drivers/block/loop.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/block/loop.c
   3  *
   4  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
   5  *
   6  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
   7  * permitted under the GNU General Public License.
   8  *
   9  * DES encryption plus some minor changes by Werner Almesberger, 30-MAY-1993
  10  * more DES encryption plus IDEA encryption by Nicholas J. Leon, June 20, 1996
  11  *
  12  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  13  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  14  *
  15  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  16  *
  17  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  18  *
  19  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  20  *
  21  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  22  *
  23  * Make real block number available to downstream transfer functions, enables
  24  * CBC (and relatives) mode encryption requiring unique IVs per data block.
  25  * Reed H. Petty, rhp@draper.net
  26  *
  27  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  28  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  29  *
  30  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  31  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  32  * Erik I. Bolsø, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  33  *
  34  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  35  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  36  * Al Viro too.
  37  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  38  *
  39  * Support up to 256 loop devices
  40  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  41  *
  42  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  43  * operations write_begin is not available on the backing filesystem.
  44  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  45  *
  46  * Still To Fix:
  47  * - Advisory locking is ignored here.
  48  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  49  *
  50  */
  51
  52 #include <linux/module.h>
  53 #include <linux/moduleparam.h>
  54 #include <linux/sched.h>
  55 #include <linux/fs.h>
  56 #include <linux/file.h>
  57 #include <linux/stat.h>
  58 #include <linux/errno.h>
  59 #include <linux/major.h>
  60 #include <linux/wait.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/blkpg.h>
  63 #include <linux/init.h>
  64 #include <linux/smp_lock.h>
  65 #include <linux/swap.h>
  66 #include <linux/slab.h>
  67 #include <linux/loop.h>
  68 #include <linux/compat.h>
  69 #include <linux/suspend.h>
  70 #include <linux/freezer.h>
  71 #include <linux/writeback.h>
  72 #include <linux/buffer_head.h>          /* for invalidate_bdev() */
  73 #include <linux/completion.h>
  74 #include <linux/highmem.h>
  75 #include <linux/gfp.h>
  76 #include <linux/kthread.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/extent_map.h>
  79
  80 #include <asm/uaccess.h>
  81
  82 static LIST_HEAD(loop_devices);
  83 static DEFINE_MUTEX(loop_devices_mutex);
  84
  85 static int max_part;
  86 static int part_shift;
  87
  88 /*
  89  * Transfer functions
  90  */
  91 static int transfer_none(struct loop_device *lo, int cmd,
  92                          struct page *raw_page, unsigned raw_off,
  93                          struct page *loop_page, unsigned loop_off,
  94                          int size, sector_t real_block)
  95 {
  96         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
  97         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
  98
  99         if (cmd == READ)
 100                 memcpy(loop_buf, raw_buf, size);
 101         else
 102                 memcpy(raw_buf, loop_buf, size);
 103
 104         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
 105         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
 106         cond_resched();
 107         return 0;
 108 }
 109
 110 static int transfer_xor(struct loop_device *lo, int cmd,
 111                         struct page *raw_page, unsigned raw_off,
 112                         struct page *loop_page, unsigned loop_off,
 113                         int size, sector_t real_block)
 114 {
 115         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page, KM_USER0) + raw_off;
 116         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page, KM_USER1) + loop_off;
 117         char *in, *out, *key;
 118         int i, keysize;
 119
 120         if (cmd == READ) {
 121                 in = raw_buf;
 122                 out = loop_buf;
 123         } else {
 124                 in = loop_buf;
 125                 out = raw_buf;
 126         }
 127
 128         key = lo->lo_encrypt_key;
 129         keysize = lo->lo_encrypt_key_size;
 130         for (i = 0; i < size; i++)
 131                 *out++ = *in++ ^ key[(i & 511) % keysize];
 132
 133         kunmap_atomic(raw_buf, KM_USER0);
 134         kunmap_atomic(loop_buf, KM_USER1);
 135         cond_resched();
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static int xor_init(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
 140 {
 141         if (unlikely(info->lo_encrypt_key_size <= 0))
 142                 return -EINVAL;
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 static struct loop_func_table none_funcs = {
 147         .number = LO_CRYPT_NONE,
 148         .transfer = transfer_none,
 149 };
 150
 151 static struct loop_func_table xor_funcs = {
 152         .number = LO_CRYPT_XOR,
 153         .transfer = transfer_xor,
 154         .init = xor_init
 155 };
 156
 157 /* xfer_funcs[0] is special - its release function is never called */
 158 static struct loop_func_table *xfer_funcs[MAX_LO_CRYPT] = {
 159         &none_funcs,
 160         &xor_funcs
 161 };
 162
 163 static loff_t get_loop_size(struct loop_device *lo, struct file *file)
 164 {
 165         loff_t size, offset, loopsize;
 166
 167         /* Compute loopsize in bytes */
 168         size = i_size_read(file->f_mapping->host);
 169         offset = lo->lo_offset;
 170         loopsize = size - offset;
 171         if (lo->lo_sizelimit > 0 && lo->lo_sizelimit < loopsize)
 172                 loopsize = lo->lo_sizelimit;
 173
 174         /*
 175          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 176          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 177          */
 178         return loopsize >> 9;
 179 }
 180
 181 static int
 182 figure_loop_size(struct loop_device *lo)
 183 {
 184         loff_t size = get_loop_size(lo, lo->lo_backing_file);
 185         sector_t x = (sector_t)size;
 186
 187         if (unlikely((loff_t)x != size))
 188                 return -EFBIG;
 189
 190         set_capacity(lo->lo_disk, x);
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 static inline int
 195 lo_do_transfer(struct loop_device *lo, int cmd,
 196                struct page *rpage, unsigned roffs,
 197                struct page *lpage, unsigned loffs,
 198                int size, sector_t rblock)
 199 {
 200         if (unlikely(!lo->transfer))
 201                 return 0;
 202
 203         return lo->transfer(lo, cmd, rpage, roffs, lpage, loffs, size, rblock);
 204 }
 205
 206 /**
 207  * do_lo_send_aops - helper for writing data to a loop device
 208  *
 209  * This is the fast version for backing filesystems which implement the address
 210  * space operations write_begin and write_end.
 211  */
 212 static int do_lo_send_aops(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
 213                 loff_t pos, struct page *unused)
 214 {
 215         struct file *file = lo->lo_backing_file; /* kudos to NFsckingS */
 216         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 217         pgoff_t index;
 218         unsigned offset, bv_offs;
 219         int len, ret;
 220
 221         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
 222         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 223         offset = pos & ((pgoff_t)PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 224         bv_offs = bvec->bv_offset;
 225         len = bvec->bv_len;
 226         while (len > 0) {
 227                 sector_t IV;
 228                 unsigned size, copied;
 229                 int transfer_result;
 230                 struct page *page;
 231                 void *fsdata;
 232
 233                 IV = ((sector_t)index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9))+(offset >> 9);
 234                 size = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 235                 if (size > len)
 236                         size = len;
 237
 238                 ret = pagecache_write_begin(file, mapping, pos, size, 0,
 239                                                         &page, &fsdata);
 240                 if (ret)
 241                         goto fail;
 242
 243                 transfer_result = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, offset,
 244                                 bvec->bv_page, bv_offs, size, IV);
 245                 copied = size;
 246                 if (unlikely(transfer_result))
 247                         copied = 0;
 248
 249                 ret = pagecache_write_end(file, mapping, pos, size, copied,
 250                                                         page, fsdata);
 251                 if (ret < 0 || ret != copied)
 252                         goto fail;
 253
 254                 if (unlikely(transfer_result))
 255                         goto fail;
 256
 257                 bv_offs += copied;
 258                 len -= copied;
 259                 offset = 0;
 260                 index++;
 261                 pos += copied;
 262         }
 263         ret = 0;
 264 out:
 265         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
 266         return ret;
 267 fail:
 268         ret = -1;
 269         goto out;
 270 }
 271
 272 /**
 273  * __do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
 274  *
 275  * This helper just factors out common code between do_lo_send_direct_write()
 276  * and do_lo_send_write().
 277  */
 278 static int __do_lo_send_write(struct file *file,
 279                 u8 *buf, const int len, loff_t pos)
 280 {
 281         ssize_t bw;
 282         mm_segment_t old_fs = get_fs();
 283
 284         set_fs(get_ds());
 285         bw = file->f_op->write(file, buf, len, &pos);
 286         set_fs(old_fs);
 287         if (likely(bw == len))
 288                 return 0;
 289         printk(KERN_ERR "loop: Write error at byte offset %llu, length %i.\n",
 290                         (unsigned long long)pos, len);
 291         if (bw >= 0)
 292                 bw = -EIO;
 293         return bw;
 294 }
 295
 296 /**
 297  * do_lo_send_direct_write - helper for writing data to a loop device
 298  *
 299  * This is the fast, non-transforming version for backing filesystems which do
 300  * not implement the address space operations write_begin and write_end.
 301  * It uses the write file operation which should be present on all writeable
 302  * filesystems.
 303  */
 304 static int do_lo_send_direct_write(struct loop_device *lo,
 305                 struct bio_vec *bvec, loff_t pos, struct page *page)
 306 {
 307         ssize_t bw = __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
 308                         kmap(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset,
 309                         bvec->bv_len, pos);
 310         kunmap(bvec->bv_page);
 311         cond_resched();
 312         return bw;
 313 }
 314
 315 /**
 316  * do_lo_send_write - helper for writing data to a loop device
 317  *
 318  * This is the slow, transforming version for filesystems which do not
 319  * implement the address space operations write_begin and write_end.  It
 320  * uses the write file operation which should be present on all writeable
 321  * filesystems.
 322  *
 323  * Using fops->write is slower than using aops->{prepare,commit}_write in the
 324  * transforming case because we need to double buffer the data as we cannot do
 325  * the transformations in place as we do not have direct access to the
 326  * destination pages of the backing file.
 327  */
 328 static int do_lo_send_write(struct loop_device *lo, struct bio_vec *bvec,
 329                 loff_t pos, struct page *page)
 330 {
 331         int ret = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, 0, bvec->bv_page,
 332                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len, pos >> 9);
 333         if (likely(!ret))
 334                 return __do_lo_send_write(lo->lo_backing_file,
 335                                 page_address(page), bvec->bv_len,
 336                                 pos);
 337         printk(KERN_ERR "loop: Transfer error at byte offset %llu, "
 338                         "length %i.\n", (unsigned long long)pos, bvec->bv_len);
 339         if (ret > 0)
 340                 ret = -EIO;
 341         return ret;
 342 }
 343
 344 static int lo_send(struct loop_device *lo, struct bio *bio, loff_t pos)
 345 {
 346         int (*do_lo_send)(struct loop_device *, struct bio_vec *, loff_t,
 347                         struct page *page);
 348         struct bio_vec *bvec;
 349         struct page *page = NULL;
 350         int i, ret = 0;
 351
 352         do_lo_send = do_lo_send_aops;
 353         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS)) {
 354                 do_lo_send = do_lo_send_direct_write;
 355                 if (lo->transfer != transfer_none) {
 356                         page = alloc_page(GFP_NOIO | __GFP_HIGHMEM);
 357                         if (unlikely(!page))
 358                                 goto fail;
 359                         kmap(page);
 360                         do_lo_send = do_lo_send_write;
 361                 }
 362         }
 363         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 364                 ret = do_lo_send(lo, bvec, pos, page);
 365                 if (ret < 0)
 366                         break;
 367                 pos += bvec->bv_len;
 368         }
 369         if (page) {
 370                 kunmap(page);
 371                 __free_page(page);
 372         }
 373 out:
 374         return ret;
 375 fail:
 376         printk(KERN_ERR "loop: Failed to allocate temporary page for write.\n");
 377         ret = -ENOMEM;
 378         goto out;
 379 }
 380
 381 struct lo_read_data {
 382         struct loop_device *lo;
 383         struct page *page;
 384         unsigned offset;
 385         int bsize;
 386 };
 387
 388 static int
 389 lo_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct pipe_buffer *buf,
 390                 struct splice_desc *sd)
 391 {
 392         struct lo_read_data *p = sd->u.data;
 393         struct loop_device *lo = p->lo;
 394         struct page *page = buf->page;
 395         sector_t IV;
 396         size_t size;
 397         int ret;
 398
 399         ret = buf->ops->confirm(pipe, buf);
 400         if (unlikely(ret))
 401                 return ret;
 402
 403         IV = ((sector_t) page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9)) +
 404                                                         (buf->offset >> 9);
 405         size = sd->len;
 406         if (size > p->bsize)
 407                 size = p->bsize;
 408
 409         if (lo_do_transfer(lo, READ, page, buf->offset, p->page, p->offset, size, IV)) {
 410                 printk(KERN_ERR "loop: transfer error block %ld\n",
 411                        page->index);
 412                 size = -EINVAL;
 413         }
 414
 415         flush_dcache_page(p->page);
 416
 417         if (size > 0)
 418                 p->offset += size;
 419
 420         return size;
 421 }
 422
 423 static int
 424 lo_direct_splice_actor(struct pipe_inode_info *pipe, struct splice_desc *sd)
 425 {
 426         return __splice_from_pipe(pipe, sd, lo_splice_actor);
 427 }
 428
 429 static int
 430 do_lo_receive(struct loop_device *lo,
 431               struct bio_vec *bvec, int bsize, loff_t pos)
 432 {
 433         struct lo_read_data cookie;
 434         struct splice_desc sd;
 435         struct file *file;
 436         long retval;
 437
 438         cookie.lo = lo;
 439         cookie.page = bvec->bv_page;
 440         cookie.offset = bvec->bv_offset;
 441         cookie.bsize = bsize;
 442
 443         sd.len = 0;
 444         sd.total_len = bvec->bv_len;
 445         sd.flags = 0;
 446         sd.pos = pos;
 447         sd.u.data = &cookie;
 448
 449         file = lo->lo_backing_file;
 450         retval = splice_direct_to_actor(file, &sd, lo_direct_splice_actor);
 451
 452         if (retval < 0)
 453                 return retval;
 454
 455         return 0;
 456 }
 457
 458 static int
 459 lo_receive(struct loop_device *lo, struct bio *bio, int bsize, loff_t pos)
 460 {
 461         struct bio_vec *bvec;
 462         int i, ret = 0;
 463
 464         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 465                 ret = do_lo_receive(lo, bvec, bsize, pos);
 466                 if (ret < 0)
 467                         break;
 468                 pos += bvec->bv_len;
 469         }
 470         return ret;
 471 }
 472
 473 static int do_bio_filebacked(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 474 {
 475         loff_t pos;
 476         int ret;
 477
 478         pos = ((loff_t) bio->bi_sector << 9) + lo->lo_offset;
 479         if (bio_rw(bio) == WRITE)
 480                 ret = lo_send(lo, bio, pos);
 481         else
 482                 ret = lo_receive(lo, bio, lo->lo_blocksize, pos);
 483         return ret;
 484 }
 485
 486 #define __lo_throttle(wq, lock, condition)                              \
 487 do {                                                                    \
 488         DEFINE_WAIT(__wait);                                            \
 489         for (;;) {                                                      \
 490                 prepare_to_wait((wq), &__wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);   \
 491                 if (condition)                                          \
 492                         break;                                          \
 493                 spin_unlock_irq((lock));                                \
 494                 wake_up(&lo->lo_event);                                 \
 495                 io_schedule();                                          \
 496                 spin_lock_irq((lock));                                  \
 497         }                                                               \
 498         finish_wait((wq), &__wait);                                     \
 499 } while (0)                                                             \
 500
 501 #define LO_BIO_THROTTLE         128
 502 #define LO_BIO_THROTTLE_LOW     (LO_BIO_THROTTLE / 2)
 503
 504 /*
 505  * A normal block device will throttle on request allocation. Do the same
 506  * for loop to prevent millions of bio's queued internally.
 507  */
 508 static void loop_bio_throttle(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 509 {
 510         __lo_throttle(&lo->lo_bio_wait, &lo->lo_lock,
 511                                 lo->lo_bio_cnt < LO_BIO_THROTTLE);
 512 }
 513
 514 static void loop_bio_timer(unsigned long data)
 515 {
 516         struct loop_device *lo = (struct loop_device *) data;
 517
 518         wake_up(&lo->lo_event);
 519 }
 520
 521 /*
 522  * Add bio to back of pending list and wakeup thread
 523  */
 524 static void loop_add_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 525 {
 526         loop_bio_throttle(lo, bio);
 527
 528         if (lo->lo_biotail) {
 529                 lo->lo_biotail->bi_next = bio;
 530                 lo->lo_biotail = bio;
 531         } else
 532                 lo->lo_bio = lo->lo_biotail = bio;
 533
 534         lo->lo_bio_cnt++;
 535
 536         smp_mb();
 537         if (lo->lo_bio_cnt > 8) {
 538                 if (timer_pending(&lo->lo_bio_timer))
 539                         del_timer(&lo->lo_bio_timer);
 540
 541                 if (waitqueue_active(&lo->lo_event))
 542                         wake_up(&lo->lo_event);
 543         } else if (!timer_pending(&lo->lo_bio_timer)) {
 544                 lo->lo_bio_timer.expires = jiffies + 1;
 545                 add_timer(&lo->lo_bio_timer);
 546         }
 547 }
 548
 549 /*
 550  * Grab first pending buffer
 551  */
 552 static struct bio *loop_get_bio(struct loop_device *lo)
 553 {
 554         struct bio *bio;
 555
 556         if ((bio = lo->lo_bio)) {
 557                 if (bio == lo->lo_biotail)
 558                         lo->lo_biotail = NULL;
 559                 lo->lo_bio = bio->bi_next;
 560                 bio->bi_next = NULL;
 561         }
 562
 563         return bio;
 564 }
 565
 566 static void loop_exit_fastfs(struct loop_device *lo)
 567 {
 568         struct inode *inode = lo->lo_backing_file->f_mapping->host;
 569
 570         /*
 571          * drop what page cache we instantiated filling holes
 572          */
 573         invalidate_inode_pages2(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 574
 575         blk_queue_ordered(lo->lo_queue, QUEUE_ORDERED_NONE, NULL);
 576
 577         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 578         inode->i_flags &= ~S_SWAPFILE;
 579         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 580 }
 581
 582 static inline u64 lo_bio_offset(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 583 {
 584         return (u64)lo->lo_offset + ((u64)bio->bi_sector << 9);
 585 }
 586
 587 /*
 588  * Find extent mapping this lo device block to the file block on the real
 589  * device
 590  */
 591 static struct extent_map *loop_lookup_extent(struct loop_device *lo,
 592                                              u64 offset, gfp_t gfp_mask)
 593 {
 594         struct address_space *mapping = lo->lo_backing_file->f_mapping;
 595         u64 len = 1 << lo->blkbits;
 596
 597         return mapping->a_ops->map_extent(mapping, NULL, 0, offset, len, 0,
 598                                                 gfp_mask);
 599 }
 600
 601 static void end_bio_hole_filling(struct bio *bio, int err)
 602 {
 603         struct address_space *mapping = bio->bi_bdev->bd_inode->i_mapping;
 604         struct bio *orig_bio = bio->bi_private;
 605
 606         if (mapping->a_ops->extent_io_complete) {
 607                 u64 start = orig_bio->bi_sector << 9;
 608                 u64 len = bio->bi_size;
 609
 610                 mapping->a_ops->extent_io_complete(mapping, start, len);
 611         }
 612
 613         bio_put(bio);
 614         bio_endio(orig_bio, err);
 615 }
 616
 617 static void fill_extent_hole(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 618 {
 619         struct address_space *mapping = lo->lo_backing_file->f_mapping;
 620         struct bio *new_bio;
 621         struct extent_map *em;
 622         u64 len = bio->bi_size;
 623         u64 start = lo_bio_offset(lo, bio);
 624         u64 disk_block;
 625         u64 extent_off;
 626
 627         /*
 628          * change the sector so we can find the correct file offset in our
 629          * endio
 630          */
 631         bio->bi_sector = start >> 9;
 632
 633         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
 634
 635         em = mapping->a_ops->map_extent(mapping, NULL, 0,
 636                                         start, len, 1, GFP_KERNEL);
 637         mark_inode_dirty(mapping->host);
 638         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
 639
 640         if (em && !IS_ERR(em)) {
 641                 disk_block = em->block_start;
 642                 extent_off = start - em->start;
 643
 644                 /*
 645                  * bio_clone() is mempool backed, so if __GFP_WAIT is set
 646                  * it wont ever fail
 647                  */
 648                 new_bio = bio_clone(bio, GFP_NOIO);
 649                 new_bio->bi_sector = (disk_block + extent_off) >> 9;
 650                 new_bio->bi_bdev = em->bdev;
 651                 new_bio->bi_private = bio;
 652                 new_bio->bi_size = bio->bi_size;
 653                 new_bio->bi_end_io = end_bio_hole_filling;
 654                 free_extent_map(em);
 655
 656                 generic_make_request(new_bio);
 657         } else
 658                 bio_endio(bio, -EIO);
 659 }
 660
 661 static void loop_bio_destructor(struct bio *bio)
 662 {
 663         struct completion *c = (struct completion *) bio->bi_flags;
 664
 665         complete(c);
 666 }
 667
 668 /*
 669  * Alloc a hint bio to tell the loop thread to read file blocks for a given
 670  * range
 671  */
 672 static void loop_schedule_extent_mapping(struct loop_device *lo,
 673                                          struct bio *old_bio)
 674 {
 675         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(comp);
 676         struct bio *bio, stackbio;
 677         int do_sync = 0;
 678
 679         bio = bio_alloc(GFP_ATOMIC, 0);
 680         if (!bio) {
 681                 bio = &stackbio;
 682                 bio_init(bio);
 683                 bio->bi_destructor = loop_bio_destructor;
 684                 bio->bi_flags = (unsigned long) &comp;
 685                 do_sync = 1;
 686         }
 687
 688         bio->bi_rw = LOOP_EXTENT_RW_MAGIC;
 689         bio->bi_private = old_bio;
 690
 691         loop_add_bio(lo, bio);
 692
 693         if (do_sync) {
 694                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 695                 wait_for_completion(&comp);
 696                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 697         }
 698 }
 699
 700 static void loop_handle_extent_hole(struct loop_device *lo, struct bio *bio,
 701                                     int sync)
 702 {
 703         /*
 704          * for a read, just zero the data and end the io
 705          */
 706         if (bio_data_dir(bio) == READ) {
 707                 struct bio_vec *bvec;
 708                 unsigned long flags;
 709                 int i;
 710
 711                 bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 712                         char *dst = bvec_kmap_irq(bvec, &flags);
 713
 714                         memset(dst, 0, bvec->bv_len);
 715                         bvec_kunmap_irq(dst, &flags);
 716                 }
 717                 bio_endio(bio, 0);
 718         } else {
 719                 /*
 720                  * let the page cache handling path do this bio, and then
 721                  * lookup the mapped blocks after the io has been issued to
 722                  * instantiate extents.
 723                  */
 724                 if (!sync)
 725                         loop_add_bio(lo, bio);
 726                 else
 727                         fill_extent_hole(lo, bio);
 728         }
 729 }
 730
 731 static inline int lo_is_switch_bio(struct bio *bio)
 732 {
 733         return !bio->bi_bdev && bio->bi_rw == LOOP_SWITCH_RW_MAGIC;
 734 }
 735
 736 static inline int lo_is_map_bio(struct bio *bio)
 737 {
 738         return !bio->bi_bdev && bio->bi_rw == LOOP_EXTENT_RW_MAGIC;
 739 }
 740
 741 static int __loop_redirect_bio(struct loop_device *lo, struct extent_map *em,
 742                                struct bio *bio, int sync)
 743 {
 744         u64 extent_off;
 745         u64 disk_block;
 746
 747         /*
 748          * handle sparse io
 749          */
 750         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
 751                 loop_handle_extent_hole(lo, bio, sync);
 752                 free_extent_map(em);
 753                 return 0;
 754         }
 755
 756         /*
 757          * not a hole, redirect
 758          */
 759         disk_block = em->block_start;
 760         extent_off = lo_bio_offset(lo, bio) - em->start;
 761         bio->bi_bdev = em->bdev;
 762         bio->bi_sector = (disk_block + extent_off) >> 9;
 763         free_extent_map(em);
 764         return 1;
 765 }
 766
 767 /*
 768  * Change mapping of the bio, so that it points to the real bdev and offset
 769  */
 770 static int loop_redirect_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 771 {
 772         u64 start = lo_bio_offset(lo, bio);
 773         struct extent_map *em;
 774
 775         em = loop_lookup_extent(lo, start, GFP_ATOMIC);
 776         if (IS_ERR(em)) {
 777                 bio_endio(bio, PTR_ERR(em));
 778                 return 0;
 779         } else if (!em) {
 780                 loop_schedule_extent_mapping(lo, bio);
 781                 return 0;
 782         }
 783
 784         return __loop_redirect_bio(lo, em, bio, 0);
 785 }
 786
 787 /*
 788  * Wait on bio's on our list to complete before sending a barrier bio
 789  * to the below device. Called with lo_lock held.
 790  */
 791 static void loop_wait_on_bios(struct loop_device *lo)
 792 {
 793         __lo_throttle(&lo->lo_bio_wait, &lo->lo_lock, !lo->lo_bio);
 794 }
 795
 796 static void loop_wait_on_switch(struct loop_device *lo)
 797 {
 798         __lo_throttle(&lo->lo_bio_wait, &lo->lo_lock, !lo->lo_switch);
 799 }
 800
 801 static int loop_make_request(struct request_queue *q, struct bio *old_bio)
 802 {
 803         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 804         int rw = bio_rw(old_bio);
 805
 806         if (rw == READA)
 807                 rw = READ;
 808
 809         BUG_ON(!lo || (rw != READ && rw != WRITE));
 810
 811         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 812         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 813                 goto out;
 814         if (unlikely(rw == WRITE && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)))
 815                 goto out;
 816         if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_FASTFS) {
 817                 /*
 818                  * If we get a barrier bio, then we just need to wait for
 819                  * existing bio's to be complete. This can only happen
 820                  * on the 'new' extent mapped loop, since that is the only
 821                  * one that supports barriers.
 822                  */
 823                 if (bio_barrier(old_bio))
 824                         loop_wait_on_bios(lo);
 825
 826                 /*
 827                  * if file switch is in progress, wait for it to complete
 828                  */
 829                 if (!lo_is_switch_bio(old_bio) && lo->lo_switch)
 830                         loop_wait_on_switch(lo);
 831
 832                 if (loop_redirect_bio(lo, old_bio))
 833                         goto out_redir;
 834                 goto out_end;
 835         }
 836         loop_add_bio(lo, old_bio);
 837         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 838         return 0;
 839
 840 out:
 841         bio_io_error(old_bio);
 842 out_end:
 843         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 844         return 0;
 845
 846 out_redir:
 847         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 848         return 1;
 849 }
 850
 851 /*
 852  * kick off io on the underlying address space
 853  */
 854 static void loop_unplug(struct request_queue *q)
 855 {
 856         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 857
 858         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_PLUGGED, q);
 859         blk_run_address_space(lo->lo_backing_file->f_mapping);
 860 }
 861
 862 static void loop_unplug_fastfs(struct request_queue *q)
 863 {
 864         struct loop_device *lo = q->queuedata;
 865         struct request_queue *rq = bdev_get_queue(lo->fs_bdev);
 866         unsigned long flags;
 867
 868         local_irq_save(flags);
 869
 870         if (blk_remove_plug(q) && rq->unplug_fn)
 871                 rq->unplug_fn(rq);
 872
 873         local_irq_restore(flags);
 874 }
 875
 876 struct switch_request {
 877         struct file *file;
 878         struct completion wait;
 879 };
 880
 881 static void do_loop_switch(struct loop_device *, struct switch_request *);
 882 static int loop_init_fastfs(struct loop_device *);
 883
 884 static inline void loop_handle_bio(struct loop_device *lo, struct bio *bio)
 885 {
 886         if (lo_is_map_bio(bio)) {
 887                 struct bio *org_bio = bio->bi_private;
 888                 struct extent_map *em;
 889
 890                 em = loop_lookup_extent(lo, lo_bio_offset(lo, org_bio),
 891                                          GFP_KERNEL);
 892
 893                 if (__loop_redirect_bio(lo, em, org_bio, 1))
 894                         generic_make_request(org_bio);
 895
 896                 bio_put(bio);
 897         } else if (lo_is_switch_bio(bio)) {
 898                 do_loop_switch(lo, bio->bi_private);
 899                 bio_put(bio);
 900         } else {
 901                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_FASTFS) {
 902                         /* we only get here when filling holes */
 903                         fill_extent_hole(lo, bio);
 904                 } else {
 905                         int ret = do_bio_filebacked(lo, bio);
 906
 907                         bio_endio(bio, ret);
 908                 }
 909         }
 910 }
 911
 912 /*
 913  * worker thread that handles reads/writes to file backed loop devices,
 914  * to avoid blocking in our make_request_fn. it also does loop decrypting
 915  * on reads for block backed loop, as that is too heavy to do from
 916  * b_end_io context where irqs may be disabled.
 917  *
 918  * Loop explanation:  loop_clr_fd() sets lo_state to Lo_rundown before
 919  * calling kthread_stop().  Therefore once kthread_should_stop() is
 920  * true, make_request will not place any more requests.  Therefore
 921  * once kthread_should_stop() is true and lo_bio is NULL, we are
 922  * done with the loop.
 923  */
 924 static int loop_thread(void *data)
 925 {
 926         struct loop_device *lo = data;
 927         struct bio *bio;
 928
 929         set_user_nice(current, -20);
 930
 931         while (!kthread_should_stop() || lo->lo_bio) {
 932
 933                 wait_event_interruptible(lo->lo_event,
 934                                 lo->lo_bio || kthread_should_stop());
 935                 if (!lo->lo_bio)
 936                         continue;
 937                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 938                 bio = loop_get_bio(lo);
 939                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 940
 941                 BUG_ON(!bio);
 942
 943                 loop_handle_bio(lo, bio);
 944
 945                 spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 946                 if (--lo->lo_bio_cnt < LO_BIO_THROTTLE_LOW || !lo->lo_bio)
 947                         wake_up(&lo->lo_bio_wait);
 948                 spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 949         }
 950
 951         return 0;
 952 }
 953
 954 /*
 955  * loop_switch performs the hard work of switching a backing store.
 956  * First it needs to flush existing IO, it does this by sending a magic
 957  * BIO down the pipe. The completion of this BIO does the actual switch.
 958  */
 959 static int loop_switch(struct loop_device *lo, struct file *file)
 960 {
 961         struct switch_request w;
 962         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 0);
 963         if (!bio)
 964                 return -ENOMEM;
 965         init_completion(&w.wait);
 966         w.file = file;
 967         bio->bi_private = &w;
 968         bio->bi_bdev = NULL;
 969         bio->bi_rw = LOOP_SWITCH_RW_MAGIC;
 970         lo->lo_switch = 1;
 971         loop_make_request(lo->lo_queue, bio);
 972         wait_for_completion(&w.wait);
 973         return 0;
 974 }
 975
 976 /*
 977  * Helper to flush the IOs in loop, but keeping loop thread running
 978  */
 979 static int loop_flush(struct loop_device *lo)
 980 {
 981         /* loop not yet configured, no running thread, nothing to flush */
 982         if (!lo->lo_thread)
 983                 return 0;
 984
 985         return loop_switch(lo, NULL);
 986 }
 987
 988 /*
 989  * Do the actual switch; called from the BIO completion routine
 990  */
 991 static void do_loop_switch(struct loop_device *lo, struct switch_request *p)
 992 {
 993         struct file *file = p->file;
 994         struct file *old_file = lo->lo_backing_file;
 995         struct address_space *mapping;
 996         const int fastfs = lo->lo_flags & LO_FLAGS_FASTFS;
 997
 998         /* if no new file, only flush of queued bios requested */
 999         if (!file)
1000                 goto out;
1001
1002         if (fastfs)
1003                 loop_exit_fastfs(lo);
1004
1005         mapping = file->f_mapping;
1006         mapping_set_gfp_mask(old_file->f_mapping, lo->old_gfp_mask);
1007         lo->lo_backing_file = file;
1008         lo->lo_blocksize = S_ISBLK(mapping->host->i_mode) ?
1009                 mapping->host->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
1010         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
1011         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
1012
1013         if (fastfs)
1014                 loop_init_fastfs(lo);
1015
1016         lo->lo_switch = 0;
1017         wake_up(&lo->lo_bio_wait);
1018 out:
1019         complete(&p->wait);
1020 }
1021
1022
1023 /*
1024  * loop_change_fd switched the backing store of a loopback device to
1025  * a new file. This is useful for operating system installers to free up
1026  * the original file and in High Availability environments to switch to
1027  * an alternative location for the content in case of server meltdown.
1028  * This can only work if the loop device is used read-only, and if the
1029  * new backing store is the same size and type as the old backing store.
1030  */
1031 static int loop_change_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev,
1032                           unsigned int arg)
1033 {
1034         struct file     *file, *old_file;
1035         struct inode    *inode;
1036         int             error;
1037
1038         error = -ENXIO;
1039         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1040                 goto out;
1041
1042         /* the loop device has to be read-only */
1043         error = -EINVAL;
1044         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY))
1045                 goto out;
1046
1047         error = -EBADF;
1048         file = fget(arg);
1049         if (!file)
1050                 goto out;
1051
1052         inode = file->f_mapping->host;
1053         old_file = lo->lo_backing_file;
1054
1055         error = -EINVAL;
1056
1057         if (!S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISBLK(inode->i_mode))
1058                 goto out_putf;
1059
1060         /* new backing store needs to support loop (eg splice_read) */
1061         if (!inode->i_fop->splice_read)
1062                 goto out_putf;
1063
1064         /* size of the new backing store needs to be the same */
1065         if (get_loop_size(lo, file) != get_loop_size(lo, old_file))
1066                 goto out_putf;
1067
1068         /* and ... switch */
1069         error = loop_switch(lo, file);
1070         if (error)
1071                 goto out_putf;
1072
1073         fput(old_file);
1074         if (max_part > 0)
1075                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
1076         return 0;
1077
1078  out_putf:
1079         fput(file);
1080  out:
1081         return error;
1082 }
1083
1084 /*
1085  * See if adding this bvec would cause us to spill into a new extent. If so,
1086  * disallow the add to start a new bio. This ensures that the bio we receive
1087  * in loop_make_request() never spans two extents or more.
1088  */
1089 static int loop_merge_bvec(struct request_queue *q, struct bvec_merge_data *bvm,
1090                            struct bio_vec *bvec)
1091 {
1092         struct loop_device *lo = q->queuedata;
1093         struct extent_map *em;
1094         unsigned int ret;
1095         u64 start;
1096         u64 len;
1097
1098         if (!bvm->bi_size)
1099                 return bvec->bv_len;
1100
1101         start = (u64) lo->lo_offset + ((u64)bvm->bi_sector << 9);
1102         len = bvm->bi_size + bvec->bv_len;
1103         ret = bvec->bv_len;
1104
1105         em = loop_lookup_extent(lo, start, GFP_ATOMIC);
1106         if (em && !IS_ERR(em)) {
1107                 /*
1108                  * have extent, disallow if outside that extent
1109                  */
1110                 if (start + len > em->start + em->len || start < em->start)
1111                         ret = 0;
1112
1113                 free_extent_map(em);
1114         } else
1115                 ret = 0;
1116
1117         return ret;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Initialize the members pertaining to extent mapping. We will populate
1122  * the tree lazily on demand, as a full scan of a big file can take some
1123  * time.
1124  */
1125 static int loop_init_fastfs(struct loop_device *lo)
1126 {
1127         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1128         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1129         struct request_queue *fs_q;
1130         int ret;
1131
1132         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1133                 return -EINVAL;
1134
1135         /*
1136          * Need a working extent_map
1137          */
1138         if (inode->i_mapping->a_ops->map_extent == NULL)
1139                 return -EINVAL;
1140         /*
1141          * invalidate all page cache belonging to this file, it could become
1142          * stale when we directly overwrite blocks.
1143          */
1144         ret = invalidate_inode_pages2(file->f_mapping);
1145         if (unlikely(ret))
1146                 return ret;
1147
1148         /*
1149          * disable truncate on this file
1150          */
1151         mutex_lock(&inode->i_mutex);
1152         inode->i_flags |= S_SWAPFILE;
1153         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1154
1155         lo->blkbits = inode->i_blkbits;
1156         lo->fs_bdev = file->f_mapping->host->i_sb->s_bdev;
1157         lo->lo_flags |= LO_FLAGS_FASTFS;
1158         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug_fastfs;
1159
1160         blk_queue_merge_bvec(lo->lo_queue, loop_merge_bvec);
1161         blk_queue_ordered(lo->lo_queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);
1162
1163         fs_q = bdev_get_queue(lo->fs_bdev);
1164         blk_queue_stack_limits(lo->lo_queue, fs_q);
1165
1166         printk(KERN_INFO "loop%d: fast redirect\n", lo->lo_number);
1167         return 0;
1168 }
1169
1170 static inline int is_loop_device(struct file *file)
1171 {
1172         struct inode *i = file->f_mapping->host;
1173
1174         return i && S_ISBLK(i->i_mode) && MAJOR(i->i_rdev) == LOOP_MAJOR;
1175 }
1176
1177 static int loop_set_fd(struct loop_device *lo, fmode_t mode,
1178                        struct block_device *bdev, unsigned int arg)
1179 {
1180         struct file     *file, *f;
1181         struct inode    *inode;
1182         struct address_space *mapping;
1183         unsigned lo_blocksize;
1184         int             lo_flags = 0;
1185         int             error;
1186         loff_t          size;
1187
1188         /* This is safe, since we have a reference from open(). */
1189         __module_get(THIS_MODULE);
1190
1191         error = -EBADF;
1192         file = fget(arg);
1193         if (!file)
1194                 goto out;
1195
1196         error = -EBUSY;
1197         if (lo->lo_state != Lo_unbound)
1198                 goto out_putf;
1199
1200         /* Avoid recursion */
1201         f = file;
1202         while (is_loop_device(f)) {
1203                 struct loop_device *l;
1204
1205                 if (f->f_mapping->host->i_bdev == bdev)
1206                         goto out_putf;
1207
1208                 l = f->f_mapping->host->i_bdev->bd_disk->private_data;
1209                 if (l->lo_state == Lo_unbound) {
1210                         error = -EINVAL;
1211                         goto out_putf;
1212                 }
1213                 f = l->lo_backing_file;
1214         }
1215
1216         mapping = file->f_mapping;
1217         inode = mapping->host;
1218         lo->lo_flags = 0;
1219
1220         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
1221                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
1222
1223         error = -EINVAL;
1224         if (S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISBLK(inode->i_mode)) {
1225                 const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
1226                 /*
1227                  * If we can't read - sorry. If we only can't write - well,
1228                  * it's going to be read-only.
1229                  */
1230                 if (!file->f_op->splice_read)
1231                         goto out_putf;
1232                 if (aops->write_begin)
1233                         lo_flags |= LO_FLAGS_USE_AOPS;
1234                 if (!(lo_flags & LO_FLAGS_USE_AOPS) && !file->f_op->write)
1235                         lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
1236
1237                 lo_blocksize = S_ISBLK(inode->i_mode) ?
1238                         inode->i_bdev->bd_block_size : PAGE_SIZE;
1239
1240                 error = 0;
1241         } else {
1242                 goto out_putf;
1243         }
1244
1245         size = get_loop_size(lo, file);
1246
1247         if ((loff_t)(sector_t)size != size) {
1248                 error = -EFBIG;
1249                 goto out_putf;
1250         }
1251
1252         if (!(mode & FMODE_WRITE))
1253                 lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
1254
1255         set_device_ro(bdev, (lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
1256
1257         lo->lo_blocksize = lo_blocksize;
1258         lo->lo_device = bdev;
1259         lo->lo_flags = lo_flags;
1260         lo->lo_backing_file = file;
1261         lo->transfer = transfer_none;
1262         lo->ioctl = NULL;
1263         lo->lo_sizelimit = 0;
1264         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
1265         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
1266
1267         lo->lo_bio = lo->lo_biotail = NULL;
1268
1269         /*
1270          * set queue make_request_fn, and add limits based on lower level
1271          * device
1272          */
1273         blk_queue_make_request(lo->lo_queue, loop_make_request);
1274         lo->lo_queue->queuedata = lo;
1275         lo->lo_queue->unplug_fn = loop_unplug;
1276
1277         set_capacity(lo->lo_disk, size);
1278         bd_set_size(bdev, size << 9);
1279
1280         set_blocksize(bdev, lo_blocksize);
1281
1282         /*
1283          * This needs to be done after setup with another ioctl,
1284          * not automatically like this.
1285          */
1286         loop_init_fastfs(lo);
1287
1288         lo->lo_thread = kthread_create(loop_thread, lo, "loop%d",
1289                                                 lo->lo_number);
1290         if (IS_ERR(lo->lo_thread)) {
1291                 error = PTR_ERR(lo->lo_thread);
1292                 goto out_clr;
1293         }
1294         lo->lo_state = Lo_bound;
1295         wake_up_process(lo->lo_thread);
1296         if (max_part > 0)
1297                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
1298         return 0;
1299
1300 out_clr:
1301         lo->lo_thread = NULL;
1302         lo->lo_device = NULL;
1303         lo->lo_backing_file = NULL;
1304         lo->lo_flags = 0;
1305         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
1306         invalidate_bdev(bdev);
1307         bd_set_size(bdev, 0);
1308         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask);
1309         lo->lo_state = Lo_unbound;
1310  out_putf:
1311         fput(file);
1312  out:
1313         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
1314         module_put(THIS_MODULE);
1315         return error;
1316 }
1317
1318 static int
1319 loop_release_xfer(struct loop_device *lo)
1320 {
1321         int err = 0;
1322         struct loop_func_table *xfer = lo->lo_encryption;
1323
1324         if (xfer) {
1325                 if (xfer->release)
1326                         err = xfer->release(lo);
1327                 lo->transfer = NULL;
1328                 lo->lo_encryption = NULL;
1329                 module_put(xfer->owner);
1330         }
1331         return err;
1332 }
1333
1334 static int
1335 loop_init_xfer(struct loop_device *lo, struct loop_func_table *xfer,
1336                const struct loop_info64 *i)
1337 {
1338         int err = 0;
1339
1340         if (xfer) {
1341                 struct module *owner = xfer->owner;
1342
1343                 if (!try_module_get(owner))
1344                         return -EINVAL;
1345                 if (xfer->init)
1346                         err = xfer->init(lo, i);
1347                 if (err)
1348                         module_put(owner);
1349                 else
1350                         lo->lo_encryption = xfer;
1351         }
1352         return err;
1353 }
1354
1355 static int loop_clr_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev)
1356 {
1357         struct file *filp = lo->lo_backing_file;
1358         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
1359
1360         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1361                 return -ENXIO;
1362
1363         if (lo->lo_refcnt > 1)  /* we needed one fd for the ioctl */
1364                 return -EBUSY;
1365
1366         if (filp == NULL)
1367                 return -EINVAL;
1368
1369         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
1370         lo->lo_state = Lo_rundown;
1371         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
1372
1373         kthread_stop(lo->lo_thread);
1374
1375         if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_FASTFS)
1376                 loop_exit_fastfs(lo);
1377
1378         lo->lo_queue->unplug_fn = NULL;
1379         lo->lo_backing_file = NULL;
1380
1381         loop_release_xfer(lo);
1382         lo->transfer = NULL;
1383         lo->ioctl = NULL;
1384         lo->lo_device = NULL;
1385         lo->lo_encryption = NULL;
1386         lo->lo_offset = 0;
1387         lo->lo_sizelimit = 0;
1388         lo->lo_encrypt_key_size = 0;
1389         lo->lo_flags = 0;
1390         lo->lo_thread = NULL;
1391         memset(lo->lo_encrypt_key, 0, LO_KEY_SIZE);
1392         memset(lo->lo_crypt_name, 0, LO_NAME_SIZE);
1393         memset(lo->lo_file_name, 0, LO_NAME_SIZE);
1394         if (bdev)
1395                 invalidate_bdev(bdev);
1396         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
1397         if (bdev)
1398                 bd_set_size(bdev, 0);
1399         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
1400         lo->lo_state = Lo_unbound;
1401         fput(filp);
1402         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
1403         module_put(THIS_MODULE);
1404         if (max_part > 0)
1405                 ioctl_by_bdev(bdev, BLKRRPART, 0);
1406         return 0;
1407 }
1408
1409 static int
1410 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
1411 {
1412         int err;
1413         struct loop_func_table *xfer;
1414         uid_t uid = current_uid();
1415
1416         if (lo->lo_encrypt_key_size &&
1417             lo->lo_key_owner != uid &&
1418             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1419                 return -EPERM;
1420         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1421                 return -ENXIO;
1422         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
1423                 return -EINVAL;
1424
1425         err = loop_release_xfer(lo);
1426         if (err)
1427                 return err;
1428
1429         if (info->lo_encrypt_type) {
1430                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
1431
1432                 if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_FASTFS)
1433                         return -EINVAL;
1434
1435                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
1436                         return -EINVAL;
1437                 xfer = xfer_funcs[type];
1438                 if (xfer == NULL)
1439                         return -EINVAL;
1440         } else
1441                 xfer = NULL;
1442
1443         /*
1444          * for remaps, offset must be a multiple of full blocks
1445          */
1446         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_FASTFS) &&
1447             (((1 << lo->blkbits) - 1) & info->lo_offset))
1448                 return -EINVAL;
1449
1450         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
1451         if (err)
1452                 return err;
1453
1454         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
1455             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
1456                 lo->lo_offset = info->lo_offset;
1457                 lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
1458                 if (figure_loop_size(lo))
1459                         return -EFBIG;
1460         }
1461
1462         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1463         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1464         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
1465         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
1466
1467         if (!xfer)
1468                 xfer = &none_funcs;
1469         lo->transfer = xfer->transfer;
1470         lo->ioctl = xfer->ioctl;
1471
1472         if ((lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) !=
1473              (info->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR))
1474                 lo->lo_flags ^= LO_FLAGS_AUTOCLEAR;
1475
1476         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1477         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1478         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1479         if (info->lo_encrypt_key_size) {
1480                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
1481                        info->lo_encrypt_key_size);
1482                 lo->lo_key_owner = uid;
1483         }
1484
1485         return 0;
1486 }
1487
1488 static int
1489 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
1490 {
1491         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1492         struct kstat stat;
1493         int error;
1494
1495         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1496                 return -ENXIO;
1497         error = vfs_getattr(file->f_path.mnt, file->f_path.dentry, &stat);
1498         if (error)
1499                 return error;
1500         memset(info, 0, sizeof(*info));
1501         info->lo_number = lo->lo_number;
1502         info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1503         info->lo_inode = stat.ino;
1504         info->lo_rdevice = huge_encode_dev(lo->lo_device ? stat.rdev : stat.dev);
1505         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1506         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1507         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1508         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1509         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1510         info->lo_encrypt_type =
1511                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1512         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1513                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1514                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1515                        lo->lo_encrypt_key_size);
1516         }
1517         return 0;
1518 }
1519
1520 static void
1521 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1522 {
1523         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1524         info64->lo_number = info->lo_number;
1525         info64->lo_device = info->lo_device;
1526         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1527         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1528         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1529         info64->lo_sizelimit = 0;
1530         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1531         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1532         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1533         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1534         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1535         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1536                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1537         else
1538                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1539         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1540 }
1541
1542 static int
1543 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1544 {
1545         memset(info, 0, sizeof(*info));
1546         info->lo_number = info64->lo_number;
1547         info->lo_device = info64->lo_device;
1548         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1549         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1550         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1551         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1552         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1553         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1554         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1555         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1556         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1557                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1558         else
1559                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1560         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1561
1562         /* error in case values were truncated */
1563         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1564             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1565             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1566             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1567                 return -EOVERFLOW;
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 static int
1573 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1574 {
1575         struct loop_info info;
1576         struct loop_info64 info64;
1577
1578         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1579                 return -EFAULT;
1580         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1581         return loop_set_status(lo, &info64);
1582 }
1583
1584 static int
1585 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1586 {
1587         struct loop_info64 info64;
1588
1589         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1590                 return -EFAULT;
1591         return loop_set_status(lo, &info64);
1592 }
1593
1594 static int
1595 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1596         struct loop_info info;
1597         struct loop_info64 info64;
1598         int err = 0;
1599
1600         if (!arg)
1601                 err = -EINVAL;
1602         if (!err)
1603                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1604         if (!err)
1605                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1606         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1607                 err = -EFAULT;
1608
1609         return err;
1610 }
1611
1612 static int
1613 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1614         struct loop_info64 info64;
1615         int err = 0;
1616
1617         if (!arg)
1618                 err = -EINVAL;
1619         if (!err)
1620                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1621         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1622                 err = -EFAULT;
1623
1624         return err;
1625 }
1626
1627 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1628         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1629 {
1630         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1631         int err;
1632
1633         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1634         switch (cmd) {
1635         case LOOP_SET_FD:
1636                 err = loop_set_fd(lo, mode, bdev, arg);
1637                 break;
1638         case LOOP_CHANGE_FD:
1639                 err = loop_change_fd(lo, bdev, arg);
1640                 break;
1641         case LOOP_CLR_FD:
1642                 err = loop_clr_fd(lo, bdev);
1643                 break;
1644         case LOOP_SET_STATUS:
1645                 err = loop_set_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1646                 break;
1647         case LOOP_GET_STATUS:
1648                 err = loop_get_status_old(lo, (struct loop_info __user *) arg);
1649                 break;
1650         case LOOP_SET_STATUS64:
1651                 err = loop_set_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1652                 break;
1653         case LOOP_GET_STATUS64:
1654                 err = loop_get_status64(lo, (struct loop_info64 __user *) arg);
1655                 break;
1656         case LOOP_SET_FASTFS:
1657                 err = loop_init_fastfs(lo);
1658                 break;
1659         default:
1660                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1661         }
1662         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1663         return err;
1664 }
1665
1666 #ifdef CONFIG_COMPAT
1667 struct compat_loop_info {
1668         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1669         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1670         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1671         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1672         compat_int_t    lo_offset;
1673         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1674         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1675         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1676         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1677         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1678         compat_ulong_t  lo_init[2];
1679         char            reserved[4];
1680 };
1681
1682 /*
1683  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1684  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1685  */
1686 static noinline int
1687 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1688                         struct loop_info64 *info64)
1689 {
1690         struct compat_loop_info info;
1691
1692         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1693                 return -EFAULT;
1694
1695         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1696         info64->lo_number = info.lo_number;
1697         info64->lo_device = info.lo_device;
1698         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1699         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1700         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1701         info64->lo_sizelimit = 0;
1702         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1703         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1704         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1705         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1706         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1707         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1708                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1709         else
1710                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1711         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1712         return 0;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1717  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1718  */
1719 static noinline int
1720 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1721                       struct compat_loop_info __user *arg)
1722 {
1723         struct compat_loop_info info;
1724
1725         memset(&info, 0, sizeof(info));
1726         info.lo_number = info64->lo_number;
1727         info.lo_device = info64->lo_device;
1728         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1729         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1730         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1731         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1732         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1733         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1734         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1735         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1736         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1737                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1738         else
1739                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1740         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1741
1742         /* error in case values were truncated */
1743         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1744             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1745             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1746             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1747             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1748             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1749                 return -EOVERFLOW;
1750
1751         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1752                 return -EFAULT;
1753         return 0;
1754 }
1755
1756 static int
1757 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1758                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1759 {
1760         struct loop_info64 info64;
1761         int ret;
1762
1763         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1764         if (ret < 0)
1765                 return ret;
1766         return loop_set_status(lo, &info64);
1767 }
1768
1769 static int
1770 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1771                        struct compat_loop_info __user *arg)
1772 {
1773         struct loop_info64 info64;
1774         int err = 0;
1775
1776         if (!arg)
1777                 err = -EINVAL;
1778         if (!err)
1779                 err = loop_get_status(lo, &info64);
1780         if (!err)
1781                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1782         return err;
1783 }
1784
1785 static int lo_compat_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1786                            unsigned int cmd, unsigned long arg)
1787 {
1788         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1789         int err;
1790
1791         switch(cmd) {
1792         case LOOP_SET_STATUS:
1793                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1794                 err = loop_set_status_compat(
1795                         lo, (const struct compat_loop_info __user *) arg);
1796                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1797                 break;
1798         case LOOP_GET_STATUS:
1799                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1800                 err = loop_get_status_compat(
1801                         lo, (struct compat_loop_info __user *) arg);
1802                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1803                 break;
1804         case LOOP_CLR_FD:
1805         case LOOP_GET_STATUS64:
1806         case LOOP_SET_STATUS64:
1807                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
1808         case LOOP_SET_FD:
1809         case LOOP_CHANGE_FD:
1810                 err = lo_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1811                 break;
1812         default:
1813                 err = -ENOIOCTLCMD;
1814                 break;
1815         }
1816         return err;
1817 }
1818 #endif
1819
1820 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1821 {
1822         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1823
1824         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1825         lo->lo_refcnt++;
1826         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1827
1828         return 0;
1829 }
1830
1831 static int lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
1832 {
1833         struct loop_device *lo = disk->private_data;
1834
1835         mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1836
1837         if (--lo->lo_refcnt)
1838                 goto out;
1839
1840         if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) {
1841                 /*
1842                  * In autoclear mode, stop the loop thread
1843                  * and remove configuration after last close.
1844                  */
1845                 loop_clr_fd(lo, NULL);
1846         } else {
1847                 /*
1848                  * Otherwise keep thread (if running) and config,
1849                  * but flush possible ongoing bios in thread.
1850                  */
1851                 loop_flush(lo);
1852         }
1853
1854 out:
1855         mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1856
1857         return 0;
1858 }
1859
1860 static struct block_device_operations lo_fops = {
1861         .owner =        THIS_MODULE,
1862         .open =         lo_open,
1863         .release =      lo_release,
1864         .ioctl =        lo_ioctl,
1865 #ifdef CONFIG_COMPAT
1866         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
1867 #endif
1868 };
1869
1870 /*
1871  * And now the modules code and kernel interface.
1872  */
1873 static int max_loop;
1874 module_param(max_loop, int, 0);
1875 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "Maximum number of loop devices");
1876 module_param(max_part, int, 0);
1877 MODULE_PARM_DESC(max_part, "Maximum number of partitions per loop device");
1878 MODULE_LICENSE("GPL");
1879 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
1880
1881 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
1882 {
1883         unsigned int n = funcs->number;
1884
1885         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
1886                 return -EINVAL;
1887         xfer_funcs[n] = funcs;
1888         return 0;
1889 }
1890
1891 int loop_unregister_transfer(int number)
1892 {
1893         unsigned int n = number;
1894         struct loop_device *lo;
1895         struct loop_func_table *xfer;
1896
1897         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
1898                 return -EINVAL;
1899
1900         xfer_funcs[n] = NULL;
1901
1902         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1903                 mutex_lock(&lo->lo_ctl_mutex);
1904
1905                 if (lo->lo_encryption == xfer)
1906                         loop_release_xfer(lo);
1907
1908                 mutex_unlock(&lo->lo_ctl_mutex);
1909         }
1910
1911         return 0;
1912 }
1913
1914 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
1915 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
1916
1917 static struct loop_device *loop_alloc(int i)
1918 {
1919         struct loop_device *lo;
1920         struct gendisk *disk;
1921
1922         lo = kzalloc(sizeof(*lo), GFP_KERNEL);
1923         if (!lo)
1924                 goto out;
1925
1926         lo->lo_queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1927         if (!lo->lo_queue)
1928                 goto out_free_dev;
1929
1930         disk = lo->lo_disk = alloc_disk(1 << part_shift);
1931         if (!disk)
1932                 goto out_free_queue;
1933
1934         mutex_init(&lo->lo_ctl_mutex);
1935         lo->lo_number           = i;
1936         lo->lo_thread           = NULL;
1937         init_waitqueue_head(&lo->lo_event);
1938         init_waitqueue_head(&lo->lo_bio_wait);
1939         setup_timer(&lo->lo_bio_timer, loop_bio_timer, (unsigned long) lo);
1940         spin_lock_init(&lo->lo_lock);
1941         disk->major             = LOOP_MAJOR;
1942         disk->first_minor       = i << part_shift;
1943         disk->fops              = &lo_fops;
1944         disk->private_data      = lo;
1945         disk->queue             = lo->lo_queue;
1946         sprintf(disk->disk_name, "loop%d", i);
1947         return lo;
1948
1949 out_free_queue:
1950         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1951 out_free_dev:
1952         kfree(lo);
1953 out:
1954         return NULL;
1955 }
1956
1957 static void loop_free(struct loop_device *lo)
1958 {
1959         blk_cleanup_queue(lo->lo_queue);
1960         put_disk(lo->lo_disk);
1961         list_del(&lo->lo_list);
1962         kfree(lo);
1963 }
1964
1965 static struct loop_device *loop_init_one(int i)
1966 {
1967         struct loop_device *lo;
1968
1969         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list) {
1970                 if (lo->lo_number == i)
1971                         return lo;
1972         }
1973
1974         lo = loop_alloc(i);
1975         if (lo) {
1976                 add_disk(lo->lo_disk);
1977                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
1978         }
1979         return lo;
1980 }
1981
1982 static void loop_del_one(struct loop_device *lo)
1983 {
1984         del_gendisk(lo->lo_disk);
1985         loop_free(lo);
1986 }
1987
1988 static struct kobject *loop_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
1989 {
1990         struct loop_device *lo;
1991         struct kobject *kobj;
1992
1993         mutex_lock(&loop_devices_mutex);
1994         lo = loop_init_one(dev & MINORMASK);
1995         kobj = lo ? get_disk(lo->lo_disk) : ERR_PTR(-ENOMEM);
1996         mutex_unlock(&loop_devices_mutex);
1997
1998         *part = 0;
1999         return kobj;
2000 }
2001
2002 static int __init loop_init(void)
2003 {
2004         int i, nr;
2005         unsigned long range;
2006         struct loop_device *lo, *next;
2007
2008         /*
2009          * loop module now has a feature to instantiate underlying device
2010          * structure on-demand, provided that there is an access dev node.
2011          * However, this will not work well with user space tool that doesn't
2012          * know about such "feature".  In order to not break any existing
2013          * tool, we do the following:
2014          *
2015          * (1) if max_loop is specified, create that many upfront, and this
2016          *     also becomes a hard limit.
2017          * (2) if max_loop is not specified, create 8 loop device on module
2018          *     load, user can further extend loop device by create dev node
2019          *     themselves and have kernel automatically instantiate actual
2020          *     device on-demand.
2021          */
2022
2023         part_shift = 0;
2024         if (max_part > 0)
2025                 part_shift = fls(max_part);
2026
2027         if (max_loop > 1UL << (MINORBITS - part_shift))
2028                 return -EINVAL;
2029
2030         if (max_loop) {
2031                 nr = max_loop;
2032                 range = max_loop;
2033         } else {
2034                 nr = 8;
2035                 range = 1UL << (MINORBITS - part_shift);
2036         }
2037
2038         if (register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop"))
2039                 return -EIO;
2040
2041         for (i = 0; i < nr; i++) {
2042                 lo = loop_alloc(i);
2043                 if (!lo)
2044                         goto Enomem;
2045                 list_add_tail(&lo->lo_list, &loop_devices);
2046         }
2047
2048         /* point of no return */
2049
2050         list_for_each_entry(lo, &loop_devices, lo_list)
2051                 add_disk(lo->lo_disk);
2052
2053         blk_register_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range,
2054                                   THIS_MODULE, loop_probe, NULL, NULL);
2055
2056         printk(KERN_INFO "loop: module loaded\n");
2057         return 0;
2058
2059 Enomem:
2060         printk(KERN_INFO "loop: out of memory\n");
2061
2062         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
2063                 loop_free(lo);
2064
2065         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
2066         return -ENOMEM;
2067 }
2068
2069 static void __exit loop_exit(void)
2070 {
2071         unsigned long range;
2072         struct loop_device *lo, *next;
2073
2074         range = max_loop ? max_loop :  1UL << (MINORBITS - part_shift);
2075
2076         list_for_each_entry_safe(lo, next, &loop_devices, lo_list)
2077                 loop_del_one(lo);
2078
2079         blk_unregister_region(MKDEV(LOOP_MAJOR, 0), range);
2080         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
2081 }
2082
2083 module_init(loop_init);
2084 module_exit(loop_exit);
2085
2086 #ifndef MODULE
2087 static int __init max_loop_setup(char *str)
2088 {
2089         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
2090         return 1;
2091 }
2092
2093 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
2094 #endif