeof(struct dm_crypt_request) + iv_size_padding + cc->iv_size);
1785         if (!cc->req_pool) {
1786                 ti->error = "Cannot allocate crypt request mempool";
1787                 goto bad;
1788         }
1789
1790         cc->per_bio_data_size = ti->per_io_data_size =
1791                 ALIGN(sizeof(struct dm_crypt_io) + cc->dmreq_start +
1792                       sizeof(struct dm_crypt_request) + iv_size_padding + cc->iv_size,
1793                       ARCH_KMALLOC_MINALIGN);
1794
1795         cc->page_pool = mempool_create_page_pool(BIO_MAX_PAGES, 0);
1796         if (!cc->page_pool) {
1797                 ti->error = "Cannot allocate page mempool";
1798                 goto bad;
1799         }
1800
1801         cc->bs = bioset_create(MIN_IOS, 0);
1802         if (!cc->bs) {
1803                 ti->error = "Cannot allocate crypt bioset";
1804                 goto bad;
1805         }
1806
1807         mutex_init(&cc->bio_alloc_lock);
1808
1809         ret = -EINVAL;
1810         if (sscanf(argv[2], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) {
1811                 ti->error = "Invalid iv_offset sector";
1812                 goto bad;
1813         }
1814         cc->iv_offset = tmpll;
1815
1816         ret = dm_get_device(ti, argv[3], dm_table_get_mode(ti->table), &cc->dev);
1817         if (ret) {
1818                 ti->error = "Device lookup failed";
1819                 goto bad;
1820         }
1821
1822         ret = -EINVAL;
1823         if (sscanf(argv[4], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) {
1824                 ti->error = "Invalid device sector";
1825                 goto bad;
1826         }
1827         cc->start = tmpll;
1828
1829         argv += 5;
1830         argc -= 5;
1831
1832         /* Optional parameters */
1833         if (argc) {
1834                 as.argc = argc;
1835                 as.argv = argv;
1836
1837                 ret = dm_read_arg_group(_args, &as, &opt_params, &ti->error);
1838                 if (ret)
1839                         goto bad;
1840
1841                 ret = -EINVAL;
1842                 while (opt_params--) {
1843                         opt_string = dm_shift_arg(&as);
1844                         if (!opt_string) {
1845                                 ti->error = "Not enough feature arguments";
1846                                 goto bad;
1847                         }
1848
1849                         if (!strcasecmp(opt_string, "allow_discards"))
1850                                 ti->num_discard_bios = 1;
1851
1852                         else if (!strcasecmp(opt_string, "same_cpu_crypt"))
1853                                 set_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
1854
1855                         else if (!strcasecmp(opt_string, "submit_from_crypt_cpus"))
1856                                 set_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
1857
1858                         else {
1859                                 ti->error = "Invalid feature arguments";
1860                                 goto bad;
1861                         }
1862                 }
1863         }
1864
1865         ret = -ENOMEM;
1866         cc->io_queue = alloc_workqueue("kcryptd_io", WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1867         if (!cc->io_queue) {
1868                 ti->error = "Couldn't create kcryptd io queue";
1869                 goto bad;
1870         }
1871
1872         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
1873                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd", WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1874         else
1875                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd", WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM | WQ_UNBOUND,
1876                                                   num_online_cpus());
1877         if (!cc->crypt_queue) {
1878                 ti->error = "Couldn't create kcryptd queue";
1879                 goto bad;
1880         }
1881
1882         init_waitqueue_head(&cc->write_thread_wait);
1883         cc->write_tree = RB_ROOT;
1884
1885         cc->write_thread = kthread_create(dmcrypt_write, cc, "dmcrypt_write");
1886         if (IS_ERR(cc->write_thread)) {
1887                 ret = PTR_ERR(cc->write_thread);
1888                 cc->write_thread = NULL;
1889                 ti->error = "Couldn't spawn write thread";
1890                 goto bad;
1891         }
1892         wake_up_process(cc->write_thread);
1893
1894         ti->num_flush_bios = 1;
1895         ti->discard_zeroes_data_unsupported = true;
1896
1897         return 0;
1898
1899 bad:
1900         crypt_dtr(ti);
1901         return ret;
1902 }
1903
1904 static int crypt_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1905 {
1906         struct dm_crypt_io *io;
1907         struct crypt_config *cc = ti->private;
1908
1909         /*
1910          * If bio is REQ_PREFLUSH or REQ_OP_DISCARD, just bypass crypt queues.
1911          * - for REQ_PREFLUSH device-mapper core ensures that no IO is in-flight
1912          * - for REQ_OP_DISCARD caller must use flush if IO ordering matters
1913          */
1914         if (unlikely(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH ||
1915             bio_op(bio) == REQ_OP_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         /*
1924          * Check if bio is too large, split as needed.
1925          */
1926         if (unlikely(bio->bi_iter.bi_size > (BIO_MAX_PAGES << PAGE_SHIFT)) &&
1927             bio_data_dir(bio) == WRITE)
1928                 dm_accept_partial_bio(bio, ((BIO_MAX_PAGES << PAGE_SHIFT) >> SECTOR_SHIFT));
1929
1930         io = dm_per_bio_data(bio, cc->per_bio_data_size);
1931         crypt_io_init(io, cc, bio, dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector));
1932         io->ctx.req = (struct skcipher_request *)(io + 1);
1933
1934         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
1935                 if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOWAIT))
1936                         kcryptd_queue_read(io);
1937         } else
1938                 kcryptd_queue_crypt(io);
1939
1940         return DM_MAPIO_SUBMITTED;
1941 }
1942
1943 static void crypt_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
1944                          unsigned status_flags, char *result, unsigned maxlen)
1945 {
1946         struct crypt_config *cc = ti->private;
1947         unsigned i, sz = 0;
1948         int num_feature_args = 0;
1949
1950         switch (type) {
1951         case STATUSTYPE_INFO:
1952                 result[0] = '\0';
1953                 break;
1954
1955         case STATUSTYPE_TABLE:
1956                 DMEMIT("%s ", cc->cipher_string);
1957
1958                 if (cc->key_size > 0)
1959                         for (i = 0; i < cc->key_size; i++)
1960                                 DMEMIT("%02x", cc->key[i]);
1961                 else
1962                         DMEMIT("-");
1963
1964                 DMEMIT(" %llu %s %llu", (unsigned long long)cc->iv_offset,
1965                                 cc->dev->name, (unsigned long long)cc->start);
1966
1967                 num_feature_args += !!ti->num_discard_bios;
1968                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
1969                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
1970                 if (num_feature_args) {
1971                         DMEMIT(" %d", num_feature_args);
1972                         if (ti->num_discard_bios)
1973                                 DMEMIT(" allow_discards");
1974                         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
1975                                 DMEMIT(" same_cpu_crypt");
1976                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags))
1977                                 DMEMIT(" submit_from_crypt_cpus");
1978                 }
1979
1980                 break;
1981         }
1982 }
1983
1984 static void crypt_postsuspend(struct dm_target *ti)
1985 {
1986         struct crypt_config *cc = ti->private;
1987
1988         set_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
1989 }
1990
1991 static int crypt_preresume(struct dm_target *ti)
1992 {
1993         struct crypt_config *cc = ti->private;
1994
1995         if (!test_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags)) {
1996                 DMERR("aborting resume - crypt key is not set.");
1997                 return -EAGAIN;
1998         }
1999
2000         return 0;
2001 }
2002
2003 static void crypt_resume(struct dm_target *ti)
2004 {
2005         struct crypt_config *cc = ti->private;
2006
2007         clear_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
2008 }
2009
2010 /* Message interface
2011  *      key set <key>
2012  *      key wipe
2013  */
2014 static int crypt_message(struct dm_target *ti, unsigned argc, char **argv)
2015 {
2016         struct crypt_config *cc = ti->private;
2017         int ret = -EINVAL;
2018
2019         if (argc < 2)
2020                 goto error;
2021
2022         if (!strcasecmp(argv[0], "key")) {
2023                 if (!test_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags)) {
2024                         DMWARN("not suspended during key manipulation.");
2025                         return -EINVAL;
2026                 }
2027                 if (argc == 3 && !strcasecmp(argv[1], "set")) {
2028                         ret = crypt_set_key(cc, argv[2]);
2029                         if (ret)
2030                                 return ret;
2031                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init)
2032                                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
2033                         return ret;
2034                 }
2035                 if (argc == 2 && !strcasecmp(argv[1], "wipe")) {
2036                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->wipe) {
2037                                 ret = cc->iv_gen_ops->wipe(cc);
2038                                 if (ret)
2039                                         return ret;
2040                         }
2041                         return crypt_wipe_key(cc);
2042                 }
2043         }
2044
2045 error:
2046         DMWARN("unrecognised message received.");
2047         return -EINVAL;
2048 }
2049
2050 static int crypt_iterate_devices(struct dm_target *ti,
2051                                  iterate_devices_callout_fn fn, void *data)
2052 {
2053         struct crypt_config *cc = ti->private;
2054
2055         return fn(ti, cc->dev, cc->start, ti->len, data);
2056 }
2057
2058 static void crypt_io_hints(struct dm_target *ti, struct queue_limits *limits)
2059 {
2060         /*
2061          * Unfortunate constraint that is required to avoid the potential
2062          * for exceeding underlying device's max_segments limits -- due to
2063          * crypt_alloc_buffer() possibly allocating pages for the encryption
2064          * bio that are not as physically contiguous as the original bio.
2065          */
2066         limits->max_segment_size = PAGE_SIZE;
2067 }
2068
2069 static struct target_type crypt_target = {
2070         .name   = "crypt",
2071         .version = {1, 14, 1},
2072         .module = THIS_MODULE,
2073         .ctr    = crypt_ctr,
2074         .dtr    = crypt_dtr,
2075         .map    = crypt_map,
2076         .status = crypt_status,
2077         .postsuspend = crypt_postsuspend,
2078         .preresume = crypt_preresume,
2079         .resume = crypt_resume,
2080         .message = crypt_message,
2081         .iterate_devices = crypt_iterate_devices,
2082         .io_hints = crypt_io_hints,
2083 };
2084
2085 static int __init dm_crypt_init(void)
2086 {
2087         int r;
2088
2089         r = dm_register_target(&crypt_target);
2090         if (r < 0)
2091                 DMERR("register failed %d", r);
2092
2093         return r;
2094 }
2095
2096 static void __exit dm_crypt_exit(void)
2097 {
2098         dm_unregister_target(&crypt_target);
2099 }
2100
2101 module_init(dm_crypt_init);
2102 module_exit(dm_crypt_exit);
2103
2104 MODULE_AUTHOR("Jana Saout <jana@saout.de>");
2105 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " target for transparent encryption / decryption");
2106 MODULE_LICENSE("GPL");