block/blk-crypto-fallback.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright 2019 Google LLC
   4  */
   5
   6 /*
   7  * Refer to Documentation/block/inline-encryption.rst for detailed explanation.
   8  */
   9
  10 #define pr_fmt(fmt) "blk-crypto-fallback: " fmt
  11
  12 #include <crypto/skcipher.h>
  13 #include <linux/blk-cgroup.h>
  14 #include <linux/blk-crypto.h>
  15 #include <linux/blkdev.h>
  16 #include <linux/crypto.h>
  17 #include <linux/keyslot-manager.h>
  18 #include <linux/mempool.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/random.h>
  21
  22 #include "blk-crypto-internal.h"
  23
  24 static unsigned int num_prealloc_bounce_pg = 32;
  25 module_param(num_prealloc_bounce_pg, uint, 0);
  26 MODULE_PARM_DESC(num_prealloc_bounce_pg,
  27                  "Number of preallocated bounce pages for the blk-crypto crypto API fallback");
  28
  29 static unsigned int blk_crypto_num_keyslots = 100;
  30 module_param_named(num_keyslots, blk_crypto_num_keyslots, uint, 0);
  31 MODULE_PARM_DESC(num_keyslots,
  32                  "Number of keyslots for the blk-crypto crypto API fallback");
  33
  34 static unsigned int num_prealloc_fallback_crypt_ctxs = 128;
  35 module_param(num_prealloc_fallback_crypt_ctxs, uint, 0);
  36 MODULE_PARM_DESC(num_prealloc_crypt_fallback_ctxs,
  37                  "Number of preallocated bio fallback crypto contexts for blk-crypto to use during crypto API fallback");
  38
  39 struct bio_fallback_crypt_ctx {
  40         struct bio_crypt_ctx crypt_ctx;
  41         /*
  42          * Copy of the bvec_iter when this bio was submitted.
  43          * We only want to en/decrypt the part of the bio as described by the
  44          * bvec_iter upon submission because bio might be split before being
  45          * resubmitted
  46          */
  47         struct bvec_iter crypt_iter;
  48         union {
  49                 struct {
  50                         struct work_struct work;
  51                         struct bio *bio;
  52                 };
  53                 struct {
  54                         void *bi_private_orig;
  55                         bio_end_io_t *bi_end_io_orig;
  56                 };
  57         };
  58 };
  59
  60 static struct kmem_cache *bio_fallback_crypt_ctx_cache;
  61 static mempool_t *bio_fallback_crypt_ctx_pool;
  62
  63 /*
  64  * Allocating a crypto tfm during I/O can deadlock, so we have to preallocate
  65  * all of a mode's tfms when that mode starts being used. Since each mode may
  66  * need all the keyslots at some point, each mode needs its own tfm for each
  67  * keyslot; thus, a keyslot may contain tfms for multiple modes.  However, to
  68  * match the behavior of real inline encryption hardware (which only supports a
  69  * single encryption context per keyslot), we only allow one tfm per keyslot to
  70  * be used at a time - the rest of the unused tfms have their keys cleared.
  71  */
  72 static DEFINE_MUTEX(tfms_init_lock);
  73 static bool tfms_inited[BLK_ENCRYPTION_MODE_MAX];
  74
  75 static struct blk_crypto_keyslot {
  76         enum blk_crypto_mode_num crypto_mode;
  77         struct crypto_skcipher *tfms[BLK_ENCRYPTION_MODE_MAX];
  78 } *blk_crypto_keyslots;
  79
  80 static struct blk_keyslot_manager blk_crypto_ksm;
  81 static struct workqueue_struct *blk_crypto_wq;
  82 static mempool_t *blk_crypto_bounce_page_pool;
  83
  84 /*
  85  * This is the key we set when evicting a keyslot. This *should* be the all 0's
  86  * key, but AES-XTS rejects that key, so we use some random bytes instead.
  87  */
  88 static u8 blank_key[BLK_CRYPTO_MAX_KEY_SIZE];
  89
  90 static void blk_crypto_evict_keyslot(unsigned int slot)
  91 {
  92         struct blk_crypto_keyslot *slotp = &blk_crypto_keyslots[slot];
  93         enum blk_crypto_mode_num crypto_mode = slotp->crypto_mode;
  94         int err;
  95
  96         WARN_ON(slotp->crypto_mode == BLK_ENCRYPTION_MODE_INVALID);
  97
  98         /* Clear the key in the skcipher */
  99         err = crypto_skcipher_setkey(slotp->tfms[crypto_mode], blank_key,
 100                                      blk_crypto_modes[crypto_mode].keysize);
 101         WARN_ON(err);
 102         slotp->crypto_mode = BLK_ENCRYPTION_MODE_INVALID;
 103 }
 104
 105 static int blk_crypto_keyslot_program(struct blk_keyslot_manager *ksm,
 106                                       const struct blk_crypto_key *key,
 107                                       unsigned int slot)
 108 {
 109         struct blk_crypto_keyslot *slotp = &blk_crypto_keyslots[slot];
 110         const enum blk_crypto_mode_num crypto_mode =
 111                                                 key->crypto_cfg.crypto_mode;
 112         int err;
 113
 114         if (crypto_mode != slotp->crypto_mode &&
 115             slotp->crypto_mode != BLK_ENCRYPTION_MODE_INVALID)
 116                 blk_crypto_evict_keyslot(slot);
 117
 118         slotp->crypto_mode = crypto_mode;
 119         err = crypto_skcipher_setkey(slotp->tfms[crypto_mode], key->raw,
 120                                      key->size);
 121         if (err) {
 122                 blk_crypto_evict_keyslot(slot);
 123                 return err;
 124         }
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 static int blk_crypto_keyslot_evict(struct blk_keyslot_manager *ksm,
 129                                     const struct blk_crypto_key *key,
 130                                     unsigned int slot)
 131 {
 132         blk_crypto_evict_keyslot(slot);
 133         return 0;
 134 }
 135
 136 /*
 137  * The crypto API fallback KSM ops - only used for a bio when it specifies a
 138  * blk_crypto_key that was not supported by the device's inline encryption
 139  * hardware.
 140  */
 141 static const struct blk_ksm_ll_ops blk_crypto_ksm_ll_ops = {
 142         .keyslot_program        = blk_crypto_keyslot_program,
 143         .keyslot_evict          = blk_crypto_keyslot_evict,
 144 };
 145
 146 static void blk_crypto_fallback_encrypt_endio(struct bio *enc_bio)
 147 {
 148         struct bio *src_bio = enc_bio->bi_private;
 149         int i;
 150
 151         for (i = 0; i < enc_bio->bi_vcnt; i++)
 152                 mempool_free(enc_bio->bi_io_vec[i].bv_page,
 153                              blk_crypto_bounce_page_pool);
 154
 155         src_bio->bi_status = enc_bio->bi_status;
 156
 157         bio_put(enc_bio);
 158         bio_endio(src_bio);
 159 }
 160
 161 static struct bio *blk_crypto_clone_bio(struct bio *bio_src)
 162 {
 163         struct bvec_iter iter;
 164         struct bio_vec bv;
 165         struct bio *bio;
 166
 167         bio = bio_kmalloc(GFP_NOIO, bio_segments(bio_src));
 168         if (!bio)
 169                 return NULL;
 170         bio->bi_bdev            = bio_src->bi_bdev;
 171         if (bio_flagged(bio_src, BIO_REMAPPED))
 172                 bio_set_flag(bio, BIO_REMAPPED);
 173         bio->bi_opf             = bio_src->bi_opf;
 174         bio->bi_ioprio          = bio_src->bi_ioprio;
 175         bio->bi_write_hint      = bio_src->bi_write_hint;
 176         bio->bi_iter.bi_sector  = bio_src->bi_iter.bi_sector;
 177         bio->bi_iter.bi_size    = bio_src->bi_iter.bi_size;
 178
 179         bio_for_each_segment(bv, bio_src, iter)
 180                 bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt++] = bv;
 181
 182         bio_clone_blkg_association(bio, bio_src);
 183         blkcg_bio_issue_init(bio);
 184
 185         return bio;
 186 }
 187
 188 static bool blk_crypto_alloc_cipher_req(struct blk_ksm_keyslot *slot,
 189                                         struct skcipher_request **ciph_req_ret,
 190                                         struct crypto_wait *wait)
 191 {
 192         struct skcipher_request *ciph_req;
 193         const struct blk_crypto_keyslot *slotp;
 194         int keyslot_idx = blk_ksm_get_slot_idx(slot);
 195
 196         slotp = &blk_crypto_keyslots[keyslot_idx];
 197         ciph_req = skcipher_request_alloc(slotp->tfms[slotp->crypto_mode],
 198                                           GFP_NOIO);
 199         if (!ciph_req)
 200                 return false;
 201
 202         skcipher_request_set_callback(ciph_req,
 203                                       CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG |
 204                                       CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 205                                       crypto_req_done, wait);
 206         *ciph_req_ret = ciph_req;
 207
 208         return true;
 209 }
 210
 211 static bool blk_crypto_split_bio_if_needed(struct bio **bio_ptr)
 212 {
 213         struct bio *bio = *bio_ptr;
 214         unsigned int i = 0;
 215         unsigned int num_sectors = 0;
 216         struct bio_vec bv;
 217         struct bvec_iter iter;
 218
 219         bio_for_each_segment(bv, bio, iter) {
 220                 num_sectors += bv.bv_len >> SECTOR_SHIFT;
 221                 if (++i == BIO_MAX_PAGES)
 222                         break;
 223         }
 224         if (num_sectors < bio_sectors(bio)) {
 225                 struct bio *split_bio;
 226
 227                 split_bio = bio_split(bio, num_sectors, GFP_NOIO, NULL);
 228                 if (!split_bio) {
 229                         bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 230                         return false;
 231                 }
 232                 bio_chain(split_bio, bio);
 233                 submit_bio_noacct(bio);
 234                 *bio_ptr = split_bio;
 235         }
 236
 237         return true;
 238 }
 239
 240 union blk_crypto_iv {
 241         __le64 dun[BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE];
 242         u8 bytes[BLK_CRYPTO_MAX_IV_SIZE];
 243 };
 244
 245 static void blk_crypto_dun_to_iv(const u64 dun[BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE],
 246                                  union blk_crypto_iv *iv)
 247 {
 248         int i;
 249
 250         for (i = 0; i < BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE; i++)
 251                 iv->dun[i] = cpu_to_le64(dun[i]);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * The crypto API fallback's encryption routine.
 256  * Allocate a bounce bio for encryption, encrypt the input bio using crypto API,
 257  * and replace *bio_ptr with the bounce bio. May split input bio if it's too
 258  * large. Returns true on success. Returns false and sets bio->bi_status on
 259  * error.
 260  */
 261 static bool blk_crypto_fallback_encrypt_bio(struct bio **bio_ptr)
 262 {
 263         struct bio *src_bio, *enc_bio;
 264         struct bio_crypt_ctx *bc;
 265         struct blk_ksm_keyslot *slot;
 266         int data_unit_size;
 267         struct skcipher_request *ciph_req = NULL;
 268         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 269         u64 curr_dun[BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE];
 270         struct scatterlist src, dst;
 271         union blk_crypto_iv iv;
 272         unsigned int i, j;
 273         bool ret = false;
 274         blk_status_t blk_st;
 275
 276         /* Split the bio if it's too big for single page bvec */
 277         if (!blk_crypto_split_bio_if_needed(bio_ptr))
 278                 return false;
 279
 280         src_bio = *bio_ptr;
 281         bc = src_bio->bi_crypt_context;
 282         data_unit_size = bc->bc_key->crypto_cfg.data_unit_size;
 283
 284         /* Allocate bounce bio for encryption */
 285         enc_bio = blk_crypto_clone_bio(src_bio);
 286         if (!enc_bio) {
 287                 src_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 288                 return false;
 289         }
 290
 291         /*
 292          * Use the crypto API fallback keyslot manager to get a crypto_skcipher
 293          * for the algorithm and key specified for this bio.
 294          */
 295         blk_st = blk_ksm_get_slot_for_key(&blk_crypto_ksm, bc->bc_key, &slot);
 296         if (blk_st != BLK_STS_OK) {
 297                 src_bio->bi_status = blk_st;
 298                 goto out_put_enc_bio;
 299         }
 300
 301         /* and then allocate an skcipher_request for it */
 302         if (!blk_crypto_alloc_cipher_req(slot, &ciph_req, &wait)) {
 303                 src_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 304                 goto out_release_keyslot;
 305         }
 306
 307         memcpy(curr_dun, bc->bc_dun, sizeof(curr_dun));
 308         sg_init_table(&src, 1);
 309         sg_init_table(&dst, 1);
 310
 311         skcipher_request_set_crypt(ciph_req, &src, &dst, data_unit_size,
 312                                    iv.bytes);
 313
 314         /* Encrypt each page in the bounce bio */
 315         for (i = 0; i < enc_bio->bi_vcnt; i++) {
 316                 struct bio_vec *enc_bvec = &enc_bio->bi_io_vec[i];
 317                 struct page *plaintext_page = enc_bvec->bv_page;
 318                 struct page *ciphertext_page =
 319                         mempool_alloc(blk_crypto_bounce_page_pool, GFP_NOIO);
 320
 321                 enc_bvec->bv_page = ciphertext_page;
 322
 323                 if (!ciphertext_page) {
 324                         src_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 325                         goto out_free_bounce_pages;
 326                 }
 327
 328                 sg_set_page(&src, plaintext_page, data_unit_size,
 329                             enc_bvec->bv_offset);
 330                 sg_set_page(&dst, ciphertext_page, data_unit_size,
 331                             enc_bvec->bv_offset);
 332
 333                 /* Encrypt each data unit in this page */
 334                 for (j = 0; j < enc_bvec->bv_len; j += data_unit_size) {
 335                         blk_crypto_dun_to_iv(curr_dun, &iv);
 336                         if (crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(ciph_req),
 337                                             &wait)) {
 338                                 i++;
 339                                 src_bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 340                                 goto out_free_bounce_pages;
 341                         }
 342                         bio_crypt_dun_increment(curr_dun, 1);
 343                         src.offset += data_unit_size;
 344                         dst.offset += data_unit_size;
 345                 }
 346         }
 347
 348         enc_bio->bi_private = src_bio;
 349         enc_bio->bi_end_io = blk_crypto_fallback_encrypt_endio;
 350         *bio_ptr = enc_bio;
 351         ret = true;
 352
 353         enc_bio = NULL;
 354         goto out_free_ciph_req;
 355
 356 out_free_bounce_pages:
 357         while (i > 0)
 358                 mempool_free(enc_bio->bi_io_vec[--i].bv_page,
 359                              blk_crypto_bounce_page_pool);
 360 out_free_ciph_req:
 361         skcipher_request_free(ciph_req);
 362 out_release_keyslot:
 363         blk_ksm_put_slot(slot);
 364 out_put_enc_bio:
 365         if (enc_bio)
 366                 bio_put(enc_bio);
 367
 368         return ret;
 369 }
 370
 371 /*
 372  * The crypto API fallback's main decryption routine.
 373  * Decrypts input bio in place, and calls bio_endio on the bio.
 374  */
 375 static void blk_crypto_fallback_decrypt_bio(struct work_struct *work)
 376 {
 377         struct bio_fallback_crypt_ctx *f_ctx =
 378                 container_of(work, struct bio_fallback_crypt_ctx, work);
 379         struct bio *bio = f_ctx->bio;
 380         struct bio_crypt_ctx *bc = &f_ctx->crypt_ctx;
 381         struct blk_ksm_keyslot *slot;
 382         struct skcipher_request *ciph_req = NULL;
 383         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 384         u64 curr_dun[BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE];
 385         union blk_crypto_iv iv;
 386         struct scatterlist sg;
 387         struct bio_vec bv;
 388         struct bvec_iter iter;
 389         const int data_unit_size = bc->bc_key->crypto_cfg.data_unit_size;
 390         unsigned int i;
 391         blk_status_t blk_st;
 392
 393         /*
 394          * Use the crypto API fallback keyslot manager to get a crypto_skcipher
 395          * for the algorithm and key specified for this bio.
 396          */
 397         blk_st = blk_ksm_get_slot_for_key(&blk_crypto_ksm, bc->bc_key, &slot);
 398         if (blk_st != BLK_STS_OK) {
 399                 bio->bi_status = blk_st;
 400                 goto out_no_keyslot;
 401         }
 402
 403         /* and then allocate an skcipher_request for it */
 404         if (!blk_crypto_alloc_cipher_req(slot, &ciph_req, &wait)) {
 405                 bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 406                 goto out;
 407         }
 408
 409         memcpy(curr_dun, bc->bc_dun, sizeof(curr_dun));
 410         sg_init_table(&sg, 1);
 411         skcipher_request_set_crypt(ciph_req, &sg, &sg, data_unit_size,
 412                                    iv.bytes);
 413
 414         /* Decrypt each segment in the bio */
 415         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, f_ctx->crypt_iter) {
 416                 struct page *page = bv.bv_page;
 417
 418                 sg_set_page(&sg, page, data_unit_size, bv.bv_offset);
 419
 420                 /* Decrypt each data unit in the segment */
 421                 for (i = 0; i < bv.bv_len; i += data_unit_size) {
 422                         blk_crypto_dun_to_iv(curr_dun, &iv);
 423                         if (crypto_wait_req(crypto_skcipher_decrypt(ciph_req),
 424                                             &wait)) {
 425                                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 426                                 goto out;
 427                         }
 428                         bio_crypt_dun_increment(curr_dun, 1);
 429                         sg.offset += data_unit_size;
 430                 }
 431         }
 432
 433 out:
 434         skcipher_request_free(ciph_req);
 435         blk_ksm_put_slot(slot);
 436 out_no_keyslot:
 437         mempool_free(f_ctx, bio_fallback_crypt_ctx_pool);
 438         bio_endio(bio);
 439 }
 440
 441 /**
 442  * blk_crypto_fallback_decrypt_endio - queue bio for fallback decryption
 443  *
 444  * @bio: the bio to queue
 445  *
 446  * Restore bi_private and bi_end_io, and queue the bio for decryption into a
 447  * workqueue, since this function will be called from an atomic context.
 448  */
 449 static void blk_crypto_fallback_decrypt_endio(struct bio *bio)
 450 {
 451         struct bio_fallback_crypt_ctx *f_ctx = bio->bi_private;
 452
 453         bio->bi_private = f_ctx->bi_private_orig;
 454         bio->bi_end_io = f_ctx->bi_end_io_orig;
 455
 456         /* If there was an IO error, don't queue for decrypt. */
 457         if (bio->bi_status) {
 458                 mempool_free(f_ctx, bio_fallback_crypt_ctx_pool);
 459                 bio_endio(bio);
 460                 return;
 461         }
 462
 463         INIT_WORK(&f_ctx->work, blk_crypto_fallback_decrypt_bio);
 464         f_ctx->bio = bio;
 465         queue_work(blk_crypto_wq, &f_ctx->work);
 466 }
 467
 468 /**
 469  * blk_crypto_fallback_bio_prep - Prepare a bio to use fallback en/decryption
 470  *
 471  * @bio_ptr: pointer to the bio to prepare
 472  *
 473  * If bio is doing a WRITE operation, this splits the bio into two parts if it's
 474  * too big (see blk_crypto_split_bio_if_needed). It then allocates a bounce bio
 475  * for the first part, encrypts it, and update bio_ptr to point to the bounce
 476  * bio.
 477  *
 478  * For a READ operation, we mark the bio for decryption by using bi_private and
 479  * bi_end_io.
 480  *
 481  * In either case, this function will make the bio look like a regular bio (i.e.
 482  * as if no encryption context was ever specified) for the purposes of the rest
 483  * of the stack except for blk-integrity (blk-integrity and blk-crypto are not
 484  * currently supported together).
 485  *
 486  * Return: true on success. Sets bio->bi_status and returns false on error.
 487  */
 488 bool blk_crypto_fallback_bio_prep(struct bio **bio_ptr)
 489 {
 490         struct bio *bio = *bio_ptr;
 491         struct bio_crypt_ctx *bc = bio->bi_crypt_context;
 492         struct bio_fallback_crypt_ctx *f_ctx;
 493
 494         if (WARN_ON_ONCE(!tfms_inited[bc->bc_key->crypto_cfg.crypto_mode])) {
 495                 /* User didn't call blk_crypto_start_using_key() first */
 496                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 497                 return false;
 498         }
 499
 500         if (!blk_ksm_crypto_cfg_supported(&blk_crypto_ksm,
 501                                           &bc->bc_key->crypto_cfg)) {
 502                 bio->bi_status = BLK_STS_NOTSUPP;
 503                 return false;
 504         }
 505
 506         if (bio_data_dir(bio) == WRITE)
 507                 return blk_crypto_fallback_encrypt_bio(bio_ptr);
 508
 509         /*
 510          * bio READ case: Set up a f_ctx in the bio's bi_private and set the
 511          * bi_end_io appropriately to trigger decryption when the bio is ended.
 512          */
 513         f_ctx = mempool_alloc(bio_fallback_crypt_ctx_pool, GFP_NOIO);
 514         f_ctx->crypt_ctx = *bc;
 515         f_ctx->crypt_iter = bio->bi_iter;
 516         f_ctx->bi_private_orig = bio->bi_private;
 517         f_ctx->bi_end_io_orig = bio->bi_end_io;
 518         bio->bi_private = (void *)f_ctx;
 519         bio->bi_end_io = blk_crypto_fallback_decrypt_endio;
 520         bio_crypt_free_ctx(bio);
 521
 522         return true;
 523 }
 524
 525 int blk_crypto_fallback_evict_key(const struct blk_crypto_key *key)
 526 {
 527         return blk_ksm_evict_key(&blk_crypto_ksm, key);
 528 }
 529
 530 static bool blk_crypto_fallback_inited;
 531 static int blk_crypto_fallback_init(void)
 532 {
 533         int i;
 534         int err;
 535
 536         if (blk_crypto_fallback_inited)
 537                 return 0;
 538
 539         prandom_bytes(blank_key, BLK_CRYPTO_MAX_KEY_SIZE);
 540
 541         err = blk_ksm_init(&blk_crypto_ksm, blk_crypto_num_keyslots);
 542         if (err)
 543                 goto out;
 544         err = -ENOMEM;
 545
 546         blk_crypto_ksm.ksm_ll_ops = blk_crypto_ksm_ll_ops;
 547         blk_crypto_ksm.max_dun_bytes_supported = BLK_CRYPTO_MAX_IV_SIZE;
 548
 549         /* All blk-crypto modes have a crypto API fallback. */
 550         for (i = 0; i < BLK_ENCRYPTION_MODE_MAX; i++)
 551                 blk_crypto_ksm.crypto_modes_supported[i] = 0xFFFFFFFF;
 552         blk_crypto_ksm.crypto_modes_supported[BLK_ENCRYPTION_MODE_INVALID] = 0;
 553
 554         blk_crypto_wq = alloc_workqueue("blk_crypto_wq",
 555                                         WQ_UNBOUND | WQ_HIGHPRI |
 556                                         WQ_MEM_RECLAIM, num_online_cpus());
 557         if (!blk_crypto_wq)
 558                 goto fail_free_ksm;
 559
 560         blk_crypto_keyslots = kcalloc(blk_crypto_num_keyslots,
 561                                       sizeof(blk_crypto_keyslots[0]),
 562                                       GFP_KERNEL);
 563         if (!blk_crypto_keyslots)
 564                 goto fail_free_wq;
 565
 566         blk_crypto_bounce_page_pool =
 567                 mempool_create_page_pool(num_prealloc_bounce_pg, 0);
 568         if (!blk_crypto_bounce_page_pool)
 569                 goto fail_free_keyslots;
 570
 571         bio_fallback_crypt_ctx_cache = KMEM_CACHE(bio_fallback_crypt_ctx, 0);
 572         if (!bio_fallback_crypt_ctx_cache)
 573                 goto fail_free_bounce_page_pool;
 574
 575         bio_fallback_crypt_ctx_pool =
 576                 mempool_create_slab_pool(num_prealloc_fallback_crypt_ctxs,
 577                                          bio_fallback_crypt_ctx_cache);
 578         if (!bio_fallback_crypt_ctx_pool)
 579                 goto fail_free_crypt_ctx_cache;
 580
 581         blk_crypto_fallback_inited = true;
 582
 583         return 0;
 584 fail_free_crypt_ctx_cache:
 585         kmem_cache_destroy(bio_fallback_crypt_ctx_cache);
 586 fail_free_bounce_page_pool:
 587         mempool_destroy(blk_crypto_bounce_page_pool);
 588 fail_free_keyslots:
 589         kfree(blk_crypto_keyslots);
 590 fail_free_wq:
 591         destroy_workqueue(blk_crypto_wq);
 592 fail_free_ksm:
 593         blk_ksm_destroy(&blk_crypto_ksm);
 594 out:
 595         return err;
 596 }
 597
 598 /*
 599  * Prepare blk-crypto-fallback for the specified crypto mode.
 600  * Returns -ENOPKG if the needed crypto API support is missing.
 601  */
 602 int blk_crypto_fallback_start_using_mode(enum blk_crypto_mode_num mode_num)
 603 {
 604         const char *cipher_str = blk_crypto_modes[mode_num].cipher_str;
 605         struct blk_crypto_keyslot *slotp;
 606         unsigned int i;
 607         int err = 0;
 608
 609         /*
 610          * Fast path
 611          * Ensure that updates to blk_crypto_keyslots[i].tfms[mode_num]
 612          * for each i are visible before we try to access them.
 613          */
 614         if (likely(smp_load_acquire(&tfms_inited[mode_num])))
 615                 return 0;
 616
 617         mutex_lock(&tfms_init_lock);
 618         if (tfms_inited[mode_num])
 619                 goto out;
 620
 621         err = blk_crypto_fallback_init();
 622         if (err)
 623                 goto out;
 624
 625         for (i = 0; i < blk_crypto_num_keyslots; i++) {
 626                 slotp = &blk_crypto_keyslots[i];
 627                 slotp->tfms[mode_num] = crypto_alloc_skcipher(cipher_str, 0, 0);
 628                 if (IS_ERR(slotp->tfms[mode_num])) {
 629                         err = PTR_ERR(slotp->tfms[mode_num]);
 630                         if (err == -ENOENT) {
 631                                 pr_warn_once("Missing crypto API support for \"%s\"\n",
 632                                              cipher_str);
 633                                 err = -ENOPKG;
 634                         }
 635                         slotp->tfms[mode_num] = NULL;
 636                         goto out_free_tfms;
 637                 }
 638
 639                 crypto_skcipher_set_flags(slotp->tfms[mode_num],
 640                                           CRYPTO_TFM_REQ_FORBID_WEAK_KEYS);
 641         }
 642
 643         /*
 644          * Ensure that updates to blk_crypto_keyslots[i].tfms[mode_num]
 645          * for each i are visible before we set tfms_inited[mode_num].
 646          */
 647         smp_store_release(&tfms_inited[mode_num], true);
 648         goto out;
 649
 650 out_free_tfms:
 651         for (i = 0; i < blk_crypto_num_keyslots; i++) {
 652                 slotp = &blk_crypto_keyslots[i];
 653                 crypto_free_skcipher(slotp->tfms[mode_num]);
 654                 slotp->tfms[mode_num] = NULL;
 655         }
 656 out:
 657         mutex_unlock(&tfms_init_lock);
 658         return err;
 659 }