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 int max_loop = 8;
  81 static struct loop_device *loop_dev;
  82 static struct gendisk **disks;
  83
  84 /*
  85  * Transfer functions
  86  */
  87 static int transfer_none(struct loop_device *lo, int cmd,
  88                          struct page *raw_page, unsigned raw_off,
  89                          struct page *loop_page, unsigned loop_off,
  90                          int size, sector_t real_block)
  91 {
  92         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
  93         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
  94
  95         if (cmd == READ)
  96                 memcpy(loop_buf, raw_buf, size);
  97         else
  98                 memcpy(raw_buf, loop_buf, size);
  99
 100         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
 101         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
 102         cond_resched();
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 static int transfer_xor(struct loop_device *lo, int cmd,
 107                         struct page *raw_page, unsigned raw_off,
 108                         struct page *loop_page, unsigned loop_off,
 109                         int size, sector_t real_block)
 110 {
 111         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
 112         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
 113         char *in, *out, *key;
 114         int i, keysize;
 115
 116         if (cmd == READ) {
 117                 in = raw_buf;
 118                 out = loop_buf;
 119         } else {
 120                 in = loop_buf;
 121                 out = raw_buf;
 122         }
 123
 124         key = lo->lo_encrypt_key;
 125         keysize = lo->lo_encrypt_key_size;
 126         for (i = 0; i < size; i++)
 127                 *out++ = *in++ ^ key[(i & 511) % keysize];
 128
 129         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
 130         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
 131         cond_resched();
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 static int xor_init(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
 136 {
 137         if (unlikely(info->lo_encrypt_key_size <= 0))
 138                 return -EINVAL;
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 static struct loop_func_table none_funcs = {
 143         .number = LO_CRYPT_NONE,
 144         .transfer = transfer_none,
 145 };
 146
 147 static struct loop_func_table xor_funcs = {
 148         .number = LO_CRYPT_XOR,
 149         .transfer = transfer_xor,
 150         .init = xor_init
 151 };
 152
 153 /* xfer_funcs[0] is special - its release function is never called */
 154 static struct loop_func_table *xfer_funcs[MAX_LO_CRYPT] = {
 155         &none_funcs,
 156         &xor_funcs
 157 };
 158
 159 static loff_t get_loop_size(struct loop_device *lo, struct file *file)
 160 {
 161         loff_t size, offset, loopsize;
 162
 163         /* Compute loopsize in bytes */
 164         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 165         offset = lo->lo_offset;
 166         loopsize = size - offset;
 167         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 168                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 169
 170         /*
 171          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 172          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 173          */
 174         return loopsize >> 9;
 175 }
 176
 177 static int
 178 figure_loop_size(struct loop_device *lo)
 179 {
 180         loff_t size = get_loop_size(lo, lo->lo_backing_file);
 181         sector_t x = (sector_t)size;
 182
 183         if (unlikely((loff_t)x != size))
 184                 return -EFBIG;
 185
 186         set_capacity(disks[lo->lo_number], x);
 187         return 0;
 188 }
 189
 190 static inline int
 191 lo_do_transfer(struct loop_device *lo, int cmd,
 192                struct page *rpage, unsigned roffs,
 193                struct page *lpage, unsigned loffs,
 194                int size, sector_t rblock)
 195 {
 196         if (unlikely(!lo->transfer))
 197                 return 0;
 198
 199         return lo->transfer(lo, cmd, rpage, roffs, lpage, loffs, size, rblock);
 200 }
 201
 202 /**
 203  * do_lo_send_aops - helper for writing data to a loop device
 204  *
 205  * This is the fast version for backing filesystems which implement the address
 206  * space operations prepare_write and commit_write.
 207  */
 208 static int do_lo_send_aops(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
 209                 int bsize, loff_t pos, struct page *page)
 210 {
 211         struct file *file = lo->lo_backing_file; /* kudos to NFsckingS */
 212         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 213         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
 214         pgoff_t index;
 215         unsigned offset, bv_offs;
 216         int len, ret;
 217
 218         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
 219         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 220         offset = pos & ((pgoff_t)PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 221         bv_offs = bvec->bv_offset;
 222         len = bvec->bv_len;
 223         while (len > 0) {
 224                 sector_t IV;
 225                 unsigned size;
 226                 int transfer_result;
 227
 228                 IV = ((sector_t)index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9))+(offset >> 9);
 229                 size = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 230                 if (size > len)
 231                         size = len;
 232                 page = grab_cache_page(mapping, index);
 233                 if (unlikely(!page))
 234                         goto fail;
 235                 ret = aops->prepare_write(file, page, offset,
 236                                           offset + size);
 237                 if (unlikely(ret)) {
 238                         if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
 239                                 page_cache_release(page);
 240                                 continue;
 241                         }
 242                         goto unlock;
 243                 }
 244                 transfer_result = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, offset,
 245                                 bvec->bv_page, bv_offs, size, IV);
 246                 if (unlikely(transfer_result)) {
 247                         char *kaddr;
 248
 249                         /*
 250                          * The transfer failed, but we still write the data to
 251                          * keep prepare/commit calls balanced.
 252                          */
 253                         printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %llu\n",
 254                                (unsigned long long)index);
 255                         kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
 256                         memset(kaddr + offset, 0, size);
 257                         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 258                 }
 259                 flush_dcache_page(page);
 260                 ret = aops->commit_write(file, page, offset,
 261                                          offset + size);
 262                 if (unlikely(ret)) {
 263                         if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
 264                                 page_cache_release(page);
 265                                 continue;
 266                         }
 267                         goto unlock;
 268                 }
 269                 if (unlikely(transfer_result))
 270                         goto unlock;
 271                 bv_offs += size;
 272                 len -= size;
 273                 offset = 0;
 274                 index++;
 275                 pos += size;
 276                 unlock_page(page);
 277                 page_cache_release(page);
 278         }
 279         ret = 0;
 280 out:
 281         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
 282         return ret;
 283 unlock:
 284         unlock_page(page);
 285         page_cache_release(page);
 286 fail:
 287         ret = -1;
 288         goto out;
 289 }
 290
 291 /**
 292  * __do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
 293  *
 294  * This helper just factors out common code between do_lo_send_direct_write()
 295  * and do_lo_send_write().
 296  */
 297 static int __do_lo_send_write(struct file *file,
 298                 u8 *buf, const int len, loff_t pos)
 299 {
 300         ssize_t bw;
 301         mm_segment_t old_fs = get_fs();
 302
 303         set_fs(get_ds());
 304         bw = file->f_op->write(file, buf, len, &pos);
 305         set_fs(old_fs);
 306         if (likely(bw == len))
 307                 return 0;
 308         printk(KERN_ERR "loop: Write error at byte offset %llu, length %i.\n",
 309                         (unsigned long long)pos, len);
 310         if (bw >= 0)
 311                 bw = -EIO;
 312         return bw;
 313 }
 314
 315 /**
 316  * do_lo_send_direct_write - helper for writing data to a loop device
 317  *
 318  * This is the fast, non-transforming version for backing filesystems which do
 319  * not implement the address space operations prepare_write and commit_write.
 320  * It uses the write file operation which should be present on all writeable
 321  * filesystems.
 322  */
 323 static int do_lo_send_direct_write(struct loop_device *lo,
 324                 struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos, struct page *page)
 325 {
 326         ssize_t bw = __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
 327                         kmap(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset,
 328                         bvec->bv_len, pos);
 329         kunmap(bvec->bv_page);
 330         cond_resched();
 331         return bw;
 332 }
 333
 334 /**
 335  * do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
 336  *
 337  * This is the slow, transforming version for filesystems which do not
 338  * implement the address space operations prepare_write and commit_write.  It
 339  * uses the write file operation which should be present on all writeable
 340  * filesystems.
 341  *
 342  * Using fops->write is slower than using aops->{prepare,commit}_write in the
 343  * transforming case because we need to double buffer the data as we cannot do
 344  * the transformations in place as we do not have direct access to the
 345  * destination pages of the backing file.
 346  */
 347 static int do_lo_send_write(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
 348                 int bsize, loff_t pos, struct page *page)
 349 {
 350         int ret = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, 0, bvec->bv_page,
 351                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len, pos >> 9);
 352         if (likely(!ret))
 353                 return __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
 354                                 page_address(page), bvec->bv_len,
 355                                 pos);
 356         printk(KERN_ERR "loop: Transfer error at byte offset %llu, "
 357                         "length %i.\n", (unsigned long long)pos, bvec->bv_len);
 358         if (ret > 0)
 359                 ret = -EIO;
 360         return ret;
 361 }
 362
 363 static int lo_send(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize,
 364                 loff_t pos)
 365 {
 366         int (*do_lo_send)(struct loop_device *, struct bio_vec *, int, loff_t,
 367                         struct page *page);
 368         struct bio_vec *bvec;
 369         struct page *page = NULL;
 370         int i, ret = 0;
 371
 372         do_lo_send = do_lo_send_aops;
 373         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS)) {
 374                 do_lo_send = do_lo_send_direct_write;
 375                 if (lo->transfer != transfer_none) {
 376                         page = alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_HIGHMEM);
 377                         if (unlikely(!page))
 378                                 goto fail;
 379                         kmap(page);
 380                         do_lo_send = do_lo_send_write;
 381                 }
 382         }
 383         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 384                 ret = do_lo_send(lo, bvec, bsize, pos, page);
 385                 if (ret < 0)
 386                         break;
 387                 pos += bvec->bv_len;
 388         }
 389         if (page) {
 390                 kunmap(page);
 391                 __free_page(page);
 392         }
 393 out:
 394         return ret;
 395 fail:
 396         printk(KERN_ERR "loop: Failed to allocate temporary page for write.\n");
 397         ret = -ENOMEM;
 398         goto out;
 399 }
 400
 401 struct lo_read_data {
 402         struct loop_device *lo;
 403         struct page *page;
 404         unsigned offset;
 405         int bsize;
 406 };
 407
 408 static int
 409 lo_read_actor(read_descriptor_t *desc, struct page *page,
 410               unsigned long offset, unsigned long size)
 411 {
 412         unsigned long count = desc->count;
 413         struct lo_read_data *p = desc->arg.data;
 414         struct loop_device *lo = p->lo;
 415         sector_t IV;
 416
 417         IV = ((sector_t) page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9))+(offset >> 9);
 418
 419         if (size > count)
 420                 size = count;
 421
 422         if (lo_do_transfer(lo, READ, page, offset, p->page, p->offset, size, IV)) {
 423                 size = 0;
 424                 printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %ld\n",
 425                        page->index);
 426                 desc->error = -EINVAL;
 427         }
 428
 429         flush_dcache_page(p->page);
 430
 431         desc->count = count - size;
 432         desc->written += size;
 433         p->offset += size;
 434         return size;
 435 }
 436
 437 static int
 438 do_lo_receive(struct loop_device *lo,
 439               struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos)
 440 {
 441         struct lo_read_data cookie;
 442         struct file *file;
 443         int retval;
 444
 445         cookie.lo = lo;
 446         cookie.page = bvec->bv_page;
 447         cookie.offset = bvec->bv_offset;
 448         cookie.bsize = bsize;
 449         file = lo->lo_backing_file;
 450         retval = file->f_op->sendfile(file, &pos, bvec->bv_len,
 451                         lo_read_actor, &cookie);
 452         return (retval < 0)? retval: 0;
 453 }
 454
 455 static int
 456 lo_receive(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize, loff_t pos)
 457 {
 458         struct bio_vec *bvec;
 459         int i, ret = 0;
 460
 461         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 462                 ret = do_lo_receive(lo, bvec, bsize, pos);
 463                 if (ret < 0)
 464                         break;
 465                 pos += bvec->bv_len;
 466         }
 467         return ret;
 468 }
 469
 470 static int do_bio_filebacked(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 471 {
 472         loff_t pos;
 473         int ret;
 474
 475         pos = ((loff_t) bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 476         if (bio_rw(bio) == WRITE)
 477                 ret = lo_send(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
 478         else
 479                 ret = lo_receive(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
 480         return ret;
 481 }
 482
 483 /*
 484  * Add bio to back of pending list
 485  */
 486 static void loop_add_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 487 {
 488         if (lo->lo_biotail) {
 489                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 490                 lo->lo_biotail = bio;
 491         } else
 492                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 493 }
 494
 495 /*
 496  * Grab first pending buffer
 497  */
 498 static struct bio *loop_get_bio(struct loop_device *lo)
 499 {
 500         struct bio *bio;
 501
 502         if ((bio = lo->lo_bio)) {
 503                 if (bio == lo->lo_biotail)
 504                         lo->lo_biotail = NULL;
 505                 lo->lo_bio = bio->bi_next;
 506                 bio->bi_next = NULL;
 507         }
 508
 509         return bio;
 510 }
 511
 512 static int loop_make_request(request_queue_t *q, struct bio *old_bio)
 513 {
 514         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 515         int rw = bio_rw(old_bio);
 516
 517         if (rw == READA)
 518                 rw = READ;
 519
 520         BUG_ON(!lo || (rw != READ && rw != WRITE));
 521
 522         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 523         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 524                 goto out;
 525         if (unlikely(rw == WRITE && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)))
 526                 goto out;
 527         loop_add_bio(lo, old_bio);
 528         wake_up(&lo->lo_event);
 529         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 530         return 0;
 531
 532 out:
 533         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 534         bio_io_error(old_bio, old_bio->bi_size);
 535         return 0;
 536 }
 537
 538 /*
 539  * kick off io on the underlying address space
 540  */
 541 static void loop_unplug(request_queue_t *q)
 542 {
 543         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 544
 545         clear_bit(QUEUE_FLAG_PLUGGED, &q->queue_flags);
 546         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 547 }
 548
 549 struct switch_request {
 550         struct file *file;
 551         struct completion wait;
 552 };
 553
 554 static void do_loop_switch(struct loop_device *, struct switch_request *);
 555
 556 static inline void loop_handle_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 557 {
 558         if (unlikely(!bio->bi_bdev)) {
 559                 do_loop_switch(lo, bio->bi_private);
 560                 bio_put(bio);
 561         } else {
 562                 int ret = do_bio_filebacked(lo, bio);
 563                 bio_endio(bio, bio->bi_size, ret);
 564         }
 565 }
 566
 567 /*
 568  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 569  * to avoid blocking in our make_request_fn. it also does loop decrypting
 570  * on reads for block backed loop, as that is too heavy to do from
 571  * b_end_io context where irqs may be disabled.
 572  *
 573  * Loop explanation:  loop_clr_fd() sets lo_state to Lo_rundown before
 574  * calling kthread_stop().  Therefore once kthread_should_stop() is
 575  * true, make_request will not place any more requests.  Therefore
 576  * once kthread_should_stop() is true and lo_bio is NULL, we are
 577  * done with the loop.
 578  */
 579 static int loop_thread(void *data)
 580 {
 581         struct loop_device *lo = data;
 582         struct bio *bio;
 583
 584         /*
 585          * loop can be used in an encrypted device,
 586          * hence, it mustn't be stopped at all
 587          * because it could be indirectly used during suspension
 588          */
 589         current->flags |= PF_NOFREEZE;
 590
 591         set_user_nice(current, -20);
 592
 593         while (!kthread_should_stop() || lo->lo_bio) {
 594
 595                 wait_event_interruptible(lo->lo_event,
 596                                 lo->lo_bio || kthread_should_stop());
 597
 598                 if (!lo->lo_bio)
 599                         continue;
 600                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 601                 bio = loop_get_bio(lo);
 602                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 603
 604                 BUG_ON(!bio);
 605                 loop_handle_bio(lo, bio);
 606         }
 607
 608         return 0;
 609 }
 610
 611 /*
 612  * loop_switch performs the hard work of switching a backing store.
 613  * First it needs to flush existing IO, it does this by sending a magic
 614  * BIO down the pipe. The completion of this BIO does the actual switch.
 615  */
 616 static int loop_switch(struct loop_device *lo, struct file *file)
 617 {
 618         struct switch_request w;
 619         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 1);
 620         if (!bio)
 621                 return -ENOMEM;
 622         init_completion(&w.wait);
 623         w.file = file;
 624         bio->bi_private = &w;
 625         bio->bi_bdev = NULL;
 626         loop_make_request(lo->lo_queue, bio);
 627         wait_for_completion(&w.wait);
 628         return 0;
 629 }
 630
 631 /*
 632  * Do the actual switch; called from the BIO completion routine
 633  */
 634 static void do_loop_switch(struct loop_device *lo, struct switch_request *p)
 635 {
 636         struct file *file = p->file;
 637         struct file *old_file = lo->lo_backing_file;
 638         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 639
 640         mapping_set_gfp_mask(old_file->f_mapping, lo->old_gfp_mask);
 641         lo->lo_backing_file = file;
 642         lo->lo_blocksize = S_ISBLK(mapping->host->i_mode) ?
 643                 mapping->host->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
 644         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 645         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 646         complete(&p->wait);
 647 }
 648
 649
 650 /*
 651  * loop_change_fd switched the backing store of a loopback device to
 652  * a new file. This is useful for operating system installers to free up
 653  * the original file and in High Availability environments to switch to
 654  * an alternative location for the content in case of server meltdown.
 655  * This can only work if the loop device is used read-only, and if the
 656  * new backing store is the same size and type as the old backing store.
 657  */
 658 static int loop_change_fd(struct loop_device *lo, struct file *lo_file,
 659                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
 660 {
 661         struct file     *file, *old_file;
 662         struct inode    *inode;
 663         int             error;
 664
 665         error = -ENXIO;
 666         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 667                 goto out;
 668
 669         /* the loop device has to be read-only */
 670         error = -EINVAL;
 671         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY))
 672                 goto out;
 673
 674         error = -EBADF;
 675         file = fget(arg);
 676         if (!file)
 677                 goto out;
 678
 679         inode = file->f_mapping->host;
 680         old_file = lo->lo_backing_file;
 681
 682         error = -EINVAL;
 683
 684         if (!S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISBLK(inode->i_mode))
 685                 goto out_putf;
 686
 687         /* new backing store needs to support loop (eg sendfile) */
 688         if (!inode->i_fop->sendfile)
 689                 goto out_putf;
 690
 691         /* size of the new backing store needs to be the same */
 692         if (get_loop_size(lo, file) != get_loop_size(lo, old_file))
 693                 goto out_putf;
 694
 695         /* and ... switch */
 696         error = loop_switch(lo, file);
 697         if (error)
 698                 goto out_putf;
 699
 700         fput(old_file);
 701         return 0;
 702
 703  out_putf:
 704         fput(file);
 705  out:
 706         return error;
 707 }
 708
 709 static inline int is_loop_device(struct file *file)
 710 {
 711         struct inode *i = file->f_mapping->host;
 712
 713         return i && S_ISBLK(i->i_mode) && MAJOR(i->i_rdev) == LOOP_MAJOR;
 714 }
 715
 716 static int loop_set_fd(struct loop_device *lo, struct file *lo_file,
 717                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
 718 {
 719         struct file     *file, *f;
 720         struct inode    *inode;
 721         struct address_space *mapping;
 722         unsigned lo_blocksize;
 723         int             lo_flags = 0;
 724         int             error;
 725         loff_t          size;
 726
 727         /* This is safe, since we have a reference from open(). */
 728         __module_get(THIS_MODULE);
 729
 730         error = -EBADF;
 731         file = fget(arg);
 732         if (!file)
 733                 goto out;
 734
 735         error = -EBUSY;
 736         if (lo->lo_state != Lo_unbound)
 737                 goto out_putf;
 738
 739         /* Avoid recursion */
 740         f = file;
 741         while (is_loop_device(f)) {
 742                 struct loop_device *l;
 743
 744                 if (f->f_mapping->host->i_rdev == lo_file->f_mapping->host->i_rdev)
 745                         goto out_putf;
 746
 747                 l = f->f_mapping->host->i_bdev->bd_disk->private_data;
 748                 if (l->lo_state == Lo_unbound) {
 749                         error = -EINVAL;
 750                         goto out_putf;
 751                 }
 752                 f = l->lo_backing_file;
 753         }
 754
 755         mapping = file->f_mapping;
 756         inode = mapping->host;
 757
 758         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 759                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 760
 761         error = -EINVAL;
 762         if (S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISBLK(inode->i_mode)) {
 763                 const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
 764                 /*
 765                  * If we can't read - sorry. If we only can't write - well,
 766                  * it's going to be read-only.
 767                  */
 768                 if (!file->f_op->sendfile)
 769                         goto out_putf;
 770                 if (aops->prepare_write && aops->commit_write)
 771                         lo_flags |= LO_FLAGS_USE_AOPS;
 772                 if (!(lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS) && !file->f_op->write)
 773                         lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 774
 775                 lo_blocksize = S_ISBLK(inode->i_mode) ?
 776                         inode->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
 777
 778                 error = 0;
 779         } else {
 780                 goto out_putf;
 781         }
 782
 783         size = get_loop_size(lo, file);
 784
 785         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
 786                 error = -EFBIG;
 787                 goto out_putf;
 788         }
 789
 790         if (!(lo_file->f_mode & FMODE_WRITE))
 791                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
 792
 793         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
 794
 795         lo->lo_blocksize = lo_blocksize;
 796         lo->lo_device = bdev;
 797         lo->lo_flags = lo_flags;
 798         lo->lo_backing_file = file;
 799         lo->transfer = transfer_none;
 800         lo->ioctl = NULL;
 801         lo->lo_sizelimit = 0;
 802         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
 803         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 804
 805         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
 806
 807         /*
 808          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
 809          * device
 810          */
 811         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
 812         lo->lo_queue->queuedata = lo;
 813         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
 814
 815         set_capacity(disks[lo->lo_number], size);
 816         bd_set_size(bdev, size << 9);
 817
 818         set_blocksize(bdev, lo_blocksize);
 819
 820         lo->lo_thread = kthread_create(loop_thread, lo, "loop%d",
 821                                                 lo->lo_number);
 822         if (IS_ERR(lo->lo_thread)) {
 823                 error = PTR_ERR(lo->lo_thread);
 824                 goto out_clr;
 825         }
 826         lo->lo_state = Lo_bound;
 827         wake_up_process(lo->lo_thread);
 828         return 0;
 829
 830 out_clr:
 831         lo->lo_thread = NULL;
 832         lo->lo_device = NULL;
 833         lo->lo_backing_file = NULL;
 834         lo->lo_flags = 0;
 835         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 836         invalidate_bdev(bdev);
 837         bd_set_size(bdev, 0);
 838         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask);
 839         lo->lo_state = Lo_unbound;
 840  out_putf:
 841         fput(file);
 842  out:
 843         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 844         module_put(THIS_MODULE);
 845         return error;
 846 }
 847
 848 static int
 849 loop_release_xfer(struct loop_device *lo)
 850 {
 851         int err = 0;
 852         struct loop_func_table *xfer = lo->lo_encryption;
 853
 854         if (xfer) {
 855                 if (xfer->release)
 856                         err = xfer->release(lo);
 857                 lo->transfer = NULL;
 858                 lo->lo_encryption = NULL;
 859                 module_put(xfer->owner);
 860         }
 861         return err;
 862 }
 863
 864 static int
 865 loop_init_xfer(struct loop_device *lo, struct loop_func_table *xfer,
 866                const struct loop_info64 *i)
 867 {
 868         int err = 0;
 869
 870         if (xfer) {
 871                 struct module *owner = xfer->owner;
 872
 873                 if (!try_module_get(owner))
 874                         return -EINVAL;
 875                 if (xfer->init)
 876                         err = xfer->init(lo, i);
 877                 if (err)
 878                         module_put(owner);
 879                 else
 880                         lo->lo_encryption = xfer;
 881         }
 882         return err;
 883 }
 884
 885 static int loop_clr_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev)
 886 {
 887         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
 888         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
 889
 890         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 891                 return -ENXIO;
 892
 893         if (lo->lo_refcnt > 1)  /* we needed one fd for the ioctl */
 894                 return -EBUSY;
 895
 896         if (filp == NULL)
 897                 return -EINVAL;
 898
 899         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 900         lo->lo_state = Lo_rundown;
 901         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 902
 903         kthread_stop(lo->lo_thread);
 904
 905         lo->lo_backing_file = NULL;
 906
 907         loop_release_xfer(lo);
 908         lo->transfer = NULL;
 909         lo->ioctl = NULL;
 910         lo->lo_device = NULL;
 911         lo->lo_encryption = NULL;
 912         lo->lo_offset = 0;
 913         lo->lo_sizelimit = 0;
 914         lo->lo_encrypt_key_size = 0;
 915         lo->lo_flags = 0;
 916         lo->lo_thread = NULL;
 917         memset(lo->lo_encrypt_key, 0, LO_KEY_SIZE);
 918         memset(lo->lo_crypt_name, 0, LO_NAME_SIZE);
 919         memset(lo->lo_file_name, 0, LO_NAME_SIZE);
 920         invalidate_bdev(bdev);
 921         set_capacity(disks[lo->lo_number], 0);
 922         bd_set_size(bdev, 0);
 923         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
 924         lo->lo_state = Lo_unbound;
 925         fput(filp);
 926         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
 927         module_put(THIS_MODULE);
 928         return 0;
 929 }
 930
 931 static int
 932 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
 933 {
 934         int err;
 935         struct loop_func_table *xfer;
 936
 937         if (lo->lo_encrypt_key_size && lo->lo_key_owner != current->uid &&
 938             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
 939                 return -EPERM;
 940         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 941                 return -ENXIO;
 942         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
 943                 return -EINVAL;
 944
 945         err = loop_release_xfer(lo);
 946         if (err)
 947                 return err;
 948
 949         if (info->lo_encrypt_type) {
 950                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
 951
 952                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
 953                         return -EINVAL;
 954                 xfer = xfer_funcs[type];
 955                 if (xfer == NULL)
 956                         return -EINVAL;
 957         } else
 958                 xfer = NULL;
 959
 960         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
 961         if (err)
 962                 return err;
 963
 964         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
 965             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
 966                 lo->lo_offset = info->lo_offset;
 967                 lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
 968                 if (figure_loop_size(lo))
 969                         return -EFBIG;
 970         }
 971
 972         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
 973         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
 974         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
 975         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
 976
 977         if (!xfer)
 978                 xfer = &none_funcs;
 979         lo->transfer = xfer->transfer;
 980         lo->ioctl = xfer->ioctl;
 981
 982         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
 983         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
 984         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
 985         if (info->lo_encrypt_key_size) {
 986                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
 987                        info->lo_encrypt_key_size);
 988                 lo->lo_key_owner = current->uid;
 989         }
 990
 991         return 0;
 992 }
 993
 994 static int
 995 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
 996 {
 997         struct file *file = lo->lo_backing_file;
 998         struct kstat stat;
 999         int error;
1000
1001         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1002                 return -ENXIO;
1003         error = vfs_getattr(file->f_path.mnt, file->f_path.dentry, &stat);
1004         if (error)
1005                 return error;
1006         memset(info, 0, sizeof(*info));
1007         info->lo_number = lo->lo_number;
1008         info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1009         info->lo_inode = stat.ino;
1010         info->lo_rdevice = huge_encode_dev(lo->lo_device ? stat.rdev : stat.dev);
1011         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1012         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1013         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1014         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1015         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1016         info->lo_encrypt_type =
1017                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1018         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1019                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1020                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1021                        lo->lo_encrypt_key_size);
1022         }
1023         return 0;
1024 }
1025
1026 static void
1027 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1028 {
1029         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1030         info64->lo_number = info->lo_number;
1031         info64->lo_device = info->lo_device;
1032         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1033         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1034         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1035         info64->lo_sizelimit = 0;
1036         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1037         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1038         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1039         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1040         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1041         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1042                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1043         else
1044                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1045         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1046 }
1047
1048 static int
1049 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1050 {
1051         memset(info, 0, sizeof(*info));
1052         info->lo_number = info64->lo_number;
1053         info->lo_device = info64->lo_device;
1054         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1055         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1056         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1057         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1058         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1059         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1060         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1061         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1062         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1063                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1064         else
1065                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1066         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1067
1068         /* error in case values were truncated */
1069         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1070             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1071             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1072             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1073                 return -EOVERFLOW;
1074
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 static int
1079 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1080 {
1081         struct loop_info info;
1082         struct loop_info64 info64;
1083
1084         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1085                 return -EFAULT;
1086         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1087         return loop_set_status(lo, &info64);
1088 }
1089
1090 static int
1091 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1092 {
1093         struct loop_info64 info64;
1094
1095         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1096                 return -EFAULT;
1097         return loop_set_status(lo, &info64);
1098 }
1099
1100 static int
1101 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1102         struct loop_info info;
1103         struct loop_info64 info64;
1104         int err = 0;
1105
1106         if (!arg)
1107                 err = -EINVAL;
1108         if (!err)
1109                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1110         if (!err)
1111                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1112         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1113                 err = -EFAULT;
1114
1115         return err;
1116 }
1117
1118 static int
1119 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1120         struct loop_info64 info64;
1121         int err = 0;
1122
1123         if (!arg)
1124                 err = -EINVAL;
1125         if (!err)
1126                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1127         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1128                 err = -EFAULT;
1129
1130         return err;
1131 }
1132
1133 static int lo_ioctl(struct inode * inode, struct file * file,
1134         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1135 {
1136         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1137         int err;
1138
1139         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1140         switch (cmd) {
1141         case LOOP_SET_FD:
1142                 err = loop_set_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1143                 break;
1144         case LOOP_CHANGE_FD:
1145                 err = loop_change_fd(lo, file, inode->i_bdev, arg);
1146                 break;
1147         case LOOP_CLR_FD:
1148                 err = loop_clr_fd(lo, inode->i_bdev);
1149                 break;
1150         case LOOP_SET_STATUS:
1151                 err = loop_set_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1152                 break;
1153         case LOOP_GET_STATUS:
1154                 err = loop_get_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1155                 break;
1156         case LOOP_SET_STATUS64:
1157                 err = loop_set_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1158                 break;
1159         case LOOP_GET_STATUS64:
1160                 err = loop_get_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1161                 break;
1162         default:
1163                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1164         }
1165         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1166         return err;
1167 }
1168
1169 #ifdef CONFIG_COMPAT
1170 struct compat_loop_info {
1171         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1172         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1173         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1174         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1175         compat_int_t    lo_offset;
1176         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1177         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1178         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1179         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1180         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1181         compat_ulong_t  lo_init[2];
1182         char            reserved[4];
1183 };
1184
1185 /*
1186  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1187  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1188  */
1189 static noinline int
1190 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1191                         struct loop_info64 *info64)
1192 {
1193         struct compat_loop_info info;
1194
1195         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1196                 return -EFAULT;
1197
1198         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1199         info64->lo_number = info.lo_number;
1200         info64->lo_device = info.lo_device;
1201         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1202         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1203         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1204         info64->lo_sizelimit = 0;
1205         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1206         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1207         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1208         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1209         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1210         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1211                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1212         else
1213                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1214         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1215         return 0;
1216 }
1217
1218 /*
1219  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1220  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1221  */
1222 static noinline int
1223 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1224                       struct compat_loop_info __user *arg)
1225 {
1226         struct compat_loop_info info;
1227
1228         memset(&info, 0, sizeof(info));
1229         info.lo_number = info64->lo_number;
1230         info.lo_device = info64->lo_device;
1231         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1232         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1233         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1234         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1235         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1236         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1237         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1238         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1239         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1240                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1241         else
1242                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1243         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1244
1245         /* error in case values were truncated */
1246         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1247             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1248             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1249             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1250             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1251             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1252                 return -EOVERFLOW;
1253
1254         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1255                 return -EFAULT;
1256         return 0;
1257 }
1258
1259 static int
1260 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1261                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1262 {
1263         struct loop_info64 info64;
1264         int ret;
1265
1266         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1267         if (ret < 0)
1268                 return ret;
1269         return loop_set_status(lo, &info64);
1270 }
1271
1272 static int
1273 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1274                        struct compat_loop_info __user *arg)
1275 {
1276         struct loop_info64 info64;
1277         int err = 0;
1278
1279         if (!arg)
1280                 err = -EINVAL;
1281         if (!err)
1282                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1283         if (!err)
1284                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1285         return err;
1286 }
1287
1288 static long lo_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1289 {
1290         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
1291         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1292         int err;
1293
1294         lock_kernel();
1295         switch(cmd) {
1296         case LOOP_SET_STATUS:
1297                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1298                 err = loop_set_status_compat(
1299                         lo, (const struct compat_loop_info __user *) arg);
1300                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1301                 break;
1302         case LOOP_GET_STATUS:
1303                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1304                 err = loop_get_status_compat(
1305                         lo, (struct compat_loop_info __user *) arg);
1306                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1307                 break;
1308         case LOOP_CLR_FD:
1309         case LOOP_GET_STATUS64:
1310         case LOOP_SET_STATUS64:
1311                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
1312         case LOOP_SET_FD:
1313         case LOOP_CHANGE_FD:
1314                 err = lo_ioctl(inode, file, cmd, arg);
1315                 break;
1316         default:
1317                 err = -ENOIOCTLCMD;
1318                 break;
1319         }
1320         unlock_kernel();
1321         return err;
1322 }
1323 #endif
1324
1325 static int lo_open(struct inode *inode, struct file *file)
1326 {
1327         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1328
1329         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1330         lo->lo_refcnt++;
1331         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1332
1333         return 0;
1334 }
1335
1336 static int lo_release(struct inode *inode, struct file *file)
1337 {
1338         struct loop_device *lo = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
1339
1340         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1341         --lo->lo_refcnt;
1342         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1343
1344         return 0;
1345 }
1346
1347 static struct block_device_operations lo_fops = {
1348         .owner =        THIS_MODULE,
1349         .open =         lo_open,
1350         .release =      lo_release,
1351         .ioctl =        lo_ioctl,
1352 #ifdef CONFIG_COMPAT
1353         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
1354 #endif
1355 };
1356
1357 /*
1358  * And now the modules code and kernel interface.
1359  */
1360 module_param(max_loop, int, 0);
1361 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "Maximum number of loop devices (1-256)");
1362 MODULE_LICENSE("GPL");
1363 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
1364
1365 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
1366 {
1367         unsigned int n = funcs->number;
1368
1369         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
1370                 return -EINVAL;
1371         xfer_funcs[n] = funcs;
1372         return 0;
1373 }
1374
1375 int loop_unregister_transfer(int number)
1376 {
1377         unsigned int n = number;
1378         struct loop_device *lo;
1379         struct loop_func_table *xfer;
1380
1381         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
1382                 return -EINVAL;
1383
1384         xfer_funcs[n] = NULL;
1385
1386         for (lo = &loop_dev[0]; lo < &loop_dev[max_loop]; lo++) {
1387                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1388
1389                 if (lo->lo_encryption == xfer)
1390                         loop_release_xfer(lo);
1391
1392                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1393         }
1394
1395         return 0;
1396 }
1397
1398 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
1399 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
1400
1401 static int __init loop_init(void)
1402 {
1403         int     i;
1404
1405         if (max_loop < 1 || max_loop > 256) {
1406                 printk(KERN_WARNING "loop: invalid max_loop (must be between"
1407                                     " 1 and 256), using default (8)\n");
1408                 max_loop = 8;
1409         }
1410
1411         if (register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1412                 return -EIO;
1413
1414         loop_dev = kmalloc(max_loop * sizeof(struct loop_device), GFP_KERNEL);
1415         if (!loop_dev)
1416                 goto out_mem1;
1417         memset(loop_dev, 0, max_loop * sizeof(struct loop_device));
1418
1419         disks = kmalloc(max_loop * sizeof(struct gendisk *), GFP_KERNEL);
1420         if (!disks)
1421                 goto out_mem2;
1422
1423         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
1424                 disks[i] = alloc_disk(1);
1425                 if (!disks[i])
1426                         goto out_mem3;
1427         }
1428
1429         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
1430                 struct loop_device *lo = &loop_dev[i];
1431                 struct gendisk *disk = disks[i];
1432
1433                 memset(lo, 0, sizeof(*lo));
1434                 lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1435                 if (!lo->lo_queue)
1436                         goto out_mem4;
1437                 mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
1438                 lo->lo_number = i;
1439                 lo->lo_thread = NULL;
1440                 init_waitqueue_head(&lo->lo_event);
1441                 spin_lock_init(&lo->lo_lock);
1442                 disk->major = LOOP_MAJOR;
1443                 disk->first_minor = i;
1444                 disk->fops = &lo_fops;
1445                 sprintf(disk->disk_name, "loop%d", i);
1446                 disk->private_data = lo;
1447                 disk->queue = lo->lo_queue;
1448         }
1449
1450         /* We cannot fail after we call this, so another loop!*/
1451         for (i = 0; i < max_loop; i++)
1452                 add_disk(disks[i]);
1453         printk(KERN_INFO "loop: loaded (max %d devices)\n", max_loop);
1454         return 0;
1455
1456 out_mem4:
1457         while (i--)
1458                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
1459         i = max_loop;
1460 out_mem3:
1461         while (i--)
1462                 put_disk(disks[i]);
1463         kfree(disks);
1464 out_mem2:
1465         kfree(loop_dev);
1466 out_mem1:
1467         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
1468         printk(KERN_ERR "loop: ran out of memory\n");
1469         return -ENOMEM;
1470 }
1471
1472 static void loop_exit(void)
1473 {
1474         int i;
1475
1476         for (i = 0; i < max_loop; i++) {
1477                 del_gendisk(disks[i]);
1478                 blk_cleanup_queue(loop_dev[i].lo_queue);
1479                 put_disk(disks[i]);
1480         }
1481         if (unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
1482                 printk(KERN_WARNING "loop: cannot unregister blkdev\n");
1483
1484         kfree(disks);
1485         kfree(loop_dev);
1486 }
1487
1488 module_init(loop_init);
1489 module_exit(loop_exit);
1490
1491 #ifndef MODULE
1492 static int __init max_loop_setup(char *str)
1493 {
1494         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
1495         return 1;
1496 }
1497
1498 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
1499 #endif