drivers/block/loop.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/block/loop.c
   3  *
   4  *  Written by Theodore Ts'o, 3/29/93
   5  *
   6  * Copyright 1993 by Theodore Ts'o.  Redistribution of this file is
   7  * permitted under the GNU General Public License.
   8  *
   9  * DES encryption plus some minor changes by Werner Almesberger, 30-MAY-1993
  10  * more DES encryption plus IDEA encryption by Nicholas J. Leon, June 20, 1996
  11  *
  12  * Modularized and updated for 1.1.16 kernel - Mitch Dsouza 28th May 1994
  13  * Adapted for 1.3.59 kernel - Andries Brouwer, 1 Feb 1996
  14  *
  15  * Fixed do_loop_request() re-entrancy - Vincent.Renardias@waw.com Mar 20, 1997
  16  *
  17  * Added devfs support - Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au> 16-Jan-1998
  18  *
  19  * Handle sparse backing files correctly - Kenn Humborg, Jun 28, 1998
  20  *
  21  * Loadable modules and other fixes by AK, 1998
  22  *
  23  * Make real block number available to downstream transfer functions, enables
  24  * CBC (and relatives) mode encryption requiring unique IVs per data block.
  25  * Reed H. Petty, rhp@draper.net
  26  *
  27  * Maximum number of loop devices now dynamic via max_loop module parameter.
  28  * Russell Kroll <rkroll@exploits.org> 19990701
  29  *
  30  * Maximum number of loop devices when compiled-in now selectable by passing
  31  * max_loop=<1-255> to the kernel on boot.
  32  * Erik I. Bolsø, <eriki@himolde.no>, Oct 31, 1999
  33  *
  34  * Completely rewrite request handling to be make_request_fn style and
  35  * non blocking, pushing work to a helper thread. Lots of fixes from
  36  * Al Viro too.
  37  * Jens Axboe <axboe@suse.de>, Nov 2000
  38  *
  39  * Support up to 256 loop devices
  40  * Heinz Mauelshagen <mge@sistina.com>, Feb 2002
  41  *
  42  * Support for falling back on the write file operation when the address space
  43  * operations write_begin is not available on the backing filesystem.
  44  * Anton Altaparmakov, 16 Feb 2005
  45  *
  46  * Still To Fix:
  47  * - Advisory locking is ignored here.
  48  * - Should use an own CAP_* category instead of CAP_SYS_ADMIN
  49  *
  50  */
  51
  52 #include <linux/module.h>
  53 #include <linux/moduleparam.h>
  54 #include <linux/sched.h>
  55 #include <linux/fs.h>
  56 #include <linux/pagemap.h>
  57 #include <linux/file.h>
  58 #include <linux/stat.h>
  59 #include <linux/errno.h>
  60 #include <linux/major.h>
  61 #include <linux/wait.h>
  62 #include <linux/blkdev.h>
  63 #include <linux/blkpg.h>
  64 #include <linux/init.h>
  65 #include <linux/swap.h>
  66 #include <linux/slab.h>
  67 #include <linux/compat.h>
  68 #include <linux/suspend.h>
  69 #include <linux/freezer.h>
  70 #include <linux/mutex.h>
  71 #include <linux/writeback.h>
  72 #include <linux/completion.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/splice.h>
  75 #include <linux/sysfs.h>
  76 #include <linux/miscdevice.h>
  77 #include <linux/falloc.h>
  78 #include <linux/uio.h>
  79 #include <linux/ioprio.h>
  80 #include <linux/blk-cgroup.h>
  81 #include <linux/sched/mm.h>
  82
  83 #include "loop.h"
  84
  85 #include <linux/uaccess.h>
  86
  87 #define LOOP_IDLE_WORKER_TIMEOUT (60 * HZ)
  88
  89 static DEFINE_IDR(loop_index_idr);
  90 static DEFINE_MUTEX(loop_ctl_mutex);
  91 static DEFINE_MUTEX(loop_validate_mutex);
  92
  93 /**
  94  * loop_global_lock_killable() - take locks for safe loop_validate_file() test
  95  *
  96  * @lo: struct loop_device
  97  * @global: true if @lo is about to bind another "struct loop_device", false otherwise
  98  *
  99  * Returns 0 on success, -EINTR otherwise.
 100  *
 101  * Since loop_validate_file() traverses on other "struct loop_device" if
 102  * is_loop_device() is true, we need a global lock for serializing concurrent
 103  * loop_configure()/loop_change_fd()/__loop_clr_fd() calls.
 104  */
 105 static int loop_global_lock_killable(struct loop_device *lo, bool global)
 106 {
 107         int err;
 108
 109         if (global) {
 110                 err = mutex_lock_killable(&loop_validate_mutex);
 111                 if (err)
 112                         return err;
 113         }
 114         err = mutex_lock_killable(&lo->lo_mutex);
 115         if (err && global)
 116                 mutex_unlock(&loop_validate_mutex);
 117         return err;
 118 }
 119
 120 /**
 121  * loop_global_unlock() - release locks taken by loop_global_lock_killable()
 122  *
 123  * @lo: struct loop_device
 124  * @global: true if @lo was about to bind another "struct loop_device", false otherwise
 125  */
 126 static void loop_global_unlock(struct loop_device *lo, bool global)
 127 {
 128         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
 129         if (global)
 130                 mutex_unlock(&loop_validate_mutex);
 131 }
 132
 133 static int max_part;
 134 static int part_shift;
 135
 136 static int transfer_xor(struct loop_device *lo, int cmd,
 137                         struct page *raw_page, unsigned raw_off,
 138                         struct page *loop_page, unsigned loop_off,
 139                         int size, sector_t real_block)
 140 {
 141         char *raw_buf = kmap_atomic(raw_page) + raw_off;
 142         char *loop_buf = kmap_atomic(loop_page) + loop_off;
 143         char *in, *out, *key;
 144         int i, keysize;
 145
 146         if (cmd == READ) {
 147                 in = raw_buf;
 148                 out = loop_buf;
 149         } else {
 150                 in = loop_buf;
 151                 out = raw_buf;
 152         }
 153
 154         key = lo->lo_encrypt_key;
 155         keysize = lo->lo_encrypt_key_size;
 156         for (i = 0; i < size; i++)
 157                 *out++ = *in++ ^ key[(i & 511) % keysize];
 158
 159         kunmap_atomic(loop_buf);
 160         kunmap_atomic(raw_buf);
 161         cond_resched();
 162         return 0;
 163 }
 164
 165 static int xor_init(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
 166 {
 167         if (unlikely(info->lo_encrypt_key_size <= 0))
 168                 return -EINVAL;
 169         return 0;
 170 }
 171
 172 static struct loop_func_table none_funcs = {
 173         .number = LO_CRYPT_NONE,
 174 };
 175
 176 static struct loop_func_table xor_funcs = {
 177         .number = LO_CRYPT_XOR,
 178         .transfer = transfer_xor,
 179         .init = xor_init
 180 };
 181
 182 /* xfer_funcs[0] is special - its release function is never called */
 183 static struct loop_func_table *xfer_funcs[MAX_LO_CRYPT] = {
 184         &none_funcs,
 185         &xor_funcs
 186 };
 187
 188 static loff_t get_size(loff_t offset, loff_t sizelimit, struct file *file)
 189 {
 190         loff_t loopsize;
 191
 192         /* Compute loopsize in bytes */
 193         loopsize = i_size_read(file->f_mapping->host);
 194         if (offset > 0)
 195                 loopsize -= offset;
 196         /* offset is beyond i_size, weird but possible */
 197         if (loopsize < 0)
 198                 return 0;
 199
 200         if (sizelimit > 0 && sizelimit < loopsize)
 201                 loopsize = sizelimit;
 202         /*
 203          * Unfortunately, if we want to do I/O on the device,
 204          * the number of 512-byte sectors has to fit into a sector_t.
 205          */
 206         return loopsize >> 9;
 207 }
 208
 209 static loff_t get_loop_size(struct loop_device *lo, struct file *file)
 210 {
 211         return get_size(lo->lo_offset, lo->lo_sizelimit, file);
 212 }
 213
 214 static void __loop_update_dio(struct loop_device *lo, bool dio)
 215 {
 216         struct file *file = lo->lo_backing_file;
 217         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 218         struct inode *inode = mapping->host;
 219         unsigned short sb_bsize = 0;
 220         unsigned dio_align = 0;
 221         bool use_dio;
 222
 223         if (inode->i_sb->s_bdev) {
 224                 sb_bsize = bdev_logical_block_size(inode->i_sb->s_bdev);
 225                 dio_align = sb_bsize - 1;
 226         }
 227
 228         /*
 229          * We support direct I/O only if lo_offset is aligned with the
 230          * logical I/O size of backing device, and the logical block
 231          * size of loop is bigger than the backing device's and the loop
 232          * needn't transform transfer.
 233          *
 234          * TODO: the above condition may be loosed in the future, and
 235          * direct I/O may be switched runtime at that time because most
 236          * of requests in sane applications should be PAGE_SIZE aligned
 237          */
 238         if (dio) {
 239                 if (queue_logical_block_size(lo->lo_queue) >= sb_bsize &&
 240                                 !(lo->lo_offset & dio_align) &&
 241                                 mapping->a_ops->direct_IO &&
 242                                 !lo->transfer)
 243                         use_dio = true;
 244                 else
 245                         use_dio = false;
 246         } else {
 247                 use_dio = false;
 248         }
 249
 250         if (lo->use_dio == use_dio)
 251                 return;
 252
 253         /* flush dirty pages before changing direct IO */
 254         vfs_fsync(file, 0);
 255
 256         /*
 257          * The flag of LO_FLAGS_DIRECT_IO is handled similarly with
 258          * LO_FLAGS_READ_ONLY, both are set from kernel, and losetup
 259          * will get updated by ioctl(LOOP_GET_STATUS)
 260          */
 261         if (lo->lo_state == Lo_bound)
 262                 blk_mq_freeze_queue(lo->lo_queue);
 263         lo->use_dio = use_dio;
 264         if (use_dio) {
 265                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_NOMERGES, lo->lo_queue);
 266                 lo->lo_flags |= LO_FLAGS_DIRECT_IO;
 267         } else {
 268                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, lo->lo_queue);
 269                 lo->lo_flags &= ~LO_FLAGS_DIRECT_IO;
 270         }
 271         if (lo->lo_state == Lo_bound)
 272                 blk_mq_unfreeze_queue(lo->lo_queue);
 273 }
 274
 275 /**
 276  * loop_validate_block_size() - validates the passed in block size
 277  * @bsize: size to validate
 278  */
 279 static int
 280 loop_validate_block_size(unsigned short bsize)
 281 {
 282         if (bsize < 512 || bsize > PAGE_SIZE || !is_power_of_2(bsize))
 283                 return -EINVAL;
 284
 285         return 0;
 286 }
 287
 288 /**
 289  * loop_set_size() - sets device size and notifies userspace
 290  * @lo: struct loop_device to set the size for
 291  * @size: new size of the loop device
 292  *
 293  * Callers must validate that the size passed into this function fits into
 294  * a sector_t, eg using loop_validate_size()
 295  */
 296 static void loop_set_size(struct loop_device *lo, loff_t size)
 297 {
 298         if (!set_capacity_and_notify(lo->lo_disk, size))
 299                 kobject_uevent(&disk_to_dev(lo->lo_disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
 300 }
 301
 302 static inline int
 303 lo_do_transfer(struct loop_device *lo, int cmd,
 304                struct page *rpage, unsigned roffs,
 305                struct page *lpage, unsigned loffs,
 306                int size, sector_t rblock)
 307 {
 308         int ret;
 309
 310         ret = lo->transfer(lo, cmd, rpage, roffs, lpage, loffs, size, rblock);
 311         if (likely(!ret))
 312                 return 0;
 313
 314         printk_ratelimited(KERN_ERR
 315                 "loop: Transfer error at byte offset %llu, length %i.\n",
 316                 (unsigned long long)rblock << 9, size);
 317         return ret;
 318 }
 319
 320 static int lo_write_bvec(struct file *file, struct bio_vec *bvec, loff_t *ppos)
 321 {
 322         struct iov_iter i;
 323         ssize_t bw;
 324
 325         iov_iter_bvec(&i, WRITE, bvec, 1, bvec->bv_len);
 326
 327         file_start_write(file);
 328         bw = vfs_iter_write(file, &i, ppos, 0);
 329         file_end_write(file);
 330
 331         if (likely(bw ==  bvec->bv_len))
 332                 return 0;
 333
 334         printk_ratelimited(KERN_ERR
 335                 "loop: Write error at byte offset %llu, length %i.\n",
 336                 (unsigned long long)*ppos, bvec->bv_len);
 337         if (bw >= 0)
 338                 bw = -EIO;
 339         return bw;
 340 }
 341
 342 static int lo_write_simple(struct loop_device *lo, struct request *rq,
 343                 loff_t pos)
 344 {
 345         struct bio_vec bvec;
 346         struct req_iterator iter;
 347         int ret = 0;
 348
 349         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter) {
 350                 ret = lo_write_bvec(lo->lo_backing_file, &bvec, &pos);
 351                 if (ret < 0)
 352                         break;
 353                 cond_resched();
 354         }
 355
 356         return ret;
 357 }
 358
 359 /*
 360  * This is the slow, transforming version that needs to double buffer the
 361  * data as it cannot do the transformations in place without having direct
 362  * access to the destination pages of the backing file.
 363  */
 364 static int lo_write_transfer(struct loop_device *lo, struct request *rq,
 365                 loff_t pos)
 366 {
 367         struct bio_vec bvec, b;
 368         struct req_iterator iter;
 369         struct page *page;
 370         int ret = 0;
 371
 372         page = alloc_page(GFP_NOIO);
 373         if (unlikely(!page))
 374                 return -ENOMEM;
 375
 376         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter) {
 377                 ret = lo_do_transfer(lo, WRITE, page, 0, bvec.bv_page,
 378                         bvec.bv_offset, bvec.bv_len, pos >> 9);
 379                 if (unlikely(ret))
 380                         break;
 381
 382                 b.bv_page = page;
 383                 b.bv_offset = 0;
 384                 b.bv_len = bvec.bv_len;
 385                 ret = lo_write_bvec(lo->lo_backing_file, &b, &pos);
 386                 if (ret < 0)
 387                         break;
 388         }
 389
 390         __free_page(page);
 391         return ret;
 392 }
 393
 394 static int lo_read_simple(struct loop_device *lo, struct request *rq,
 395                 loff_t pos)
 396 {
 397         struct bio_vec bvec;
 398         struct req_iterator iter;
 399         struct iov_iter i;
 400         ssize_t len;
 401
 402         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter) {
 403                 iov_iter_bvec(&i, READ, &bvec, 1, bvec.bv_len);
 404                 len = vfs_iter_read(lo->lo_backing_file, &i, &pos, 0);
 405                 if (len < 0)
 406                         return len;
 407
 408                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
 409
 410                 if (len != bvec.bv_len) {
 411                         struct bio *bio;
 412
 413                         __rq_for_each_bio(bio, rq)
 414                                 zero_fill_bio(bio);
 415                         break;
 416                 }
 417                 cond_resched();
 418         }
 419
 420         return 0;
 421 }
 422
 423 static int lo_read_transfer(struct loop_device *lo, struct request *rq,
 424                 loff_t pos)
 425 {
 426         struct bio_vec bvec, b;
 427         struct req_iterator iter;
 428         struct iov_iter i;
 429         struct page *page;
 430         ssize_t len;
 431         int ret = 0;
 432
 433         page = alloc_page(GFP_NOIO);
 434         if (unlikely(!page))
 435                 return -ENOMEM;
 436
 437         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter) {
 438                 loff_t offset = pos;
 439
 440                 b.bv_page = page;
 441                 b.bv_offset = 0;
 442                 b.bv_len = bvec.bv_len;
 443
 444                 iov_iter_bvec(&i, READ, &b, 1, b.bv_len);
 445                 len = vfs_iter_read(lo->lo_backing_file, &i, &pos, 0);
 446                 if (len < 0) {
 447                         ret = len;
 448                         goto out_free_page;
 449                 }
 450
 451                 ret = lo_do_transfer(lo, READ, page, 0, bvec.bv_page,
 452                         bvec.bv_offset, len, offset >> 9);
 453                 if (ret)
 454                         goto out_free_page;
 455
 456                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
 457
 458                 if (len != bvec.bv_len) {
 459                         struct bio *bio;
 460
 461                         __rq_for_each_bio(bio, rq)
 462                                 zero_fill_bio(bio);
 463                         break;
 464                 }
 465         }
 466
 467         ret = 0;
 468 out_free_page:
 469         __free_page(page);
 470         return ret;
 471 }
 472
 473 static int lo_fallocate(struct loop_device *lo, struct request *rq, loff_t pos,
 474                         int mode)
 475 {
 476         /*
 477          * We use fallocate to manipulate the space mappings used by the image
 478          * a.k.a. discard/zerorange. However we do not support this if
 479          * encryption is enabled, because it may give an attacker useful
 480          * information.
 481          */
 482         struct file *file = lo->lo_backing_file;
 483         struct request_queue *q = lo->lo_queue;
 484         int ret;
 485
 486         mode |= FALLOC_FL_KEEP_SIZE;
 487
 488         if (!blk_queue_discard(q)) {
 489                 ret = -EOPNOTSUPP;
 490                 goto out;
 491         }
 492
 493         ret = file->f_op->fallocate(file, mode, pos, blk_rq_bytes(rq));
 494         if (unlikely(ret && ret != -EINVAL && ret != -EOPNOTSUPP))
 495                 ret = -EIO;
 496  out:
 497         return ret;
 498 }
 499
 500 static int lo_req_flush(struct loop_device *lo, struct request *rq)
 501 {
 502         struct file *file = lo->lo_backing_file;
 503         int ret = vfs_fsync(file, 0);
 504         if (unlikely(ret && ret != -EINVAL))
 505                 ret = -EIO;
 506
 507         return ret;
 508 }
 509
 510 static void lo_complete_rq(struct request *rq)
 511 {
 512         struct loop_cmd *cmd = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
 513         blk_status_t ret = BLK_STS_OK;
 514
 515         if (!cmd->use_aio || cmd->ret < 0 || cmd->ret == blk_rq_bytes(rq) ||
 516             req_op(rq) != REQ_OP_READ) {
 517                 if (cmd->ret < 0)
 518                         ret = errno_to_blk_status(cmd->ret);
 519                 goto end_io;
 520         }
 521
 522         /*
 523          * Short READ - if we got some data, advance our request and
 524          * retry it. If we got no data, end the rest with EIO.
 525          */
 526         if (cmd->ret) {
 527                 blk_update_request(rq, BLK_STS_OK, cmd->ret);
 528                 cmd->ret = 0;
 529                 blk_mq_requeue_request(rq, true);
 530         } else {
 531                 if (cmd->use_aio) {
 532                         struct bio *bio = rq->bio;
 533
 534                         while (bio) {
 535                                 zero_fill_bio(bio);
 536                                 bio = bio->bi_next;
 537                         }
 538                 }
 539                 ret = BLK_STS_IOERR;
 540 end_io:
 541                 blk_mq_end_request(rq, ret);
 542         }
 543 }
 544
 545 static void lo_rw_aio_do_completion(struct loop_cmd *cmd)
 546 {
 547         struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
 548
 549         if (!atomic_dec_and_test(&cmd->ref))
 550                 return;
 551         kfree(cmd->bvec);
 552         cmd->bvec = NULL;
 553         if (likely(!blk_should_fake_timeout(rq->q)))
 554                 blk_mq_complete_request(rq);
 555 }
 556
 557 static void lo_rw_aio_complete(struct kiocb *iocb, long ret, long ret2)
 558 {
 559         struct loop_cmd *cmd = container_of(iocb, struct loop_cmd, iocb);
 560
 561         cmd->ret = ret;
 562         lo_rw_aio_do_completion(cmd);
 563 }
 564
 565 static int lo_rw_aio(struct loop_device *lo, struct loop_cmd *cmd,
 566                      loff_t pos, bool rw)
 567 {
 568         struct iov_iter iter;
 569         struct req_iterator rq_iter;
 570         struct bio_vec *bvec;
 571         struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
 572         struct bio *bio = rq->bio;
 573         struct file *file = lo->lo_backing_file;
 574         struct bio_vec tmp;
 575         unsigned int offset;
 576         int nr_bvec = 0;
 577         int ret;
 578
 579         rq_for_each_bvec(tmp, rq, rq_iter)
 580                 nr_bvec++;
 581
 582         if (rq->bio != rq->biotail) {
 583
 584                 bvec = kmalloc_array(nr_bvec, sizeof(struct bio_vec),
 585                                      GFP_NOIO);
 586                 if (!bvec)
 587                         return -EIO;
 588                 cmd->bvec = bvec;
 589
 590                 /*
 591                  * The bios of the request may be started from the middle of
 592                  * the 'bvec' because of bio splitting, so we can't directly
 593                  * copy bio->bi_iov_vec to new bvec. The rq_for_each_bvec
 594                  * API will take care of all details for us.
 595                  */
 596                 rq_for_each_bvec(tmp, rq, rq_iter) {
 597                         *bvec = tmp;
 598                         bvec++;
 599                 }
 600                 bvec = cmd->bvec;
 601                 offset = 0;
 602         } else {
 603                 /*
 604                  * Same here, this bio may be started from the middle of the
 605                  * 'bvec' because of bio splitting, so offset from the bvec
 606                  * must be passed to iov iterator
 607                  */
 608                 offset = bio->bi_iter.bi_bvec_done;
 609                 bvec = __bvec_iter_bvec(bio->bi_io_vec, bio->bi_iter);
 610         }
 611         atomic_set(&cmd->ref, 2);
 612
 613         iov_iter_bvec(&iter, rw, bvec, nr_bvec, blk_rq_bytes(rq));
 614         iter.iov_offset = offset;
 615
 616         cmd->iocb.ki_pos = pos;
 617         cmd->iocb.ki_filp = file;
 618         cmd->iocb.ki_complete = lo_rw_aio_complete;
 619         cmd->iocb.ki_flags = IOCB_DIRECT;
 620         cmd->iocb.ki_ioprio = IOPRIO_PRIO_VALUE(IOPRIO_CLASS_NONE, 0);
 621
 622         if (rw == WRITE)
 623                 ret = call_write_iter(file, &cmd->iocb, &iter);
 624         else
 625                 ret = call_read_iter(file, &cmd->iocb, &iter);
 626
 627         lo_rw_aio_do_completion(cmd);
 628
 629         if (ret != -EIOCBQUEUED)
 630                 cmd->iocb.ki_complete(&cmd->iocb, ret, 0);
 631         return 0;
 632 }
 633
 634 static int do_req_filebacked(struct loop_device *lo, struct request *rq)
 635 {
 636         struct loop_cmd *cmd = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
 637         loff_t pos = ((loff_t) blk_rq_pos(rq) << 9) + lo->lo_offset;
 638
 639         /*
 640          * lo_write_simple and lo_read_simple should have been covered
 641          * by io submit style function like lo_rw_aio(), one blocker
 642          * is that lo_read_simple() need to call flush_dcache_page after
 643          * the page is written from kernel, and it isn't easy to handle
 644          * this in io submit style function which submits all segments
 645          * of the req at one time. And direct read IO doesn't need to
 646          * run flush_dcache_page().
 647          */
 648         switch (req_op(rq)) {
 649         case REQ_OP_FLUSH:
 650                 return lo_req_flush(lo, rq);
 651         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
 652                 /*
 653                  * If the caller doesn't want deallocation, call zeroout to
 654                  * write zeroes the range.  Otherwise, punch them out.
 655                  */
 656                 return lo_fallocate(lo, rq, pos,
 657                         (rq->cmd_flags & REQ_NOUNMAP) ?
 658                                 FALLOC_FL_ZERO_RANGE :
 659                                 FALLOC_FL_PUNCH_HOLE);
 660         case REQ_OP_DISCARD:
 661                 return lo_fallocate(lo, rq, pos, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE);
 662         case REQ_OP_WRITE:
 663                 if (lo->transfer)
 664                         return lo_write_transfer(lo, rq, pos);
 665                 else if (cmd->use_aio)
 666                         return lo_rw_aio(lo, cmd, pos, WRITE);
 667                 else
 668                         return lo_write_simple(lo, rq, pos);
 669         case REQ_OP_READ:
 670                 if (lo->transfer)
 671                         return lo_read_transfer(lo, rq, pos);
 672                 else if (cmd->use_aio)
 673                         return lo_rw_aio(lo, cmd, pos, READ);
 674                 else
 675                         return lo_read_simple(lo, rq, pos);
 676         default:
 677                 WARN_ON_ONCE(1);
 678                 return -EIO;
 679         }
 680 }
 681
 682 static inline void loop_update_dio(struct loop_device *lo)
 683 {
 684         __loop_update_dio(lo, (lo->lo_backing_file->f_flags & O_DIRECT) |
 685                                 lo->use_dio);
 686 }
 687
 688 static void loop_reread_partitions(struct loop_device *lo)
 689 {
 690         int rc;
 691
 692         mutex_lock(&lo->lo_disk->open_mutex);
 693         rc = bdev_disk_changed(lo->lo_disk, false);
 694         mutex_unlock(&lo->lo_disk->open_mutex);
 695         if (rc)
 696                 pr_warn("%s: partition scan of loop%d (%s) failed (rc=%d)\n",
 697                         __func__, lo->lo_number, lo->lo_file_name, rc);
 698 }
 699
 700 static inline int is_loop_device(struct file *file)
 701 {
 702         struct inode *i = file->f_mapping->host;
 703
 704         return i && S_ISBLK(i->i_mode) && imajor(i) == LOOP_MAJOR;
 705 }
 706
 707 static int loop_validate_file(struct file *file, struct block_device *bdev)
 708 {
 709         struct inode    *inode = file->f_mapping->host;
 710         struct file     *f = file;
 711
 712         /* Avoid recursion */
 713         while (is_loop_device(f)) {
 714                 struct loop_device *l;
 715
 716                 lockdep_assert_held(&loop_validate_mutex);
 717                 if (f->f_mapping->host->i_rdev == bdev->bd_dev)
 718                         return -EBADF;
 719
 720                 l = I_BDEV(f->f_mapping->host)->bd_disk->private_data;
 721                 if (l->lo_state != Lo_bound)
 722                         return -EINVAL;
 723                 /* Order wrt setting lo->lo_backing_file in loop_configure(). */
 724                 rmb();
 725                 f = l->lo_backing_file;
 726         }
 727         if (!S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISBLK(inode->i_mode))
 728                 return -EINVAL;
 729         return 0;
 730 }
 731
 732 /*
 733  * loop_change_fd switched the backing store of a loopback device to
 734  * a new file. This is useful for operating system installers to free up
 735  * the original file and in High Availability environments to switch to
 736  * an alternative location for the content in case of server meltdown.
 737  * This can only work if the loop device is used read-only, and if the
 738  * new backing store is the same size and type as the old backing store.
 739  */
 740 static int loop_change_fd(struct loop_device *lo, struct block_device *bdev,
 741                           unsigned int arg)
 742 {
 743         struct file *file = fget(arg);
 744         struct file *old_file;
 745         int error;
 746         bool partscan;
 747         bool is_loop;
 748
 749         if (!file)
 750                 return -EBADF;
 751         is_loop = is_loop_device(file);
 752         error = loop_global_lock_killable(lo, is_loop);
 753         if (error)
 754                 goto out_putf;
 755         error = -ENXIO;
 756         if (lo->lo_state != Lo_bound)
 757                 goto out_err;
 758
 759         /* the loop device has to be read-only */
 760         error = -EINVAL;
 761         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY))
 762                 goto out_err;
 763
 764         error = loop_validate_file(file, bdev);
 765         if (error)
 766                 goto out_err;
 767
 768         old_file = lo->lo_backing_file;
 769
 770         error = -EINVAL;
 771
 772         /* size of the new backing store needs to be the same */
 773         if (get_loop_size(lo, file) != get_loop_size(lo, old_file))
 774                 goto out_err;
 775
 776         /* and ... switch */
 777         blk_mq_freeze_queue(lo->lo_queue);
 778         mapping_set_gfp_mask(old_file->f_mapping, lo->old_gfp_mask);
 779         lo->lo_backing_file = file;
 780         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(file->f_mapping);
 781         mapping_set_gfp_mask(file->f_mapping,
 782                              lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
 783         loop_update_dio(lo);
 784         blk_mq_unfreeze_queue(lo->lo_queue);
 785         partscan = lo->lo_flags & LO_FLAGS_PARTSCAN;
 786         loop_global_unlock(lo, is_loop);
 787
 788         /*
 789          * Flush loop_validate_file() before fput(), for l->lo_backing_file
 790          * might be pointing at old_file which might be the last reference.
 791          */
 792         if (!is_loop) {
 793                 mutex_lock(&loop_validate_mutex);
 794                 mutex_unlock(&loop_validate_mutex);
 795         }
 796         /*
 797          * We must drop file reference outside of lo_mutex as dropping
 798          * the file ref can take open_mutex which creates circular locking
 799          * dependency.
 800          */
 801         fput(old_file);
 802         if (partscan)
 803                 loop_reread_partitions(lo);
 804         return 0;
 805
 806 out_err:
 807         loop_global_unlock(lo, is_loop);
 808 out_putf:
 809         fput(file);
 810         return error;
 811 }
 812
 813 /* loop sysfs attributes */
 814
 815 static ssize_t loop_attr_show(struct device *dev, char *page,
 816                               ssize_t (*callback)(struct loop_device *, char *))
 817 {
 818         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 819         struct loop_device *lo = disk->private_data;
 820
 821         return callback(lo, page);
 822 }
 823
 824 #define LOOP_ATTR_RO(_name)                                             \
 825 static ssize_t loop_attr_##_name##_show(struct loop_device *, char *);  \
 826 static ssize_t loop_attr_do_show_##_name(struct device *d,              \
 827                                 struct device_attribute *attr, char *b) \
 828 {                                                                       \
 829         return loop_attr_show(d, b, loop_attr_##_name##_show);          \
 830 }                                                                       \
 831 static struct device_attribute loop_attr_##_name =                      \
 832         __ATTR(_name, 0444, loop_attr_do_show_##_name, NULL);
 833
 834 static ssize_t loop_attr_backing_file_show(struct loop_device *lo, char *buf)
 835 {
 836         ssize_t ret;
 837         char *p = NULL;
 838
 839         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
 840         if (lo->lo_backing_file)
 841                 p = file_path(lo->lo_backing_file, buf, PAGE_SIZE - 1);
 842         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
 843
 844         if (IS_ERR_OR_NULL(p))
 845                 ret = PTR_ERR(p);
 846         else {
 847                 ret = strlen(p);
 848                 memmove(buf, p, ret);
 849                 buf[ret++] = '\n';
 850                 buf[ret] = 0;
 851         }
 852
 853         return ret;
 854 }
 855
 856 static ssize_t loop_attr_offset_show(struct loop_device *lo, char *buf)
 857 {
 858         return sprintf(buf, "%llu\n", (unsigned long long)lo->lo_offset);
 859 }
 860
 861 static ssize_t loop_attr_sizelimit_show(struct loop_device *lo, char *buf)
 862 {
 863         return sprintf(buf, "%llu\n", (unsigned long long)lo->lo_sizelimit);
 864 }
 865
 866 static ssize_t loop_attr_autoclear_show(struct loop_device *lo, char *buf)
 867 {
 868         int autoclear = (lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR);
 869
 870         return sprintf(buf, "%s\n", autoclear ? "1" : "0");
 871 }
 872
 873 static ssize_t loop_attr_partscan_show(struct loop_device *lo, char *buf)
 874 {
 875         int partscan = (lo->lo_flags & LO_FLAGS_PARTSCAN);
 876
 877         return sprintf(buf, "%s\n", partscan ? "1" : "0");
 878 }
 879
 880 static ssize_t loop_attr_dio_show(struct loop_device *lo, char *buf)
 881 {
 882         int dio = (lo->lo_flags & LO_FLAGS_DIRECT_IO);
 883
 884         return sprintf(buf, "%s\n", dio ? "1" : "0");
 885 }
 886
 887 LOOP_ATTR_RO(backing_file);
 888 LOOP_ATTR_RO(offset);
 889 LOOP_ATTR_RO(sizelimit);
 890 LOOP_ATTR_RO(autoclear);
 891 LOOP_ATTR_RO(partscan);
 892 LOOP_ATTR_RO(dio);
 893
 894 static struct attribute *loop_attrs[] = {
 895         &loop_attr_backing_file.attr,
 896         &loop_attr_offset.attr,
 897         &loop_attr_sizelimit.attr,
 898         &loop_attr_autoclear.attr,
 899         &loop_attr_partscan.attr,
 900         &loop_attr_dio.attr,
 901         NULL,
 902 };
 903
 904 static struct attribute_group loop_attribute_group = {
 905         .name = "loop",
 906         .attrs= loop_attrs,
 907 };
 908
 909 static void loop_sysfs_init(struct loop_device *lo)
 910 {
 911         lo->sysfs_inited = !sysfs_create_group(&disk_to_dev(lo->lo_disk)->kobj,
 912                                                 &loop_attribute_group);
 913 }
 914
 915 static void loop_sysfs_exit(struct loop_device *lo)
 916 {
 917         if (lo->sysfs_inited)
 918                 sysfs_remove_group(&disk_to_dev(lo->lo_disk)->kobj,
 919                                    &loop_attribute_group);
 920 }
 921
 922 static void loop_config_discard(struct loop_device *lo)
 923 {
 924         struct file *file = lo->lo_backing_file;
 925         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 926         struct request_queue *q = lo->lo_queue;
 927         u32 granularity, max_discard_sectors;
 928
 929         /*
 930          * If the backing device is a block device, mirror its zeroing
 931          * capability. Set the discard sectors to the block device's zeroing
 932          * capabilities because loop discards result in blkdev_issue_zeroout(),
 933          * not blkdev_issue_discard(). This maintains consistent behavior with
 934          * file-backed loop devices: discarded regions read back as zero.
 935          */
 936         if (S_ISBLK(inode->i_mode) && !lo->lo_encrypt_key_size) {
 937                 struct request_queue *backingq = bdev_get_queue(I_BDEV(inode));
 938
 939                 max_discard_sectors = backingq->limits.max_write_zeroes_sectors;
 940                 granularity = backingq->limits.discard_granularity ?:
 941                         queue_physical_block_size(backingq);
 942
 943         /*
 944          * We use punch hole to reclaim the free space used by the
 945          * image a.k.a. discard. However we do not support discard if
 946          * encryption is enabled, because it may give an attacker
 947          * useful information.
 948          */
 949         } else if (!file->f_op->fallocate || lo->lo_encrypt_key_size) {
 950                 max_discard_sectors = 0;
 951                 granularity = 0;
 952
 953         } else {
 954                 max_discard_sectors = UINT_MAX >> 9;
 955                 granularity = inode->i_sb->s_blocksize;
 956         }
 957
 958         if (max_discard_sectors) {
 959                 q->limits.discard_granularity = granularity;
 960                 blk_queue_max_discard_sectors(q, max_discard_sectors);
 961                 blk_queue_max_write_zeroes_sectors(q, max_discard_sectors);
 962                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DISCARD, q);
 963         } else {
 964                 q->limits.discard_granularity = 0;
 965                 blk_queue_max_discard_sectors(q, 0);
 966                 blk_queue_max_write_zeroes_sectors(q, 0);
 967                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, q);
 968         }
 969         q->limits.discard_alignment = 0;
 970 }
 971
 972 struct loop_worker {
 973         struct rb_node rb_node;
 974         struct work_struct work;
 975         struct list_head cmd_list;
 976         struct list_head idle_list;
 977         struct loop_device *lo;
 978         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 979         unsigned long last_ran_at;
 980 };
 981
 982 static void loop_workfn(struct work_struct *work);
 983 static void loop_rootcg_workfn(struct work_struct *work);
 984 static void loop_free_idle_workers(struct timer_list *timer);
 985
 986 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 987 static inline int queue_on_root_worker(struct cgroup_subsys_state *css)
 988 {
 989         return !css || css == blkcg_root_css;
 990 }
 991 #else
 992 static inline int queue_on_root_worker(struct cgroup_subsys_state *css)
 993 {
 994         return !css;
 995 }
 996 #endif
 997
 998 static void loop_queue_work(struct loop_device *lo, struct loop_cmd *cmd)
 999 {
1000         struct rb_node **node = &(lo->worker_tree.rb_node), *parent = NULL;
1001         struct loop_worker *cur_worker, *worker = NULL;
1002         struct work_struct *work;
1003         struct list_head *cmd_list;
1004
1005         spin_lock_irq(&lo->lo_work_lock);
1006
1007         if (queue_on_root_worker(cmd->blkcg_css))
1008                 goto queue_work;
1009
1010         node = &lo->worker_tree.rb_node;
1011
1012         while (*node) {
1013                 parent = *node;
1014                 cur_worker = container_of(*node, struct loop_worker, rb_node);
1015                 if (cur_worker->blkcg_css == cmd->blkcg_css) {
1016                         worker = cur_worker;
1017                         break;
1018                 } else if ((long)cur_worker->blkcg_css < (long)cmd->blkcg_css) {
1019                         node = &(*node)->rb_left;
1020                 } else {
1021                         node = &(*node)->rb_right;
1022                 }
1023         }
1024         if (worker)
1025                 goto queue_work;
1026
1027         worker = kzalloc(sizeof(struct loop_worker), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
1028         /*
1029          * In the event we cannot allocate a worker, just queue on the
1030          * rootcg worker and issue the I/O as the rootcg
1031          */
1032         if (!worker) {
1033                 cmd->blkcg_css = NULL;
1034                 if (cmd->memcg_css)
1035                         css_put(cmd->memcg_css);
1036                 cmd->memcg_css = NULL;
1037                 goto queue_work;
1038         }
1039
1040         worker->blkcg_css = cmd->blkcg_css;
1041         css_get(worker->blkcg_css);
1042         INIT_WORK(&worker->work, loop_workfn);
1043         INIT_LIST_HEAD(&worker->cmd_list);
1044         INIT_LIST_HEAD(&worker->idle_list);
1045         worker->lo = lo;
1046         rb_link_node(&worker->rb_node, parent, node);
1047         rb_insert_color(&worker->rb_node, &lo->worker_tree);
1048 queue_work:
1049         if (worker) {
1050                 /*
1051                  * We need to remove from the idle list here while
1052                  * holding the lock so that the idle timer doesn't
1053                  * free the worker
1054                  */
1055                 if (!list_empty(&worker->idle_list))
1056                         list_del_init(&worker->idle_list);
1057                 work = &worker->work;
1058                 cmd_list = &worker->cmd_list;
1059         } else {
1060                 work = &lo->rootcg_work;
1061                 cmd_list = &lo->rootcg_cmd_list;
1062         }
1063         list_add_tail(&cmd->list_entry, cmd_list);
1064         queue_work(lo->workqueue, work);
1065         spin_unlock_irq(&lo->lo_work_lock);
1066 }
1067
1068 static void loop_update_rotational(struct loop_device *lo)
1069 {
1070         struct file *file = lo->lo_backing_file;
1071         struct inode *file_inode = file->f_mapping->host;
1072         struct block_device *file_bdev = file_inode->i_sb->s_bdev;
1073         struct request_queue *q = lo->lo_queue;
1074         bool nonrot = true;
1075
1076         /* not all filesystems (e.g. tmpfs) have a sb->s_bdev */
1077         if (file_bdev)
1078                 nonrot = blk_queue_nonrot(bdev_get_queue(file_bdev));
1079
1080         if (nonrot)
1081                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NONROT, q);
1082         else
1083                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_NONROT, q);
1084 }
1085
1086 static int
1087 loop_release_xfer(struct loop_device *lo)
1088 {
1089         int err = 0;
1090         struct loop_func_table *xfer = lo->lo_encryption;
1091
1092         if (xfer) {
1093                 if (xfer->release)
1094                         err = xfer->release(lo);
1095                 lo->transfer = NULL;
1096                 lo->lo_encryption = NULL;
1097                 module_put(xfer->owner);
1098         }
1099         return err;
1100 }
1101
1102 static int
1103 loop_init_xfer(struct loop_device *lo, struct loop_func_table *xfer,
1104                const struct loop_info64 *i)
1105 {
1106         int err = 0;
1107
1108         if (xfer) {
1109                 struct module *owner = xfer->owner;
1110
1111                 if (!try_module_get(owner))
1112                         return -EINVAL;
1113                 if (xfer->init)
1114                         err = xfer->init(lo, i);
1115                 if (err)
1116                         module_put(owner);
1117                 else
1118                         lo->lo_encryption = xfer;
1119         }
1120         return err;
1121 }
1122
1123 /**
1124  * loop_set_status_from_info - configure device from loop_info
1125  * @lo: struct loop_device to configure
1126  * @info: struct loop_info64 to configure the device with
1127  *
1128  * Configures the loop device parameters according to the passed
1129  * in loop_info64 configuration.
1130  */
1131 static int
1132 loop_set_status_from_info(struct loop_device *lo,
1133                           const struct loop_info64 *info)
1134 {
1135         int err;
1136         struct loop_func_table *xfer;
1137         kuid_t uid = current_uid();
1138
1139         if ((unsigned int) info->lo_encrypt_key_size > LO_KEY_SIZE)
1140                 return -EINVAL;
1141
1142         err = loop_release_xfer(lo);
1143         if (err)
1144                 return err;
1145
1146         if (info->lo_encrypt_type) {
1147                 unsigned int type = info->lo_encrypt_type;
1148
1149                 if (type >= MAX_LO_CRYPT)
1150                         return -EINVAL;
1151                 xfer = xfer_funcs[type];
1152                 if (xfer == NULL)
1153                         return -EINVAL;
1154         } else
1155                 xfer = NULL;
1156
1157         err = loop_init_xfer(lo, xfer, info);
1158         if (err)
1159                 return err;
1160
1161         lo->lo_offset = info->lo_offset;
1162         lo->lo_sizelimit = info->lo_sizelimit;
1163         memcpy(lo->lo_file_name, info->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1164         memcpy(lo->lo_crypt_name, info->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1165         lo->lo_file_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
1166         lo->lo_crypt_name[LO_NAME_SIZE-1] = 0;
1167
1168         if (!xfer)
1169                 xfer = &none_funcs;
1170         lo->transfer = xfer->transfer;
1171         lo->ioctl = xfer->ioctl;
1172
1173         lo->lo_flags = info->lo_flags;
1174
1175         lo->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1176         lo->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1177         lo->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1178         if (info->lo_encrypt_key_size) {
1179                 memcpy(lo->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key,
1180                        info->lo_encrypt_key_size);
1181                 lo->lo_key_owner = uid;
1182         }
1183
1184         return 0;
1185 }
1186
1187 static int loop_configure(struct loop_device *lo, fmode_t mode,
1188                           struct block_device *bdev,
1189                           const struct loop_config *config)
1190 {
1191         struct file *file = fget(config->fd);
1192         struct inode *inode;
1193         struct address_space *mapping;
1194         int error;
1195         loff_t size;
1196         bool partscan;
1197         unsigned short bsize;
1198         bool is_loop;
1199
1200         if (!file)
1201                 return -EBADF;
1202         is_loop = is_loop_device(file);
1203
1204         /* This is safe, since we have a reference from open(). */
1205         __module_get(THIS_MODULE);
1206
1207         /*
1208          * If we don't hold exclusive handle for the device, upgrade to it
1209          * here to avoid changing device under exclusive owner.
1210          */
1211         if (!(mode & FMODE_EXCL)) {
1212                 error = bd_prepare_to_claim(bdev, loop_configure);
1213                 if (error)
1214                         goto out_putf;
1215         }
1216
1217         error = loop_global_lock_killable(lo, is_loop);
1218         if (error)
1219                 goto out_bdev;
1220
1221         error = -EBUSY;
1222         if (lo->lo_state != Lo_unbound)
1223                 goto out_unlock;
1224
1225         error = loop_validate_file(file, bdev);
1226         if (error)
1227                 goto out_unlock;
1228
1229         mapping = file->f_mapping;
1230         inode = mapping->host;
1231
1232         if ((config->info.lo_flags & ~LOOP_CONFIGURE_SETTABLE_FLAGS) != 0) {
1233                 error = -EINVAL;
1234                 goto out_unlock;
1235         }
1236
1237         if (config->block_size) {
1238                 error = loop_validate_block_size(config->block_size);
1239                 if (error)
1240                         goto out_unlock;
1241         }
1242
1243         error = loop_set_status_from_info(lo, &config->info);
1244         if (error)
1245                 goto out_unlock;
1246
1247         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE) || !(mode & FMODE_WRITE) ||
1248             !file->f_op->write_iter)
1249                 lo->lo_flags |= LO_FLAGS_READ_ONLY;
1250
1251         lo->workqueue = alloc_workqueue("loop%d",
1252                                         WQ_UNBOUND | WQ_FREEZABLE,
1253                                         0,
1254                                         lo->lo_number);
1255         if (!lo->workqueue) {
1256                 error = -ENOMEM;
1257                 goto out_unlock;
1258         }
1259
1260         set_disk_ro(lo->lo_disk, (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) != 0);
1261
1262         INIT_WORK(&lo->rootcg_work, loop_rootcg_workfn);
1263         INIT_LIST_HEAD(&lo->rootcg_cmd_list);
1264         INIT_LIST_HEAD(&lo->idle_worker_list);
1265         lo->worker_tree = RB_ROOT;
1266         timer_setup(&lo->timer, loop_free_idle_workers,
1267                 TIMER_DEFERRABLE);
1268         lo->use_dio = lo->lo_flags & LO_FLAGS_DIRECT_IO;
1269         lo->lo_device = bdev;
1270         lo->lo_backing_file = file;
1271         lo->old_gfp_mask = mapping_gfp_mask(mapping);
1272         mapping_set_gfp_mask(mapping, lo->old_gfp_mask & ~(__GFP_IO|__GFP_FS));
1273
1274         if (!(lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY) && file->f_op->fsync)
1275                 blk_queue_write_cache(lo->lo_queue, true, false);
1276
1277         if (config->block_size)
1278                 bsize = config->block_size;
1279         else if ((lo->lo_backing_file->f_flags & O_DIRECT) && inode->i_sb->s_bdev)
1280                 /* In case of direct I/O, match underlying block size */
1281                 bsize = bdev_logical_block_size(inode->i_sb->s_bdev);
1282         else
1283                 bsize = 512;
1284
1285         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue, bsize);
1286         blk_queue_physical_block_size(lo->lo_queue, bsize);
1287         blk_queue_io_min(lo->lo_queue, bsize);
1288
1289         loop_config_discard(lo);
1290         loop_update_rotational(lo);
1291         loop_update_dio(lo);
1292         loop_sysfs_init(lo);
1293
1294         size = get_loop_size(lo, file);
1295         loop_set_size(lo, size);
1296
1297         /* Order wrt reading lo_state in loop_validate_file(). */
1298         wmb();
1299
1300         lo->lo_state = Lo_bound;
1301         if (part_shift)
1302                 lo->lo_flags |= LO_FLAGS_PARTSCAN;
1303         partscan = lo->lo_flags & LO_FLAGS_PARTSCAN;
1304         if (partscan)
1305                 lo->lo_disk->flags &= ~GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
1306
1307         /* Grab the block_device to prevent its destruction after we
1308          * put /dev/loopXX inode. Later in __loop_clr_fd() we bdput(bdev).
1309          */
1310         bdgrab(bdev);
1311         loop_global_unlock(lo, is_loop);
1312         if (partscan)
1313                 loop_reread_partitions(lo);
1314         if (!(mode & FMODE_EXCL))
1315                 bd_abort_claiming(bdev, loop_configure);
1316         return 0;
1317
1318 out_unlock:
1319         loop_global_unlock(lo, is_loop);
1320 out_bdev:
1321         if (!(mode & FMODE_EXCL))
1322                 bd_abort_claiming(bdev, loop_configure);
1323 out_putf:
1324         fput(file);
1325         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
1326         module_put(THIS_MODULE);
1327         return error;
1328 }
1329
1330 static int __loop_clr_fd(struct loop_device *lo, bool release)
1331 {
1332         struct file *filp = NULL;
1333         gfp_t gfp = lo->old_gfp_mask;
1334         struct block_device *bdev = lo->lo_device;
1335         int err = 0;
1336         bool partscan = false;
1337         int lo_number;
1338         struct loop_worker *pos, *worker;
1339
1340         /*
1341          * Flush loop_configure() and loop_change_fd(). It is acceptable for
1342          * loop_validate_file() to succeed, for actual clear operation has not
1343          * started yet.
1344          */
1345         mutex_lock(&loop_validate_mutex);
1346         mutex_unlock(&loop_validate_mutex);
1347         /*
1348          * loop_validate_file() now fails because l->lo_state != Lo_bound
1349          * became visible.
1350          */
1351
1352         mutex_lock(&lo->lo_mutex);
1353         if (WARN_ON_ONCE(lo->lo_state != Lo_rundown)) {
1354                 err = -ENXIO;
1355                 goto out_unlock;
1356         }
1357
1358         filp = lo->lo_backing_file;
1359         if (filp == NULL) {
1360                 err = -EINVAL;
1361                 goto out_unlock;
1362         }
1363
1364         if (test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &lo->lo_queue->queue_flags))
1365                 blk_queue_write_cache(lo->lo_queue, false, false);
1366
1367         /* freeze request queue during the transition */
1368         blk_mq_freeze_queue(lo->lo_queue);
1369
1370         destroy_workqueue(lo->workqueue);
1371         spin_lock_irq(&lo->lo_work_lock);
1372         list_for_each_entry_safe(worker, pos, &lo->idle_worker_list,
1373                                 idle_list) {
1374                 list_del(&worker->idle_list);
1375                 rb_erase(&worker->rb_node, &lo->worker_tree);
1376                 css_put(worker->blkcg_css);
1377                 kfree(worker);
1378         }
1379         spin_unlock_irq(&lo->lo_work_lock);
1380         del_timer_sync(&lo->timer);
1381
1382         spin_lock_irq(&lo->lo_lock);
1383         lo->lo_backing_file = NULL;
1384         spin_unlock_irq(&lo->lo_lock);
1385
1386         loop_release_xfer(lo);
1387         lo->transfer = NULL;
1388         lo->ioctl = NULL;
1389         lo->lo_device = NULL;
1390         lo->lo_encryption = NULL;
1391         lo->lo_offset = 0;
1392         lo->lo_sizelimit = 0;
1393         lo->lo_encrypt_key_size = 0;
1394         memset(lo->lo_encrypt_key, 0, LO_KEY_SIZE);
1395         memset(lo->lo_crypt_name, 0, LO_NAME_SIZE);
1396         memset(lo->lo_file_name, 0, LO_NAME_SIZE);
1397         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue, 512);
1398         blk_queue_physical_block_size(lo->lo_queue, 512);
1399         blk_queue_io_min(lo->lo_queue, 512);
1400         if (bdev) {
1401                 bdput(bdev);
1402                 invalidate_bdev(bdev);
1403                 bdev->bd_inode->i_mapping->wb_err = 0;
1404         }
1405         set_capacity(lo->lo_disk, 0);
1406         loop_sysfs_exit(lo);
1407         if (bdev) {
1408                 /* let user-space know about this change */
1409                 kobject_uevent(&disk_to_dev(bdev->bd_disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
1410         }
1411         mapping_set_gfp_mask(filp->f_mapping, gfp);
1412         /* This is safe: open() is still holding a reference. */
1413         module_put(THIS_MODULE);
1414         blk_mq_unfreeze_queue(lo->lo_queue);
1415
1416         partscan = lo->lo_flags & LO_FLAGS_PARTSCAN && bdev;
1417         lo_number = lo->lo_number;
1418 out_unlock:
1419         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
1420         if (partscan) {
1421                 /*
1422                  * open_mutex has been held already in release path, so don't
1423                  * acquire it if this function is called in such case.
1424                  *
1425                  * If the reread partition isn't from release path, lo_refcnt
1426                  * must be at least one and it can only become zero when the
1427                  * current holder is released.
1428                  */
1429                 if (!release)
1430                         mutex_lock(&lo->lo_disk->open_mutex);
1431                 err = bdev_disk_changed(lo->lo_disk, false);
1432                 if (!release)
1433                         mutex_unlock(&lo->lo_disk->open_mutex);
1434                 if (err)
1435                         pr_warn("%s: partition scan of loop%d failed (rc=%d)\n",
1436                                 __func__, lo_number, err);
1437                 /* Device is gone, no point in returning error */
1438                 err = 0;
1439         }
1440
1441         /*
1442          * lo->lo_state is set to Lo_unbound here after above partscan has
1443          * finished.
1444          *
1445          * There cannot be anybody else entering __loop_clr_fd() as
1446          * lo->lo_backing_file is already cleared and Lo_rundown state
1447          * protects us from all the other places trying to change the 'lo'
1448          * device.
1449          */
1450         mutex_lock(&lo->lo_mutex);
1451         lo->lo_flags = 0;
1452         if (!part_shift)
1453                 lo->lo_disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
1454         lo->lo_state = Lo_unbound;
1455         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
1456
1457         /*
1458          * Need not hold lo_mutex to fput backing file. Calling fput holding
1459          * lo_mutex triggers a circular lock dependency possibility warning as
1460          * fput can take open_mutex which is usually taken before lo_mutex.
1461          */
1462         if (filp)
1463                 fput(filp);
1464         return err;
1465 }
1466
1467 static int loop_clr_fd(struct loop_device *lo)
1468 {
1469         int err;
1470
1471         err = mutex_lock_killable(&lo->lo_mutex);
1472         if (err)
1473                 return err;
1474         if (lo->lo_state != Lo_bound) {
1475                 mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
1476                 return -ENXIO;
1477         }
1478         /*
1479          * If we've explicitly asked to tear down the loop device,
1480          * and it has an elevated reference count, set it for auto-teardown when
1481          * the last reference goes away. This stops $!~#$@ udev from
1482          * preventing teardown because it decided that it needs to run blkid on
1483          * the loopback device whenever they appear. xfstests is notorious for
1484          * failing tests because blkid via udev races with a losetup
1485          * <dev>/do something like mkfs/losetup -d <dev> causing the losetup -d
1486          * command to fail with EBUSY.
1487          */
1488         if (atomic_read(&lo->lo_refcnt) > 1) {
1489                 lo->lo_flags |= LO_FLAGS_AUTOCLEAR;
1490                 mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
1491                 return 0;
1492         }
1493         lo->lo_state = Lo_rundown;
1494         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
1495
1496         return __loop_clr_fd(lo, false);
1497 }
1498
1499 static int
1500 loop_set_status(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 *info)
1501 {
1502         int err;
1503         kuid_t uid = current_uid();
1504         int prev_lo_flags;
1505         bool partscan = false;
1506         bool size_changed = false;
1507
1508         err = mutex_lock_killable(&lo->lo_mutex);
1509         if (err)
1510                 return err;
1511         if (lo->lo_encrypt_key_size &&
1512             !uid_eq(lo->lo_key_owner, uid) &&
1513             !capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1514                 err = -EPERM;
1515                 goto out_unlock;
1516         }
1517         if (lo->lo_state != Lo_bound) {
1518                 err = -ENXIO;
1519                 goto out_unlock;
1520         }
1521
1522         if (lo->lo_offset != info->lo_offset ||
1523             lo->lo_sizelimit != info->lo_sizelimit) {
1524                 size_changed = true;
1525                 sync_blockdev(lo->lo_device);
1526                 invalidate_bdev(lo->lo_device);
1527         }
1528
1529         /* I/O need to be drained during transfer transition */
1530         blk_mq_freeze_queue(lo->lo_queue);
1531
1532         if (size_changed && lo->lo_device->bd_inode->i_mapping->nrpages) {
1533                 /* If any pages were dirtied after invalidate_bdev(), try again */
1534                 err = -EAGAIN;
1535                 pr_warn("%s: loop%d (%s) has still dirty pages (nrpages=%lu)\n",
1536                         __func__, lo->lo_number, lo->lo_file_name,
1537                         lo->lo_device->bd_inode->i_mapping->nrpages);
1538                 goto out_unfreeze;
1539         }
1540
1541         prev_lo_flags = lo->lo_flags;
1542
1543         err = loop_set_status_from_info(lo, info);
1544         if (err)
1545                 goto out_unfreeze;
1546
1547         /* Mask out flags that can't be set using LOOP_SET_STATUS. */
1548         lo->lo_flags &= LOOP_SET_STATUS_SETTABLE_FLAGS;
1549         /* For those flags, use the previous values instead */
1550         lo->lo_flags |= prev_lo_flags & ~LOOP_SET_STATUS_SETTABLE_FLAGS;
1551         /* For flags that can't be cleared, use previous values too */
1552         lo->lo_flags |= prev_lo_flags & ~LOOP_SET_STATUS_CLEARABLE_FLAGS;
1553
1554         if (size_changed) {
1555                 loff_t new_size = get_size(lo->lo_offset, lo->lo_sizelimit,
1556                                            lo->lo_backing_file);
1557                 loop_set_size(lo, new_size);
1558         }
1559
1560         loop_config_discard(lo);
1561
1562         /* update dio if lo_offset or transfer is changed */
1563         __loop_update_dio(lo, lo->use_dio);
1564
1565 out_unfreeze:
1566         blk_mq_unfreeze_queue(lo->lo_queue);
1567
1568         if (!err && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_PARTSCAN) &&
1569              !(prev_lo_flags & LO_FLAGS_PARTSCAN)) {
1570                 lo->lo_disk->flags &= ~GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
1571                 partscan = true;
1572         }
1573 out_unlock:
1574         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
1575         if (partscan)
1576                 loop_reread_partitions(lo);
1577
1578         return err;
1579 }
1580
1581 static int
1582 loop_get_status(struct loop_device *lo, struct loop_info64 *info)
1583 {
1584         struct path path;
1585         struct kstat stat;
1586         int ret;
1587
1588         ret = mutex_lock_killable(&lo->lo_mutex);
1589         if (ret)
1590                 return ret;
1591         if (lo->lo_state != Lo_bound) {
1592                 mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
1593                 return -ENXIO;
1594         }
1595
1596         memset(info, 0, sizeof(*info));
1597         info->lo_number = lo->lo_number;
1598         info->lo_offset = lo->lo_offset;
1599         info->lo_sizelimit = lo->lo_sizelimit;
1600         info->lo_flags = lo->lo_flags;
1601         memcpy(info->lo_file_name, lo->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1602         memcpy(info->lo_crypt_name, lo->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1603         info->lo_encrypt_type =
1604                 lo->lo_encryption ? lo->lo_encryption->number : 0;
1605         if (lo->lo_encrypt_key_size && capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1606                 info->lo_encrypt_key_size = lo->lo_encrypt_key_size;
1607                 memcpy(info->lo_encrypt_key, lo->lo_encrypt_key,
1608                        lo->lo_encrypt_key_size);
1609         }
1610
1611         /* Drop lo_mutex while we call into the filesystem. */
1612         path = lo->lo_backing_file->f_path;
1613         path_get(&path);
1614         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
1615         ret = vfs_getattr(&path, &stat, STATX_INO, AT_STATX_SYNC_AS_STAT);
1616         if (!ret) {
1617                 info->lo_device = huge_encode_dev(stat.dev);
1618                 info->lo_inode = stat.ino;
1619                 info->lo_rdevice = huge_encode_dev(stat.rdev);
1620         }
1621         path_put(&path);
1622         return ret;
1623 }
1624
1625 static void
1626 loop_info64_from_old(const struct loop_info *info, struct loop_info64 *info64)
1627 {
1628         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1629         info64->lo_number = info->lo_number;
1630         info64->lo_device = info->lo_device;
1631         info64->lo_inode = info->lo_inode;
1632         info64->lo_rdevice = info->lo_rdevice;
1633         info64->lo_offset = info->lo_offset;
1634         info64->lo_sizelimit = 0;
1635         info64->lo_encrypt_type = info->lo_encrypt_type;
1636         info64->lo_encrypt_key_size = info->lo_encrypt_key_size;
1637         info64->lo_flags = info->lo_flags;
1638         info64->lo_init[0] = info->lo_init[0];
1639         info64->lo_init[1] = info->lo_init[1];
1640         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1641                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1642         else
1643                 memcpy(info64->lo_file_name, info->lo_name, LO_NAME_SIZE);
1644         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1645 }
1646
1647 static int
1648 loop_info64_to_old(const struct loop_info64 *info64, struct loop_info *info)
1649 {
1650         memset(info, 0, sizeof(*info));
1651         info->lo_number = info64->lo_number;
1652         info->lo_device = info64->lo_device;
1653         info->lo_inode = info64->lo_inode;
1654         info->lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1655         info->lo_offset = info64->lo_offset;
1656         info->lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1657         info->lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1658         info->lo_flags = info64->lo_flags;
1659         info->lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1660         info->lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1661         if (info->lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1662                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1663         else
1664                 memcpy(info->lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1665         memcpy(info->lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1666
1667         /* error in case values were truncated */
1668         if (info->lo_device != info64->lo_device ||
1669             info->lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1670             info->lo_inode != info64->lo_inode ||
1671             info->lo_offset != info64->lo_offset)
1672                 return -EOVERFLOW;
1673
1674         return 0;
1675 }
1676
1677 static int
1678 loop_set_status_old(struct loop_device *lo, const struct loop_info __user *arg)
1679 {
1680         struct loop_info info;
1681         struct loop_info64 info64;
1682
1683         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof (struct loop_info)))
1684                 return -EFAULT;
1685         loop_info64_from_old(&info, &info64);
1686         return loop_set_status(lo, &info64);
1687 }
1688
1689 static int
1690 loop_set_status64(struct loop_device *lo, const struct loop_info64 __user *arg)
1691 {
1692         struct loop_info64 info64;
1693
1694         if (copy_from_user(&info64, arg, sizeof (struct loop_info64)))
1695                 return -EFAULT;
1696         return loop_set_status(lo, &info64);
1697 }
1698
1699 static int
1700 loop_get_status_old(struct loop_device *lo, struct loop_info __user *arg) {
1701         struct loop_info info;
1702         struct loop_info64 info64;
1703         int err;
1704
1705         if (!arg)
1706                 return -EINVAL;
1707         err = loop_get_status(lo, &info64);
1708         if (!err)
1709                 err = loop_info64_to_old(&info64, &info);
1710         if (!err && copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1711                 err = -EFAULT;
1712
1713         return err;
1714 }
1715
1716 static int
1717 loop_get_status64(struct loop_device *lo, struct loop_info64 __user *arg) {
1718         struct loop_info64 info64;
1719         int err;
1720
1721         if (!arg)
1722                 return -EINVAL;
1723         err = loop_get_status(lo, &info64);
1724         if (!err && copy_to_user(arg, &info64, sizeof(info64)))
1725                 err = -EFAULT;
1726
1727         return err;
1728 }
1729
1730 static int loop_set_capacity(struct loop_device *lo)
1731 {
1732         loff_t size;
1733
1734         if (unlikely(lo->lo_state != Lo_bound))
1735                 return -ENXIO;
1736
1737         size = get_loop_size(lo, lo->lo_backing_file);
1738         loop_set_size(lo, size);
1739
1740         return 0;
1741 }
1742
1743 static int loop_set_dio(struct loop_device *lo, unsigned long arg)
1744 {
1745         int error = -ENXIO;
1746         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1747                 goto out;
1748
1749         __loop_update_dio(lo, !!arg);
1750         if (lo->use_dio == !!arg)
1751                 return 0;
1752         error = -EINVAL;
1753  out:
1754         return error;
1755 }
1756
1757 static int loop_set_block_size(struct loop_device *lo, unsigned long arg)
1758 {
1759         int err = 0;
1760
1761         if (lo->lo_state != Lo_bound)
1762                 return -ENXIO;
1763
1764         err = loop_validate_block_size(arg);
1765         if (err)
1766                 return err;
1767
1768         if (lo->lo_queue->limits.logical_block_size == arg)
1769                 return 0;
1770
1771         sync_blockdev(lo->lo_device);
1772         invalidate_bdev(lo->lo_device);
1773
1774         blk_mq_freeze_queue(lo->lo_queue);
1775
1776         /* invalidate_bdev should have truncated all the pages */
1777         if (lo->lo_device->bd_inode->i_mapping->nrpages) {
1778                 err = -EAGAIN;
1779                 pr_warn("%s: loop%d (%s) has still dirty pages (nrpages=%lu)\n",
1780                         __func__, lo->lo_number, lo->lo_file_name,
1781                         lo->lo_device->bd_inode->i_mapping->nrpages);
1782                 goto out_unfreeze;
1783         }
1784
1785         blk_queue_logical_block_size(lo->lo_queue, arg);
1786         blk_queue_physical_block_size(lo->lo_queue, arg);
1787         blk_queue_io_min(lo->lo_queue, arg);
1788         loop_update_dio(lo);
1789 out_unfreeze:
1790         blk_mq_unfreeze_queue(lo->lo_queue);
1791
1792         return err;
1793 }
1794
1795 static int lo_simple_ioctl(struct loop_device *lo, unsigned int cmd,
1796                            unsigned long arg)
1797 {
1798         int err;
1799
1800         err = mutex_lock_killable(&lo->lo_mutex);
1801         if (err)
1802                 return err;
1803         switch (cmd) {
1804         case LOOP_SET_CAPACITY:
1805                 err = loop_set_capacity(lo);
1806                 break;
1807         case LOOP_SET_DIRECT_IO:
1808                 err = loop_set_dio(lo, arg);
1809                 break;
1810         case LOOP_SET_BLOCK_SIZE:
1811                 err = loop_set_block_size(lo, arg);
1812                 break;
1813         default:
1814                 err = lo->ioctl ? lo->ioctl(lo, cmd, arg) : -EINVAL;
1815         }
1816         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
1817         return err;
1818 }
1819
1820 static int lo_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1821         unsigned int cmd, unsigned long arg)
1822 {
1823         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
1824         void __user *argp = (void __user *) arg;
1825         int err;
1826
1827         switch (cmd) {
1828         case LOOP_SET_FD: {
1829                 /*
1830                  * Legacy case - pass in a zeroed out struct loop_config with
1831                  * only the file descriptor set , which corresponds with the
1832                  * default parameters we'd have used otherwise.
1833                  */
1834                 struct loop_config config;
1835
1836                 memset(&config, 0, sizeof(config));
1837                 config.fd = arg;
1838
1839                 return loop_configure(lo, mode, bdev, &config);
1840         }
1841         case LOOP_CONFIGURE: {
1842                 struct loop_config config;
1843
1844                 if (copy_from_user(&config, argp, sizeof(config)))
1845                         return -EFAULT;
1846
1847                 return loop_configure(lo, mode, bdev, &config);
1848         }
1849         case LOOP_CHANGE_FD:
1850                 return loop_change_fd(lo, bdev, arg);
1851         case LOOP_CLR_FD:
1852                 return loop_clr_fd(lo);
1853         case LOOP_SET_STATUS:
1854                 err = -EPERM;
1855                 if ((mode & FMODE_WRITE) || capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1856                         err = loop_set_status_old(lo, argp);
1857                 }
1858                 break;
1859         case LOOP_GET_STATUS:
1860                 return loop_get_status_old(lo, argp);
1861         case LOOP_SET_STATUS64:
1862                 err = -EPERM;
1863                 if ((mode & FMODE_WRITE) || capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
1864                         err = loop_set_status64(lo, argp);
1865                 }
1866                 break;
1867         case LOOP_GET_STATUS64:
1868                 return loop_get_status64(lo, argp);
1869         case LOOP_SET_CAPACITY:
1870         case LOOP_SET_DIRECT_IO:
1871         case LOOP_SET_BLOCK_SIZE:
1872                 if (!(mode & FMODE_WRITE) && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
1873                         return -EPERM;
1874                 fallthrough;
1875         default:
1876                 err = lo_simple_ioctl(lo, cmd, arg);
1877                 break;
1878         }
1879
1880         return err;
1881 }
1882
1883 #ifdef CONFIG_COMPAT
1884 struct compat_loop_info {
1885         compat_int_t    lo_number;      /* ioctl r/o */
1886         compat_dev_t    lo_device;      /* ioctl r/o */
1887         compat_ulong_t  lo_inode;       /* ioctl r/o */
1888         compat_dev_t    lo_rdevice;     /* ioctl r/o */
1889         compat_int_t    lo_offset;
1890         compat_int_t    lo_encrypt_type;
1891         compat_int_t    lo_encrypt_key_size;    /* ioctl w/o */
1892         compat_int_t    lo_flags;       /* ioctl r/o */
1893         char            lo_name[LO_NAME_SIZE];
1894         unsigned char   lo_encrypt_key[LO_KEY_SIZE]; /* ioctl w/o */
1895         compat_ulong_t  lo_init[2];
1896         char            reserved[4];
1897 };
1898
1899 /*
1900  * Transfer 32-bit compatibility structure in userspace to 64-bit loop info
1901  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1902  */
1903 static noinline int
1904 loop_info64_from_compat(const struct compat_loop_info __user *arg,
1905                         struct loop_info64 *info64)
1906 {
1907         struct compat_loop_info info;
1908
1909         if (copy_from_user(&info, arg, sizeof(info)))
1910                 return -EFAULT;
1911
1912         memset(info64, 0, sizeof(*info64));
1913         info64->lo_number = info.lo_number;
1914         info64->lo_device = info.lo_device;
1915         info64->lo_inode = info.lo_inode;
1916         info64->lo_rdevice = info.lo_rdevice;
1917         info64->lo_offset = info.lo_offset;
1918         info64->lo_sizelimit = 0;
1919         info64->lo_encrypt_type = info.lo_encrypt_type;
1920         info64->lo_encrypt_key_size = info.lo_encrypt_key_size;
1921         info64->lo_flags = info.lo_flags;
1922         info64->lo_init[0] = info.lo_init[0];
1923         info64->lo_init[1] = info.lo_init[1];
1924         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1925                 memcpy(info64->lo_crypt_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1926         else
1927                 memcpy(info64->lo_file_name, info.lo_name, LO_NAME_SIZE);
1928         memcpy(info64->lo_encrypt_key, info.lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1929         return 0;
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Transfer 64-bit loop info to 32-bit compatibility structure in userspace
1934  * - noinlined to reduce stack space usage in main part of driver
1935  */
1936 static noinline int
1937 loop_info64_to_compat(const struct loop_info64 *info64,
1938                       struct compat_loop_info __user *arg)
1939 {
1940         struct compat_loop_info info;
1941
1942         memset(&info, 0, sizeof(info));
1943         info.lo_number = info64->lo_number;
1944         info.lo_device = info64->lo_device;
1945         info.lo_inode = info64->lo_inode;
1946         info.lo_rdevice = info64->lo_rdevice;
1947         info.lo_offset = info64->lo_offset;
1948         info.lo_encrypt_type = info64->lo_encrypt_type;
1949         info.lo_encrypt_key_size = info64->lo_encrypt_key_size;
1950         info.lo_flags = info64->lo_flags;
1951         info.lo_init[0] = info64->lo_init[0];
1952         info.lo_init[1] = info64->lo_init[1];
1953         if (info.lo_encrypt_type == LO_CRYPT_CRYPTOAPI)
1954                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_crypt_name, LO_NAME_SIZE);
1955         else
1956                 memcpy(info.lo_name, info64->lo_file_name, LO_NAME_SIZE);
1957         memcpy(info.lo_encrypt_key, info64->lo_encrypt_key, LO_KEY_SIZE);
1958
1959         /* error in case values were truncated */
1960         if (info.lo_device != info64->lo_device ||
1961             info.lo_rdevice != info64->lo_rdevice ||
1962             info.lo_inode != info64->lo_inode ||
1963             info.lo_offset != info64->lo_offset ||
1964             info.lo_init[0] != info64->lo_init[0] ||
1965             info.lo_init[1] != info64->lo_init[1])
1966                 return -EOVERFLOW;
1967
1968         if (copy_to_user(arg, &info, sizeof(info)))
1969                 return -EFAULT;
1970         return 0;
1971 }
1972
1973 static int
1974 loop_set_status_compat(struct loop_device *lo,
1975                        const struct compat_loop_info __user *arg)
1976 {
1977         struct loop_info64 info64;
1978         int ret;
1979
1980         ret = loop_info64_from_compat(arg, &info64);
1981         if (ret < 0)
1982                 return ret;
1983         return loop_set_status(lo, &info64);
1984 }
1985
1986 static int
1987 loop_get_status_compat(struct loop_device *lo,
1988                        struct compat_loop_info __user *arg)
1989 {
1990         struct loop_info64 info64;
1991         int err;
1992
1993         if (!arg)
1994                 return -EINVAL;
1995         err = loop_get_status(lo, &info64);
1996         if (!err)
1997                 err = loop_info64_to_compat(&info64, arg);
1998         return err;
1999 }
2000
2001 static int lo_compat_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
2002                            unsigned int cmd, unsigned long arg)
2003 {
2004         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
2005         int err;
2006
2007         switch(cmd) {
2008         case LOOP_SET_STATUS:
2009                 err = loop_set_status_compat(lo,
2010                              (const struct compat_loop_info __user *)arg);
2011                 break;
2012         case LOOP_GET_STATUS:
2013                 err = loop_get_status_compat(lo,
2014                                      (struct compat_loop_info __user *)arg);
2015                 break;
2016         case LOOP_SET_CAPACITY:
2017         case LOOP_CLR_FD:
2018         case LOOP_GET_STATUS64:
2019         case LOOP_SET_STATUS64:
2020         case LOOP_CONFIGURE:
2021                 arg = (unsigned long) compat_ptr(arg);
2022                 fallthrough;
2023         case LOOP_SET_FD:
2024         case LOOP_CHANGE_FD:
2025         case LOOP_SET_BLOCK_SIZE:
2026         case LOOP_SET_DIRECT_IO:
2027                 err = lo_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
2028                 break;
2029         default:
2030                 err = -ENOIOCTLCMD;
2031                 break;
2032         }
2033         return err;
2034 }
2035 #endif
2036
2037 static int lo_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
2038 {
2039         struct loop_device *lo = bdev->bd_disk->private_data;
2040         int err;
2041
2042         err = mutex_lock_killable(&lo->lo_mutex);
2043         if (err)
2044                 return err;
2045         if (lo->lo_state == Lo_deleting)
2046                 err = -ENXIO;
2047         else
2048                 atomic_inc(&lo->lo_refcnt);
2049         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
2050         return err;
2051 }
2052
2053 static void lo_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
2054 {
2055         struct loop_device *lo = disk->private_data;
2056
2057         mutex_lock(&lo->lo_mutex);
2058         if (atomic_dec_return(&lo->lo_refcnt))
2059                 goto out_unlock;
2060
2061         if (lo->lo_flags & LO_FLAGS_AUTOCLEAR) {
2062                 if (lo->lo_state != Lo_bound)
2063                         goto out_unlock;
2064                 lo->lo_state = Lo_rundown;
2065                 mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
2066                 /*
2067                  * In autoclear mode, stop the loop thread
2068                  * and remove configuration after last close.
2069                  */
2070                 __loop_clr_fd(lo, true);
2071                 return;
2072         } else if (lo->lo_state == Lo_bound) {
2073                 /*
2074                  * Otherwise keep thread (if running) and config,
2075                  * but flush possible ongoing bios in thread.
2076                  */
2077                 blk_mq_freeze_queue(lo->lo_queue);
2078                 blk_mq_unfreeze_queue(lo->lo_queue);
2079         }
2080
2081 out_unlock:
2082         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
2083 }
2084
2085 static const struct block_device_operations lo_fops = {
2086         .owner =        THIS_MODULE,
2087         .open =         lo_open,
2088         .release =      lo_release,
2089         .ioctl =        lo_ioctl,
2090 #ifdef CONFIG_COMPAT
2091         .compat_ioctl = lo_compat_ioctl,
2092 #endif
2093 };
2094
2095 /*
2096  * And now the modules code and kernel interface.
2097  */
2098 static int max_loop;
2099 module_param(max_loop, int, 0444);
2100 MODULE_PARM_DESC(max_loop, "Maximum number of loop devices");
2101 module_param(max_part, int, 0444);
2102 MODULE_PARM_DESC(max_part, "Maximum number of partitions per loop device");
2103 MODULE_LICENSE("GPL");
2104 MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(LOOP_MAJOR);
2105
2106 int loop_register_transfer(struct loop_func_table *funcs)
2107 {
2108         unsigned int n = funcs->number;
2109
2110         if (n >= MAX_LO_CRYPT || xfer_funcs[n])
2111                 return -EINVAL;
2112         xfer_funcs[n] = funcs;
2113         return 0;
2114 }
2115
2116 static int unregister_transfer_cb(int id, void *ptr, void *data)
2117 {
2118         struct loop_device *lo = ptr;
2119         struct loop_func_table *xfer = data;
2120
2121         mutex_lock(&lo->lo_mutex);
2122         if (lo->lo_encryption == xfer)
2123                 loop_release_xfer(lo);
2124         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
2125         return 0;
2126 }
2127
2128 int loop_unregister_transfer(int number)
2129 {
2130         unsigned int n = number;
2131         struct loop_func_table *xfer;
2132
2133         if (n == 0 || n >= MAX_LO_CRYPT || (xfer = xfer_funcs[n]) == NULL)
2134                 return -EINVAL;
2135
2136         xfer_funcs[n] = NULL;
2137         idr_for_each(&loop_index_idr, &unregister_transfer_cb, xfer);
2138         return 0;
2139 }
2140
2141 EXPORT_SYMBOL(loop_register_transfer);
2142 EXPORT_SYMBOL(loop_unregister_transfer);
2143
2144 static blk_status_t loop_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
2145                 const struct blk_mq_queue_data *bd)
2146 {
2147         struct request *rq = bd->rq;
2148         struct loop_cmd *cmd = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
2149         struct loop_device *lo = rq->q->queuedata;
2150
2151         blk_mq_start_request(rq);
2152
2153         if (lo->lo_state != Lo_bound)
2154                 return BLK_STS_IOERR;
2155
2156         switch (req_op(rq)) {
2157         case REQ_OP_FLUSH:
2158         case REQ_OP_DISCARD:
2159         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
2160                 cmd->use_aio = false;
2161                 break;
2162         default:
2163                 cmd->use_aio = lo->use_dio;
2164                 break;
2165         }
2166
2167         /* always use the first bio's css */
2168         cmd->blkcg_css = NULL;
2169         cmd->memcg_css = NULL;
2170 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
2171         if (rq->bio && rq->bio->bi_blkg) {
2172                 cmd->blkcg_css = &bio_blkcg(rq->bio)->css;
2173 #ifdef CONFIG_MEMCG
2174                 cmd->memcg_css =
2175                         cgroup_get_e_css(cmd->blkcg_css->cgroup,
2176                                         &memory_cgrp_subsys);
2177 #endif
2178         }
2179 #endif
2180         loop_queue_work(lo, cmd);
2181
2182         return BLK_STS_OK;
2183 }
2184
2185 static void loop_handle_cmd(struct loop_cmd *cmd)
2186 {
2187         struct request *rq = blk_mq_rq_from_pdu(cmd);
2188         const bool write = op_is_write(req_op(rq));
2189         struct loop_device *lo = rq->q->queuedata;
2190         int ret = 0;
2191         struct mem_cgroup *old_memcg = NULL;
2192
2193         if (write && (lo->lo_flags & LO_FLAGS_READ_ONLY)) {
2194                 ret = -EIO;
2195                 goto failed;
2196         }
2197
2198         if (cmd->blkcg_css)
2199                 kthread_associate_blkcg(cmd->blkcg_css);
2200         if (cmd->memcg_css)
2201                 old_memcg = set_active_memcg(
2202                         mem_cgroup_from_css(cmd->memcg_css));
2203
2204         ret = do_req_filebacked(lo, rq);
2205
2206         if (cmd->blkcg_css)
2207                 kthread_associate_blkcg(NULL);
2208
2209         if (cmd->memcg_css) {
2210                 set_active_memcg(old_memcg);
2211                 css_put(cmd->memcg_css);
2212         }
2213  failed:
2214         /* complete non-aio request */
2215         if (!cmd->use_aio || ret) {
2216                 if (ret == -EOPNOTSUPP)
2217                         cmd->ret = ret;
2218                 else
2219                         cmd->ret = ret ? -EIO : 0;
2220                 if (likely(!blk_should_fake_timeout(rq->q)))
2221                         blk_mq_complete_request(rq);
2222         }
2223 }
2224
2225 static void loop_set_timer(struct loop_device *lo)
2226 {
2227         timer_reduce(&lo->timer, jiffies + LOOP_IDLE_WORKER_TIMEOUT);
2228 }
2229
2230 static void loop_process_work(struct loop_worker *worker,
2231                         struct list_head *cmd_list, struct loop_device *lo)
2232 {
2233         int orig_flags = current->flags;
2234         struct loop_cmd *cmd;
2235
2236         current->flags |= PF_LOCAL_THROTTLE | PF_MEMALLOC_NOIO;
2237         spin_lock_irq(&lo->lo_work_lock);
2238         while (!list_empty(cmd_list)) {
2239                 cmd = container_of(
2240                         cmd_list->next, struct loop_cmd, list_entry);
2241                 list_del(cmd_list->next);
2242                 spin_unlock_irq(&lo->lo_work_lock);
2243
2244                 loop_handle_cmd(cmd);
2245                 cond_resched();
2246
2247                 spin_lock_irq(&lo->lo_work_lock);
2248         }
2249
2250         /*
2251          * We only add to the idle list if there are no pending cmds
2252          * *and* the worker will not run again which ensures that it
2253          * is safe to free any worker on the idle list
2254          */
2255         if (worker && !work_pending(&worker->work)) {
2256                 worker->last_ran_at = jiffies;
2257                 list_add_tail(&worker->idle_list, &lo->idle_worker_list);
2258                 loop_set_timer(lo);
2259         }
2260         spin_unlock_irq(&lo->lo_work_lock);
2261         current->flags = orig_flags;
2262 }
2263
2264 static void loop_workfn(struct work_struct *work)
2265 {
2266         struct loop_worker *worker =
2267                 container_of(work, struct loop_worker, work);
2268         loop_process_work(worker, &worker->cmd_list, worker->lo);
2269 }
2270
2271 static void loop_rootcg_workfn(struct work_struct *work)
2272 {
2273         struct loop_device *lo =
2274                 container_of(work, struct loop_device, rootcg_work);
2275         loop_process_work(NULL, &lo->rootcg_cmd_list, lo);
2276 }
2277
2278 static void loop_free_idle_workers(struct timer_list *timer)
2279 {
2280         struct loop_device *lo = container_of(timer, struct loop_device, timer);
2281         struct loop_worker *pos, *worker;
2282
2283         spin_lock_irq(&lo->lo_work_lock);
2284         list_for_each_entry_safe(worker, pos, &lo->idle_worker_list,
2285                                 idle_list) {
2286                 if (time_is_after_jiffies(worker->last_ran_at +
2287                                                 LOOP_IDLE_WORKER_TIMEOUT))
2288                         break;
2289                 list_del(&worker->idle_list);
2290                 rb_erase(&worker->rb_node, &lo->worker_tree);
2291                 css_put(worker->blkcg_css);
2292                 kfree(worker);
2293         }
2294         if (!list_empty(&lo->idle_worker_list))
2295                 loop_set_timer(lo);
2296         spin_unlock_irq(&lo->lo_work_lock);
2297 }
2298
2299 static const struct blk_mq_ops loop_mq_ops = {
2300         .queue_rq       = loop_queue_rq,
2301         .complete       = lo_complete_rq,
2302 };
2303
2304 static int loop_add(int i)
2305 {
2306         struct loop_device *lo;
2307         struct gendisk *disk;
2308         int err;
2309
2310         err = -ENOMEM;
2311         lo = kzalloc(sizeof(*lo), GFP_KERNEL);
2312         if (!lo)
2313                 goto out;
2314         lo->lo_state = Lo_unbound;
2315
2316         err = mutex_lock_killable(&loop_ctl_mutex);
2317         if (err)
2318                 goto out_free_dev;
2319
2320         /* allocate id, if @id >= 0, we're requesting that specific id */
2321         if (i >= 0) {
2322                 err = idr_alloc(&loop_index_idr, lo, i, i + 1, GFP_KERNEL);
2323                 if (err == -ENOSPC)
2324                         err = -EEXIST;
2325         } else {
2326                 err = idr_alloc(&loop_index_idr, lo, 0, 0, GFP_KERNEL);
2327         }
2328         if (err < 0)
2329                 goto out_unlock;
2330         i = err;
2331
2332         err = -ENOMEM;
2333         lo->tag_set.ops = &loop_mq_ops;
2334         lo->tag_set.nr_hw_queues = 1;
2335         lo->tag_set.queue_depth = 128;
2336         lo->tag_set.numa_node = NUMA_NO_NODE;
2337         lo->tag_set.cmd_size = sizeof(struct loop_cmd);
2338         lo->tag_set.flags = BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE | BLK_MQ_F_STACKING;
2339         lo->tag_set.driver_data = lo;
2340
2341         err = blk_mq_alloc_tag_set(&lo->tag_set);
2342         if (err)
2343                 goto out_free_idr;
2344
2345         disk = lo->lo_disk = blk_mq_alloc_disk(&lo->tag_set, lo);
2346         if (IS_ERR(disk)) {
2347                 err = PTR_ERR(disk);
2348                 goto out_cleanup_tags;
2349         }
2350         lo->lo_queue = lo->lo_disk->queue;
2351
2352         blk_queue_max_hw_sectors(lo->lo_queue, BLK_DEF_MAX_SECTORS);
2353
2354         /*
2355          * By default, we do buffer IO, so it doesn't make sense to enable
2356          * merge because the I/O submitted to backing file is handled page by
2357          * page. For directio mode, merge does help to dispatch bigger request
2358          * to underlayer disk. We will enable merge once directio is enabled.
2359          */
2360         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, lo->lo_queue);
2361
2362         /*
2363          * Disable partition scanning by default. The in-kernel partition
2364          * scanning can be requested individually per-device during its
2365          * setup. Userspace can always add and remove partitions from all
2366          * devices. The needed partition minors are allocated from the
2367          * extended minor space, the main loop device numbers will continue
2368          * to match the loop minors, regardless of the number of partitions
2369          * used.
2370          *
2371          * If max_part is given, partition scanning is globally enabled for
2372          * all loop devices. The minors for the main loop devices will be
2373          * multiples of max_part.
2374          *
2375          * Note: Global-for-all-devices, set-only-at-init, read-only module
2376          * parameteters like 'max_loop' and 'max_part' make things needlessly
2377          * complicated, are too static, inflexible and may surprise
2378          * userspace tools. Parameters like this in general should be avoided.
2379          */
2380         if (!part_shift)
2381                 disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART_SCAN;
2382         disk->flags |= GENHD_FL_EXT_DEVT;
2383         atomic_set(&lo->lo_refcnt, 0);
2384         mutex_init(&lo->lo_mutex);
2385         lo->lo_number           = i;
2386         spin_lock_init(&lo->lo_lock);
2387         spin_lock_init(&lo->lo_work_lock);
2388         disk->major             = LOOP_MAJOR;
2389         disk->first_minor       = i << part_shift;
2390         disk->minors            = 1 << part_shift;
2391         disk->fops              = &lo_fops;
2392         disk->private_data      = lo;
2393         disk->queue             = lo->lo_queue;
2394         sprintf(disk->disk_name, "loop%d", i);
2395         add_disk(disk);
2396         mutex_unlock(&loop_ctl_mutex);
2397         return i;
2398
2399 out_cleanup_tags:
2400         blk_mq_free_tag_set(&lo->tag_set);
2401 out_free_idr:
2402         idr_remove(&loop_index_idr, i);
2403 out_unlock:
2404         mutex_unlock(&loop_ctl_mutex);
2405 out_free_dev:
2406         kfree(lo);
2407 out:
2408         return err;
2409 }
2410
2411 static void loop_remove(struct loop_device *lo)
2412 {
2413         del_gendisk(lo->lo_disk);
2414         blk_cleanup_disk(lo->lo_disk);
2415         blk_mq_free_tag_set(&lo->tag_set);
2416         mutex_destroy(&lo->lo_mutex);
2417         kfree(lo);
2418 }
2419
2420 static void loop_probe(dev_t dev)
2421 {
2422         int idx = MINOR(dev) >> part_shift;
2423
2424         if (max_loop && idx >= max_loop)
2425                 return;
2426         loop_add(idx);
2427 }
2428
2429 static int loop_control_remove(int idx)
2430 {
2431         struct loop_device *lo;
2432         int ret;
2433
2434         if (idx < 0) {
2435                 pr_warn("deleting an unspecified loop device is not supported.\n");
2436                 return -EINVAL;
2437         }
2438
2439         ret = mutex_lock_killable(&loop_ctl_mutex);
2440         if (ret)
2441                 return ret;
2442
2443         lo = idr_find(&loop_index_idr, idx);
2444         if (!lo) {
2445                 ret = -ENODEV;
2446                 goto out_unlock_ctrl;
2447         }
2448
2449         ret = mutex_lock_killable(&lo->lo_mutex);
2450         if (ret)
2451                 goto out_unlock_ctrl;
2452         if (lo->lo_state != Lo_unbound ||
2453             atomic_read(&lo->lo_refcnt) > 0) {
2454                 mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
2455                 ret = -EBUSY;
2456                 goto out_unlock_ctrl;
2457         }
2458         lo->lo_state = Lo_deleting;
2459         mutex_unlock(&lo->lo_mutex);
2460
2461         idr_remove(&loop_index_idr, lo->lo_number);
2462         loop_remove(lo);
2463 out_unlock_ctrl:
2464         mutex_unlock(&loop_ctl_mutex);
2465         return ret;
2466 }
2467
2468 static int loop_control_get_free(int idx)
2469 {
2470         struct loop_device *lo;
2471         int id, ret;
2472
2473         ret = mutex_lock_killable(&loop_ctl_mutex);
2474         if (ret)
2475                 return ret;
2476         idr_for_each_entry(&loop_index_idr, lo, id) {
2477                 if (lo->lo_state == Lo_unbound)
2478                         goto found;
2479         }
2480         mutex_unlock(&loop_ctl_mutex);
2481         return loop_add(-1);
2482 found:
2483         mutex_unlock(&loop_ctl_mutex);
2484         return id;
2485 }
2486
2487 static long loop_control_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
2488                                unsigned long parm)
2489 {
2490         switch (cmd) {
2491         case LOOP_CTL_ADD:
2492                 return loop_add(parm);
2493         case LOOP_CTL_REMOVE:
2494                 return loop_control_remove(parm);
2495         case LOOP_CTL_GET_FREE:
2496                 return loop_control_get_free(parm);
2497         default:
2498                 return -ENOSYS;
2499         }
2500 }
2501
2502 static const struct file_operations loop_ctl_fops = {
2503         .open           = nonseekable_open,
2504         .unlocked_ioctl = loop_control_ioctl,
2505         .compat_ioctl   = loop_control_ioctl,
2506         .owner          = THIS_MODULE,
2507         .llseek         = noop_llseek,
2508 };
2509
2510 static struct miscdevice loop_misc = {
2511         .minor          = LOOP_CTRL_MINOR,
2512         .name           = "loop-control",
2513         .fops           = &loop_ctl_fops,
2514 };
2515
2516 MODULE_ALIAS_MISCDEV(LOOP_CTRL_MINOR);
2517 MODULE_ALIAS("devname:loop-control");
2518
2519 static int __init loop_init(void)
2520 {
2521         int i, nr;
2522         int err;
2523
2524         part_shift = 0;
2525         if (max_part > 0) {
2526                 part_shift = fls(max_part);
2527
2528                 /*
2529                  * Adjust max_part according to part_shift as it is exported
2530                  * to user space so that user can decide correct minor number
2531                  * if [s]he want to create more devices.
2532                  *
2533                  * Note that -1 is required because partition 0 is reserved
2534                  * for the whole disk.
2535                  */
2536                 max_part = (1UL << part_shift) - 1;
2537         }
2538
2539         if ((1UL << part_shift) > DISK_MAX_PARTS) {
2540                 err = -EINVAL;
2541                 goto err_out;
2542         }
2543
2544         if (max_loop > 1UL << (MINORBITS - part_shift)) {
2545                 err = -EINVAL;
2546                 goto err_out;
2547         }
2548
2549         /*
2550          * If max_loop is specified, create that many devices upfront.
2551          * This also becomes a hard limit. If max_loop is not specified,
2552          * create CONFIG_BLK_DEV_LOOP_MIN_COUNT loop devices at module
2553          * init time. Loop devices can be requested on-demand with the
2554          * /dev/loop-control interface, or be instantiated by accessing
2555          * a 'dead' device node.
2556          */
2557         if (max_loop)
2558                 nr = max_loop;
2559         else
2560                 nr = CONFIG_BLK_DEV_LOOP_MIN_COUNT;
2561
2562         err = misc_register(&loop_misc);
2563         if (err < 0)
2564                 goto err_out;
2565
2566
2567         if (__register_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop", loop_probe)) {
2568                 err = -EIO;
2569                 goto misc_out;
2570         }
2571
2572         /* pre-create number of devices given by config or max_loop */
2573         for (i = 0; i < nr; i++)
2574                 loop_add(i);
2575
2576         printk(KERN_INFO "loop: module loaded\n");
2577         return 0;
2578
2579 misc_out:
2580         misc_deregister(&loop_misc);
2581 err_out:
2582         return err;
2583 }
2584
2585 static void __exit loop_exit(void)
2586 {
2587         struct loop_device *lo;
2588         int id;
2589
2590         unregister_blkdev(LOOP_MAJOR, "loop");
2591         misc_deregister(&loop_misc);
2592
2593         mutex_lock(&loop_ctl_mutex);
2594         idr_for_each_entry(&loop_index_idr, lo, id)
2595                 loop_remove(lo);
2596         mutex_unlock(&loop_ctl_mutex);
2597
2598         idr_destroy(&loop_index_idr);
2599 }
2600
2601 module_init(loop_init);
2602 module_exit(loop_exit);
2603
2604 #ifndef MODULE
2605 static int __init max_loop_setup(char *str)
2606 {
2607         max_loop = simple_strtol(str, NULL, 0);
2608         return 1;
2609 }
2610
2611 __setup("max_loop=", max_loop_setup);
2612 #endif