Merge branch 'linus' into sched/core
[linux-2.6] / drivers / block / loop.c
1 /*
2  *  linux/drivers/block/loop.c
3  *
4  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
5  *
6  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
7  * permitted under the GNU General Public License.
8  *
9  * DES encryption plus some minor changes by Werner Almesberger, 30-MAY-1993
10  * more DES encryption plus IDEA encryption by Nicholas J. Leon, June 20, 1996
11  *
12  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
13  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
14  *
15  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
16  *
17  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
18  *
19  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
20  *
21  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
22  *
23  * Make real block number available to downstream transfer functions, enables
24  * CBC (and relatives) mode encryption requiring unique IVs per data block.
25  * Reed H. Petty, rhp@draper.net
26  *
27  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
28  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
29  *
30  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
31  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
32  * Erik I. Bolsø, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
33  *
34  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
35  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
36  * Al Viro too.
37  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
38  *
39  * Support up to 256 loop devices
40  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
41  *
42  * Support for falling back on the write file operation when the address space
43  * operations write_begin is not available on the backing filesystem.
44  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
45  *
46  * Still To Fix:
47  * - Advisory locking is ignored here.
48  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
49  *
50  */
51
52 #include <linux/module.h>
53 #include <linux/moduleparam.h>
54 #include <linux/sched.h>
55 #include <linux/fs.h>
56 #include <linux/file.h>
57 #include <linux/stat.h>
58 #include <linux/errno.h>
59 #include <linux/major.h>
60 #include <linux/wait.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/blkpg.h>
63 #include <linux/init.h>
64 #include <linux/smp_lock.h>
65 #include <linux/swap.h>
66 #include <linux/slab.h>
67 #include <linux/loop.h>
68 #include <linux/compat.h>
69 #include <linux/suspend.h>
70 #include <linux/freezer.h>
71 #include <linux/writeback.h>
72 #include <linux/buffer_head.h>          /* for invalidate_bdev() */
73 #include <linux/completion.h>
74 #include <linux/highmem.h>
75 #include <linux/gfp.h>
76 #include <linux/kthread.h>
77 #include <linux/splice.h>
78
79 #include <asm/uaccess.h>
80
81 static LIST_HEAD(loop_devices);
82 static DEFINE_MUTEX(loop_devices_mutex);
83
84 static int max_part;
85 static int part_shift;
86
87 /*
88  * Transfer functions
89  */
90 static int transfer_none(struct loop_device *lo, int cmd,
91                          struct page *raw_page, unsigned raw_off,
92                          struct page *loop_page, unsigned loop_off,
93                          int size, sector_t real_block)
94 {
95         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
96         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
97
98         if (cmd == READ)
99                 memcpy(loop_buf, raw_buf, size);
100         else
101                 memcpy(raw_buf, loop_buf, size);
102
103         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
104         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
105         cond_resched();
106         return 0;
107 }
108
109 static int transfer_xor(struct loop_device *lo, int cmd,
110                         struct page *raw_page, unsigned raw_off,
111                         struct page *loop_page, unsigned loop_off,
112                         int size, sector_t real_block)
113 {
114         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
115         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
116         char *in, *out, *key;
117         int i, keysize;
118
119         if (cmd == READ) {
120                 in = raw_buf;
121                 out = loop_buf;
122         } else {
123                 in = loop_buf;
124                 out = raw_buf;
125         }
126
127         key = lo->lo_encrypt_key;
128         keysize = lo->lo_encrypt_key_size;
129         for (i = 0; i < size; i++)
130                 *out++ = *in++ ^ key[(i & 511) % keysize];
131
132         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
133         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
134         cond_resched();
135         return 0;
136 }
137
138 static int xor_init(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
139 {
140         if (unlikely(info->lo_encrypt_key_size <= 0))
141                 return -EINVAL;
142         return 0;
143 }
144
145 static struct loop_func_table none_funcs = {
146         .number = LO_CRYPT_NONE,
147         .transfer = transfer_none,
148 };      
149
150 static struct loop_func_table xor_funcs = {
151         .number = LO_CRYPT_XOR,
152         .transfer = transfer_xor,
153         .init = xor_init
154 };      
155
156 /* xfer_funcs[0] is special - its release function is never called */
157 static struct loop_func_table *xfer_funcs[MAX_LO_CRYPT] = {
158         &none_funcs,
159         &xor_funcs
160 };
161
162 static loff_t get_loop_size(struct loop_device *lo, struct file *file)
163 {
164         loff_t size, offset, loopsize;
165
166         /* Compute loopsize in bytes */
167         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
168         offset = lo->lo_offset;
169         loopsize = size - offset;
170         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
171                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
172
173         /*
174          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
175          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
176          */
177         return loopsize >> 9;
178 }
179
180 static int
181 figure_loop_size(struct loop_device *lo)
182 {
183         loff_t size = get_loop_size(lo, lo->lo_backing_file);
184         sector_t x = (sector_t)size;
185
186         if (unlikely((loff_t)x != size))
187                 return -EFBIG;
188
189         set_capacity(lo->lo_disk, x);
190         return 0;                                       
191 }
192
193 static inline int
194 lo_do_transfer(struct loop_device *lo, int cmd,
195                struct page *rpage, unsigned roffs,
196                struct page *lpage, unsigned loffs,
197                int size, sector_t rblock)
198 {
199         if (unlikely(!lo->transfer))
200                 return 0;
201
202         return lo->transfer(lo, cmd, rpage, roffs, lpage, loffs, size, rblock);
203 }
204
205 /**
206  * do_lo_send_aops - helper for writing data to a loop device
207  *
208  * This is the fast version for backing filesystems which implement the address
209  * space operations write_begin and write_end.
210  */
211 static int do_lo_send_aops(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
212                 loff_t pos, struct page *unused)
213 {
214         struct file *file = lo->lo_backing_file; /* kudos to NFsckingS */
215         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
216         pgoff_t index;
217         unsigned offset, bv_offs;
218         int len, ret;
219
220         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
221         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
222         offset = pos & ((pgoff_t)PAGE_CACHE_SIZE - 1);
223         bv_offs = bvec->bv_offset;
224         len = bvec->bv_len;
225         while (len > 0) {
226                 sector_t IV;
227                 unsigned size, copied;
228                 int transfer_result;
229                 struct page *page;
230                 void *fsdata;
231
232                 IV = ((sector_t)index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9))+(offset >> 9);
233                 size = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
234                 if (size > len)
235                         size = len;
236
237                 ret = pagecache_write_begin(file, mapping, pos, size, 0,
238                                                         &page, &fsdata);
239                 if (ret)
240                         goto fail;
241
242                 transfer_result = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, offset,
243                                 bvec->bv_page, bv_offs, size, IV);
244                 copied = size;
245                 if (unlikely(transfer_result))
246                         copied = 0;
247
248                 ret = pagecache_write_end(file, mapping, pos, size, copied,
249                                                         page, fsdata);
250                 if (ret < 0 || ret != copied)
251                         goto fail;
252
253                 if (unlikely(transfer_result))
254                         goto fail;
255
256                 bv_offs += copied;
257                 len -= copied;
258                 offset = 0;
259                 index++;
260                 pos += copied;
261         }
262         ret = 0;
263 out:
264         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
265         return ret;
266 fail:
267         ret = -1;
268         goto out;
269 }
270
271 /**
272  * __do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
273  *
274  * This helper just factors out common code between do_lo_send_direct_write()
275  * and do_lo_send_write().
276  */
277 static int __do_lo_send_write(struct file *file,
278                 u8 *buf, const int len, loff_t pos)
279 {
280         ssize_t bw;
281         mm_segment_t old_fs = get_fs();
282
283         set_fs(get_ds());
284         bw = file->f_op->write(file, buf, len, &pos);
285         set_fs(old_fs);
286         if (likely(bw == len))
287                 return 0;
288         printk(KERN_ERR "loop: Write error at byte offset %llu, length %i.\n",
289                         (unsigned long long)pos, len);
290         if (bw >= 0)
291                 bw = -EIO;
292         return bw;
293 }
294
295 /**
296  * do_lo_send_direct_write - helper for writing data to a loop device
297  *
298  * This is the fast, non-transforming version for backing filesystems which do
299  * not implement the address space operations write_begin and write_end.
300  * It uses the write file operation which should be present on all writeable
301  * filesystems.
302  */
303 static int do_lo_send_direct_write(struct loop_device *lo,
304                 struct bio_vec *bvec, loff_t pos, struct page *page)
305 {
306         ssize_t bw = __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
307                         kmap(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset,
308                         bvec->bv_len, pos);
309         kunmap(bvec->bv_page);
310         cond_resched();
311         return bw;
312 }
313
314 /**
315  * do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
316  *
317  * This is the slow, transforming version for filesystems which do not
318  * implement the address space operations write_begin and write_end.  It
319  * uses the write file operation which should be present on all writeable
320  * filesystems.
321  *
322  * Using fops->write is slower than using aops->{prepare,commit}_write in the
323  * transforming case because we need to double buffer the data as we cannot do
324  * the transformations in place as we do not have direct access to the
325  * destination pages of the backing file.
326  */
327 static int do_lo_send_write(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
328                 loff_t pos, struct page *page)
329 {
330         int ret = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, 0, bvec->bv_page,
331                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len, pos >> 9);
332         if (likely(!ret))
333                 return __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
334                                 page_address(page), bvec->bv_len,
335                                 pos);
336         printk(KERN_ERR "loop: Transfer error at byte offset %llu, "
337                         "length %i.\n", (unsigned long long)pos, bvec->bv_len);
338         if (ret > 0)
339                 ret = -EIO;
340         return ret;
341 }
342
343 static int lo_send(struct loop_device *lo, struct bio *bio, loff_t pos)
344 {
345         int (*do_lo_send)(struct loop_device *, struct bio_vec *, loff_t,
346                         struct page *page);
347         struct bio_vec *bvec;
348         struct page *page = NULL;
349         int i, ret = 0;
350
351         do_lo_send = do_lo_send_aops;
352         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS)) {
353                 do_lo_send = do_lo_send_direct_write;
354                 if (lo->transfer != transfer_none) {
355                         page = alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_HIGHMEM);
356                         if (unlikely(!page))
357                                 goto fail;
358                         kmap(page);
359                         do_lo_send = do_lo_send_write;
360                 }
361         }
362         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
363                 ret = do_lo_send(lo, bvec, pos, page);
364                 if (ret < 0)
365                         break;
366                 pos += bvec->bv_len;
367         }
368         if (page) {
369                 kunmap(page);
370                 __free_page(page);
371         }
372 out:
373         return ret;
374 fail:
375         printk(KERN_ERR "loop: Failed to allocate temporary page for write.\n");
376         ret = -ENOMEM;
377         goto out;
378 }
379
380 struct lo_read_data {
381         struct loop_device *lo;
382         struct page *page;
383         unsigned offset;
384         int bsize;
385 };
386
387 static int
388 lo_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct pipe_buffer *buf,
389                 struct splice_desc *sd)
390 {
391         struct lo_read_data *p = sd->u.data;
392         struct loop_device *lo = p->lo;
393         struct page *page = buf->page;
394         sector_t IV;
395         size_t size;
396         int ret;
397
398         ret = buf->ops->confirm(pipe, buf);
399         if (unlikely(ret))
400                 return ret;
401
402         IV = ((sector_t) page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9)) +
403                                                         (buf->offset >> 9);
404         size = sd->len;
405         if (size > p->bsize)
406                 size = p->bsize;
407
408         if (lo_do_transfer(lo, READ, page, buf->offset, p->page, p->offset, size, IV)) {
409                 printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %ld\n",
410                        page->index);
411                 size = -EINVAL;
412         }
413
414         flush_dcache_page(p->page);
415
416         if (size > 0)
417                 p->offset += size;
418
419         return size;
420 }
421
422 static int
423 lo_direct_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct splice_desc *sd)
424 {
425         return __splice_from_pipe(pipe, sd, lo_splice_actor);
426 }
427
428 static int
429 do_lo_receive(struct loop_device *lo,
430               struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos)
431 {
432         struct lo_read_data cookie;
433         struct splice_desc sd;
434         struct file *file;
435         long retval;
436
437         cookie.lo = lo;
438         cookie.page = bvec->bv_page;
439         cookie.offset = bvec->bv_offset;
440         cookie.bsize = bsize;
441
442         sd.len = 0;
443         sd.total_len = bvec->bv_len;
444         sd.flags = 0;
445         sd.pos = pos;
446         sd.u.data = &cookie;
447
448         file = lo->lo_backing_file;
449         retval = splice_direct_to_actor(file, &sd, lo_direct_splice_actor);
450
451         if (retval < 0)
452                 return retval;
453
454         return 0;
455 }
456
457 static int
458 lo_receive(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize, loff_t pos)
459 {
460         struct bio_vec *bvec;
461         int i, ret = 0;
462
463         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
464                 ret = do_lo_receive(lo, bvec, bsize, pos);
465                 if (ret < 0)
466                         break;
467                 pos += bvec->bv_len;
468         }
469         return ret;
470 }
471
472 static int do_bio_filebacked(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
473 {
474         loff_t pos;
475         int ret;
476
477         pos = ((loff_t) bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
478         if (bio_rw(bio) == WRITE)
479                 ret = lo_send(lo, bio, pos);
480         else
481                 ret = lo_receive(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
482         return ret;
483 }
484
485 /*
486  * Add bio to back of pending list
487  */
488 static void loop_add_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
489 {
490         if (lo->lo_biotail) {
491                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
492                 lo->lo_biotail = bio;
493         } else
494                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
495 }
496
497 /*
498  * Grab first pending buffer
499  */
500 static struct bio *loop_get_bio(struct loop_device *lo)
501 {
502         struct bio *bio;
503
504         if ((bio = lo->lo_bio)) {
505                 if (bio == lo->lo_biotail)
506                         lo->lo_biotail = NULL;
507                 lo->lo_bio = bio->bi_next;
508                 bio->bi_next = NULL;
509         }
510
511         return bio;
512 }
513
514 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
515 {
516         struct loop_device *lo = q->queuedata;
517         int rw = bio_rw(old_bio);
518
519         if (rw == READA)
520                 rw = READ;
521
522         BUG_ON(!lo || (rw != READ && rw != WRITE));
523
524         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
525         if (lo->lo_state != Lo_bound)
526                 goto out;
527         if (unlikely(rw == WRITE && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)))
528                 goto out;
529         loop_add_bio(lo, old_bio);
530         wake_up(&lo->lo_event);
531         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
532         return 0;
533
534 out:
535         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
536         bio_io_error(old_bio);
537         return 0;
538 }
539
540 /*
541  * kick off io on the underlying address space
542  */
543 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
544 {
545         struct loop_device *lo = q->queuedata;
546
547         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
548         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
549 }
550
551 struct switch_request {
552         struct file *file;
553         struct completion wait;
554 };
555
556 static void do_loop_switch(struct loop_device *, struct switch_request *);
557
558 static inline void loop_handle_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
559 {
560         if (unlikely(!bio->bi_bdev)) {
561                 do_loop_switch(lo, bio->bi_private);
562                 bio_put(bio);
563         } else {
564                 int ret = do_bio_filebacked(lo, bio);
565                 bio_endio(bio, ret);
566         }
567 }
568
569 /*
570  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
571  * to avoid blocking in our make_request_fn. it also does loop decrypting
572  * on reads for block backed loop, as that is too heavy to do from
573  * b_end_io context where irqs may be disabled.
574  *
575  * Loop explanation:  loop_clr_fd() sets lo_state to Lo_rundown before
576  * calling kthread_stop().  Therefore once kthread_should_stop() is
577  * true, make_request will not place any more requests.  Therefore
578  * once kthread_should_stop() is true and lo_bio is NULL, we are
579  * done with the loop.
580  */
581 static int loop_thread(void *data)
582 {
583         struct loop_device *lo = data;
584         struct bio *bio;
585
586         set_user_nice(current, -20);
587
588         while (!kthread_should_stop() || lo->lo_bio) {
589
590                 wait_event_interruptible(lo->lo_event,
591                                 lo->lo_bio || kthread_should_stop());
592
593                 if (!lo->lo_bio)
594                         continue;
595                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
596                 bio = loop_get_bio(lo);
597                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
598
599                 BUG_ON(!bio);
600                 loop_handle_bio(lo, bio);
601         }
602
603         return 0;
604 }
605
606 /*
607  * loop_switch performs the hard work of switching a backing store.
608  * First it needs to flush existing IO, it does this by sending a magic
609  * BIO down the pipe. The completion of this BIO does the actual switch.
610  */
611 static int loop_switch(struct loop_device *lo, struct file *file)
612 {
613         struct switch_request w;
614         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 0);
615         if (!bio)
616                 return -ENOMEM;
617         init_completion(&w.wait);
618         w.file = file;
619         bio->bi_private = &w;
620         bio->bi_bdev = NULL;
621         loop_make_request(lo->lo_queue, bio);
622         wait_for_completion(&w.wait);
623         return 0;
624 }
625
626 /*
627  * Do the actual switch; called from the BIO completion routine
628  */
629 static void do_loop_switch(struct loop_device *lo, struct switch_request *p)
630 {
631         struct file *file = p->file;
632         struct file *old_file = lo->lo_backing_file;
633         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
634
635         mapping_set_gfp_mask(old_file->f_mapping, lo->old_gfp_mask);
636         lo->lo_backing_file = file;
637         lo->lo_blocksize = S_ISBLK(mapping->host->i_mode) ?
638                 mapping->host->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
639         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
640         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
641         complete(&p->wait);
642 }
643
644
645 /*
646  * loop_change_fd switched the backing store of a loopback device to
647  * a new file. This is useful for operating system installers to free up
648  * the original file and in High Availability environments to switch to
649  * an alternative location for the content in case of server meltdown.
650  * This can only work if the loop device is used read-only, and if the
651  * new backing store is the same size and type as the old backing store.
652  */
653 static int loop_change_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev,
654                           unsigned int arg)
655 {
656         struct file     *file, *old_file;
657         struct inode    *inode;
658         int             error;
659
660         error = -ENXIO;
661         if (lo->lo_state != Lo_bound)
662                 goto out;
663
664         /* the loop device has to be read-only */
665         error = -EINVAL;
666         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY))
667                 goto out;
668
669         error = -EBADF;
670         file = fget(arg);
671         if (!file)
672                 goto out;
673
674         inode = file->f_mapping->host;
675         old_file = lo->lo_backing_file;
676
677         error = -EINVAL;
678
679         if (!S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISBLK(inode->i_mode))
680                 goto out_putf;
681
682         /* new backing store needs to support loop (eg splice_read) */
683         if (!inode->i_fop->splice_read)
684                 goto out_putf;
685
686         /* size of the new backing store needs to be the same */
687         if (get_loop_size(lo, file) != get_loop_size(lo, old_file))
688                 goto out_putf;
689
690         /* and ... switch */
691         error = loop_switch(lo, file);
692         if (error)
693                 goto out_putf;
694
695         fput(old_file);
696         if (max_part > 0)
697                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
698         return 0;
699
700  out_putf:
701         fput(file);
702  out:
703         return error;
704 }
705
706 static inline int is_loop_device(struct file *file)
707 {
708         struct inode *i = file->f_mapping->host;
709
710         return i && S_ISBLK(i->i_mode) && MAJOR(i->i_rdev) == LOOP_MAJOR;
711 }
712
713 static int loop_set_fd(struct loop_device *lo, fmode_t mode,
714                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
715 {
716         struct file     *file, *f;
717         struct inode    *inode;
718         struct address_space *mapping;
719         unsigned lo_blocksize;
720         int             lo_flags = 0;
721         int             error;
722         loff_t          size;
723
724         /* This is safe, since we have a reference from open(). */
725         __module_get(THIS_MODULE);
726
727         error = -EBADF;
728         file = fget(arg);
729         if (!file)
730                 goto out;
731
732         error = -EBUSY;
733         if (lo->lo_state != Lo_unbound)
734                 goto out_putf;
735
736         /* Avoid recursion */
737         f = file;
738         while (is_loop_device(f)) {
739                 struct loop_device *l;
740
741                 if (f->f_mapping->host->i_bdev == bdev)
742                         goto out_putf;
743
744                 l = f->f_mapping->host->i_bdev->bd_disk->private_data;
745                 if (l->lo_state == Lo_unbound) {
746                         error = -EINVAL;
747                         goto out_putf;
748                 }
749                 f = l->lo_backing_file;
750         }
751
752         mapping = file->f_mapping;
753         inode = mapping->host;
754
755         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
756                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
757
758         error = -EINVAL;
759         if (S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISBLK(inode->i_mode)) {
760                 const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
761                 /*
762                  * If we can't read - sorry. If we only can't write - well,
763                  * it's going to be read-only.
764                  */
765                 if (!file->f_op->splice_read)
766                         goto out_putf;
767                 if (aops->write_begin)
768                         lo_flags |= LO_FLAGS_USE_AOPS;
769                 if (!(lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS) && !file->f_op->write)
770                         lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
771
772                 lo_blocksize = S_ISBLK(inode->i_mode) ?
773                         inode->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
774
775                 error = 0;
776         } else {
777                 goto out_putf;
778         }
779
780         size = get_loop_size(lo, file);
781
782         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
783                 error = -EFBIG;
784                 goto out_putf;
785         }
786
787         if (!(mode & FMODE_WRITE))
788                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
789
790         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
791
792         lo->lo_blocksize = lo_blocksize;
793         lo->lo_device = bdev;
794         lo->lo_flags = lo_flags;
795         lo->lo_backing_file = file;
796         lo->transfer = transfer_none;
797         lo->ioctl = NULL;
798         lo->lo_sizelimit = 0;
799         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
800         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
801
802         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
803
804         /*
805          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
806          * device
807          */
808         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
809         lo->lo_queue->queuedata = lo;
810         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
811
812         set_capacity(lo->lo_disk, size);
813         bd_set_size(bdev, size << 9);
814
815         set_blocksize(bdev, lo_blocksize);
816
817         lo->lo_thread = kthread_create(loop_thread, lo, "loop%d",
818                                                 lo->lo_number);
819         if (IS_ERR(lo->lo_thread)) {
820                 error = PTR_ERR(lo->lo_thread);
821                 goto out_clr;
822         }
823         lo->lo_state = Lo_bound;
824         wake_up_process(lo->lo_thread);
825         if (max_part > 0)
826                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
827         return 0;
828
829 out_clr:
830         lo->lo_thread = NULL;
831         lo->lo_device = NULL;
832         lo->lo_backing_file = NULL;
833         lo->lo_flags = 0;
834         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
835         invalidate_bdev(bdev);
836         bd_set_size(bdev, 0);
837         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask);
838         lo->lo_state = Lo_unbound;
839  out_putf:
840         fput(file);
841  out:
842         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
843         module_put(THIS_MODULE);
844         return error;
845 }
846
847 static int
848 loop_release_xfer(struct loop_device *lo)
849 {
850         int err = 0;
851         struct loop_func_table *xfer = lo->lo_encryption;
852
853         if (xfer) {
854                 if (xfer->release)
855                         err = xfer->release(lo);
856                 lo->transfer = NULL;
857                 lo->lo_encryption = NULL;
858                 module_put(xfer->owner);
859         }
860         return err;
861 }
862
863 static int
864 loop_init_xfer(struct loop_device *lo, struct loop_func_table *xfer,
865                const struct loop_info64 *i)
866 {
867         int err = 0;
868
869         if (xfer) {
870                 struct module *owner = xfer->owner;
871
872                 if (!try_module_get(owner))
873                         return -EINVAL;
874                 if (xfer->init)
875                         err = xfer->init(lo, i);
876                 if (err)
877                         module_put(owner);
878                 else
879                         lo->lo_encryption = xfer;
880         }
881         return err;
882 }
883
884 static int loop_clr_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev)
885 {
886         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
887         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
888
889         if (lo->lo_state != Lo_bound)
890                 return -ENXIO;
891
892         if (lo->lo_refcnt > 1)  /* we needed one fd for the ioctl */
893                 return -EBUSY;
894
895         if (filp == NULL)
896                 return -EINVAL;
897
898         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
899         lo->lo_state = Lo_rundown;
900         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
901
902         kthread_stop(lo->lo_thread);
903
904         lo->lo_backing_file = NULL;
905
906         loop_release_xfer(lo);
907         lo->transfer = NULL;
908         lo->ioctl = NULL;
909         lo->lo_device = NULL;
910         lo->lo_encryption = NULL;
911         lo->lo_offset = 0;
912         lo->lo_sizelimit = 0;
913         lo->lo_encrypt_key_size = 0;
914         lo->lo_flags = 0;
915         lo->lo_thread = NULL;
916         memset(lo->lo_encrypt_key, 0, LO_KEY_SIZE);
917         memset(lo->lo_crypt_name, 0, LO_NAME_SIZE);
918         memset(lo->lo_file_name, 0, LO_NAME_SIZE);
919         if (bdev)
920                 invalidate_bdev(bdev);
921         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
922         if (bdev)
923                 bd_set_size(bdev, 0);
924         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
925         lo->lo_state = Lo_unbound;
926         fput(filp);
927         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
928         module_put(THIS_MODULE);
929         if (max_part > 0)
930                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
931         return 0;
932 }
933
934 static int
935 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
936 {
937         int err;
938         struct loop_func_table *xfer;
939
940         if (lo->lo_encrypt_key_size && lo->lo_key_owner != current->uid &&
941             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
942                 return -EPERM;
943         if (lo->lo_state != Lo_bound)
944                 return -ENXIO;
945         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
946                 return -EINVAL;
947
948         err = loop_release_xfer(lo);
949         if (err)
950                 return err;
951
952         if (info->lo_encrypt_type) {
953                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
954
955                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
956                         return -EINVAL;
957                 xfer = xfer_funcs[type];
958                 if (xfer == NULL)
959                         return -EINVAL;
960         } else
961                 xfer = NULL;
962
963         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
964         if (err)
965                 return err;
966
967         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
968             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
969                 lo->lo_offset = info->lo_offset;
970                 lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
971                 if (figure_loop_size(lo))
972                         return -EFBIG;
973         }
974
975         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
976         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
977         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
978         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
979
980         if (!xfer)
981                 xfer = &none_funcs;
982         lo->transfer = xfer->transfer;
983         lo->ioctl = xfer->ioctl;
984
985         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) !=
986              (info->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR))
987                 lo->lo_flags ^= LO_FLAGS_AUTOCLEAR;
988
989         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
990         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
991         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
992         if (info->lo_encrypt_key_size) {
993                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
994                        info->lo_encrypt_key_size);
995                 lo->lo_key_owner = current->uid;
996         }       
997
998         return 0;
999 }
1000
1001 static int
1002 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
1003 {
1004         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1005         struct kstat stat;
1006         int error;
1007
1008         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1009                 return -ENXIO;
1010         error = vfs_getattr(file->f_path.mnt, file->f_path.dentry, &stat);
1011         if (error)
1012                 return error;
1013         memset(info, 0, sizeof(*info));
1014         info->lo_number = lo->lo_number;
1015         info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1016         info->lo_inode = stat.ino;
1017         info->lo_rdevice = huge_encode_dev(lo->lo_device ? stat.rdev : stat.dev);
1018         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1019         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1020         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1021         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1022         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1023         info->lo_encrypt_type =
1024                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1025         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1026                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1027                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1028                        lo->lo_encrypt_key_size);
1029         }
1030         return 0;
1031 }
1032
1033 static void
1034 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1035 {
1036         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1037         info64->lo_number = info->lo_number;
1038         info64->lo_device = info->lo_device;
1039         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1040         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1041         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1042         info64->lo_sizelimit = 0;
1043         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1044         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1045         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1046         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1047         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1048         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1049                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1050         else
1051                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1052         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1053 }
1054
1055 static int
1056 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1057 {
1058         memset(info, 0, sizeof(*info));
1059         info->lo_number = info64->lo_number;
1060         info->lo_device = info64->lo_device;
1061         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1062         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1063         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1064         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1065         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1066         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1067         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1068         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1069         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1070                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1071         else
1072                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1073         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1074
1075         /* error in case values were truncated */
1076         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1077             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1078             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1079             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1080                 return -EOVERFLOW;
1081
1082         return 0;
1083 }
1084
1085 static int
1086 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1087 {
1088         struct loop_info info;
1089         struct loop_info64 info64;
1090
1091         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1092                 return -EFAULT;
1093         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1094         return loop_set_status(lo, &info64);
1095 }
1096
1097 static int
1098 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1099 {
1100         struct loop_info64 info64;
1101
1102         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1103                 return -EFAULT;
1104         return loop_set_status(lo, &info64);
1105 }
1106
1107 static int
1108 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1109         struct loop_info info;
1110         struct loop_info64 info64;
1111         int err = 0;
1112
1113         if (!arg)
1114                 err = -EINVAL;
1115         if (!err)
1116                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1117         if (!err)
1118                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1119         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1120                 err = -EFAULT;
1121
1122         return err;
1123 }
1124
1125 static int
1126 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1127         struct loop_info64 info64;
1128         int err = 0;
1129
1130         if (!arg)
1131                 err = -EINVAL;
1132         if (!err)
1133                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1134         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1135                 err = -EFAULT;
1136
1137         return err;
1138 }
1139
1140 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1141         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1142 {
1143         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1144         int err;
1145
1146         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1147         switch (cmd) {
1148         case LOOP_SET_FD:
1149                 err = loop_set_fd(lo, mode, bdev, arg);
1150                 break;
1151         case LOOP_CHANGE_FD:
1152                 err = loop_change_fd(lo, bdev, arg);
1153                 break;
1154         case LOOP_CLR_FD:
1155                 err = loop_clr_fd(lo, bdev);
1156                 break;
1157         case LOOP_SET_STATUS:
1158                 err = loop_set_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1159                 break;
1160         case LOOP_GET_STATUS:
1161                 err = loop_get_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1162                 break;
1163         case LOOP_SET_STATUS64:
1164                 err = loop_set_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1165                 break;
1166         case LOOP_GET_STATUS64:
1167                 err = loop_get_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1168                 break;
1169         default:
1170                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1171         }
1172         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1173         return err;
1174 }
1175
1176 #ifdef CONFIG_COMPAT
1177 struct compat_loop_info {
1178         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1179         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1180         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1181         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1182         compat_int_t    lo_offset;
1183         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1184         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1185         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1186         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1187         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1188         compat_ulong_t  lo_init[2];
1189         char            reserved[4];
1190 };
1191
1192 /*
1193  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1194  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1195  */
1196 static noinline int
1197 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1198                         struct loop_info64 *info64)
1199 {
1200         struct compat_loop_info info;
1201
1202         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1203                 return -EFAULT;
1204
1205         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1206         info64->lo_number = info.lo_number;
1207         info64->lo_device = info.lo_device;
1208         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1209         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1210         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1211         info64->lo_sizelimit = 0;
1212         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1213         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1214         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1215         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1216         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1217         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1218                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1219         else
1220                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1221         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1227  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1228  */
1229 static noinline int
1230 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1231                       struct compat_loop_info __user *arg)
1232 {
1233         struct compat_loop_info info;
1234
1235         memset(&info, 0, sizeof(info));
1236         info.lo_number = info64->lo_number;
1237         info.lo_device = info64->lo_device;
1238         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1239         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1240         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1241         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1242         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1243         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1244         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1245         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1246         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1247                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1248         else
1249                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1250         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1251
1252         /* error in case values were truncated */
1253         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1254             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1255             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1256             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1257             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1258             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1259                 return -EOVERFLOW;
1260
1261         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1262                 return -EFAULT;
1263         return 0;
1264 }
1265
1266 static int
1267 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1268                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1269 {
1270         struct loop_info64 info64;
1271         int ret;
1272
1273         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1274         if (ret < 0)
1275                 return ret;
1276         return loop_set_status(lo, &info64);
1277 }
1278
1279 static int
1280 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1281                        struct compat_loop_info __user *arg)
1282 {
1283         struct loop_info64 info64;
1284         int err = 0;
1285
1286         if (!arg)
1287                 err = -EINVAL;
1288         if (!err)
1289                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1290         if (!err)
1291                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1292         return err;
1293 }
1294
1295 static int lo_compat_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1296                            unsigned int cmd, unsigned long arg)
1297 {
1298         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1299         int err;
1300
1301         switch(cmd) {
1302         case LOOP_SET_STATUS:
1303                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1304                 err = loop_set_status_compat(
1305                         lo, (const struct compat_loop_info __user *) arg);
1306                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1307                 break;
1308         case LOOP_GET_STATUS:
1309                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1310                 err = loop_get_status_compat(
1311                         lo, (struct compat_loop_info __user *) arg);
1312                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1313                 break;
1314         case LOOP_CLR_FD:
1315         case LOOP_GET_STATUS64:
1316         case LOOP_SET_STATUS64:
1317                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
1318         case LOOP_SET_FD:
1319         case LOOP_CHANGE_FD:
1320                 err = lo_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1321                 break;
1322         default:
1323                 err = -ENOIOCTLCMD;
1324                 break;
1325         }
1326         return err;
1327 }
1328 #endif
1329
1330 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1331 {
1332         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1333
1334         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1335         lo->lo_refcnt++;
1336         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1337
1338         return 0;
1339 }
1340
1341 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
1342 {
1343         struct loop_device *lo = disk->private_data;
1344
1345         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1346         --lo->lo_refcnt;
1347
1348         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) && !lo->lo_refcnt)
1349                 loop_clr_fd(lo, NULL);
1350
1351         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1352
1353         return 0;
1354 }
1355
1356 static struct block_device_operations lo_fops = {
1357         .owner =        THIS_MODULE,
1358         .open =         lo_open,
1359         .release =      lo_release,
1360         .ioctl =        lo_ioctl,
1361 #ifdef CONFIG_COMPAT
1362         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
1363 #endif
1364 };
1365
1366 /*
1367  * And now the modules code and kernel interface.
1368  */
1369 static int max_loop;
1370 module_param(max_loop, int, 0);
1371 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "Maximum number of loop devices");
1372 module_param(max_part, int, 0);
1373 MODULE_PARM_DESC(max_part, "Maximum number of partitions per loop device");
1374 MODULE_LICENSE("GPL");
1375 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
1376
1377 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
1378 {
1379         unsigned int n = funcs->number;
1380
1381         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
1382                 return -EINVAL;
1383         xfer_funcs[n] = funcs;
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 int loop_unregister_transfer(int number)
1388 {
1389         unsigned int n = number;
1390         struct loop_device *lo;
1391         struct loop_func_table *xfer;
1392
1393         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
1394                 return -EINVAL;
1395
1396         xfer_funcs[n] = NULL;
1397
1398         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1399                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1400
1401                 if (lo->lo_encryption == xfer)
1402                         loop_release_xfer(lo);
1403
1404                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1405         }
1406
1407         return 0;
1408 }
1409
1410 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
1411 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
1412
1413 static struct loop_device *loop_alloc(int i)
1414 {
1415         struct loop_device *lo;
1416         struct gendisk *disk;
1417
1418         lo = kzalloc(sizeof(*lo), GFP_KERNEL);
1419         if (!lo)
1420                 goto out;
1421
1422         lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1423         if (!lo->lo_queue)
1424                 goto out_free_dev;
1425
1426         disk = lo->lo_disk = alloc_disk(1 << part_shift);
1427         if (!disk)
1428                 goto out_free_queue;
1429
1430         mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
1431         lo->lo_number           = i;
1432         lo->lo_thread           = NULL;
1433         init_waitqueue_head(&lo->lo_event);
1434         spin_lock_init(&lo->lo_lock);
1435         disk->major             = LOOP_MAJOR;
1436         disk->first_minor       = i << part_shift;
1437         disk->fops              = &lo_fops;
1438         disk->private_data      = lo;
1439         disk->queue             = lo->lo_queue;
1440         sprintf(disk->disk_name, "loop%d", i);
1441         return lo;
1442
1443 out_free_queue:
1444         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1445 out_free_dev:
1446         kfree(lo);
1447 out:
1448         return NULL;
1449 }
1450
1451 static void loop_free(struct loop_device *lo)
1452 {
1453         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1454         put_disk(lo->lo_disk);
1455         list_del(&lo->lo_list);
1456         kfree(lo);
1457 }
1458
1459 static struct loop_device *loop_init_one(int i)
1460 {
1461         struct loop_device *lo;
1462
1463         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1464                 if (lo->lo_number == i)
1465                         return lo;
1466         }
1467
1468         lo = loop_alloc(i);
1469         if (lo) {
1470                 add_disk(lo->lo_disk);
1471                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1472         }
1473         return lo;
1474 }
1475
1476 static void loop_del_one(struct loop_device *lo)
1477 {
1478         del_gendisk(lo->lo_disk);
1479         loop_free(lo);
1480 }
1481
1482 static struct kobject *loop_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
1483 {
1484         struct loop_device *lo;
1485         struct kobject *kobj;
1486
1487         mutex_lock(&loop_devices_mutex);
1488         lo = loop_init_one(dev & MINORMASK);
1489         kobj = lo ? get_disk(lo->lo_disk) : ERR_PTR(-ENOMEM);
1490         mutex_unlock(&loop_devices_mutex);
1491
1492         *part = 0;
1493         return kobj;
1494 }
1495
1496 static int __init loop_init(void)
1497 {
1498         int i, nr;
1499         unsigned long range;
1500         struct loop_device *lo, *next;
1501
1502         /*
1503          * loop module now has a feature to instantiate underlying device
1504          * structure on-demand, provided that there is an access dev node.
1505          * However, this will not work well with user space tool that doesn't
1506          * know about such "feature".  In order to not break any existing
1507          * tool, we do the following:
1508          *
1509          * (1) if max_loop is specified, create that many upfront, and this
1510          *     also becomes a hard limit.
1511          * (2) if max_loop is not specified, create 8 loop device on module
1512          *     load, user can further extend loop device by create dev node
1513          *     themselves and have kernel automatically instantiate actual
1514          *     device on-demand.
1515          */
1516
1517         part_shift = 0;
1518         if (max_part > 0)
1519                 part_shift = fls(max_part);
1520
1521         if (max_loop > 1UL << (MINORBITS - part_shift))
1522                 return -EINVAL;
1523
1524         if (max_loop) {
1525                 nr = max_loop;
1526                 range = max_loop;
1527         } else {
1528                 nr = 8;
1529                 range = 1UL << (MINORBITS - part_shift);
1530         }
1531
1532         if (register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1533                 return -EIO;
1534
1535         for (i = 0; i < nr; i++) {
1536                 lo = loop_alloc(i);
1537                 if (!lo)
1538                         goto Enomem;
1539                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1540         }
1541
1542         /* point of no return */
1543
1544         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list)
1545                 add_disk(lo->lo_disk);
1546
1547         blk_register_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range,
1548                                   THIS_MODULE, loop_probe, NULL, NULL);
1549
1550         printk(KERN_INFO "loop: module loaded\n");
1551         return 0;
1552
1553 Enomem:
1554         printk(KERN_INFO "loop: out of memory\n");
1555
1556         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1557                 loop_free(lo);
1558
1559         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1560         return -ENOMEM;
1561 }
1562
1563 static void __exit loop_exit(void)
1564 {
1565         unsigned long range;
1566         struct loop_device *lo, *next;
1567
1568         range = max_loop ? max_loop :  1UL << (MINORBITS - part_shift);
1569
1570         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
1571                 loop_del_one(lo);
1572
1573         blk_unregister_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range);
1574         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1575 }
1576
1577 module_init(loop_init);
1578 module_exit(loop_exit);
1579
1580 #ifndef MODULE
1581 static int __init max_loop_setup(char *str)
1582 {
1583         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
1584         return 1;
1585 }
1586
1587 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
1588 #endif