git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - drivers/block/loop.c

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