drivers/md/dm-crypt.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2003 Jana Saout <jana@saout.de>
   4  * Copyright (C) 2004 Clemens Fruhwirth <clemens@endorphin.org>
   5  * Copyright (C) 2006-2020 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   6  * Copyright (C) 2013-2020 Milan Broz <gmazyland@gmail.com>
   7  *
   8  * This file is released under the GPL.
   9  */
  10
  11 #include <linux/completion.h>
  12 #include <linux/err.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/key.h>
  17 #include <linux/bio.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/blk-integrity.h>
  20 #include <linux/mempool.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/crypto.h>
  23 #include <linux/workqueue.h>
  24 #include <linux/kthread.h>
  25 #include <linux/backing-dev.h>
  26 #include <linux/atomic.h>
  27 #include <linux/scatterlist.h>
  28 #include <linux/rbtree.h>
  29 #include <linux/ctype.h>
  30 #include <asm/page.h>
  31 #include <asm/unaligned.h>
  32 #include <crypto/hash.h>
  33 #include <crypto/md5.h>
  34 #include <crypto/skcipher.h>
  35 #include <crypto/aead.h>
  36 #include <crypto/authenc.h>
  37 #include <crypto/utils.h>
  38 #include <linux/rtnetlink.h> /* for struct rtattr and RTA macros only */
  39 #include <linux/key-type.h>
  40 #include <keys/user-type.h>
  41 #include <keys/encrypted-type.h>
  42 #include <keys/trusted-type.h>
  43
  44 #include <linux/device-mapper.h>
  45
  46 #include "dm-audit.h"
  47
  48 #define DM_MSG_PREFIX "crypt"
  49
  50 /*
  51  * context holding the current state of a multi-part conversion
  52  */
  53 struct convert_context {
  54         struct completion restart;
  55         struct bio *bio_in;
  56         struct bvec_iter iter_in;
  57         struct bio *bio_out;
  58         struct bvec_iter iter_out;
  59         atomic_t cc_pending;
  60         u64 cc_sector;
  61         union {
  62                 struct skcipher_request *req;
  63                 struct aead_request *req_aead;
  64         } r;
  65         bool aead_recheck;
  66         bool aead_failed;
  67
  68 };
  69
  70 /*
  71  * per bio private data
  72  */
  73 struct dm_crypt_io {
  74         struct crypt_config *cc;
  75         struct bio *base_bio;
  76         u8 *integrity_metadata;
  77         bool integrity_metadata_from_pool:1;
  78
  79         struct work_struct work;
  80
  81         struct convert_context ctx;
  82
  83         atomic_t io_pending;
  84         blk_status_t error;
  85         sector_t sector;
  86
  87         struct bvec_iter saved_bi_iter;
  88
  89         struct rb_node rb_node;
  90 } CRYPTO_MINALIGN_ATTR;
  91
  92 struct dm_crypt_request {
  93         struct convert_context *ctx;
  94         struct scatterlist sg_in[4];
  95         struct scatterlist sg_out[4];
  96         u64 iv_sector;
  97 };
  98
  99 struct crypt_config;
 100
 101 struct crypt_iv_operations {
 102         int (*ctr)(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 103                    const char *opts);
 104         void (*dtr)(struct crypt_config *cc);
 105         int (*init)(struct crypt_config *cc);
 106         int (*wipe)(struct crypt_config *cc);
 107         int (*generator)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 108                          struct dm_crypt_request *dmreq);
 109         int (*post)(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 110                     struct dm_crypt_request *dmreq);
 111 };
 112
 113 struct iv_benbi_private {
 114         int shift;
 115 };
 116
 117 #define LMK_SEED_SIZE 64 /* hash + 0 */
 118 struct iv_lmk_private {
 119         struct crypto_shash *hash_tfm;
 120         u8 *seed;
 121 };
 122
 123 #define TCW_WHITENING_SIZE 16
 124 struct iv_tcw_private {
 125         struct crypto_shash *crc32_tfm;
 126         u8 *iv_seed;
 127         u8 *whitening;
 128 };
 129
 130 #define ELEPHANT_MAX_KEY_SIZE 32
 131 struct iv_elephant_private {
 132         struct crypto_skcipher *tfm;
 133 };
 134
 135 /*
 136  * Crypt: maps a linear range of a block device
 137  * and encrypts / decrypts at the same time.
 138  */
 139 enum flags { DM_CRYPT_SUSPENDED, DM_CRYPT_KEY_VALID,
 140              DM_CRYPT_SAME_CPU, DM_CRYPT_NO_OFFLOAD,
 141              DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE,
 142              DM_CRYPT_WRITE_INLINE };
 143
 144 enum cipher_flags {
 145         CRYPT_MODE_INTEGRITY_AEAD,      /* Use authenticated mode for cipher */
 146         CRYPT_IV_LARGE_SECTORS,         /* Calculate IV from sector_size, not 512B sectors */
 147         CRYPT_ENCRYPT_PREPROCESS,       /* Must preprocess data for encryption (elephant) */
 148 };
 149
 150 /*
 151  * The fields in here must be read only after initialization.
 152  */
 153 struct crypt_config {
 154         struct dm_dev *dev;
 155         sector_t start;
 156
 157         struct percpu_counter n_allocated_pages;
 158
 159         struct workqueue_struct *io_queue;
 160         struct workqueue_struct *crypt_queue;
 161
 162         spinlock_t write_thread_lock;
 163         struct task_struct *write_thread;
 164         struct rb_root write_tree;
 165
 166         char *cipher_string;
 167         char *cipher_auth;
 168         char *key_string;
 169
 170         const struct crypt_iv_operations *iv_gen_ops;
 171         union {
 172                 struct iv_benbi_private benbi;
 173                 struct iv_lmk_private lmk;
 174                 struct iv_tcw_private tcw;
 175                 struct iv_elephant_private elephant;
 176         } iv_gen_private;
 177         u64 iv_offset;
 178         unsigned int iv_size;
 179         unsigned short sector_size;
 180         unsigned char sector_shift;
 181
 182         union {
 183                 struct crypto_skcipher **tfms;
 184                 struct crypto_aead **tfms_aead;
 185         } cipher_tfm;
 186         unsigned int tfms_count;
 187         unsigned long cipher_flags;
 188
 189         /*
 190          * Layout of each crypto request:
 191          *
 192          *   struct skcipher_request
 193          *      context
 194          *      padding
 195          *   struct dm_crypt_request
 196          *      padding
 197          *   IV
 198          *
 199          * The padding is added so that dm_crypt_request and the IV are
 200          * correctly aligned.
 201          */
 202         unsigned int dmreq_start;
 203
 204         unsigned int per_bio_data_size;
 205
 206         unsigned long flags;
 207         unsigned int key_size;
 208         unsigned int key_parts;      /* independent parts in key buffer */
 209         unsigned int key_extra_size; /* additional keys length */
 210         unsigned int key_mac_size;   /* MAC key size for authenc(...) */
 211
 212         unsigned int integrity_tag_size;
 213         unsigned int integrity_iv_size;
 214         unsigned int on_disk_tag_size;
 215
 216         /*
 217          * pool for per bio private data, crypto requests,
 218          * encryption requeusts/buffer pages and integrity tags
 219          */
 220         unsigned int tag_pool_max_sectors;
 221         mempool_t tag_pool;
 222         mempool_t req_pool;
 223         mempool_t page_pool;
 224
 225         struct bio_set bs;
 226         struct mutex bio_alloc_lock;
 227
 228         u8 *authenc_key; /* space for keys in authenc() format (if used) */
 229         u8 key[] __counted_by(key_size);
 230 };
 231
 232 #define MIN_IOS         64
 233 #define MAX_TAG_SIZE    480
 234 #define POOL_ENTRY_SIZE 512
 235
 236 static DEFINE_SPINLOCK(dm_crypt_clients_lock);
 237 static unsigned int dm_crypt_clients_n;
 238 static volatile unsigned long dm_crypt_pages_per_client;
 239 #define DM_CRYPT_MEMORY_PERCENT                 2
 240 #define DM_CRYPT_MIN_PAGES_PER_CLIENT           (BIO_MAX_VECS * 16)
 241
 242 static void crypt_endio(struct bio *clone);
 243 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io);
 244 static struct scatterlist *crypt_get_sg_data(struct crypt_config *cc,
 245                                              struct scatterlist *sg);
 246
 247 static bool crypt_integrity_aead(struct crypt_config *cc);
 248
 249 /*
 250  * Use this to access cipher attributes that are independent of the key.
 251  */
 252 static struct crypto_skcipher *any_tfm(struct crypt_config *cc)
 253 {
 254         return cc->cipher_tfm.tfms[0];
 255 }
 256
 257 static struct crypto_aead *any_tfm_aead(struct crypt_config *cc)
 258 {
 259         return cc->cipher_tfm.tfms_aead[0];
 260 }
 261
 262 /*
 263  * Different IV generation algorithms:
 264  *
 265  * plain: the initial vector is the 32-bit little-endian version of the sector
 266  *        number, padded with zeros if necessary.
 267  *
 268  * plain64: the initial vector is the 64-bit little-endian version of the sector
 269  *        number, padded with zeros if necessary.
 270  *
 271  * plain64be: the initial vector is the 64-bit big-endian version of the sector
 272  *        number, padded with zeros if necessary.
 273  *
 274  * essiv: "encrypted sector|salt initial vector", the sector number is
 275  *        encrypted with the bulk cipher using a salt as key. The salt
 276  *        should be derived from the bulk cipher's key via hashing.
 277  *
 278  * benbi: the 64-bit "big-endian 'narrow block'-count", starting at 1
 279  *        (needed for LRW-32-AES and possible other narrow block modes)
 280  *
 281  * null: the initial vector is always zero.  Provides compatibility with
 282  *       obsolete loop_fish2 devices.  Do not use for new devices.
 283  *
 284  * lmk:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 285  *       by the Loop-AES block device encryption system
 286  *       designed by Jari Ruusu. See http://loop-aes.sourceforge.net/
 287  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 288  *       with an IV derived from the sector number, the data and
 289  *       optionally extra IV seed.
 290  *       This means that after decryption the first block
 291  *       of sector must be tweaked according to decrypted data.
 292  *       Loop-AES can use three encryption schemes:
 293  *         version 1: is plain aes-cbc mode
 294  *         version 2: uses 64 multikey scheme with lmk IV generator
 295  *         version 3: the same as version 2 with additional IV seed
 296  *                   (it uses 65 keys, last key is used as IV seed)
 297  *
 298  * tcw:  Compatible implementation of the block chaining mode used
 299  *       by the TrueCrypt device encryption system (prior to version 4.1).
 300  *       For more info see: https://gitlab.com/cryptsetup/cryptsetup/wikis/TrueCryptOnDiskFormat
 301  *       It operates on full 512 byte sectors and uses CBC
 302  *       with an IV derived from initial key and the sector number.
 303  *       In addition, whitening value is applied on every sector, whitening
 304  *       is calculated from initial key, sector number and mixed using CRC32.
 305  *       Note that this encryption scheme is vulnerable to watermarking attacks
 306  *       and should be used for old compatible containers access only.
 307  *
 308  * eboiv: Encrypted byte-offset IV (used in Bitlocker in CBC mode)
 309  *        The IV is encrypted little-endian byte-offset (with the same key
 310  *        and cipher as the volume).
 311  *
 312  * elephant: The extended version of eboiv with additional Elephant diffuser
 313  *           used with Bitlocker CBC mode.
 314  *           This mode was used in older Windows systems
 315  *           https://download.microsoft.com/download/0/2/3/0238acaf-d3bf-4a6d-b3d6-0a0be4bbb36e/bitlockercipher200608.pdf
 316  */
 317
 318 static int crypt_iv_plain_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 319                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 320 {
 321         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 322         *(__le32 *)iv = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xffffffff);
 323
 324         return 0;
 325 }
 326
 327 static int crypt_iv_plain64_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 328                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
 329 {
 330         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 331         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 332
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static int crypt_iv_plain64be_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 337                                   struct dm_crypt_request *dmreq)
 338 {
 339         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 340         /* iv_size is at least of size u64; usually it is 16 bytes */
 341         *(__be64 *)&iv[cc->iv_size - sizeof(u64)] = cpu_to_be64(dmreq->iv_sector);
 342
 343         return 0;
 344 }
 345
 346 static int crypt_iv_essiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 347                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 348 {
 349         /*
 350          * ESSIV encryption of the IV is now handled by the crypto API,
 351          * so just pass the plain sector number here.
 352          */
 353         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 354         *(__le64 *)iv = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 355
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 static int crypt_iv_benbi_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 360                               const char *opts)
 361 {
 362         unsigned int bs;
 363         int log;
 364
 365         if (crypt_integrity_aead(cc))
 366                 bs = crypto_aead_blocksize(any_tfm_aead(cc));
 367         else
 368                 bs = crypto_skcipher_blocksize(any_tfm(cc));
 369         log = ilog2(bs);
 370
 371         /*
 372          * We need to calculate how far we must shift the sector count
 373          * to get the cipher block count, we use this shift in _gen.
 374          */
 375         if (1 << log != bs) {
 376                 ti->error = "cypher blocksize is not a power of 2";
 377                 return -EINVAL;
 378         }
 379
 380         if (log > 9) {
 381                 ti->error = "cypher blocksize is > 512";
 382                 return -EINVAL;
 383         }
 384
 385         cc->iv_gen_private.benbi.shift = 9 - log;
 386
 387         return 0;
 388 }
 389
 390 static void crypt_iv_benbi_dtr(struct crypt_config *cc)
 391 {
 392 }
 393
 394 static int crypt_iv_benbi_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 395                               struct dm_crypt_request *dmreq)
 396 {
 397         __be64 val;
 398
 399         memset(iv, 0, cc->iv_size - sizeof(u64)); /* rest is cleared below */
 400
 401         val = cpu_to_be64(((u64)dmreq->iv_sector << cc->iv_gen_private.benbi.shift) + 1);
 402         put_unaligned(val, (__be64 *)(iv + cc->iv_size - sizeof(u64)));
 403
 404         return 0;
 405 }
 406
 407 static int crypt_iv_null_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 408                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 409 {
 410         memset(iv, 0, cc->iv_size);
 411
 412         return 0;
 413 }
 414
 415 static void crypt_iv_lmk_dtr(struct crypt_config *cc)
 416 {
 417         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 418
 419         if (lmk->hash_tfm && !IS_ERR(lmk->hash_tfm))
 420                 crypto_free_shash(lmk->hash_tfm);
 421         lmk->hash_tfm = NULL;
 422
 423         kfree_sensitive(lmk->seed);
 424         lmk->seed = NULL;
 425 }
 426
 427 static int crypt_iv_lmk_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 428                             const char *opts)
 429 {
 430         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 431
 432         if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT)) {
 433                 ti->error = "Unsupported sector size for LMK";
 434                 return -EINVAL;
 435         }
 436
 437         lmk->hash_tfm = crypto_alloc_shash("md5", 0,
 438                                            CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
 439         if (IS_ERR(lmk->hash_tfm)) {
 440                 ti->error = "Error initializing LMK hash";
 441                 return PTR_ERR(lmk->hash_tfm);
 442         }
 443
 444         /* No seed in LMK version 2 */
 445         if (cc->key_parts == cc->tfms_count) {
 446                 lmk->seed = NULL;
 447                 return 0;
 448         }
 449
 450         lmk->seed = kzalloc(LMK_SEED_SIZE, GFP_KERNEL);
 451         if (!lmk->seed) {
 452                 crypt_iv_lmk_dtr(cc);
 453                 ti->error = "Error kmallocing seed storage in LMK";
 454                 return -ENOMEM;
 455         }
 456
 457         return 0;
 458 }
 459
 460 static int crypt_iv_lmk_init(struct crypt_config *cc)
 461 {
 462         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 463         int subkey_size = cc->key_size / cc->key_parts;
 464
 465         /* LMK seed is on the position of LMK_KEYS + 1 key */
 466         if (lmk->seed)
 467                 memcpy(lmk->seed, cc->key + (cc->tfms_count * subkey_size),
 468                        crypto_shash_digestsize(lmk->hash_tfm));
 469
 470         return 0;
 471 }
 472
 473 static int crypt_iv_lmk_wipe(struct crypt_config *cc)
 474 {
 475         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 476
 477         if (lmk->seed)
 478                 memset(lmk->seed, 0, LMK_SEED_SIZE);
 479
 480         return 0;
 481 }
 482
 483 static int crypt_iv_lmk_one(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 484                             struct dm_crypt_request *dmreq,
 485                             u8 *data)
 486 {
 487         struct iv_lmk_private *lmk = &cc->iv_gen_private.lmk;
 488         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, lmk->hash_tfm);
 489         struct md5_state md5state;
 490         __le32 buf[4];
 491         int i, r;
 492
 493         desc->tfm = lmk->hash_tfm;
 494
 495         r = crypto_shash_init(desc);
 496         if (r)
 497                 return r;
 498
 499         if (lmk->seed) {
 500                 r = crypto_shash_update(desc, lmk->seed, LMK_SEED_SIZE);
 501                 if (r)
 502                         return r;
 503         }
 504
 505         /* Sector is always 512B, block size 16, add data of blocks 1-31 */
 506         r = crypto_shash_update(desc, data + 16, 16 * 31);
 507         if (r)
 508                 return r;
 509
 510         /* Sector is cropped to 56 bits here */
 511         buf[0] = cpu_to_le32(dmreq->iv_sector & 0xFFFFFFFF);
 512         buf[1] = cpu_to_le32((((u64)dmreq->iv_sector >> 32) & 0x00FFFFFF) | 0x80000000);
 513         buf[2] = cpu_to_le32(4024);
 514         buf[3] = 0;
 515         r = crypto_shash_update(desc, (u8 *)buf, sizeof(buf));
 516         if (r)
 517                 return r;
 518
 519         /* No MD5 padding here */
 520         r = crypto_shash_export(desc, &md5state);
 521         if (r)
 522                 return r;
 523
 524         for (i = 0; i < MD5_HASH_WORDS; i++)
 525                 __cpu_to_le32s(&md5state.hash[i]);
 526         memcpy(iv, &md5state.hash, cc->iv_size);
 527
 528         return 0;
 529 }
 530
 531 static int crypt_iv_lmk_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 532                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 533 {
 534         struct scatterlist *sg;
 535         u8 *src;
 536         int r = 0;
 537
 538         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
 539                 sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_in);
 540                 src = kmap_local_page(sg_page(sg));
 541                 r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, src + sg->offset);
 542                 kunmap_local(src);
 543         } else
 544                 memset(iv, 0, cc->iv_size);
 545
 546         return r;
 547 }
 548
 549 static int crypt_iv_lmk_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 550                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 551 {
 552         struct scatterlist *sg;
 553         u8 *dst;
 554         int r;
 555
 556         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE)
 557                 return 0;
 558
 559         sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_out);
 560         dst = kmap_local_page(sg_page(sg));
 561         r = crypt_iv_lmk_one(cc, iv, dmreq, dst + sg->offset);
 562
 563         /* Tweak the first block of plaintext sector */
 564         if (!r)
 565                 crypto_xor(dst + sg->offset, iv, cc->iv_size);
 566
 567         kunmap_local(dst);
 568         return r;
 569 }
 570
 571 static void crypt_iv_tcw_dtr(struct crypt_config *cc)
 572 {
 573         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 574
 575         kfree_sensitive(tcw->iv_seed);
 576         tcw->iv_seed = NULL;
 577         kfree_sensitive(tcw->whitening);
 578         tcw->whitening = NULL;
 579
 580         if (tcw->crc32_tfm && !IS_ERR(tcw->crc32_tfm))
 581                 crypto_free_shash(tcw->crc32_tfm);
 582         tcw->crc32_tfm = NULL;
 583 }
 584
 585 static int crypt_iv_tcw_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 586                             const char *opts)
 587 {
 588         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 589
 590         if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT)) {
 591                 ti->error = "Unsupported sector size for TCW";
 592                 return -EINVAL;
 593         }
 594
 595         if (cc->key_size <= (cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE)) {
 596                 ti->error = "Wrong key size for TCW";
 597                 return -EINVAL;
 598         }
 599
 600         tcw->crc32_tfm = crypto_alloc_shash("crc32", 0,
 601                                             CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
 602         if (IS_ERR(tcw->crc32_tfm)) {
 603                 ti->error = "Error initializing CRC32 in TCW";
 604                 return PTR_ERR(tcw->crc32_tfm);
 605         }
 606
 607         tcw->iv_seed = kzalloc(cc->iv_size, GFP_KERNEL);
 608         tcw->whitening = kzalloc(TCW_WHITENING_SIZE, GFP_KERNEL);
 609         if (!tcw->iv_seed || !tcw->whitening) {
 610                 crypt_iv_tcw_dtr(cc);
 611                 ti->error = "Error allocating seed storage in TCW";
 612                 return -ENOMEM;
 613         }
 614
 615         return 0;
 616 }
 617
 618 static int crypt_iv_tcw_init(struct crypt_config *cc)
 619 {
 620         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 621         int key_offset = cc->key_size - cc->iv_size - TCW_WHITENING_SIZE;
 622
 623         memcpy(tcw->iv_seed, &cc->key[key_offset], cc->iv_size);
 624         memcpy(tcw->whitening, &cc->key[key_offset + cc->iv_size],
 625                TCW_WHITENING_SIZE);
 626
 627         return 0;
 628 }
 629
 630 static int crypt_iv_tcw_wipe(struct crypt_config *cc)
 631 {
 632         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 633
 634         memset(tcw->iv_seed, 0, cc->iv_size);
 635         memset(tcw->whitening, 0, TCW_WHITENING_SIZE);
 636
 637         return 0;
 638 }
 639
 640 static int crypt_iv_tcw_whitening(struct crypt_config *cc,
 641                                   struct dm_crypt_request *dmreq,
 642                                   u8 *data)
 643 {
 644         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 645         __le64 sector = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 646         u8 buf[TCW_WHITENING_SIZE];
 647         SHASH_DESC_ON_STACK(desc, tcw->crc32_tfm);
 648         int i, r;
 649
 650         /* xor whitening with sector number */
 651         crypto_xor_cpy(buf, tcw->whitening, (u8 *)&sector, 8);
 652         crypto_xor_cpy(&buf[8], tcw->whitening + 8, (u8 *)&sector, 8);
 653
 654         /* calculate crc32 for every 32bit part and xor it */
 655         desc->tfm = tcw->crc32_tfm;
 656         for (i = 0; i < 4; i++) {
 657                 r = crypto_shash_digest(desc, &buf[i * 4], 4, &buf[i * 4]);
 658                 if (r)
 659                         goto out;
 660         }
 661         crypto_xor(&buf[0], &buf[12], 4);
 662         crypto_xor(&buf[4], &buf[8], 4);
 663
 664         /* apply whitening (8 bytes) to whole sector */
 665         for (i = 0; i < ((1 << SECTOR_SHIFT) / 8); i++)
 666                 crypto_xor(data + i * 8, buf, 8);
 667 out:
 668         memzero_explicit(buf, sizeof(buf));
 669         return r;
 670 }
 671
 672 static int crypt_iv_tcw_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 673                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 674 {
 675         struct scatterlist *sg;
 676         struct iv_tcw_private *tcw = &cc->iv_gen_private.tcw;
 677         __le64 sector = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector);
 678         u8 *src;
 679         int r = 0;
 680
 681         /* Remove whitening from ciphertext */
 682         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
 683                 sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_in);
 684                 src = kmap_local_page(sg_page(sg));
 685                 r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, src + sg->offset);
 686                 kunmap_local(src);
 687         }
 688
 689         /* Calculate IV */
 690         crypto_xor_cpy(iv, tcw->iv_seed, (u8 *)&sector, 8);
 691         if (cc->iv_size > 8)
 692                 crypto_xor_cpy(&iv[8], tcw->iv_seed + 8, (u8 *)&sector,
 693                                cc->iv_size - 8);
 694
 695         return r;
 696 }
 697
 698 static int crypt_iv_tcw_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 699                              struct dm_crypt_request *dmreq)
 700 {
 701         struct scatterlist *sg;
 702         u8 *dst;
 703         int r;
 704
 705         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
 706                 return 0;
 707
 708         /* Apply whitening on ciphertext */
 709         sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_out);
 710         dst = kmap_local_page(sg_page(sg));
 711         r = crypt_iv_tcw_whitening(cc, dmreq, dst + sg->offset);
 712         kunmap_local(dst);
 713
 714         return r;
 715 }
 716
 717 static int crypt_iv_random_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 718                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
 719 {
 720         /* Used only for writes, there must be an additional space to store IV */
 721         get_random_bytes(iv, cc->iv_size);
 722         return 0;
 723 }
 724
 725 static int crypt_iv_eboiv_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 726                             const char *opts)
 727 {
 728         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
 729                 ti->error = "AEAD transforms not supported for EBOIV";
 730                 return -EINVAL;
 731         }
 732
 733         if (crypto_skcipher_blocksize(any_tfm(cc)) != cc->iv_size) {
 734                 ti->error = "Block size of EBOIV cipher does not match IV size of block cipher";
 735                 return -EINVAL;
 736         }
 737
 738         return 0;
 739 }
 740
 741 static int crypt_iv_eboiv_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
 742                             struct dm_crypt_request *dmreq)
 743 {
 744         struct crypto_skcipher *tfm = any_tfm(cc);
 745         struct skcipher_request *req;
 746         struct scatterlist src, dst;
 747         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 748         unsigned int reqsize;
 749         int err;
 750         u8 *buf;
 751
 752         reqsize = sizeof(*req) + crypto_skcipher_reqsize(tfm);
 753         reqsize = ALIGN(reqsize, __alignof__(__le64));
 754
 755         req = kmalloc(reqsize + cc->iv_size, GFP_NOIO);
 756         if (!req)
 757                 return -ENOMEM;
 758
 759         skcipher_request_set_tfm(req, tfm);
 760
 761         buf = (u8 *)req + reqsize;
 762         memset(buf, 0, cc->iv_size);
 763         *(__le64 *)buf = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector * cc->sector_size);
 764
 765         sg_init_one(&src, page_address(ZERO_PAGE(0)), cc->iv_size);
 766         sg_init_one(&dst, iv, cc->iv_size);
 767         skcipher_request_set_crypt(req, &src, &dst, cc->iv_size, buf);
 768         skcipher_request_set_callback(req, 0, crypto_req_done, &wait);
 769         err = crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(req), &wait);
 770         kfree_sensitive(req);
 771
 772         return err;
 773 }
 774
 775 static void crypt_iv_elephant_dtr(struct crypt_config *cc)
 776 {
 777         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
 778
 779         crypto_free_skcipher(elephant->tfm);
 780         elephant->tfm = NULL;
 781 }
 782
 783 static int crypt_iv_elephant_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti,
 784                             const char *opts)
 785 {
 786         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
 787         int r;
 788
 789         elephant->tfm = crypto_alloc_skcipher("ecb(aes)", 0,
 790                                               CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
 791         if (IS_ERR(elephant->tfm)) {
 792                 r = PTR_ERR(elephant->tfm);
 793                 elephant->tfm = NULL;
 794                 return r;
 795         }
 796
 797         r = crypt_iv_eboiv_ctr(cc, ti, NULL);
 798         if (r)
 799                 crypt_iv_elephant_dtr(cc);
 800         return r;
 801 }
 802
 803 static void diffuser_disk_to_cpu(u32 *d, size_t n)
 804 {
 805 #ifndef __LITTLE_ENDIAN
 806         int i;
 807
 808         for (i = 0; i < n; i++)
 809                 d[i] = le32_to_cpu((__le32)d[i]);
 810 #endif
 811 }
 812
 813 static void diffuser_cpu_to_disk(__le32 *d, size_t n)
 814 {
 815 #ifndef __LITTLE_ENDIAN
 816         int i;
 817
 818         for (i = 0; i < n; i++)
 819                 d[i] = cpu_to_le32((u32)d[i]);
 820 #endif
 821 }
 822
 823 static void diffuser_a_decrypt(u32 *d, size_t n)
 824 {
 825         int i, i1, i2, i3;
 826
 827         for (i = 0; i < 5; i++) {
 828                 i1 = 0;
 829                 i2 = n - 2;
 830                 i3 = n - 5;
 831
 832                 while (i1 < (n - 1)) {
 833                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 9 | d[i3] >> 23);
 834                         i1++; i2++; i3++;
 835
 836                         if (i3 >= n)
 837                                 i3 -= n;
 838
 839                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 840                         i1++; i2++; i3++;
 841
 842                         if (i2 >= n)
 843                                 i2 -= n;
 844
 845                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 13 | d[i3] >> 19);
 846                         i1++; i2++; i3++;
 847
 848                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 849                         i1++; i2++; i3++;
 850                 }
 851         }
 852 }
 853
 854 static void diffuser_a_encrypt(u32 *d, size_t n)
 855 {
 856         int i, i1, i2, i3;
 857
 858         for (i = 0; i < 5; i++) {
 859                 i1 = n - 1;
 860                 i2 = n - 2 - 1;
 861                 i3 = n - 5 - 1;
 862
 863                 while (i1 > 0) {
 864                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 865                         i1--; i2--; i3--;
 866
 867                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 13 | d[i3] >> 19);
 868                         i1--; i2--; i3--;
 869
 870                         if (i2 < 0)
 871                                 i2 += n;
 872
 873                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 874                         i1--; i2--; i3--;
 875
 876                         if (i3 < 0)
 877                                 i3 += n;
 878
 879                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 9 | d[i3] >> 23);
 880                         i1--; i2--; i3--;
 881                 }
 882         }
 883 }
 884
 885 static void diffuser_b_decrypt(u32 *d, size_t n)
 886 {
 887         int i, i1, i2, i3;
 888
 889         for (i = 0; i < 3; i++) {
 890                 i1 = 0;
 891                 i2 = 2;
 892                 i3 = 5;
 893
 894                 while (i1 < (n - 1)) {
 895                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 896                         i1++; i2++; i3++;
 897
 898                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 10 | d[i3] >> 22);
 899                         i1++; i2++; i3++;
 900
 901                         if (i2 >= n)
 902                                 i2 -= n;
 903
 904                         d[i1] += d[i2] ^ d[i3];
 905                         i1++; i2++; i3++;
 906
 907                         if (i3 >= n)
 908                                 i3 -= n;
 909
 910                         d[i1] += d[i2] ^ (d[i3] << 25 | d[i3] >> 7);
 911                         i1++; i2++; i3++;
 912                 }
 913         }
 914 }
 915
 916 static void diffuser_b_encrypt(u32 *d, size_t n)
 917 {
 918         int i, i1, i2, i3;
 919
 920         for (i = 0; i < 3; i++) {
 921                 i1 = n - 1;
 922                 i2 = 2 - 1;
 923                 i3 = 5 - 1;
 924
 925                 while (i1 > 0) {
 926                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 25 | d[i3] >> 7);
 927                         i1--; i2--; i3--;
 928
 929                         if (i3 < 0)
 930                                 i3 += n;
 931
 932                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 933                         i1--; i2--; i3--;
 934
 935                         if (i2 < 0)
 936                                 i2 += n;
 937
 938                         d[i1] -= d[i2] ^ (d[i3] << 10 | d[i3] >> 22);
 939                         i1--; i2--; i3--;
 940
 941                         d[i1] -= d[i2] ^ d[i3];
 942                         i1--; i2--; i3--;
 943                 }
 944         }
 945 }
 946
 947 static int crypt_iv_elephant(struct crypt_config *cc, struct dm_crypt_request *dmreq)
 948 {
 949         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
 950         u8 *es, *ks, *data, *data2, *data_offset;
 951         struct skcipher_request *req;
 952         struct scatterlist *sg, *sg2, src, dst;
 953         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 954         int i, r;
 955
 956         req = skcipher_request_alloc(elephant->tfm, GFP_NOIO);
 957         es = kzalloc(16, GFP_NOIO); /* Key for AES */
 958         ks = kzalloc(32, GFP_NOIO); /* Elephant sector key */
 959
 960         if (!req || !es || !ks) {
 961                 r = -ENOMEM;
 962                 goto out;
 963         }
 964
 965         *(__le64 *)es = cpu_to_le64(dmreq->iv_sector * cc->sector_size);
 966
 967         /* E(Ks, e(s)) */
 968         sg_init_one(&src, es, 16);
 969         sg_init_one(&dst, ks, 16);
 970         skcipher_request_set_crypt(req, &src, &dst, 16, NULL);
 971         skcipher_request_set_callback(req, 0, crypto_req_done, &wait);
 972         r = crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(req), &wait);
 973         if (r)
 974                 goto out;
 975
 976         /* E(Ks, e'(s)) */
 977         es[15] = 0x80;
 978         sg_init_one(&dst, &ks[16], 16);
 979         r = crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(req), &wait);
 980         if (r)
 981                 goto out;
 982
 983         sg = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_out);
 984         data = kmap_local_page(sg_page(sg));
 985         data_offset = data + sg->offset;
 986
 987         /* Cannot modify original bio, copy to sg_out and apply Elephant to it */
 988         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
 989                 sg2 = crypt_get_sg_data(cc, dmreq->sg_in);
 990                 data2 = kmap_local_page(sg_page(sg2));
 991                 memcpy(data_offset, data2 + sg2->offset, cc->sector_size);
 992                 kunmap_local(data2);
 993         }
 994
 995         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE) {
 996                 diffuser_disk_to_cpu((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
 997                 diffuser_b_decrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
 998                 diffuser_a_decrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
 999                 diffuser_cpu_to_disk((__le32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1000         }
1001
1002         for (i = 0; i < (cc->sector_size / 32); i++)
1003                 crypto_xor(data_offset + i * 32, ks, 32);
1004
1005         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
1006                 diffuser_disk_to_cpu((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1007                 diffuser_a_encrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1008                 diffuser_b_encrypt((u32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1009                 diffuser_cpu_to_disk((__le32 *)data_offset, cc->sector_size / sizeof(u32));
1010         }
1011
1012         kunmap_local(data);
1013 out:
1014         kfree_sensitive(ks);
1015         kfree_sensitive(es);
1016         skcipher_request_free(req);
1017         return r;
1018 }
1019
1020 static int crypt_iv_elephant_gen(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
1021                             struct dm_crypt_request *dmreq)
1022 {
1023         int r;
1024
1025         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) == WRITE) {
1026                 r = crypt_iv_elephant(cc, dmreq);
1027                 if (r)
1028                         return r;
1029         }
1030
1031         return crypt_iv_eboiv_gen(cc, iv, dmreq);
1032 }
1033
1034 static int crypt_iv_elephant_post(struct crypt_config *cc, u8 *iv,
1035                                   struct dm_crypt_request *dmreq)
1036 {
1037         if (bio_data_dir(dmreq->ctx->bio_in) != WRITE)
1038                 return crypt_iv_elephant(cc, dmreq);
1039
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 static int crypt_iv_elephant_init(struct crypt_config *cc)
1044 {
1045         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
1046         int key_offset = cc->key_size - cc->key_extra_size;
1047
1048         return crypto_skcipher_setkey(elephant->tfm, &cc->key[key_offset], cc->key_extra_size);
1049 }
1050
1051 static int crypt_iv_elephant_wipe(struct crypt_config *cc)
1052 {
1053         struct iv_elephant_private *elephant = &cc->iv_gen_private.elephant;
1054         u8 key[ELEPHANT_MAX_KEY_SIZE];
1055
1056         memset(key, 0, cc->key_extra_size);
1057         return crypto_skcipher_setkey(elephant->tfm, key, cc->key_extra_size);
1058 }
1059
1060 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain_ops = {
1061         .generator = crypt_iv_plain_gen
1062 };
1063
1064 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64_ops = {
1065         .generator = crypt_iv_plain64_gen
1066 };
1067
1068 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_plain64be_ops = {
1069         .generator = crypt_iv_plain64be_gen
1070 };
1071
1072 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_essiv_ops = {
1073         .generator = crypt_iv_essiv_gen
1074 };
1075
1076 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_benbi_ops = {
1077         .ctr       = crypt_iv_benbi_ctr,
1078         .dtr       = crypt_iv_benbi_dtr,
1079         .generator = crypt_iv_benbi_gen
1080 };
1081
1082 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_null_ops = {
1083         .generator = crypt_iv_null_gen
1084 };
1085
1086 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_lmk_ops = {
1087         .ctr       = crypt_iv_lmk_ctr,
1088         .dtr       = crypt_iv_lmk_dtr,
1089         .init      = crypt_iv_lmk_init,
1090         .wipe      = crypt_iv_lmk_wipe,
1091         .generator = crypt_iv_lmk_gen,
1092         .post      = crypt_iv_lmk_post
1093 };
1094
1095 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_tcw_ops = {
1096         .ctr       = crypt_iv_tcw_ctr,
1097         .dtr       = crypt_iv_tcw_dtr,
1098         .init      = crypt_iv_tcw_init,
1099         .wipe      = crypt_iv_tcw_wipe,
1100         .generator = crypt_iv_tcw_gen,
1101         .post      = crypt_iv_tcw_post
1102 };
1103
1104 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_random_ops = {
1105         .generator = crypt_iv_random_gen
1106 };
1107
1108 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_eboiv_ops = {
1109         .ctr       = crypt_iv_eboiv_ctr,
1110         .generator = crypt_iv_eboiv_gen
1111 };
1112
1113 static const struct crypt_iv_operations crypt_iv_elephant_ops = {
1114         .ctr       = crypt_iv_elephant_ctr,
1115         .dtr       = crypt_iv_elephant_dtr,
1116         .init      = crypt_iv_elephant_init,
1117         .wipe      = crypt_iv_elephant_wipe,
1118         .generator = crypt_iv_elephant_gen,
1119         .post      = crypt_iv_elephant_post
1120 };
1121
1122 /*
1123  * Integrity extensions
1124  */
1125 static bool crypt_integrity_aead(struct crypt_config *cc)
1126 {
1127         return test_bit(CRYPT_MODE_INTEGRITY_AEAD, &cc->cipher_flags);
1128 }
1129
1130 static bool crypt_integrity_hmac(struct crypt_config *cc)
1131 {
1132         return crypt_integrity_aead(cc) && cc->key_mac_size;
1133 }
1134
1135 /* Get sg containing data */
1136 static struct scatterlist *crypt_get_sg_data(struct crypt_config *cc,
1137                                              struct scatterlist *sg)
1138 {
1139         if (unlikely(crypt_integrity_aead(cc)))
1140                 return &sg[2];
1141
1142         return sg;
1143 }
1144
1145 static int dm_crypt_integrity_io_alloc(struct dm_crypt_io *io, struct bio *bio)
1146 {
1147         struct bio_integrity_payload *bip;
1148         unsigned int tag_len;
1149         int ret;
1150
1151         if (!bio_sectors(bio) || !io->cc->on_disk_tag_size)
1152                 return 0;
1153
1154         bip = bio_integrity_alloc(bio, GFP_NOIO, 1);
1155         if (IS_ERR(bip))
1156                 return PTR_ERR(bip);
1157
1158         tag_len = io->cc->on_disk_tag_size * (bio_sectors(bio) >> io->cc->sector_shift);
1159
1160         bip->bip_iter.bi_sector = io->cc->start + io->sector;
1161
1162         ret = bio_integrity_add_page(bio, virt_to_page(io->integrity_metadata),
1163                                      tag_len, offset_in_page(io->integrity_metadata));
1164         if (unlikely(ret != tag_len))
1165                 return -ENOMEM;
1166
1167         return 0;
1168 }
1169
1170 static int crypt_integrity_ctr(struct crypt_config *cc, struct dm_target *ti)
1171 {
1172 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
1173         struct blk_integrity *bi = blk_get_integrity(cc->dev->bdev->bd_disk);
1174         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
1175
1176         /* From now we require underlying device with our integrity profile */
1177         if (!bi || strcasecmp(bi->profile->name, "DM-DIF-EXT-TAG")) {
1178                 ti->error = "Integrity profile not supported.";
1179                 return -EINVAL;
1180         }
1181
1182         if (bi->tag_size != cc->on_disk_tag_size ||
1183             bi->tuple_size != cc->on_disk_tag_size) {
1184                 ti->error = "Integrity profile tag size mismatch.";
1185                 return -EINVAL;
1186         }
1187         if (1 << bi->interval_exp != cc->sector_size) {
1188                 ti->error = "Integrity profile sector size mismatch.";
1189                 return -EINVAL;
1190         }
1191
1192         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
1193                 cc->integrity_tag_size = cc->on_disk_tag_size - cc->integrity_iv_size;
1194                 DMDEBUG("%s: Integrity AEAD, tag size %u, IV size %u.", dm_device_name(md),
1195                        cc->integrity_tag_size, cc->integrity_iv_size);
1196
1197                 if (crypto_aead_setauthsize(any_tfm_aead(cc), cc->integrity_tag_size)) {
1198                         ti->error = "Integrity AEAD auth tag size is not supported.";
1199                         return -EINVAL;
1200                 }
1201         } else if (cc->integrity_iv_size)
1202                 DMDEBUG("%s: Additional per-sector space %u bytes for IV.", dm_device_name(md),
1203                        cc->integrity_iv_size);
1204
1205         if ((cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size) != bi->tag_size) {
1206                 ti->error = "Not enough space for integrity tag in the profile.";
1207                 return -EINVAL;
1208         }
1209
1210         return 0;
1211 #else
1212         ti->error = "Integrity profile not supported.";
1213         return -EINVAL;
1214 #endif
1215 }
1216
1217 static void crypt_convert_init(struct crypt_config *cc,
1218                                struct convert_context *ctx,
1219                                struct bio *bio_out, struct bio *bio_in,
1220                                sector_t sector)
1221 {
1222         ctx->bio_in = bio_in;
1223         ctx->bio_out = bio_out;
1224         if (bio_in)
1225                 ctx->iter_in = bio_in->bi_iter;
1226         if (bio_out)
1227                 ctx->iter_out = bio_out->bi_iter;
1228         ctx->cc_sector = sector + cc->iv_offset;
1229         init_completion(&ctx->restart);
1230 }
1231
1232 static struct dm_crypt_request *dmreq_of_req(struct crypt_config *cc,
1233                                              void *req)
1234 {
1235         return (struct dm_crypt_request *)((char *)req + cc->dmreq_start);
1236 }
1237
1238 static void *req_of_dmreq(struct crypt_config *cc, struct dm_crypt_request *dmreq)
1239 {
1240         return (void *)((char *)dmreq - cc->dmreq_start);
1241 }
1242
1243 static u8 *iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1244                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1245 {
1246         if (crypt_integrity_aead(cc))
1247                 return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
1248                         crypto_aead_alignmask(any_tfm_aead(cc)) + 1);
1249         else
1250                 return (u8 *)ALIGN((unsigned long)(dmreq + 1),
1251                         crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc)) + 1);
1252 }
1253
1254 static u8 *org_iv_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1255                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1256 {
1257         return iv_of_dmreq(cc, dmreq) + cc->iv_size;
1258 }
1259
1260 static __le64 *org_sector_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1261                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1262 {
1263         u8 *ptr = iv_of_dmreq(cc, dmreq) + cc->iv_size + cc->iv_size;
1264
1265         return (__le64 *) ptr;
1266 }
1267
1268 static unsigned int *org_tag_of_dmreq(struct crypt_config *cc,
1269                        struct dm_crypt_request *dmreq)
1270 {
1271         u8 *ptr = iv_of_dmreq(cc, dmreq) + cc->iv_size +
1272                   cc->iv_size + sizeof(uint64_t);
1273
1274         return (unsigned int *)ptr;
1275 }
1276
1277 static void *tag_from_dmreq(struct crypt_config *cc,
1278                                 struct dm_crypt_request *dmreq)
1279 {
1280         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
1281         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
1282
1283         return &io->integrity_metadata[*org_tag_of_dmreq(cc, dmreq) *
1284                 cc->on_disk_tag_size];
1285 }
1286
1287 static void *iv_tag_from_dmreq(struct crypt_config *cc,
1288                                struct dm_crypt_request *dmreq)
1289 {
1290         return tag_from_dmreq(cc, dmreq) + cc->integrity_tag_size;
1291 }
1292
1293 static int crypt_convert_block_aead(struct crypt_config *cc,
1294                                      struct convert_context *ctx,
1295                                      struct aead_request *req,
1296                                      unsigned int tag_offset)
1297 {
1298         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
1299         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
1300         struct dm_crypt_request *dmreq;
1301         u8 *iv, *org_iv, *tag_iv, *tag;
1302         __le64 *sector;
1303         int r = 0;
1304
1305         BUG_ON(cc->integrity_iv_size && cc->integrity_iv_size != cc->iv_size);
1306
1307         /* Reject unexpected unaligned bio. */
1308         if (unlikely(bv_in.bv_len & (cc->sector_size - 1)))
1309                 return -EIO;
1310
1311         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
1312         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
1313         if (test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags))
1314                 dmreq->iv_sector >>= cc->sector_shift;
1315         dmreq->ctx = ctx;
1316
1317         *org_tag_of_dmreq(cc, dmreq) = tag_offset;
1318
1319         sector = org_sector_of_dmreq(cc, dmreq);
1320         *sector = cpu_to_le64(ctx->cc_sector - cc->iv_offset);
1321
1322         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1323         org_iv = org_iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1324         tag = tag_from_dmreq(cc, dmreq);
1325         tag_iv = iv_tag_from_dmreq(cc, dmreq);
1326
1327         /* AEAD request:
1328          *  |----- AAD -------|------ DATA -------|-- AUTH TAG --|
1329          *  | (authenticated) | (auth+encryption) |              |
1330          *  | sector_LE |  IV |  sector in/out    |  tag in/out  |
1331          */
1332         sg_init_table(dmreq->sg_in, 4);
1333         sg_set_buf(&dmreq->sg_in[0], sector, sizeof(uint64_t));
1334         sg_set_buf(&dmreq->sg_in[1], org_iv, cc->iv_size);
1335         sg_set_page(&dmreq->sg_in[2], bv_in.bv_page, cc->sector_size, bv_in.bv_offset);
1336         sg_set_buf(&dmreq->sg_in[3], tag, cc->integrity_tag_size);
1337
1338         sg_init_table(dmreq->sg_out, 4);
1339         sg_set_buf(&dmreq->sg_out[0], sector, sizeof(uint64_t));
1340         sg_set_buf(&dmreq->sg_out[1], org_iv, cc->iv_size);
1341         sg_set_page(&dmreq->sg_out[2], bv_out.bv_page, cc->sector_size, bv_out.bv_offset);
1342         sg_set_buf(&dmreq->sg_out[3], tag, cc->integrity_tag_size);
1343
1344         if (cc->iv_gen_ops) {
1345                 /* For READs use IV stored in integrity metadata */
1346                 if (cc->integrity_iv_size && bio_data_dir(ctx->bio_in) != WRITE) {
1347                         memcpy(org_iv, tag_iv, cc->iv_size);
1348                 } else {
1349                         r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, org_iv, dmreq);
1350                         if (r < 0)
1351                                 return r;
1352                         /* Store generated IV in integrity metadata */
1353                         if (cc->integrity_iv_size)
1354                                 memcpy(tag_iv, org_iv, cc->iv_size);
1355                 }
1356                 /* Working copy of IV, to be modified in crypto API */
1357                 memcpy(iv, org_iv, cc->iv_size);
1358         }
1359
1360         aead_request_set_ad(req, sizeof(uint64_t) + cc->iv_size);
1361         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE) {
1362                 aead_request_set_crypt(req, dmreq->sg_in, dmreq->sg_out,
1363                                        cc->sector_size, iv);
1364                 r = crypto_aead_encrypt(req);
1365                 if (cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size != cc->on_disk_tag_size)
1366                         memset(tag + cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size, 0,
1367                                cc->on_disk_tag_size - (cc->integrity_tag_size + cc->integrity_iv_size));
1368         } else {
1369                 aead_request_set_crypt(req, dmreq->sg_in, dmreq->sg_out,
1370                                        cc->sector_size + cc->integrity_tag_size, iv);
1371                 r = crypto_aead_decrypt(req);
1372         }
1373
1374         if (r == -EBADMSG) {
1375                 sector_t s = le64_to_cpu(*sector);
1376
1377                 ctx->aead_failed = true;
1378                 if (ctx->aead_recheck) {
1379                         DMERR_LIMIT("%pg: INTEGRITY AEAD ERROR, sector %llu",
1380                                     ctx->bio_in->bi_bdev, s);
1381                         dm_audit_log_bio(DM_MSG_PREFIX, "integrity-aead",
1382                                          ctx->bio_in, s, 0);
1383                 }
1384         }
1385
1386         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1387                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, org_iv, dmreq);
1388
1389         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, cc->sector_size);
1390         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, cc->sector_size);
1391
1392         return r;
1393 }
1394
1395 static int crypt_convert_block_skcipher(struct crypt_config *cc,
1396                                         struct convert_context *ctx,
1397                                         struct skcipher_request *req,
1398                                         unsigned int tag_offset)
1399 {
1400         struct bio_vec bv_in = bio_iter_iovec(ctx->bio_in, ctx->iter_in);
1401         struct bio_vec bv_out = bio_iter_iovec(ctx->bio_out, ctx->iter_out);
1402         struct scatterlist *sg_in, *sg_out;
1403         struct dm_crypt_request *dmreq;
1404         u8 *iv, *org_iv, *tag_iv;
1405         __le64 *sector;
1406         int r = 0;
1407
1408         /* Reject unexpected unaligned bio. */
1409         if (unlikely(bv_in.bv_len & (cc->sector_size - 1)))
1410                 return -EIO;
1411
1412         dmreq = dmreq_of_req(cc, req);
1413         dmreq->iv_sector = ctx->cc_sector;
1414         if (test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags))
1415                 dmreq->iv_sector >>= cc->sector_shift;
1416         dmreq->ctx = ctx;
1417
1418         *org_tag_of_dmreq(cc, dmreq) = tag_offset;
1419
1420         iv = iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1421         org_iv = org_iv_of_dmreq(cc, dmreq);
1422         tag_iv = iv_tag_from_dmreq(cc, dmreq);
1423
1424         sector = org_sector_of_dmreq(cc, dmreq);
1425         *sector = cpu_to_le64(ctx->cc_sector - cc->iv_offset);
1426
1427         /* For skcipher we use only the first sg item */
1428         sg_in  = &dmreq->sg_in[0];
1429         sg_out = &dmreq->sg_out[0];
1430
1431         sg_init_table(sg_in, 1);
1432         sg_set_page(sg_in, bv_in.bv_page, cc->sector_size, bv_in.bv_offset);
1433
1434         sg_init_table(sg_out, 1);
1435         sg_set_page(sg_out, bv_out.bv_page, cc->sector_size, bv_out.bv_offset);
1436
1437         if (cc->iv_gen_ops) {
1438                 /* For READs use IV stored in integrity metadata */
1439                 if (cc->integrity_iv_size && bio_data_dir(ctx->bio_in) != WRITE) {
1440                         memcpy(org_iv, tag_iv, cc->integrity_iv_size);
1441                 } else {
1442                         r = cc->iv_gen_ops->generator(cc, org_iv, dmreq);
1443                         if (r < 0)
1444                                 return r;
1445                         /* Data can be already preprocessed in generator */
1446                         if (test_bit(CRYPT_ENCRYPT_PREPROCESS, &cc->cipher_flags))
1447                                 sg_in = sg_out;
1448                         /* Store generated IV in integrity metadata */
1449                         if (cc->integrity_iv_size)
1450                                 memcpy(tag_iv, org_iv, cc->integrity_iv_size);
1451                 }
1452                 /* Working copy of IV, to be modified in crypto API */
1453                 memcpy(iv, org_iv, cc->iv_size);
1454         }
1455
1456         skcipher_request_set_crypt(req, sg_in, sg_out, cc->sector_size, iv);
1457
1458         if (bio_data_dir(ctx->bio_in) == WRITE)
1459                 r = crypto_skcipher_encrypt(req);
1460         else
1461                 r = crypto_skcipher_decrypt(req);
1462
1463         if (!r && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
1464                 r = cc->iv_gen_ops->post(cc, org_iv, dmreq);
1465
1466         bio_advance_iter(ctx->bio_in, &ctx->iter_in, cc->sector_size);
1467         bio_advance_iter(ctx->bio_out, &ctx->iter_out, cc->sector_size);
1468
1469         return r;
1470 }
1471
1472 static void kcryptd_async_done(void *async_req, int error);
1473
1474 static int crypt_alloc_req_skcipher(struct crypt_config *cc,
1475                                      struct convert_context *ctx)
1476 {
1477         unsigned int key_index = ctx->cc_sector & (cc->tfms_count - 1);
1478
1479         if (!ctx->r.req) {
1480                 ctx->r.req = mempool_alloc(&cc->req_pool, in_interrupt() ? GFP_ATOMIC : GFP_NOIO);
1481                 if (!ctx->r.req)
1482                         return -ENOMEM;
1483         }
1484
1485         skcipher_request_set_tfm(ctx->r.req, cc->cipher_tfm.tfms[key_index]);
1486
1487         /*
1488          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
1489          * requests if driver request queue is full.
1490          */
1491         skcipher_request_set_callback(ctx->r.req,
1492             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
1493             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->r.req));
1494
1495         return 0;
1496 }
1497
1498 static int crypt_alloc_req_aead(struct crypt_config *cc,
1499                                  struct convert_context *ctx)
1500 {
1501         if (!ctx->r.req_aead) {
1502                 ctx->r.req_aead = mempool_alloc(&cc->req_pool, in_interrupt() ? GFP_ATOMIC : GFP_NOIO);
1503                 if (!ctx->r.req_aead)
1504                         return -ENOMEM;
1505         }
1506
1507         aead_request_set_tfm(ctx->r.req_aead, cc->cipher_tfm.tfms_aead[0]);
1508
1509         /*
1510          * Use REQ_MAY_BACKLOG so a cipher driver internally backlogs
1511          * requests if driver request queue is full.
1512          */
1513         aead_request_set_callback(ctx->r.req_aead,
1514             CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG,
1515             kcryptd_async_done, dmreq_of_req(cc, ctx->r.req_aead));
1516
1517         return 0;
1518 }
1519
1520 static int crypt_alloc_req(struct crypt_config *cc,
1521                             struct convert_context *ctx)
1522 {
1523         if (crypt_integrity_aead(cc))
1524                 return crypt_alloc_req_aead(cc, ctx);
1525         else
1526                 return crypt_alloc_req_skcipher(cc, ctx);
1527 }
1528
1529 static void crypt_free_req_skcipher(struct crypt_config *cc,
1530                                     struct skcipher_request *req, struct bio *base_bio)
1531 {
1532         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
1533
1534         if ((struct skcipher_request *)(io + 1) != req)
1535                 mempool_free(req, &cc->req_pool);
1536 }
1537
1538 static void crypt_free_req_aead(struct crypt_config *cc,
1539                                 struct aead_request *req, struct bio *base_bio)
1540 {
1541         struct dm_crypt_io *io = dm_per_bio_data(base_bio, cc->per_bio_data_size);
1542
1543         if ((struct aead_request *)(io + 1) != req)
1544                 mempool_free(req, &cc->req_pool);
1545 }
1546
1547 static void crypt_free_req(struct crypt_config *cc, void *req, struct bio *base_bio)
1548 {
1549         if (crypt_integrity_aead(cc))
1550                 crypt_free_req_aead(cc, req, base_bio);
1551         else
1552                 crypt_free_req_skcipher(cc, req, base_bio);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Encrypt / decrypt data from one bio to another one (can be the same one)
1557  */
1558 static blk_status_t crypt_convert(struct crypt_config *cc,
1559                          struct convert_context *ctx, bool atomic, bool reset_pending)
1560 {
1561         unsigned int tag_offset = 0;
1562         unsigned int sector_step = cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT;
1563         int r;
1564
1565         /*
1566          * if reset_pending is set we are dealing with the bio for the first time,
1567          * else we're continuing to work on the previous bio, so don't mess with
1568          * the cc_pending counter
1569          */
1570         if (reset_pending)
1571                 atomic_set(&ctx->cc_pending, 1);
1572
1573         while (ctx->iter_in.bi_size && ctx->iter_out.bi_size) {
1574
1575                 r = crypt_alloc_req(cc, ctx);
1576                 if (r) {
1577                         complete(&ctx->restart);
1578                         return BLK_STS_DEV_RESOURCE;
1579                 }
1580
1581                 atomic_inc(&ctx->cc_pending);
1582
1583                 if (crypt_integrity_aead(cc))
1584                         r = crypt_convert_block_aead(cc, ctx, ctx->r.req_aead, tag_offset);
1585                 else
1586                         r = crypt_convert_block_skcipher(cc, ctx, ctx->r.req, tag_offset);
1587
1588                 switch (r) {
1589                 /*
1590                  * The request was queued by a crypto driver
1591                  * but the driver request queue is full, let's wait.
1592                  */
1593                 case -EBUSY:
1594                         if (in_interrupt()) {
1595                                 if (try_wait_for_completion(&ctx->restart)) {
1596                                         /*
1597                                          * we don't have to block to wait for completion,
1598                                          * so proceed
1599                                          */
1600                                 } else {
1601                                         /*
1602                                          * we can't wait for completion without blocking
1603                                          * exit and continue processing in a workqueue
1604                                          */
1605                                         ctx->r.req = NULL;
1606                                         ctx->cc_sector += sector_step;
1607                                         tag_offset++;
1608                                         return BLK_STS_DEV_RESOURCE;
1609                                 }
1610                         } else {
1611                                 wait_for_completion(&ctx->restart);
1612                         }
1613                         reinit_completion(&ctx->restart);
1614                         fallthrough;
1615                 /*
1616                  * The request is queued and processed asynchronously,
1617                  * completion function kcryptd_async_done() will be called.
1618                  */
1619                 case -EINPROGRESS:
1620                         ctx->r.req = NULL;
1621                         ctx->cc_sector += sector_step;
1622                         tag_offset++;
1623                         continue;
1624                 /*
1625                  * The request was already processed (synchronously).
1626                  */
1627                 case 0:
1628                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
1629                         ctx->cc_sector += sector_step;
1630                         tag_offset++;
1631                         if (!atomic)
1632                                 cond_resched();
1633                         continue;
1634                 /*
1635                  * There was a data integrity error.
1636                  */
1637                 case -EBADMSG:
1638                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
1639                         return BLK_STS_PROTECTION;
1640                 /*
1641                  * There was an error while processing the request.
1642                  */
1643                 default:
1644                         atomic_dec(&ctx->cc_pending);
1645                         return BLK_STS_IOERR;
1646                 }
1647         }
1648
1649         return 0;
1650 }
1651
1652 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone);
1653
1654 /*
1655  * Generate a new unfragmented bio with the given size
1656  * This should never violate the device limitations (but only because
1657  * max_segment_size is being constrained to PAGE_SIZE).
1658  *
1659  * This function may be called concurrently. If we allocate from the mempool
1660  * concurrently, there is a possibility of deadlock. For example, if we have
1661  * mempool of 256 pages, two processes, each wanting 256, pages allocate from
1662  * the mempool concurrently, it may deadlock in a situation where both processes
1663  * have allocated 128 pages and the mempool is exhausted.
1664  *
1665  * In order to avoid this scenario we allocate the pages under a mutex.
1666  *
1667  * In order to not degrade performance with excessive locking, we try
1668  * non-blocking allocations without a mutex first but on failure we fallback
1669  * to blocking allocations with a mutex.
1670  *
1671  * In order to reduce allocation overhead, we try to allocate compound pages in
1672  * the first pass. If they are not available, we fall back to the mempool.
1673  */
1674 static struct bio *crypt_alloc_buffer(struct dm_crypt_io *io, unsigned int size)
1675 {
1676         struct crypt_config *cc = io->cc;
1677         struct bio *clone;
1678         unsigned int nr_iovecs = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1679         gfp_t gfp_mask = GFP_NOWAIT | __GFP_HIGHMEM;
1680         unsigned int remaining_size;
1681         unsigned int order = MAX_PAGE_ORDER;
1682
1683 retry:
1684         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1685                 mutex_lock(&cc->bio_alloc_lock);
1686
1687         clone = bio_alloc_bioset(cc->dev->bdev, nr_iovecs, io->base_bio->bi_opf,
1688                                  GFP_NOIO, &cc->bs);
1689         clone->bi_private = io;
1690         clone->bi_end_io = crypt_endio;
1691         clone->bi_ioprio = io->base_bio->bi_ioprio;
1692
1693         remaining_size = size;
1694
1695         while (remaining_size) {
1696                 struct page *pages;
1697                 unsigned size_to_add;
1698                 unsigned remaining_order = __fls((remaining_size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT);
1699                 order = min(order, remaining_order);
1700
1701                 while (order > 0) {
1702                         if (unlikely(percpu_counter_read_positive(&cc->n_allocated_pages) +
1703                                         (1 << order) > dm_crypt_pages_per_client))
1704                                 goto decrease_order;
1705                         pages = alloc_pages(gfp_mask
1706                                 | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP,
1707                                 order);
1708                         if (likely(pages != NULL)) {
1709                                 percpu_counter_add(&cc->n_allocated_pages, 1 << order);
1710                                 goto have_pages;
1711                         }
1712 decrease_order:
1713                         order--;
1714                 }
1715
1716                 pages = mempool_alloc(&cc->page_pool, gfp_mask);
1717                 if (!pages) {
1718                         crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1719                         bio_put(clone);
1720                         gfp_mask |= __GFP_DIRECT_RECLAIM;
1721                         order = 0;
1722                         goto retry;
1723                 }
1724
1725 have_pages:
1726                 size_to_add = min((unsigned)PAGE_SIZE << order, remaining_size);
1727                 __bio_add_page(clone, pages, size_to_add, 0);
1728                 remaining_size -= size_to_add;
1729         }
1730
1731         /* Allocate space for integrity tags */
1732         if (dm_crypt_integrity_io_alloc(io, clone)) {
1733                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1734                 bio_put(clone);
1735                 clone = NULL;
1736         }
1737
1738         if (unlikely(gfp_mask & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1739                 mutex_unlock(&cc->bio_alloc_lock);
1740
1741         return clone;
1742 }
1743
1744 static void crypt_free_buffer_pages(struct crypt_config *cc, struct bio *clone)
1745 {
1746         struct folio_iter fi;
1747
1748         if (clone->bi_vcnt > 0) { /* bio_for_each_folio_all crashes with an empty bio */
1749                 bio_for_each_folio_all(fi, clone) {
1750                         if (folio_test_large(fi.folio)) {
1751                                 percpu_counter_sub(&cc->n_allocated_pages,
1752                                                 1 << folio_order(fi.folio));
1753                                 folio_put(fi.folio);
1754                         } else {
1755                                 mempool_free(&fi.folio->page, &cc->page_pool);
1756                         }
1757                 }
1758         }
1759 }
1760
1761 static void crypt_io_init(struct dm_crypt_io *io, struct crypt_config *cc,
1762                           struct bio *bio, sector_t sector)
1763 {
1764         io->cc = cc;
1765         io->base_bio = bio;
1766         io->sector = sector;
1767         io->error = 0;
1768         io->ctx.aead_recheck = false;
1769         io->ctx.aead_failed = false;
1770         io->ctx.r.req = NULL;
1771         io->integrity_metadata = NULL;
1772         io->integrity_metadata_from_pool = false;
1773         atomic_set(&io->io_pending, 0);
1774 }
1775
1776 static void crypt_inc_pending(struct dm_crypt_io *io)
1777 {
1778         atomic_inc(&io->io_pending);
1779 }
1780
1781 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io);
1782
1783 /*
1784  * One of the bios was finished. Check for completion of
1785  * the whole request and correctly clean up the buffer.
1786  */
1787 static void crypt_dec_pending(struct dm_crypt_io *io)
1788 {
1789         struct crypt_config *cc = io->cc;
1790         struct bio *base_bio = io->base_bio;
1791         blk_status_t error = io->error;
1792
1793         if (!atomic_dec_and_test(&io->io_pending))
1794                 return;
1795
1796         if (likely(!io->ctx.aead_recheck) && unlikely(io->ctx.aead_failed) &&
1797             cc->on_disk_tag_size && bio_data_dir(base_bio) == READ) {
1798                 io->ctx.aead_recheck = true;
1799                 io->ctx.aead_failed = false;
1800                 io->error = 0;
1801                 kcryptd_queue_read(io);
1802                 return;
1803         }
1804
1805         if (io->ctx.r.req)
1806                 crypt_free_req(cc, io->ctx.r.req, base_bio);
1807
1808         if (unlikely(io->integrity_metadata_from_pool))
1809                 mempool_free(io->integrity_metadata, &io->cc->tag_pool);
1810         else
1811                 kfree(io->integrity_metadata);
1812
1813         base_bio->bi_status = error;
1814
1815         bio_endio(base_bio);
1816 }
1817
1818 /*
1819  * kcryptd/kcryptd_io:
1820  *
1821  * Needed because it would be very unwise to do decryption in an
1822  * interrupt context.
1823  *
1824  * kcryptd performs the actual encryption or decryption.
1825  *
1826  * kcryptd_io performs the IO submission.
1827  *
1828  * They must be separated as otherwise the final stages could be
1829  * starved by new requests which can block in the first stages due
1830  * to memory allocation.
1831  *
1832  * The work is done per CPU global for all dm-crypt instances.
1833  * They should not depend on each other and do not block.
1834  */
1835 static void crypt_endio(struct bio *clone)
1836 {
1837         struct dm_crypt_io *io = clone->bi_private;
1838         struct crypt_config *cc = io->cc;
1839         unsigned int rw = bio_data_dir(clone);
1840         blk_status_t error = clone->bi_status;
1841
1842         if (io->ctx.aead_recheck && !error) {
1843                 kcryptd_queue_crypt(io);
1844                 return;
1845         }
1846
1847         /*
1848          * free the processed pages
1849          */
1850         if (rw == WRITE || io->ctx.aead_recheck)
1851                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
1852
1853         bio_put(clone);
1854
1855         if (rw == READ && !error) {
1856                 kcryptd_queue_crypt(io);
1857                 return;
1858         }
1859
1860         if (unlikely(error))
1861                 io->error = error;
1862
1863         crypt_dec_pending(io);
1864 }
1865
1866 #define CRYPT_MAP_READ_GFP GFP_NOWAIT
1867
1868 static int kcryptd_io_read(struct dm_crypt_io *io, gfp_t gfp)
1869 {
1870         struct crypt_config *cc = io->cc;
1871         struct bio *clone;
1872
1873         if (io->ctx.aead_recheck) {
1874                 if (!(gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM))
1875                         return 1;
1876                 crypt_inc_pending(io);
1877                 clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
1878                 if (unlikely(!clone)) {
1879                         crypt_dec_pending(io);
1880                         return 1;
1881                 }
1882                 clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1883                 crypt_convert_init(cc, &io->ctx, clone, clone, io->sector);
1884                 io->saved_bi_iter = clone->bi_iter;
1885                 dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
1886                 return 0;
1887         }
1888
1889         /*
1890          * We need the original biovec array in order to decrypt the whole bio
1891          * data *afterwards* -- thanks to immutable biovecs we don't need to
1892          * worry about the block layer modifying the biovec array; so leverage
1893          * bio_alloc_clone().
1894          */
1895         clone = bio_alloc_clone(cc->dev->bdev, io->base_bio, gfp, &cc->bs);
1896         if (!clone)
1897                 return 1;
1898         clone->bi_private = io;
1899         clone->bi_end_io = crypt_endio;
1900
1901         crypt_inc_pending(io);
1902
1903         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
1904
1905         if (dm_crypt_integrity_io_alloc(io, clone)) {
1906                 crypt_dec_pending(io);
1907                 bio_put(clone);
1908                 return 1;
1909         }
1910
1911         dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
1912         return 0;
1913 }
1914
1915 static void kcryptd_io_read_work(struct work_struct *work)
1916 {
1917         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
1918
1919         crypt_inc_pending(io);
1920         if (kcryptd_io_read(io, GFP_NOIO))
1921                 io->error = BLK_STS_RESOURCE;
1922         crypt_dec_pending(io);
1923 }
1924
1925 static void kcryptd_queue_read(struct dm_crypt_io *io)
1926 {
1927         struct crypt_config *cc = io->cc;
1928
1929         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_io_read_work);
1930         queue_work(cc->io_queue, &io->work);
1931 }
1932
1933 static void kcryptd_io_write(struct dm_crypt_io *io)
1934 {
1935         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1936
1937         dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
1938 }
1939
1940 #define crypt_io_from_node(node) rb_entry((node), struct dm_crypt_io, rb_node)
1941
1942 static int dmcrypt_write(void *data)
1943 {
1944         struct crypt_config *cc = data;
1945         struct dm_crypt_io *io;
1946
1947         while (1) {
1948                 struct rb_root write_tree;
1949                 struct blk_plug plug;
1950
1951                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_lock);
1952 continue_locked:
1953
1954                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
1955                         goto pop_from_list;
1956
1957                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1958
1959                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_lock);
1960
1961                 if (unlikely(kthread_should_stop())) {
1962                         set_current_state(TASK_RUNNING);
1963                         break;
1964                 }
1965
1966                 schedule();
1967
1968                 spin_lock_irq(&cc->write_thread_lock);
1969                 goto continue_locked;
1970
1971 pop_from_list:
1972                 write_tree = cc->write_tree;
1973                 cc->write_tree = RB_ROOT;
1974                 spin_unlock_irq(&cc->write_thread_lock);
1975
1976                 BUG_ON(rb_parent(write_tree.rb_node));
1977
1978                 /*
1979                  * Note: we cannot walk the tree here with rb_next because
1980                  * the structures may be freed when kcryptd_io_write is called.
1981                  */
1982                 blk_start_plug(&plug);
1983                 do {
1984                         io = crypt_io_from_node(rb_first(&write_tree));
1985                         rb_erase(&io->rb_node, &write_tree);
1986                         kcryptd_io_write(io);
1987                         cond_resched();
1988                 } while (!RB_EMPTY_ROOT(&write_tree));
1989                 blk_finish_plug(&plug);
1990         }
1991         return 0;
1992 }
1993
1994 static void kcryptd_crypt_write_io_submit(struct dm_crypt_io *io, int async)
1995 {
1996         struct bio *clone = io->ctx.bio_out;
1997         struct crypt_config *cc = io->cc;
1998         unsigned long flags;
1999         sector_t sector;
2000         struct rb_node **rbp, *parent;
2001
2002         if (unlikely(io->error)) {
2003                 crypt_free_buffer_pages(cc, clone);
2004                 bio_put(clone);
2005                 crypt_dec_pending(io);
2006                 return;
2007         }
2008
2009         /* crypt_convert should have filled the clone bio */
2010         BUG_ON(io->ctx.iter_out.bi_size);
2011
2012         clone->bi_iter.bi_sector = cc->start + io->sector;
2013
2014         if ((likely(!async) && test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags)) ||
2015             test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags)) {
2016                 dm_submit_bio_remap(io->base_bio, clone);
2017                 return;
2018         }
2019
2020         spin_lock_irqsave(&cc->write_thread_lock, flags);
2021         if (RB_EMPTY_ROOT(&cc->write_tree))
2022                 wake_up_process(cc->write_thread);
2023         rbp = &cc->write_tree.rb_node;
2024         parent = NULL;
2025         sector = io->sector;
2026         while (*rbp) {
2027                 parent = *rbp;
2028                 if (sector < crypt_io_from_node(parent)->sector)
2029                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
2030                 else
2031                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
2032         }
2033         rb_link_node(&io->rb_node, parent, rbp);
2034         rb_insert_color(&io->rb_node, &cc->write_tree);
2035         spin_unlock_irqrestore(&cc->write_thread_lock, flags);
2036 }
2037
2038 static bool kcryptd_crypt_write_inline(struct crypt_config *cc,
2039                                        struct convert_context *ctx)
2040
2041 {
2042         if (!test_bit(DM_CRYPT_WRITE_INLINE, &cc->flags))
2043                 return false;
2044
2045         /*
2046          * Note: zone append writes (REQ_OP_ZONE_APPEND) do not have ordering
2047          * constraints so they do not need to be issued inline by
2048          * kcryptd_crypt_write_convert().
2049          */
2050         switch (bio_op(ctx->bio_in)) {
2051         case REQ_OP_WRITE:
2052         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
2053                 return true;
2054         default:
2055                 return false;
2056         }
2057 }
2058
2059 static void kcryptd_crypt_write_continue(struct work_struct *work)
2060 {
2061         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
2062         struct crypt_config *cc = io->cc;
2063         struct convert_context *ctx = &io->ctx;
2064         int crypt_finished;
2065         sector_t sector = io->sector;
2066         blk_status_t r;
2067
2068         wait_for_completion(&ctx->restart);
2069         reinit_completion(&ctx->restart);
2070
2071         r = crypt_convert(cc, &io->ctx, true, false);
2072         if (r)
2073                 io->error = r;
2074         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending);
2075         if (!crypt_finished && kcryptd_crypt_write_inline(cc, ctx)) {
2076                 /* Wait for completion signaled by kcryptd_async_done() */
2077                 wait_for_completion(&ctx->restart);
2078                 crypt_finished = 1;
2079         }
2080
2081         /* Encryption was already finished, submit io now */
2082         if (crypt_finished) {
2083                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
2084                 io->sector = sector;
2085         }
2086
2087         crypt_dec_pending(io);
2088 }
2089
2090 static void kcryptd_crypt_write_convert(struct dm_crypt_io *io)
2091 {
2092         struct crypt_config *cc = io->cc;
2093         struct convert_context *ctx = &io->ctx;
2094         struct bio *clone;
2095         int crypt_finished;
2096         sector_t sector = io->sector;
2097         blk_status_t r;
2098
2099         /*
2100          * Prevent io from disappearing until this function completes.
2101          */
2102         crypt_inc_pending(io);
2103         crypt_convert_init(cc, ctx, NULL, io->base_bio, sector);
2104
2105         clone = crypt_alloc_buffer(io, io->base_bio->bi_iter.bi_size);
2106         if (unlikely(!clone)) {
2107                 io->error = BLK_STS_IOERR;
2108                 goto dec;
2109         }
2110
2111         io->ctx.bio_out = clone;
2112         io->ctx.iter_out = clone->bi_iter;
2113
2114         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
2115                 bio_copy_data(clone, io->base_bio);
2116                 io->ctx.bio_in = clone;
2117                 io->ctx.iter_in = clone->bi_iter;
2118         }
2119
2120         sector += bio_sectors(clone);
2121
2122         crypt_inc_pending(io);
2123         r = crypt_convert(cc, ctx,
2124                           test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags), true);
2125         /*
2126          * Crypto API backlogged the request, because its queue was full
2127          * and we're in softirq context, so continue from a workqueue
2128          * (TODO: is it actually possible to be in softirq in the write path?)
2129          */
2130         if (r == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
2131                 INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt_write_continue);
2132                 queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
2133                 return;
2134         }
2135         if (r)
2136                 io->error = r;
2137         crypt_finished = atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending);
2138         if (!crypt_finished && kcryptd_crypt_write_inline(cc, ctx)) {
2139                 /* Wait for completion signaled by kcryptd_async_done() */
2140                 wait_for_completion(&ctx->restart);
2141                 crypt_finished = 1;
2142         }
2143
2144         /* Encryption was already finished, submit io now */
2145         if (crypt_finished) {
2146                 kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 0);
2147                 io->sector = sector;
2148         }
2149
2150 dec:
2151         crypt_dec_pending(io);
2152 }
2153
2154 static void kcryptd_crypt_read_done(struct dm_crypt_io *io)
2155 {
2156         if (io->ctx.aead_recheck) {
2157                 if (!io->error) {
2158                         io->ctx.bio_in->bi_iter = io->saved_bi_iter;
2159                         bio_copy_data(io->base_bio, io->ctx.bio_in);
2160                 }
2161                 crypt_free_buffer_pages(io->cc, io->ctx.bio_in);
2162                 bio_put(io->ctx.bio_in);
2163         }
2164         crypt_dec_pending(io);
2165 }
2166
2167 static void kcryptd_crypt_read_continue(struct work_struct *work)
2168 {
2169         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
2170         struct crypt_config *cc = io->cc;
2171         blk_status_t r;
2172
2173         wait_for_completion(&io->ctx.restart);
2174         reinit_completion(&io->ctx.restart);
2175
2176         r = crypt_convert(cc, &io->ctx, true, false);
2177         if (r)
2178                 io->error = r;
2179
2180         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
2181                 kcryptd_crypt_read_done(io);
2182
2183         crypt_dec_pending(io);
2184 }
2185
2186 static void kcryptd_crypt_read_convert(struct dm_crypt_io *io)
2187 {
2188         struct crypt_config *cc = io->cc;
2189         blk_status_t r;
2190
2191         crypt_inc_pending(io);
2192
2193         if (io->ctx.aead_recheck) {
2194                 io->ctx.cc_sector = io->sector + cc->iv_offset;
2195                 r = crypt_convert(cc, &io->ctx,
2196                                   test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags), true);
2197         } else {
2198                 crypt_convert_init(cc, &io->ctx, io->base_bio, io->base_bio,
2199                                    io->sector);
2200
2201                 r = crypt_convert(cc, &io->ctx,
2202                                   test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags), true);
2203         }
2204         /*
2205          * Crypto API backlogged the request, because its queue was full
2206          * and we're in softirq context, so continue from a workqueue
2207          */
2208         if (r == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
2209                 INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt_read_continue);
2210                 queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
2211                 return;
2212         }
2213         if (r)
2214                 io->error = r;
2215
2216         if (atomic_dec_and_test(&io->ctx.cc_pending))
2217                 kcryptd_crypt_read_done(io);
2218
2219         crypt_dec_pending(io);
2220 }
2221
2222 static void kcryptd_async_done(void *data, int error)
2223 {
2224         struct dm_crypt_request *dmreq = data;
2225         struct convert_context *ctx = dmreq->ctx;
2226         struct dm_crypt_io *io = container_of(ctx, struct dm_crypt_io, ctx);
2227         struct crypt_config *cc = io->cc;
2228
2229         /*
2230          * A request from crypto driver backlog is going to be processed now,
2231          * finish the completion and continue in crypt_convert().
2232          * (Callback will be called for the second time for this request.)
2233          */
2234         if (error == -EINPROGRESS) {
2235                 complete(&ctx->restart);
2236                 return;
2237         }
2238
2239         if (!error && cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->post)
2240                 error = cc->iv_gen_ops->post(cc, org_iv_of_dmreq(cc, dmreq), dmreq);
2241
2242         if (error == -EBADMSG) {
2243                 sector_t s = le64_to_cpu(*org_sector_of_dmreq(cc, dmreq));
2244
2245                 ctx->aead_failed = true;
2246                 if (ctx->aead_recheck) {
2247                         DMERR_LIMIT("%pg: INTEGRITY AEAD ERROR, sector %llu",
2248                                     ctx->bio_in->bi_bdev, s);
2249                         dm_audit_log_bio(DM_MSG_PREFIX, "integrity-aead",
2250                                          ctx->bio_in, s, 0);
2251                 }
2252                 io->error = BLK_STS_PROTECTION;
2253         } else if (error < 0)
2254                 io->error = BLK_STS_IOERR;
2255
2256         crypt_free_req(cc, req_of_dmreq(cc, dmreq), io->base_bio);
2257
2258         if (!atomic_dec_and_test(&ctx->cc_pending))
2259                 return;
2260
2261         /*
2262          * The request is fully completed: for inline writes, let
2263          * kcryptd_crypt_write_convert() do the IO submission.
2264          */
2265         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
2266                 kcryptd_crypt_read_done(io);
2267                 return;
2268         }
2269
2270         if (kcryptd_crypt_write_inline(cc, ctx)) {
2271                 complete(&ctx->restart);
2272                 return;
2273         }
2274
2275         kcryptd_crypt_write_io_submit(io, 1);
2276 }
2277
2278 static void kcryptd_crypt(struct work_struct *work)
2279 {
2280         struct dm_crypt_io *io = container_of(work, struct dm_crypt_io, work);
2281
2282         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ)
2283                 kcryptd_crypt_read_convert(io);
2284         else
2285                 kcryptd_crypt_write_convert(io);
2286 }
2287
2288 static void kcryptd_queue_crypt(struct dm_crypt_io *io)
2289 {
2290         struct crypt_config *cc = io->cc;
2291
2292         if ((bio_data_dir(io->base_bio) == READ && test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags)) ||
2293             (bio_data_dir(io->base_bio) == WRITE && test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags))) {
2294                 /*
2295                  * in_hardirq(): Crypto API's skcipher_walk_first() refuses to work in hard IRQ context.
2296                  * irqs_disabled(): the kernel may run some IO completion from the idle thread, but
2297                  * it is being executed with irqs disabled.
2298                  */
2299                 if (in_hardirq() || irqs_disabled()) {
2300                         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
2301                         queue_work(system_bh_wq, &io->work);
2302                         return;
2303                 } else {
2304                         kcryptd_crypt(&io->work);
2305                         return;
2306                 }
2307         }
2308
2309         INIT_WORK(&io->work, kcryptd_crypt);
2310         queue_work(cc->crypt_queue, &io->work);
2311 }
2312
2313 static void crypt_free_tfms_aead(struct crypt_config *cc)
2314 {
2315         if (!cc->cipher_tfm.tfms_aead)
2316                 return;
2317
2318         if (cc->cipher_tfm.tfms_aead[0] && !IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0])) {
2319                 crypto_free_aead(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0]);
2320                 cc->cipher_tfm.tfms_aead[0] = NULL;
2321         }
2322
2323         kfree(cc->cipher_tfm.tfms_aead);
2324         cc->cipher_tfm.tfms_aead = NULL;
2325 }
2326
2327 static void crypt_free_tfms_skcipher(struct crypt_config *cc)
2328 {
2329         unsigned int i;
2330
2331         if (!cc->cipher_tfm.tfms)
2332                 return;
2333
2334         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++)
2335                 if (cc->cipher_tfm.tfms[i] && !IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms[i])) {
2336                         crypto_free_skcipher(cc->cipher_tfm.tfms[i]);
2337                         cc->cipher_tfm.tfms[i] = NULL;
2338                 }
2339
2340         kfree(cc->cipher_tfm.tfms);
2341         cc->cipher_tfm.tfms = NULL;
2342 }
2343
2344 static void crypt_free_tfms(struct crypt_config *cc)
2345 {
2346         if (crypt_integrity_aead(cc))
2347                 crypt_free_tfms_aead(cc);
2348         else
2349                 crypt_free_tfms_skcipher(cc);
2350 }
2351
2352 static int crypt_alloc_tfms_skcipher(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
2353 {
2354         unsigned int i;
2355         int err;
2356
2357         cc->cipher_tfm.tfms = kcalloc(cc->tfms_count,
2358                                       sizeof(struct crypto_skcipher *),
2359                                       GFP_KERNEL);
2360         if (!cc->cipher_tfm.tfms)
2361                 return -ENOMEM;
2362
2363         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
2364                 cc->cipher_tfm.tfms[i] = crypto_alloc_skcipher(ciphermode, 0,
2365                                                 CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
2366                 if (IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms[i])) {
2367                         err = PTR_ERR(cc->cipher_tfm.tfms[i]);
2368                         crypt_free_tfms(cc);
2369                         return err;
2370                 }
2371         }
2372
2373         /*
2374          * dm-crypt performance can vary greatly depending on which crypto
2375          * algorithm implementation is used.  Help people debug performance
2376          * problems by logging the ->cra_driver_name.
2377          */
2378         DMDEBUG_LIMIT("%s using implementation \"%s\"", ciphermode,
2379                crypto_skcipher_alg(any_tfm(cc))->base.cra_driver_name);
2380         return 0;
2381 }
2382
2383 static int crypt_alloc_tfms_aead(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
2384 {
2385         int err;
2386
2387         cc->cipher_tfm.tfms = kmalloc(sizeof(struct crypto_aead *), GFP_KERNEL);
2388         if (!cc->cipher_tfm.tfms)
2389                 return -ENOMEM;
2390
2391         cc->cipher_tfm.tfms_aead[0] = crypto_alloc_aead(ciphermode, 0,
2392                                                 CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
2393         if (IS_ERR(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0])) {
2394                 err = PTR_ERR(cc->cipher_tfm.tfms_aead[0]);
2395                 crypt_free_tfms(cc);
2396                 return err;
2397         }
2398
2399         DMDEBUG_LIMIT("%s using implementation \"%s\"", ciphermode,
2400                crypto_aead_alg(any_tfm_aead(cc))->base.cra_driver_name);
2401         return 0;
2402 }
2403
2404 static int crypt_alloc_tfms(struct crypt_config *cc, char *ciphermode)
2405 {
2406         if (crypt_integrity_aead(cc))
2407                 return crypt_alloc_tfms_aead(cc, ciphermode);
2408         else
2409                 return crypt_alloc_tfms_skcipher(cc, ciphermode);
2410 }
2411
2412 static unsigned int crypt_subkey_size(struct crypt_config *cc)
2413 {
2414         return (cc->key_size - cc->key_extra_size) >> ilog2(cc->tfms_count);
2415 }
2416
2417 static unsigned int crypt_authenckey_size(struct crypt_config *cc)
2418 {
2419         return crypt_subkey_size(cc) + RTA_SPACE(sizeof(struct crypto_authenc_key_param));
2420 }
2421
2422 /*
2423  * If AEAD is composed like authenc(hmac(sha256),xts(aes)),
2424  * the key must be for some reason in special format.
2425  * This funcion converts cc->key to this special format.
2426  */
2427 static void crypt_copy_authenckey(char *p, const void *key,
2428                                   unsigned int enckeylen, unsigned int authkeylen)
2429 {
2430         struct crypto_authenc_key_param *param;
2431         struct rtattr *rta;
2432
2433         rta = (struct rtattr *)p;
2434         param = RTA_DATA(rta);
2435         param->enckeylen = cpu_to_be32(enckeylen);
2436         rta->rta_len = RTA_LENGTH(sizeof(*param));
2437         rta->rta_type = CRYPTO_AUTHENC_KEYA_PARAM;
2438         p += RTA_SPACE(sizeof(*param));
2439         memcpy(p, key + enckeylen, authkeylen);
2440         p += authkeylen;
2441         memcpy(p, key, enckeylen);
2442 }
2443
2444 static int crypt_setkey(struct crypt_config *cc)
2445 {
2446         unsigned int subkey_size;
2447         int err = 0, i, r;
2448
2449         /* Ignore extra keys (which are used for IV etc) */
2450         subkey_size = crypt_subkey_size(cc);
2451
2452         if (crypt_integrity_hmac(cc)) {
2453                 if (subkey_size < cc->key_mac_size)
2454                         return -EINVAL;
2455
2456                 crypt_copy_authenckey(cc->authenc_key, cc->key,
2457                                       subkey_size - cc->key_mac_size,
2458                                       cc->key_mac_size);
2459         }
2460
2461         for (i = 0; i < cc->tfms_count; i++) {
2462                 if (crypt_integrity_hmac(cc))
2463                         r = crypto_aead_setkey(cc->cipher_tfm.tfms_aead[i],
2464                                 cc->authenc_key, crypt_authenckey_size(cc));
2465                 else if (crypt_integrity_aead(cc))
2466                         r = crypto_aead_setkey(cc->cipher_tfm.tfms_aead[i],
2467                                                cc->key + (i * subkey_size),
2468                                                subkey_size);
2469                 else
2470                         r = crypto_skcipher_setkey(cc->cipher_tfm.tfms[i],
2471                                                    cc->key + (i * subkey_size),
2472                                                    subkey_size);
2473                 if (r)
2474                         err = r;
2475         }
2476
2477         if (crypt_integrity_hmac(cc))
2478                 memzero_explicit(cc->authenc_key, crypt_authenckey_size(cc));
2479
2480         return err;
2481 }
2482
2483 #ifdef CONFIG_KEYS
2484
2485 static bool contains_whitespace(const char *str)
2486 {
2487         while (*str)
2488                 if (isspace(*str++))
2489                         return true;
2490         return false;
2491 }
2492
2493 static int set_key_user(struct crypt_config *cc, struct key *key)
2494 {
2495         const struct user_key_payload *ukp;
2496
2497         ukp = user_key_payload_locked(key);
2498         if (!ukp)
2499                 return -EKEYREVOKED;
2500
2501         if (cc->key_size != ukp->datalen)
2502                 return -EINVAL;
2503
2504         memcpy(cc->key, ukp->data, cc->key_size);
2505
2506         return 0;
2507 }
2508
2509 static int set_key_encrypted(struct crypt_config *cc, struct key *key)
2510 {
2511         const struct encrypted_key_payload *ekp;
2512
2513         ekp = key->payload.data[0];
2514         if (!ekp)
2515                 return -EKEYREVOKED;
2516
2517         if (cc->key_size != ekp->decrypted_datalen)
2518                 return -EINVAL;
2519
2520         memcpy(cc->key, ekp->decrypted_data, cc->key_size);
2521
2522         return 0;
2523 }
2524
2525 static int set_key_trusted(struct crypt_config *cc, struct key *key)
2526 {
2527         const struct trusted_key_payload *tkp;
2528
2529         tkp = key->payload.data[0];
2530         if (!tkp)
2531                 return -EKEYREVOKED;
2532
2533         if (cc->key_size != tkp->key_len)
2534                 return -EINVAL;
2535
2536         memcpy(cc->key, tkp->key, cc->key_size);
2537
2538         return 0;
2539 }
2540
2541 static int crypt_set_keyring_key(struct crypt_config *cc, const char *key_string)
2542 {
2543         char *new_key_string, *key_desc;
2544         int ret;
2545         struct key_type *type;
2546         struct key *key;
2547         int (*set_key)(struct crypt_config *cc, struct key *key);
2548
2549         /*
2550          * Reject key_string with whitespace. dm core currently lacks code for
2551          * proper whitespace escaping in arguments on DM_TABLE_STATUS path.
2552          */
2553         if (contains_whitespace(key_string)) {
2554                 DMERR("whitespace chars not allowed in key string");
2555                 return -EINVAL;
2556         }
2557
2558         /* look for next ':' separating key_type from key_description */
2559         key_desc = strchr(key_string, ':');
2560         if (!key_desc || key_desc == key_string || !strlen(key_desc + 1))
2561                 return -EINVAL;
2562
2563         if (!strncmp(key_string, "logon:", key_desc - key_string + 1)) {
2564                 type = &key_type_logon;
2565                 set_key = set_key_user;
2566         } else if (!strncmp(key_string, "user:", key_desc - key_string + 1)) {
2567                 type = &key_type_user;
2568                 set_key = set_key_user;
2569         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_ENCRYPTED_KEYS) &&
2570                    !strncmp(key_string, "encrypted:", key_desc - key_string + 1)) {
2571                 type = &key_type_encrypted;
2572                 set_key = set_key_encrypted;
2573         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_TRUSTED_KEYS) &&
2574                    !strncmp(key_string, "trusted:", key_desc - key_string + 1)) {
2575                 type = &key_type_trusted;
2576                 set_key = set_key_trusted;
2577         } else {
2578                 return -EINVAL;
2579         }
2580
2581         new_key_string = kstrdup(key_string, GFP_KERNEL);
2582         if (!new_key_string)
2583                 return -ENOMEM;
2584
2585         key = request_key(type, key_desc + 1, NULL);
2586         if (IS_ERR(key)) {
2587                 kfree_sensitive(new_key_string);
2588                 return PTR_ERR(key);
2589         }
2590
2591         down_read(&key->sem);
2592
2593         ret = set_key(cc, key);
2594         if (ret < 0) {
2595                 up_read(&key->sem);
2596                 key_put(key);
2597                 kfree_sensitive(new_key_string);
2598                 return ret;
2599         }
2600
2601         up_read(&key->sem);
2602         key_put(key);
2603
2604         /* clear the flag since following operations may invalidate previously valid key */
2605         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2606
2607         ret = crypt_setkey(cc);
2608
2609         if (!ret) {
2610                 set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2611                 kfree_sensitive(cc->key_string);
2612                 cc->key_string = new_key_string;
2613         } else
2614                 kfree_sensitive(new_key_string);
2615
2616         return ret;
2617 }
2618
2619 static int get_key_size(char **key_string)
2620 {
2621         char *colon, dummy;
2622         int ret;
2623
2624         if (*key_string[0] != ':')
2625                 return strlen(*key_string) >> 1;
2626
2627         /* look for next ':' in key string */
2628         colon = strpbrk(*key_string + 1, ":");
2629         if (!colon)
2630                 return -EINVAL;
2631
2632         if (sscanf(*key_string + 1, "%u%c", &ret, &dummy) != 2 || dummy != ':')
2633                 return -EINVAL;
2634
2635         *key_string = colon;
2636
2637         /* remaining key string should be :<logon|user>:<key_desc> */
2638
2639         return ret;
2640 }
2641
2642 #else
2643
2644 static int crypt_set_keyring_key(struct crypt_config *cc, const char *key_string)
2645 {
2646         return -EINVAL;
2647 }
2648
2649 static int get_key_size(char **key_string)
2650 {
2651         return (*key_string[0] == ':') ? -EINVAL : (int)(strlen(*key_string) >> 1);
2652 }
2653
2654 #endif /* CONFIG_KEYS */
2655
2656 static int crypt_set_key(struct crypt_config *cc, char *key)
2657 {
2658         int r = -EINVAL;
2659         int key_string_len = strlen(key);
2660
2661         /* Hyphen (which gives a key_size of zero) means there is no key. */
2662         if (!cc->key_size && strcmp(key, "-"))
2663                 goto out;
2664
2665         /* ':' means the key is in kernel keyring, short-circuit normal key processing */
2666         if (key[0] == ':') {
2667                 r = crypt_set_keyring_key(cc, key + 1);
2668                 goto out;
2669         }
2670
2671         /* clear the flag since following operations may invalidate previously valid key */
2672         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2673
2674         /* wipe references to any kernel keyring key */
2675         kfree_sensitive(cc->key_string);
2676         cc->key_string = NULL;
2677
2678         /* Decode key from its hex representation. */
2679         if (cc->key_size && hex2bin(cc->key, key, cc->key_size) < 0)
2680                 goto out;
2681
2682         r = crypt_setkey(cc);
2683         if (!r)
2684                 set_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2685
2686 out:
2687         /* Hex key string not needed after here, so wipe it. */
2688         memset(key, '0', key_string_len);
2689
2690         return r;
2691 }
2692
2693 static int crypt_wipe_key(struct crypt_config *cc)
2694 {
2695         int r;
2696
2697         clear_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags);
2698         get_random_bytes(&cc->key, cc->key_size);
2699
2700         /* Wipe IV private keys */
2701         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->wipe) {
2702                 r = cc->iv_gen_ops->wipe(cc);
2703                 if (r)
2704                         return r;
2705         }
2706
2707         kfree_sensitive(cc->key_string);
2708         cc->key_string = NULL;
2709         r = crypt_setkey(cc);
2710         memset(&cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
2711
2712         return r;
2713 }
2714
2715 static void crypt_calculate_pages_per_client(void)
2716 {
2717         unsigned long pages = (totalram_pages() - totalhigh_pages()) * DM_CRYPT_MEMORY_PERCENT / 100;
2718
2719         if (!dm_crypt_clients_n)
2720                 return;
2721
2722         pages /= dm_crypt_clients_n;
2723         if (pages < DM_CRYPT_MIN_PAGES_PER_CLIENT)
2724                 pages = DM_CRYPT_MIN_PAGES_PER_CLIENT;
2725         dm_crypt_pages_per_client = pages;
2726 }
2727
2728 static void *crypt_page_alloc(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
2729 {
2730         struct crypt_config *cc = pool_data;
2731         struct page *page;
2732
2733         /*
2734          * Note, percpu_counter_read_positive() may over (and under) estimate
2735          * the current usage by at most (batch - 1) * num_online_cpus() pages,
2736          * but avoids potential spinlock contention of an exact result.
2737          */
2738         if (unlikely(percpu_counter_read_positive(&cc->n_allocated_pages) >= dm_crypt_pages_per_client) &&
2739             likely(gfp_mask & __GFP_NORETRY))
2740                 return NULL;
2741
2742         page = alloc_page(gfp_mask);
2743         if (likely(page != NULL))
2744                 percpu_counter_add(&cc->n_allocated_pages, 1);
2745
2746         return page;
2747 }
2748
2749 static void crypt_page_free(void *page, void *pool_data)
2750 {
2751         struct crypt_config *cc = pool_data;
2752
2753         __free_page(page);
2754         percpu_counter_sub(&cc->n_allocated_pages, 1);
2755 }
2756
2757 static void crypt_dtr(struct dm_target *ti)
2758 {
2759         struct crypt_config *cc = ti->private;
2760
2761         ti->private = NULL;
2762
2763         if (!cc)
2764                 return;
2765
2766         if (cc->write_thread)
2767                 kthread_stop(cc->write_thread);
2768
2769         if (cc->io_queue)
2770                 destroy_workqueue(cc->io_queue);
2771         if (cc->crypt_queue)
2772                 destroy_workqueue(cc->crypt_queue);
2773
2774         crypt_free_tfms(cc);
2775
2776         bioset_exit(&cc->bs);
2777
2778         mempool_exit(&cc->page_pool);
2779         mempool_exit(&cc->req_pool);
2780         mempool_exit(&cc->tag_pool);
2781
2782         WARN_ON(percpu_counter_sum(&cc->n_allocated_pages) != 0);
2783         percpu_counter_destroy(&cc->n_allocated_pages);
2784
2785         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->dtr)
2786                 cc->iv_gen_ops->dtr(cc);
2787
2788         if (cc->dev)
2789                 dm_put_device(ti, cc->dev);
2790
2791         kfree_sensitive(cc->cipher_string);
2792         kfree_sensitive(cc->key_string);
2793         kfree_sensitive(cc->cipher_auth);
2794         kfree_sensitive(cc->authenc_key);
2795
2796         mutex_destroy(&cc->bio_alloc_lock);
2797
2798         /* Must zero key material before freeing */
2799         kfree_sensitive(cc);
2800
2801         spin_lock(&dm_crypt_clients_lock);
2802         WARN_ON(!dm_crypt_clients_n);
2803         dm_crypt_clients_n--;
2804         crypt_calculate_pages_per_client();
2805         spin_unlock(&dm_crypt_clients_lock);
2806
2807         dm_audit_log_dtr(DM_MSG_PREFIX, ti, 1);
2808 }
2809
2810 static int crypt_ctr_ivmode(struct dm_target *ti, const char *ivmode)
2811 {
2812         struct crypt_config *cc = ti->private;
2813
2814         if (crypt_integrity_aead(cc))
2815                 cc->iv_size = crypto_aead_ivsize(any_tfm_aead(cc));
2816         else
2817                 cc->iv_size = crypto_skcipher_ivsize(any_tfm(cc));
2818
2819         if (cc->iv_size)
2820                 /* at least a 64 bit sector number should fit in our buffer */
2821                 cc->iv_size = max(cc->iv_size,
2822                                   (unsigned int)(sizeof(u64) / sizeof(u8)));
2823         else if (ivmode) {
2824                 DMWARN("Selected cipher does not support IVs");
2825                 ivmode = NULL;
2826         }
2827
2828         /* Choose ivmode, see comments at iv code. */
2829         if (ivmode == NULL)
2830                 cc->iv_gen_ops = NULL;
2831         else if (strcmp(ivmode, "plain") == 0)
2832                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain_ops;
2833         else if (strcmp(ivmode, "plain64") == 0)
2834                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64_ops;
2835         else if (strcmp(ivmode, "plain64be") == 0)
2836                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_plain64be_ops;
2837         else if (strcmp(ivmode, "essiv") == 0)
2838                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_essiv_ops;
2839         else if (strcmp(ivmode, "benbi") == 0)
2840                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_benbi_ops;
2841         else if (strcmp(ivmode, "null") == 0)
2842                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_null_ops;
2843         else if (strcmp(ivmode, "eboiv") == 0)
2844                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_eboiv_ops;
2845         else if (strcmp(ivmode, "elephant") == 0) {
2846                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_elephant_ops;
2847                 cc->key_parts = 2;
2848                 cc->key_extra_size = cc->key_size / 2;
2849                 if (cc->key_extra_size > ELEPHANT_MAX_KEY_SIZE)
2850                         return -EINVAL;
2851                 set_bit(CRYPT_ENCRYPT_PREPROCESS, &cc->cipher_flags);
2852         } else if (strcmp(ivmode, "lmk") == 0) {
2853                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_lmk_ops;
2854                 /*
2855                  * Version 2 and 3 is recognised according
2856                  * to length of provided multi-key string.
2857                  * If present (version 3), last key is used as IV seed.
2858                  * All keys (including IV seed) are always the same size.
2859                  */
2860                 if (cc->key_size % cc->key_parts) {
2861                         cc->key_parts++;
2862                         cc->key_extra_size = cc->key_size / cc->key_parts;
2863                 }
2864         } else if (strcmp(ivmode, "tcw") == 0) {
2865                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_tcw_ops;
2866                 cc->key_parts += 2; /* IV + whitening */
2867                 cc->key_extra_size = cc->iv_size + TCW_WHITENING_SIZE;
2868         } else if (strcmp(ivmode, "random") == 0) {
2869                 cc->iv_gen_ops = &crypt_iv_random_ops;
2870                 /* Need storage space in integrity fields. */
2871                 cc->integrity_iv_size = cc->iv_size;
2872         } else {
2873                 ti->error = "Invalid IV mode";
2874                 return -EINVAL;
2875         }
2876
2877         return 0;
2878 }
2879
2880 /*
2881  * Workaround to parse HMAC algorithm from AEAD crypto API spec.
2882  * The HMAC is needed to calculate tag size (HMAC digest size).
2883  * This should be probably done by crypto-api calls (once available...)
2884  */
2885 static int crypt_ctr_auth_cipher(struct crypt_config *cc, char *cipher_api)
2886 {
2887         char *start, *end, *mac_alg = NULL;
2888         struct crypto_ahash *mac;
2889
2890         if (!strstarts(cipher_api, "authenc("))
2891                 return 0;
2892
2893         start = strchr(cipher_api, '(');
2894         end = strchr(cipher_api, ',');
2895         if (!start || !end || ++start > end)
2896                 return -EINVAL;
2897
2898         mac_alg = kmemdup_nul(start, end - start, GFP_KERNEL);
2899         if (!mac_alg)
2900                 return -ENOMEM;
2901
2902         mac = crypto_alloc_ahash(mac_alg, 0, CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY);
2903         kfree(mac_alg);
2904
2905         if (IS_ERR(mac))
2906                 return PTR_ERR(mac);
2907
2908         cc->key_mac_size = crypto_ahash_digestsize(mac);
2909         crypto_free_ahash(mac);
2910
2911         cc->authenc_key = kmalloc(crypt_authenckey_size(cc), GFP_KERNEL);
2912         if (!cc->authenc_key)
2913                 return -ENOMEM;
2914
2915         return 0;
2916 }
2917
2918 static int crypt_ctr_cipher_new(struct dm_target *ti, char *cipher_in, char *key,
2919                                 char **ivmode, char **ivopts)
2920 {
2921         struct crypt_config *cc = ti->private;
2922         char *tmp, *cipher_api, buf[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
2923         int ret = -EINVAL;
2924
2925         cc->tfms_count = 1;
2926
2927         /*
2928          * New format (capi: prefix)
2929          * capi:cipher_api_spec-iv:ivopts
2930          */
2931         tmp = &cipher_in[strlen("capi:")];
2932
2933         /* Separate IV options if present, it can contain another '-' in hash name */
2934         *ivopts = strrchr(tmp, ':');
2935         if (*ivopts) {
2936                 **ivopts = '\0';
2937                 (*ivopts)++;
2938         }
2939         /* Parse IV mode */
2940         *ivmode = strrchr(tmp, '-');
2941         if (*ivmode) {
2942                 **ivmode = '\0';
2943                 (*ivmode)++;
2944         }
2945         /* The rest is crypto API spec */
2946         cipher_api = tmp;
2947
2948         /* Alloc AEAD, can be used only in new format. */
2949         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
2950                 ret = crypt_ctr_auth_cipher(cc, cipher_api);
2951                 if (ret < 0) {
2952                         ti->error = "Invalid AEAD cipher spec";
2953                         return ret;
2954                 }
2955         }
2956
2957         if (*ivmode && !strcmp(*ivmode, "lmk"))
2958                 cc->tfms_count = 64;
2959
2960         if (*ivmode && !strcmp(*ivmode, "essiv")) {
2961                 if (!*ivopts) {
2962                         ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
2963                         return -EINVAL;
2964                 }
2965                 ret = snprintf(buf, CRYPTO_MAX_ALG_NAME, "essiv(%s,%s)",
2966                                cipher_api, *ivopts);
2967                 if (ret < 0 || ret >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME) {
2968                         ti->error = "Cannot allocate cipher string";
2969                         return -ENOMEM;
2970                 }
2971                 cipher_api = buf;
2972         }
2973
2974         cc->key_parts = cc->tfms_count;
2975
2976         /* Allocate cipher */
2977         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
2978         if (ret < 0) {
2979                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
2980                 return ret;
2981         }
2982
2983         if (crypt_integrity_aead(cc))
2984                 cc->iv_size = crypto_aead_ivsize(any_tfm_aead(cc));
2985         else
2986                 cc->iv_size = crypto_skcipher_ivsize(any_tfm(cc));
2987
2988         return 0;
2989 }
2990
2991 static int crypt_ctr_cipher_old(struct dm_target *ti, char *cipher_in, char *key,
2992                                 char **ivmode, char **ivopts)
2993 {
2994         struct crypt_config *cc = ti->private;
2995         char *tmp, *cipher, *chainmode, *keycount;
2996         char *cipher_api = NULL;
2997         int ret = -EINVAL;
2998         char dummy;
2999
3000         if (strchr(cipher_in, '(') || crypt_integrity_aead(cc)) {
3001                 ti->error = "Bad cipher specification";
3002                 return -EINVAL;
3003         }
3004
3005         /*
3006          * Legacy dm-crypt cipher specification
3007          * cipher[:keycount]-mode-iv:ivopts
3008          */
3009         tmp = cipher_in;
3010         keycount = strsep(&tmp, "-");
3011         cipher = strsep(&keycount, ":");
3012
3013         if (!keycount)
3014                 cc->tfms_count = 1;
3015         else if (sscanf(keycount, "%u%c", &cc->tfms_count, &dummy) != 1 ||
3016                  !is_power_of_2(cc->tfms_count)) {
3017                 ti->error = "Bad cipher key count specification";
3018                 return -EINVAL;
3019         }
3020         cc->key_parts = cc->tfms_count;
3021
3022         chainmode = strsep(&tmp, "-");
3023         *ivmode = strsep(&tmp, ":");
3024         *ivopts = tmp;
3025
3026         /*
3027          * For compatibility with the original dm-crypt mapping format, if
3028          * only the cipher name is supplied, use cbc-plain.
3029          */
3030         if (!chainmode || (!strcmp(chainmode, "plain") && !*ivmode)) {
3031                 chainmode = "cbc";
3032                 *ivmode = "plain";
3033         }
3034
3035         if (strcmp(chainmode, "ecb") && !*ivmode) {
3036                 ti->error = "IV mechanism required";
3037                 return -EINVAL;
3038         }
3039
3040         cipher_api = kmalloc(CRYPTO_MAX_ALG_NAME, GFP_KERNEL);
3041         if (!cipher_api)
3042                 goto bad_mem;
3043
3044         if (*ivmode && !strcmp(*ivmode, "essiv")) {
3045                 if (!*ivopts) {
3046                         ti->error = "Digest algorithm missing for ESSIV mode";
3047                         kfree(cipher_api);
3048                         return -EINVAL;
3049                 }
3050                 ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
3051                                "essiv(%s(%s),%s)", chainmode, cipher, *ivopts);
3052         } else {
3053                 ret = snprintf(cipher_api, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
3054                                "%s(%s)", chainmode, cipher);
3055         }
3056         if (ret < 0 || ret >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME) {
3057                 kfree(cipher_api);
3058                 goto bad_mem;
3059         }
3060
3061         /* Allocate cipher */
3062         ret = crypt_alloc_tfms(cc, cipher_api);
3063         if (ret < 0) {
3064                 ti->error = "Error allocating crypto tfm";
3065                 kfree(cipher_api);
3066                 return ret;
3067         }
3068         kfree(cipher_api);
3069
3070         return 0;
3071 bad_mem:
3072         ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
3073         return -ENOMEM;
3074 }
3075
3076 static int crypt_ctr_cipher(struct dm_target *ti, char *cipher_in, char *key)
3077 {
3078         struct crypt_config *cc = ti->private;
3079         char *ivmode = NULL, *ivopts = NULL;
3080         int ret;
3081
3082         cc->cipher_string = kstrdup(cipher_in, GFP_KERNEL);
3083         if (!cc->cipher_string) {
3084                 ti->error = "Cannot allocate cipher strings";
3085                 return -ENOMEM;
3086         }
3087
3088         if (strstarts(cipher_in, "capi:"))
3089                 ret = crypt_ctr_cipher_new(ti, cipher_in, key, &ivmode, &ivopts);
3090         else
3091                 ret = crypt_ctr_cipher_old(ti, cipher_in, key, &ivmode, &ivopts);
3092         if (ret)
3093                 return ret;
3094
3095         /* Initialize IV */
3096         ret = crypt_ctr_ivmode(ti, ivmode);
3097         if (ret < 0)
3098                 return ret;
3099
3100         /* Initialize and set key */
3101         ret = crypt_set_key(cc, key);
3102         if (ret < 0) {
3103                 ti->error = "Error decoding and setting key";
3104                 return ret;
3105         }
3106
3107         /* Allocate IV */
3108         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->ctr) {
3109                 ret = cc->iv_gen_ops->ctr(cc, ti, ivopts);
3110                 if (ret < 0) {
3111                         ti->error = "Error creating IV";
3112                         return ret;
3113                 }
3114         }
3115
3116         /* Initialize IV (set keys for ESSIV etc) */
3117         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init) {
3118                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
3119                 if (ret < 0) {
3120                         ti->error = "Error initialising IV";
3121                         return ret;
3122                 }
3123         }
3124
3125         /* wipe the kernel key payload copy */
3126         if (cc->key_string)
3127                 memset(cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
3128
3129         return ret;
3130 }
3131
3132 static int crypt_ctr_optional(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
3133 {
3134         struct crypt_config *cc = ti->private;
3135         struct dm_arg_set as;
3136         static const struct dm_arg _args[] = {
3137                 {0, 8, "Invalid number of feature args"},
3138         };
3139         unsigned int opt_params, val;
3140         const char *opt_string, *sval;
3141         char dummy;
3142         int ret;
3143
3144         /* Optional parameters */
3145         as.argc = argc;
3146         as.argv = argv;
3147
3148         ret = dm_read_arg_group(_args, &as, &opt_params, &ti->error);
3149         if (ret)
3150                 return ret;
3151
3152         while (opt_params--) {
3153                 opt_string = dm_shift_arg(&as);
3154                 if (!opt_string) {
3155                         ti->error = "Not enough feature arguments";
3156                         return -EINVAL;
3157                 }
3158
3159                 if (!strcasecmp(opt_string, "allow_discards"))
3160                         ti->num_discard_bios = 1;
3161
3162                 else if (!strcasecmp(opt_string, "same_cpu_crypt"))
3163                         set_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
3164
3165                 else if (!strcasecmp(opt_string, "submit_from_crypt_cpus"))
3166                         set_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
3167                 else if (!strcasecmp(opt_string, "no_read_workqueue"))
3168                         set_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags);
3169                 else if (!strcasecmp(opt_string, "no_write_workqueue"))
3170                         set_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags);
3171                 else if (sscanf(opt_string, "integrity:%u:", &val) == 1) {
3172                         if (val == 0 || val > MAX_TAG_SIZE) {
3173                                 ti->error = "Invalid integrity arguments";
3174                                 return -EINVAL;
3175                         }
3176                         cc->on_disk_tag_size = val;
3177                         sval = strchr(opt_string + strlen("integrity:"), ':') + 1;
3178                         if (!strcasecmp(sval, "aead")) {
3179                                 set_bit(CRYPT_MODE_INTEGRITY_AEAD, &cc->cipher_flags);
3180                         } else if (strcasecmp(sval, "none")) {
3181                                 ti->error = "Unknown integrity profile";
3182                                 return -EINVAL;
3183                         }
3184
3185                         cc->cipher_auth = kstrdup(sval, GFP_KERNEL);
3186                         if (!cc->cipher_auth)
3187                                 return -ENOMEM;
3188                 } else if (sscanf(opt_string, "sector_size:%hu%c", &cc->sector_size, &dummy) == 1) {
3189                         if (cc->sector_size < (1 << SECTOR_SHIFT) ||
3190                             cc->sector_size > 4096 ||
3191                             (cc->sector_size & (cc->sector_size - 1))) {
3192                                 ti->error = "Invalid feature value for sector_size";
3193                                 return -EINVAL;
3194                         }
3195                         if (ti->len & ((cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) {
3196                                 ti->error = "Device size is not multiple of sector_size feature";
3197                                 return -EINVAL;
3198                         }
3199                         cc->sector_shift = __ffs(cc->sector_size) - SECTOR_SHIFT;
3200                 } else if (!strcasecmp(opt_string, "iv_large_sectors"))
3201                         set_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags);
3202                 else {
3203                         ti->error = "Invalid feature arguments";
3204                         return -EINVAL;
3205                 }
3206         }
3207
3208         return 0;
3209 }
3210
3211 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
3212 static int crypt_report_zones(struct dm_target *ti,
3213                 struct dm_report_zones_args *args, unsigned int nr_zones)
3214 {
3215         struct crypt_config *cc = ti->private;
3216
3217         return dm_report_zones(cc->dev->bdev, cc->start,
3218                         cc->start + dm_target_offset(ti, args->next_sector),
3219                         args, nr_zones);
3220 }
3221 #else
3222 #define crypt_report_zones NULL
3223 #endif
3224
3225 /*
3226  * Construct an encryption mapping:
3227  * <cipher> [<key>|:<key_size>:<user|logon>:<key_description>] <iv_offset> <dev_path> <start>
3228  */
3229 static int crypt_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
3230 {
3231         struct crypt_config *cc;
3232         const char *devname = dm_table_device_name(ti->table);
3233         int key_size;
3234         unsigned int align_mask;
3235         unsigned long long tmpll;
3236         int ret;
3237         size_t iv_size_padding, additional_req_size;
3238         char dummy;
3239
3240         if (argc < 5) {
3241                 ti->error = "Not enough arguments";
3242                 return -EINVAL;
3243         }
3244
3245         key_size = get_key_size(&argv[1]);
3246         if (key_size < 0) {
3247                 ti->error = "Cannot parse key size";
3248                 return -EINVAL;
3249         }
3250
3251         cc = kzalloc(struct_size(cc, key, key_size), GFP_KERNEL);
3252         if (!cc) {
3253                 ti->error = "Cannot allocate encryption context";
3254                 return -ENOMEM;
3255         }
3256         cc->key_size = key_size;
3257         cc->sector_size = (1 << SECTOR_SHIFT);
3258         cc->sector_shift = 0;
3259
3260         ti->private = cc;
3261
3262         spin_lock(&dm_crypt_clients_lock);
3263         dm_crypt_clients_n++;
3264         crypt_calculate_pages_per_client();
3265         spin_unlock(&dm_crypt_clients_lock);
3266
3267         ret = percpu_counter_init(&cc->n_allocated_pages, 0, GFP_KERNEL);
3268         if (ret < 0)
3269                 goto bad;
3270
3271         /* Optional parameters need to be read before cipher constructor */
3272         if (argc > 5) {
3273                 ret = crypt_ctr_optional(ti, argc - 5, &argv[5]);
3274                 if (ret)
3275                         goto bad;
3276         }
3277
3278         ret = crypt_ctr_cipher(ti, argv[0], argv[1]);
3279         if (ret < 0)
3280                 goto bad;
3281
3282         if (crypt_integrity_aead(cc)) {
3283                 cc->dmreq_start = sizeof(struct aead_request);
3284                 cc->dmreq_start += crypto_aead_reqsize(any_tfm_aead(cc));
3285                 align_mask = crypto_aead_alignmask(any_tfm_aead(cc));
3286         } else {
3287                 cc->dmreq_start = sizeof(struct skcipher_request);
3288                 cc->dmreq_start += crypto_skcipher_reqsize(any_tfm(cc));
3289                 align_mask = crypto_skcipher_alignmask(any_tfm(cc));
3290         }
3291         cc->dmreq_start = ALIGN(cc->dmreq_start, __alignof__(struct dm_crypt_request));
3292
3293         if (align_mask < CRYPTO_MINALIGN) {
3294                 /* Allocate the padding exactly */
3295                 iv_size_padding = -(cc->dmreq_start + sizeof(struct dm_crypt_request))
3296                                 & align_mask;
3297         } else {
3298                 /*
3299                  * If the cipher requires greater alignment than kmalloc
3300                  * alignment, we don't know the exact position of the
3301                  * initialization vector. We must assume worst case.
3302                  */
3303                 iv_size_padding = align_mask;
3304         }
3305
3306         /*  ...| IV + padding | original IV | original sec. number | bio tag offset | */
3307         additional_req_size = sizeof(struct dm_crypt_request) +
3308                 iv_size_padding + cc->iv_size +
3309                 cc->iv_size +
3310                 sizeof(uint64_t) +
3311                 sizeof(unsigned int);
3312
3313         ret = mempool_init_kmalloc_pool(&cc->req_pool, MIN_IOS, cc->dmreq_start + additional_req_size);
3314         if (ret) {
3315                 ti->error = "Cannot allocate crypt request mempool";
3316                 goto bad;
3317         }
3318
3319         cc->per_bio_data_size = ti->per_io_data_size =
3320                 ALIGN(sizeof(struct dm_crypt_io) + cc->dmreq_start + additional_req_size,
3321                       ARCH_DMA_MINALIGN);
3322
3323         ret = mempool_init(&cc->page_pool, BIO_MAX_VECS, crypt_page_alloc, crypt_page_free, cc);
3324         if (ret) {
3325                 ti->error = "Cannot allocate page mempool";
3326                 goto bad;
3327         }
3328
3329         ret = bioset_init(&cc->bs, MIN_IOS, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
3330         if (ret) {
3331                 ti->error = "Cannot allocate crypt bioset";
3332                 goto bad;
3333         }
3334
3335         mutex_init(&cc->bio_alloc_lock);
3336
3337         ret = -EINVAL;
3338         if ((sscanf(argv[2], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1) ||
3339             (tmpll & ((cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1))) {
3340                 ti->error = "Invalid iv_offset sector";
3341                 goto bad;
3342         }
3343         cc->iv_offset = tmpll;
3344
3345         ret = dm_get_device(ti, argv[3], dm_table_get_mode(ti->table), &cc->dev);
3346         if (ret) {
3347                 ti->error = "Device lookup failed";
3348                 goto bad;
3349         }
3350
3351         ret = -EINVAL;
3352         if (sscanf(argv[4], "%llu%c", &tmpll, &dummy) != 1 || tmpll != (sector_t)tmpll) {
3353                 ti->error = "Invalid device sector";
3354                 goto bad;
3355         }
3356         cc->start = tmpll;
3357
3358         if (bdev_is_zoned(cc->dev->bdev)) {
3359                 /*
3360                  * For zoned block devices, we need to preserve the issuer write
3361                  * ordering. To do so, disable write workqueues and force inline
3362                  * encryption completion.
3363                  */
3364                 set_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags);
3365                 set_bit(DM_CRYPT_WRITE_INLINE, &cc->flags);
3366
3367                 /*
3368                  * All zone append writes to a zone of a zoned block device will
3369                  * have the same BIO sector, the start of the zone. When the
3370                  * cypher IV mode uses sector values, all data targeting a
3371                  * zone will be encrypted using the first sector numbers of the
3372                  * zone. This will not result in write errors but will
3373                  * cause most reads to fail as reads will use the sector values
3374                  * for the actual data locations, resulting in IV mismatch.
3375                  * To avoid this problem, ask DM core to emulate zone append
3376                  * operations with regular writes.
3377                  */
3378                 DMDEBUG("Zone append operations will be emulated");
3379                 ti->emulate_zone_append = true;
3380         }
3381
3382         if (crypt_integrity_aead(cc) || cc->integrity_iv_size) {
3383                 ret = crypt_integrity_ctr(cc, ti);
3384                 if (ret)
3385                         goto bad;
3386
3387                 cc->tag_pool_max_sectors = POOL_ENTRY_SIZE / cc->on_disk_tag_size;
3388                 if (!cc->tag_pool_max_sectors)
3389                         cc->tag_pool_max_sectors = 1;
3390
3391                 ret = mempool_init_kmalloc_pool(&cc->tag_pool, MIN_IOS,
3392                         cc->tag_pool_max_sectors * cc->on_disk_tag_size);
3393                 if (ret) {
3394                         ti->error = "Cannot allocate integrity tags mempool";
3395                         goto bad;
3396                 }
3397
3398                 cc->tag_pool_max_sectors <<= cc->sector_shift;
3399         }
3400
3401         ret = -ENOMEM;
3402         cc->io_queue = alloc_workqueue("kcryptd_io/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 1, devname);
3403         if (!cc->io_queue) {
3404                 ti->error = "Couldn't create kcryptd io queue";
3405                 goto bad;
3406         }
3407
3408         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
3409                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd/%s", WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM,
3410                                                   1, devname);
3411         else
3412                 cc->crypt_queue = alloc_workqueue("kcryptd/%s",
3413                                                   WQ_CPU_INTENSIVE | WQ_MEM_RECLAIM | WQ_UNBOUND,
3414                                                   num_online_cpus(), devname);
3415         if (!cc->crypt_queue) {
3416                 ti->error = "Couldn't create kcryptd queue";
3417                 goto bad;
3418         }
3419
3420         spin_lock_init(&cc->write_thread_lock);
3421         cc->write_tree = RB_ROOT;
3422
3423         cc->write_thread = kthread_run(dmcrypt_write, cc, "dmcrypt_write/%s", devname);
3424         if (IS_ERR(cc->write_thread)) {
3425                 ret = PTR_ERR(cc->write_thread);
3426                 cc->write_thread = NULL;
3427                 ti->error = "Couldn't spawn write thread";
3428                 goto bad;
3429         }
3430
3431         ti->num_flush_bios = 1;
3432         ti->limit_swap_bios = true;
3433         ti->accounts_remapped_io = true;
3434
3435         dm_audit_log_ctr(DM_MSG_PREFIX, ti, 1);
3436         return 0;
3437
3438 bad:
3439         dm_audit_log_ctr(DM_MSG_PREFIX, ti, 0);
3440         crypt_dtr(ti);
3441         return ret;
3442 }
3443
3444 static int crypt_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
3445 {
3446         struct dm_crypt_io *io;
3447         struct crypt_config *cc = ti->private;
3448
3449         /*
3450          * If bio is REQ_PREFLUSH or REQ_OP_DISCARD, just bypass crypt queues.
3451          * - for REQ_PREFLUSH device-mapper core ensures that no IO is in-flight
3452          * - for REQ_OP_DISCARD caller must use flush if IO ordering matters
3453          */
3454         if (unlikely(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH ||
3455             bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)) {
3456                 bio_set_dev(bio, cc->dev->bdev);
3457                 if (bio_sectors(bio))
3458                         bio->bi_iter.bi_sector = cc->start +
3459                                 dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector);
3460                 return DM_MAPIO_REMAPPED;
3461         }
3462
3463         /*
3464          * Check if bio is too large, split as needed.
3465          */
3466         if (unlikely(bio->bi_iter.bi_size > (BIO_MAX_VECS << PAGE_SHIFT)) &&
3467             (bio_data_dir(bio) == WRITE || cc->on_disk_tag_size))
3468                 dm_accept_partial_bio(bio, ((BIO_MAX_VECS << PAGE_SHIFT) >> SECTOR_SHIFT));
3469
3470         /*
3471          * Ensure that bio is a multiple of internal sector encryption size
3472          * and is aligned to this size as defined in IO hints.
3473          */
3474         if (unlikely((bio->bi_iter.bi_sector & ((cc->sector_size >> SECTOR_SHIFT) - 1)) != 0))
3475                 return DM_MAPIO_KILL;
3476
3477         if (unlikely(bio->bi_iter.bi_size & (cc->sector_size - 1)))
3478                 return DM_MAPIO_KILL;
3479
3480         io = dm_per_bio_data(bio, cc->per_bio_data_size);
3481         crypt_io_init(io, cc, bio, dm_target_offset(ti, bio->bi_iter.bi_sector));
3482
3483         if (cc->on_disk_tag_size) {
3484                 unsigned int tag_len = cc->on_disk_tag_size * (bio_sectors(bio) >> cc->sector_shift);
3485
3486                 if (unlikely(tag_len > KMALLOC_MAX_SIZE))
3487                         io->integrity_metadata = NULL;
3488                 else
3489                         io->integrity_metadata = kmalloc(tag_len, GFP_NOIO | __GFP_NORETRY | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
3490
3491                 if (unlikely(!io->integrity_metadata)) {
3492                         if (bio_sectors(bio) > cc->tag_pool_max_sectors)
3493                                 dm_accept_partial_bio(bio, cc->tag_pool_max_sectors);
3494                         io->integrity_metadata = mempool_alloc(&cc->tag_pool, GFP_NOIO);
3495                         io->integrity_metadata_from_pool = true;
3496                 }
3497         }
3498
3499         if (crypt_integrity_aead(cc))
3500                 io->ctx.r.req_aead = (struct aead_request *)(io + 1);
3501         else
3502                 io->ctx.r.req = (struct skcipher_request *)(io + 1);
3503
3504         if (bio_data_dir(io->base_bio) == READ) {
3505                 if (kcryptd_io_read(io, CRYPT_MAP_READ_GFP))
3506                         kcryptd_queue_read(io);
3507         } else
3508                 kcryptd_queue_crypt(io);
3509
3510         return DM_MAPIO_SUBMITTED;
3511 }
3512
3513 static char hex2asc(unsigned char c)
3514 {
3515         return c + '0' + ((unsigned int)(9 - c) >> 4 & 0x27);
3516 }
3517
3518 static void crypt_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
3519                          unsigned int status_flags, char *result, unsigned int maxlen)
3520 {
3521         struct crypt_config *cc = ti->private;
3522         unsigned int i, sz = 0;
3523         int num_feature_args = 0;
3524
3525         switch (type) {
3526         case STATUSTYPE_INFO:
3527                 result[0] = '\0';
3528                 break;
3529
3530         case STATUSTYPE_TABLE:
3531                 DMEMIT("%s ", cc->cipher_string);
3532
3533                 if (cc->key_size > 0) {
3534                         if (cc->key_string)
3535                                 DMEMIT(":%u:%s", cc->key_size, cc->key_string);
3536                         else {
3537                                 for (i = 0; i < cc->key_size; i++) {
3538                                         DMEMIT("%c%c", hex2asc(cc->key[i] >> 4),
3539                                                hex2asc(cc->key[i] & 0xf));
3540                                 }
3541                         }
3542                 } else
3543                         DMEMIT("-");
3544
3545                 DMEMIT(" %llu %s %llu", (unsigned long long)cc->iv_offset,
3546                                 cc->dev->name, (unsigned long long)cc->start);
3547
3548                 num_feature_args += !!ti->num_discard_bios;
3549                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags);
3550                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags);
3551                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags);
3552                 num_feature_args += test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags);
3553                 num_feature_args += cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT);
3554                 num_feature_args += test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags);
3555                 if (cc->on_disk_tag_size)
3556                         num_feature_args++;
3557                 if (num_feature_args) {
3558                         DMEMIT(" %d", num_feature_args);
3559                         if (ti->num_discard_bios)
3560                                 DMEMIT(" allow_discards");
3561                         if (test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags))
3562                                 DMEMIT(" same_cpu_crypt");
3563                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags))
3564                                 DMEMIT(" submit_from_crypt_cpus");
3565                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags))
3566                                 DMEMIT(" no_read_workqueue");
3567                         if (test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags))
3568                                 DMEMIT(" no_write_workqueue");
3569                         if (cc->on_disk_tag_size)
3570                                 DMEMIT(" integrity:%u:%s", cc->on_disk_tag_size, cc->cipher_auth);
3571                         if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT))
3572                                 DMEMIT(" sector_size:%d", cc->sector_size);
3573                         if (test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags))
3574                                 DMEMIT(" iv_large_sectors");
3575                 }
3576                 break;
3577
3578         case STATUSTYPE_IMA:
3579                 DMEMIT_TARGET_NAME_VERSION(ti->type);
3580                 DMEMIT(",allow_discards=%c", ti->num_discard_bios ? 'y' : 'n');
3581                 DMEMIT(",same_cpu_crypt=%c", test_bit(DM_CRYPT_SAME_CPU, &cc->flags) ? 'y' : 'n');
3582                 DMEMIT(",submit_from_crypt_cpus=%c", test_bit(DM_CRYPT_NO_OFFLOAD, &cc->flags) ?
3583                        'y' : 'n');
3584                 DMEMIT(",no_read_workqueue=%c", test_bit(DM_CRYPT_NO_READ_WORKQUEUE, &cc->flags) ?
3585                        'y' : 'n');
3586                 DMEMIT(",no_write_workqueue=%c", test_bit(DM_CRYPT_NO_WRITE_WORKQUEUE, &cc->flags) ?
3587                        'y' : 'n');
3588                 DMEMIT(",iv_large_sectors=%c", test_bit(CRYPT_IV_LARGE_SECTORS, &cc->cipher_flags) ?
3589                        'y' : 'n');
3590
3591                 if (cc->on_disk_tag_size)
3592                         DMEMIT(",integrity_tag_size=%u,cipher_auth=%s",
3593                                cc->on_disk_tag_size, cc->cipher_auth);
3594                 if (cc->sector_size != (1 << SECTOR_SHIFT))
3595                         DMEMIT(",sector_size=%d", cc->sector_size);
3596                 if (cc->cipher_string)
3597                         DMEMIT(",cipher_string=%s", cc->cipher_string);
3598
3599                 DMEMIT(",key_size=%u", cc->key_size);
3600                 DMEMIT(",key_parts=%u", cc->key_parts);
3601                 DMEMIT(",key_extra_size=%u", cc->key_extra_size);
3602                 DMEMIT(",key_mac_size=%u", cc->key_mac_size);
3603                 DMEMIT(";");
3604                 break;
3605         }
3606 }
3607
3608 static void crypt_postsuspend(struct dm_target *ti)
3609 {
3610         struct crypt_config *cc = ti->private;
3611
3612         set_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
3613 }
3614
3615 static int crypt_preresume(struct dm_target *ti)
3616 {
3617         struct crypt_config *cc = ti->private;
3618
3619         if (!test_bit(DM_CRYPT_KEY_VALID, &cc->flags)) {
3620                 DMERR("aborting resume - crypt key is not set.");
3621                 return -EAGAIN;
3622         }
3623
3624         return 0;
3625 }
3626
3627 static void crypt_resume(struct dm_target *ti)
3628 {
3629         struct crypt_config *cc = ti->private;
3630
3631         clear_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags);
3632 }
3633
3634 /* Message interface
3635  *      key set <key>
3636  *      key wipe
3637  */
3638 static int crypt_message(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv,
3639                          char *result, unsigned int maxlen)
3640 {
3641         struct crypt_config *cc = ti->private;
3642         int key_size, ret = -EINVAL;
3643
3644         if (argc < 2)
3645                 goto error;
3646
3647         if (!strcasecmp(argv[0], "key")) {
3648                 if (!test_bit(DM_CRYPT_SUSPENDED, &cc->flags)) {
3649                         DMWARN("not suspended during key manipulation.");
3650                         return -EINVAL;
3651                 }
3652                 if (argc == 3 && !strcasecmp(argv[1], "set")) {
3653                         /* The key size may not be changed. */
3654                         key_size = get_key_size(&argv[2]);
3655                         if (key_size < 0 || cc->key_size != key_size) {
3656                                 memset(argv[2], '0', strlen(argv[2]));
3657                                 return -EINVAL;
3658                         }
3659
3660                         ret = crypt_set_key(cc, argv[2]);
3661                         if (ret)
3662                                 return ret;
3663                         if (cc->iv_gen_ops && cc->iv_gen_ops->init)
3664                                 ret = cc->iv_gen_ops->init(cc);
3665                         /* wipe the kernel key payload copy */
3666                         if (cc->key_string)
3667                                 memset(cc->key, 0, cc->key_size * sizeof(u8));
3668                         return ret;
3669                 }
3670                 if (argc == 2 && !strcasecmp(argv[1], "wipe"))
3671                         return crypt_wipe_key(cc);
3672         }
3673
3674 error:
3675         DMWARN("unrecognised message received.");
3676         return -EINVAL;
3677 }
3678
3679 static int crypt_iterate_devices(struct dm_target *ti,
3680                                  iterate_devices_callout_fn fn, void *data)
3681 {
3682         struct crypt_config *cc = ti->private;
3683
3684         return fn(ti, cc->dev, cc->start, ti->len, data);
3685 }
3686
3687 static void crypt_io_hints(struct dm_target *ti, struct queue_limits *limits)
3688 {
3689         struct crypt_config *cc = ti->private;
3690
3691         /*
3692          * Unfortunate constraint that is required to avoid the potential
3693          * for exceeding underlying device's max_segments limits -- due to
3694          * crypt_alloc_buffer() possibly allocating pages for the encryption
3695          * bio that are not as physically contiguous as the original bio.
3696          */
3697         limits->max_segment_size = PAGE_SIZE;
3698
3699         limits->logical_block_size =
3700                 max_t(unsigned int, limits->logical_block_size, cc->sector_size);
3701         limits->physical_block_size =
3702                 max_t(unsigned int, limits->physical_block_size, cc->sector_size);
3703         limits->io_min = max_t(unsigned int, limits->io_min, cc->sector_size);
3704         limits->dma_alignment = limits->logical_block_size - 1;
3705 }
3706
3707 static struct target_type crypt_target = {
3708         .name   = "crypt",
3709         .version = {1, 25, 0},
3710         .module = THIS_MODULE,
3711         .ctr    = crypt_ctr,
3712         .dtr    = crypt_dtr,
3713         .features = DM_TARGET_ZONED_HM,
3714         .report_zones = crypt_report_zones,
3715         .map    = crypt_map,
3716         .status = crypt_status,
3717         .postsuspend = crypt_postsuspend,
3718         .preresume = crypt_preresume,
3719         .resume = crypt_resume,
3720         .message = crypt_message,
3721         .iterate_devices = crypt_iterate_devices,
3722         .io_hints = crypt_io_hints,
3723 };
3724 module_dm(crypt);
3725
3726 MODULE_AUTHOR("Jana Saout <jana@saout.de>");
3727 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " target for transparent encryption / decryption");
3728 MODULE_LICENSE("GPL");