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-crypto.h>
  14 #include <linux/blk-crypto-profile.h>
  15 #include <linux/blkdev.h>
  16 #include <linux/crypto.h>
  17 #include <linux/mempool.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/random.h>
  20 #include <linux/scatterlist.h>
  21
  22 #include "blk-cgroup.h"
  23 #include "blk-crypto-internal.h"
  24
  25 static unsigned int num_prealloc_bounce_pg = 32;
  26 module_param(num_prealloc_bounce_pg, uint, 0);
  27 MODULE_PARM_DESC(num_prealloc_bounce_pg,
  28                  "Number of preallocated bounce pages for the blk-crypto crypto API fallback");
  29
  30 static unsigned int blk_crypto_num_keyslots = 100;
  31 module_param_named(num_keyslots, blk_crypto_num_keyslots, uint, 0);
  32 MODULE_PARM_DESC(num_keyslots,
  33                  "Number of keyslots for the blk-crypto crypto API fallback");
  34
  35 static unsigned int num_prealloc_fallback_crypt_ctxs = 128;
  36 module_param(num_prealloc_fallback_crypt_ctxs, uint, 0);
  37 MODULE_PARM_DESC(num_prealloc_crypt_fallback_ctxs,
  38                  "Number of preallocated bio fallback crypto contexts for blk-crypto to use during crypto API fallback");
  39
  40 struct bio_fallback_crypt_ctx {
  41         struct bio_crypt_ctx crypt_ctx;
  42         /*
  43          * Copy of the bvec_iter when this bio was submitted.
  44          * We only want to en/decrypt the part of the bio as described by the
  45          * bvec_iter upon submission because bio might be split before being
  46          * resubmitted
  47          */
  48         struct bvec_iter crypt_iter;
  49         union {
  50                 struct {
  51                         struct work_struct work;
  52                         struct bio *bio;
  53                 };
  54                 struct {
  55                         void *bi_private_orig;
  56                         bio_end_io_t *bi_end_io_orig;
  57                 };
  58         };
  59 };
  60
  61 static struct kmem_cache *bio_fallback_crypt_ctx_cache;
  62 static mempool_t *bio_fallback_crypt_ctx_pool;
  63
  64 /*
  65  * Allocating a crypto tfm during I/O can deadlock, so we have to preallocate
  66  * all of a mode's tfms when that mode starts being used. Since each mode may
  67  * need all the keyslots at some point, each mode needs its own tfm for each
  68  * keyslot; thus, a keyslot may contain tfms for multiple modes.  However, to
  69  * match the behavior of real inline encryption hardware (which only supports a
  70  * single encryption context per keyslot), we only allow one tfm per keyslot to
  71  * be used at a time - the rest of the unused tfms have their keys cleared.
  72  */
  73 static DEFINE_MUTEX(tfms_init_lock);
  74 static bool tfms_inited[BLK_ENCRYPTION_MODE_MAX];
  75
  76 static struct blk_crypto_fallback_keyslot {
  77         enum blk_crypto_mode_num crypto_mode;
  78         struct crypto_skcipher *tfms[BLK_ENCRYPTION_MODE_MAX];
  79 } *blk_crypto_keyslots;
  80
  81 static struct blk_crypto_profile *blk_crypto_fallback_profile;
  82 static struct workqueue_struct *blk_crypto_wq;
  83 static mempool_t *blk_crypto_bounce_page_pool;
  84 static struct bio_set crypto_bio_split;
  85
  86 /*
  87  * This is the key we set when evicting a keyslot. This *should* be the all 0's
  88  * key, but AES-XTS rejects that key, so we use some random bytes instead.
  89  */
  90 static u8 blank_key[BLK_CRYPTO_MAX_KEY_SIZE];
  91
  92 static void blk_crypto_fallback_evict_keyslot(unsigned int slot)
  93 {
  94         struct blk_crypto_fallback_keyslot *slotp = &blk_crypto_keyslots[slot];
  95         enum blk_crypto_mode_num crypto_mode = slotp->crypto_mode;
  96         int err;
  97
  98         WARN_ON(slotp->crypto_mode == BLK_ENCRYPTION_MODE_INVALID);
  99
 100         /* Clear the key in the skcipher */
 101         err = crypto_skcipher_setkey(slotp->tfms[crypto_mode], blank_key,
 102                                      blk_crypto_modes[crypto_mode].keysize);
 103         WARN_ON(err);
 104         slotp->crypto_mode = BLK_ENCRYPTION_MODE_INVALID;
 105 }
 106
 107 static int
 108 blk_crypto_fallback_keyslot_program(struct blk_crypto_profile *profile,
 109                                     const struct blk_crypto_key *key,
 110                                     unsigned int slot)
 111 {
 112         struct blk_crypto_fallback_keyslot *slotp = &blk_crypto_keyslots[slot];
 113         const enum blk_crypto_mode_num crypto_mode =
 114                                                 key->crypto_cfg.crypto_mode;
 115         int err;
 116
 117         if (crypto_mode != slotp->crypto_mode &&
 118             slotp->crypto_mode != BLK_ENCRYPTION_MODE_INVALID)
 119                 blk_crypto_fallback_evict_keyslot(slot);
 120
 121         slotp->crypto_mode = crypto_mode;
 122         err = crypto_skcipher_setkey(slotp->tfms[crypto_mode], key->raw,
 123                                      key->size);
 124         if (err) {
 125                 blk_crypto_fallback_evict_keyslot(slot);
 126                 return err;
 127         }
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 static int blk_crypto_fallback_keyslot_evict(struct blk_crypto_profile *profile,
 132                                              const struct blk_crypto_key *key,
 133                                              unsigned int slot)
 134 {
 135         blk_crypto_fallback_evict_keyslot(slot);
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static const struct blk_crypto_ll_ops blk_crypto_fallback_ll_ops = {
 140         .keyslot_program        = blk_crypto_fallback_keyslot_program,
 141         .keyslot_evict          = blk_crypto_fallback_keyslot_evict,
 142 };
 143
 144 static void blk_crypto_fallback_encrypt_endio(struct bio *enc_bio)
 145 {
 146         struct bio *src_bio = enc_bio->bi_private;
 147         int i;
 148
 149         for (i = 0; i < enc_bio->bi_vcnt; i++)
 150                 mempool_free(enc_bio->bi_io_vec[i].bv_page,
 151                              blk_crypto_bounce_page_pool);
 152
 153         src_bio->bi_status = enc_bio->bi_status;
 154
 155         bio_uninit(enc_bio);
 156         kfree(enc_bio);
 157         bio_endio(src_bio);
 158 }
 159
 160 static struct bio *blk_crypto_fallback_clone_bio(struct bio *bio_src)
 161 {
 162         unsigned int nr_segs = bio_segments(bio_src);
 163         struct bvec_iter iter;
 164         struct bio_vec bv;
 165         struct bio *bio;
 166
 167         bio = bio_kmalloc(nr_segs, GFP_NOIO);
 168         if (!bio)
 169                 return NULL;
 170         bio_init(bio, bio_src->bi_bdev, bio->bi_inline_vecs, nr_segs,
 171                  bio_src->bi_opf);
 172         if (bio_flagged(bio_src, BIO_REMAPPED))
 173                 bio_set_flag(bio, BIO_REMAPPED);
 174         bio->bi_ioprio          = bio_src->bi_ioprio;
 175         bio->bi_iter.bi_sector  = bio_src->bi_iter.bi_sector;
 176         bio->bi_iter.bi_size    = bio_src->bi_iter.bi_size;
 177
 178         bio_for_each_segment(bv, bio_src, iter)
 179                 bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt++] = bv;
 180
 181         bio_clone_blkg_association(bio, bio_src);
 182
 183         return bio;
 184 }
 185
 186 static bool
 187 blk_crypto_fallback_alloc_cipher_req(struct blk_crypto_keyslot *slot,
 188                                      struct skcipher_request **ciph_req_ret,
 189                                      struct crypto_wait *wait)
 190 {
 191         struct skcipher_request *ciph_req;
 192         const struct blk_crypto_fallback_keyslot *slotp;
 193         int keyslot_idx = blk_crypto_keyslot_index(slot);
 194
 195         slotp = &blk_crypto_keyslots[keyslot_idx];
 196         ciph_req = skcipher_request_alloc(slotp->tfms[slotp->crypto_mode],
 197                                           GFP_NOIO);
 198         if (!ciph_req)
 199                 return false;
 200
 201         skcipher_request_set_callback(ciph_req,
 202                                       CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG |
 203                                       CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 204                                       crypto_req_done, wait);
 205         *ciph_req_ret = ciph_req;
 206
 207         return true;
 208 }
 209
 210 static bool blk_crypto_fallback_split_bio_if_needed(struct bio **bio_ptr)
 211 {
 212         struct bio *bio = *bio_ptr;
 213         unsigned int i = 0;
 214         unsigned int num_sectors = 0;
 215         struct bio_vec bv;
 216         struct bvec_iter iter;
 217
 218         bio_for_each_segment(bv, bio, iter) {
 219                 num_sectors += bv.bv_len >> SECTOR_SHIFT;
 220                 if (++i == BIO_MAX_VECS)
 221                         break;
 222         }
 223         if (num_sectors < bio_sectors(bio)) {
 224                 struct bio *split_bio;
 225
 226                 split_bio = bio_split(bio, num_sectors, GFP_NOIO,
 227                                       &crypto_bio_split);
 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_crypto_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_fallback_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_fallback_clone_bio(src_bio);
 286         if (!enc_bio) {
 287                 src_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 288                 return false;
 289         }
 290
 291         /*
 292          * Get a blk-crypto-fallback keyslot that contains a crypto_skcipher for
 293          * this bio's algorithm and key.
 294          */
 295         blk_st = blk_crypto_get_keyslot(blk_crypto_fallback_profile,
 296                                         bc->bc_key, &slot);
 297         if (blk_st != BLK_STS_OK) {
 298                 src_bio->bi_status = blk_st;
 299                 goto out_put_enc_bio;
 300         }
 301
 302         /* and then allocate an skcipher_request for it */
 303         if (!blk_crypto_fallback_alloc_cipher_req(slot, &ciph_req, &wait)) {
 304                 src_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 305                 goto out_release_keyslot;
 306         }
 307
 308         memcpy(curr_dun, bc->bc_dun, sizeof(curr_dun));
 309         sg_init_table(&src, 1);
 310         sg_init_table(&dst, 1);
 311
 312         skcipher_request_set_crypt(ciph_req, &src, &dst, data_unit_size,
 313                                    iv.bytes);
 314
 315         /* Encrypt each page in the bounce bio */
 316         for (i = 0; i < enc_bio->bi_vcnt; i++) {
 317                 struct bio_vec *enc_bvec = &enc_bio->bi_io_vec[i];
 318                 struct page *plaintext_page = enc_bvec->bv_page;
 319                 struct page *ciphertext_page =
 320                         mempool_alloc(blk_crypto_bounce_page_pool, GFP_NOIO);
 321
 322                 enc_bvec->bv_page = ciphertext_page;
 323
 324                 if (!ciphertext_page) {
 325                         src_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 326                         goto out_free_bounce_pages;
 327                 }
 328
 329                 sg_set_page(&src, plaintext_page, data_unit_size,
 330                             enc_bvec->bv_offset);
 331                 sg_set_page(&dst, ciphertext_page, data_unit_size,
 332                             enc_bvec->bv_offset);
 333
 334                 /* Encrypt each data unit in this page */
 335                 for (j = 0; j < enc_bvec->bv_len; j += data_unit_size) {
 336                         blk_crypto_dun_to_iv(curr_dun, &iv);
 337                         if (crypto_wait_req(crypto_skcipher_encrypt(ciph_req),
 338                                             &wait)) {
 339                                 i++;
 340                                 src_bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 341                                 goto out_free_bounce_pages;
 342                         }
 343                         bio_crypt_dun_increment(curr_dun, 1);
 344                         src.offset += data_unit_size;
 345                         dst.offset += data_unit_size;
 346                 }
 347         }
 348
 349         enc_bio->bi_private = src_bio;
 350         enc_bio->bi_end_io = blk_crypto_fallback_encrypt_endio;
 351         *bio_ptr = enc_bio;
 352         ret = true;
 353
 354         enc_bio = NULL;
 355         goto out_free_ciph_req;
 356
 357 out_free_bounce_pages:
 358         while (i > 0)
 359                 mempool_free(enc_bio->bi_io_vec[--i].bv_page,
 360                              blk_crypto_bounce_page_pool);
 361 out_free_ciph_req:
 362         skcipher_request_free(ciph_req);
 363 out_release_keyslot:
 364         blk_crypto_put_keyslot(slot);
 365 out_put_enc_bio:
 366         if (enc_bio)
 367                 bio_uninit(enc_bio);
 368         kfree(enc_bio);
 369         return ret;
 370 }
 371
 372 /*
 373  * The crypto API fallback's main decryption routine.
 374  * Decrypts input bio in place, and calls bio_endio on the bio.
 375  */
 376 static void blk_crypto_fallback_decrypt_bio(struct work_struct *work)
 377 {
 378         struct bio_fallback_crypt_ctx *f_ctx =
 379                 container_of(work, struct bio_fallback_crypt_ctx, work);
 380         struct bio *bio = f_ctx->bio;
 381         struct bio_crypt_ctx *bc = &f_ctx->crypt_ctx;
 382         struct blk_crypto_keyslot *slot;
 383         struct skcipher_request *ciph_req = NULL;
 384         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 385         u64 curr_dun[BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE];
 386         union blk_crypto_iv iv;
 387         struct scatterlist sg;
 388         struct bio_vec bv;
 389         struct bvec_iter iter;
 390         const int data_unit_size = bc->bc_key->crypto_cfg.data_unit_size;
 391         unsigned int i;
 392         blk_status_t blk_st;
 393
 394         /*
 395          * Get a blk-crypto-fallback keyslot that contains a crypto_skcipher for
 396          * this bio's algorithm and key.
 397          */
 398         blk_st = blk_crypto_get_keyslot(blk_crypto_fallback_profile,
 399                                         bc->bc_key, &slot);
 400         if (blk_st != BLK_STS_OK) {
 401                 bio->bi_status = blk_st;
 402                 goto out_no_keyslot;
 403         }
 404
 405         /* and then allocate an skcipher_request for it */
 406         if (!blk_crypto_fallback_alloc_cipher_req(slot, &ciph_req, &wait)) {
 407                 bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 408                 goto out;
 409         }
 410
 411         memcpy(curr_dun, bc->bc_dun, sizeof(curr_dun));
 412         sg_init_table(&sg, 1);
 413         skcipher_request_set_crypt(ciph_req, &sg, &sg, data_unit_size,
 414                                    iv.bytes);
 415
 416         /* Decrypt each segment in the bio */
 417         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, f_ctx->crypt_iter) {
 418                 struct page *page = bv.bv_page;
 419
 420                 sg_set_page(&sg, page, data_unit_size, bv.bv_offset);
 421
 422                 /* Decrypt each data unit in the segment */
 423                 for (i = 0; i < bv.bv_len; i += data_unit_size) {
 424                         blk_crypto_dun_to_iv(curr_dun, &iv);
 425                         if (crypto_wait_req(crypto_skcipher_decrypt(ciph_req),
 426                                             &wait)) {
 427                                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 428                                 goto out;
 429                         }
 430                         bio_crypt_dun_increment(curr_dun, 1);
 431                         sg.offset += data_unit_size;
 432                 }
 433         }
 434
 435 out:
 436         skcipher_request_free(ciph_req);
 437         blk_crypto_put_keyslot(slot);
 438 out_no_keyslot:
 439         mempool_free(f_ctx, bio_fallback_crypt_ctx_pool);
 440         bio_endio(bio);
 441 }
 442
 443 /**
 444  * blk_crypto_fallback_decrypt_endio - queue bio for fallback decryption
 445  *
 446  * @bio: the bio to queue
 447  *
 448  * Restore bi_private and bi_end_io, and queue the bio for decryption into a
 449  * workqueue, since this function will be called from an atomic context.
 450  */
 451 static void blk_crypto_fallback_decrypt_endio(struct bio *bio)
 452 {
 453         struct bio_fallback_crypt_ctx *f_ctx = bio->bi_private;
 454
 455         bio->bi_private = f_ctx->bi_private_orig;
 456         bio->bi_end_io = f_ctx->bi_end_io_orig;
 457
 458         /* If there was an IO error, don't queue for decrypt. */
 459         if (bio->bi_status) {
 460                 mempool_free(f_ctx, bio_fallback_crypt_ctx_pool);
 461                 bio_endio(bio);
 462                 return;
 463         }
 464
 465         INIT_WORK(&f_ctx->work, blk_crypto_fallback_decrypt_bio);
 466         f_ctx->bio = bio;
 467         queue_work(blk_crypto_wq, &f_ctx->work);
 468 }
 469
 470 /**
 471  * blk_crypto_fallback_bio_prep - Prepare a bio to use fallback en/decryption
 472  *
 473  * @bio_ptr: pointer to the bio to prepare
 474  *
 475  * If bio is doing a WRITE operation, this splits the bio into two parts if it's
 476  * too big (see blk_crypto_fallback_split_bio_if_needed()). It then allocates a
 477  * bounce bio for the first part, encrypts it, and updates bio_ptr to point to
 478  * the bounce bio.
 479  *
 480  * For a READ operation, we mark the bio for decryption by using bi_private and
 481  * bi_end_io.
 482  *
 483  * In either case, this function will make the bio look like a regular bio (i.e.
 484  * as if no encryption context was ever specified) for the purposes of the rest
 485  * of the stack except for blk-integrity (blk-integrity and blk-crypto are not
 486  * currently supported together).
 487  *
 488  * Return: true on success. Sets bio->bi_status and returns false on error.
 489  */
 490 bool blk_crypto_fallback_bio_prep(struct bio **bio_ptr)
 491 {
 492         struct bio *bio = *bio_ptr;
 493         struct bio_crypt_ctx *bc = bio->bi_crypt_context;
 494         struct bio_fallback_crypt_ctx *f_ctx;
 495
 496         if (WARN_ON_ONCE(!tfms_inited[bc->bc_key->crypto_cfg.crypto_mode])) {
 497                 /* User didn't call blk_crypto_start_using_key() first */
 498                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 499                 return false;
 500         }
 501
 502         if (!__blk_crypto_cfg_supported(blk_crypto_fallback_profile,
 503                                         &bc->bc_key->crypto_cfg)) {
 504                 bio->bi_status = BLK_STS_NOTSUPP;
 505                 return false;
 506         }
 507
 508         if (bio_data_dir(bio) == WRITE)
 509                 return blk_crypto_fallback_encrypt_bio(bio_ptr);
 510
 511         /*
 512          * bio READ case: Set up a f_ctx in the bio's bi_private and set the
 513          * bi_end_io appropriately to trigger decryption when the bio is ended.
 514          */
 515         f_ctx = mempool_alloc(bio_fallback_crypt_ctx_pool, GFP_NOIO);
 516         f_ctx->crypt_ctx = *bc;
 517         f_ctx->crypt_iter = bio->bi_iter;
 518         f_ctx->bi_private_orig = bio->bi_private;
 519         f_ctx->bi_end_io_orig = bio->bi_end_io;
 520         bio->bi_private = (void *)f_ctx;
 521         bio->bi_end_io = blk_crypto_fallback_decrypt_endio;
 522         bio_crypt_free_ctx(bio);
 523
 524         return true;
 525 }
 526
 527 int blk_crypto_fallback_evict_key(const struct blk_crypto_key *key)
 528 {
 529         return __blk_crypto_evict_key(blk_crypto_fallback_profile, key);
 530 }
 531
 532 static bool blk_crypto_fallback_inited;
 533 static int blk_crypto_fallback_init(void)
 534 {
 535         int i;
 536         int err;
 537
 538         if (blk_crypto_fallback_inited)
 539                 return 0;
 540
 541         get_random_bytes(blank_key, BLK_CRYPTO_MAX_KEY_SIZE);
 542
 543         err = bioset_init(&crypto_bio_split, 64, 0, 0);
 544         if (err)
 545                 goto out;
 546
 547         /* Dynamic allocation is needed because of lockdep_register_key(). */
 548         blk_crypto_fallback_profile =
 549                 kzalloc(sizeof(*blk_crypto_fallback_profile), GFP_KERNEL);
 550         if (!blk_crypto_fallback_profile) {
 551                 err = -ENOMEM;
 552                 goto fail_free_bioset;
 553         }
 554
 555         err = blk_crypto_profile_init(blk_crypto_fallback_profile,
 556                                       blk_crypto_num_keyslots);
 557         if (err)
 558                 goto fail_free_profile;
 559         err = -ENOMEM;
 560
 561         blk_crypto_fallback_profile->ll_ops = blk_crypto_fallback_ll_ops;
 562         blk_crypto_fallback_profile->max_dun_bytes_supported = BLK_CRYPTO_MAX_IV_SIZE;
 563
 564         /* All blk-crypto modes have a crypto API fallback. */
 565         for (i = 0; i < BLK_ENCRYPTION_MODE_MAX; i++)
 566                 blk_crypto_fallback_profile->modes_supported[i] = 0xFFFFFFFF;
 567         blk_crypto_fallback_profile->modes_supported[BLK_ENCRYPTION_MODE_INVALID] = 0;
 568
 569         blk_crypto_wq = alloc_workqueue("blk_crypto_wq",
 570                                         WQ_UNBOUND | WQ_HIGHPRI |
 571                                         WQ_MEM_RECLAIM, num_online_cpus());
 572         if (!blk_crypto_wq)
 573                 goto fail_destroy_profile;
 574
 575         blk_crypto_keyslots = kcalloc(blk_crypto_num_keyslots,
 576                                       sizeof(blk_crypto_keyslots[0]),
 577                                       GFP_KERNEL);
 578         if (!blk_crypto_keyslots)
 579                 goto fail_free_wq;
 580
 581         blk_crypto_bounce_page_pool =
 582                 mempool_create_page_pool(num_prealloc_bounce_pg, 0);
 583         if (!blk_crypto_bounce_page_pool)
 584                 goto fail_free_keyslots;
 585
 586         bio_fallback_crypt_ctx_cache = KMEM_CACHE(bio_fallback_crypt_ctx, 0);
 587         if (!bio_fallback_crypt_ctx_cache)
 588                 goto fail_free_bounce_page_pool;
 589
 590         bio_fallback_crypt_ctx_pool =
 591                 mempool_create_slab_pool(num_prealloc_fallback_crypt_ctxs,
 592                                          bio_fallback_crypt_ctx_cache);
 593         if (!bio_fallback_crypt_ctx_pool)
 594                 goto fail_free_crypt_ctx_cache;
 595
 596         blk_crypto_fallback_inited = true;
 597
 598         return 0;
 599 fail_free_crypt_ctx_cache:
 600         kmem_cache_destroy(bio_fallback_crypt_ctx_cache);
 601 fail_free_bounce_page_pool:
 602         mempool_destroy(blk_crypto_bounce_page_pool);
 603 fail_free_keyslots:
 604         kfree(blk_crypto_keyslots);
 605 fail_free_wq:
 606         destroy_workqueue(blk_crypto_wq);
 607 fail_destroy_profile:
 608         blk_crypto_profile_destroy(blk_crypto_fallback_profile);
 609 fail_free_profile:
 610         kfree(blk_crypto_fallback_profile);
 611 fail_free_bioset:
 612         bioset_exit(&crypto_bio_split);
 613 out:
 614         return err;
 615 }
 616
 617 /*
 618  * Prepare blk-crypto-fallback for the specified crypto mode.
 619  * Returns -ENOPKG if the needed crypto API support is missing.
 620  */
 621 int blk_crypto_fallback_start_using_mode(enum blk_crypto_mode_num mode_num)
 622 {
 623         const char *cipher_str = blk_crypto_modes[mode_num].cipher_str;
 624         struct blk_crypto_fallback_keyslot *slotp;
 625         unsigned int i;
 626         int err = 0;
 627
 628         /*
 629          * Fast path
 630          * Ensure that updates to blk_crypto_keyslots[i].tfms[mode_num]
 631          * for each i are visible before we try to access them.
 632          */
 633         if (likely(smp_load_acquire(&tfms_inited[mode_num])))
 634                 return 0;
 635
 636         mutex_lock(&tfms_init_lock);
 637         if (tfms_inited[mode_num])
 638                 goto out;
 639
 640         err = blk_crypto_fallback_init();
 641         if (err)
 642                 goto out;
 643
 644         for (i = 0; i < blk_crypto_num_keyslots; i++) {
 645                 slotp = &blk_crypto_keyslots[i];
 646                 slotp->tfms[mode_num] = crypto_alloc_skcipher(cipher_str, 0, 0);
 647                 if (IS_ERR(slotp->tfms[mode_num])) {
 648                         err = PTR_ERR(slotp->tfms[mode_num]);
 649                         if (err == -ENOENT) {
 650                                 pr_warn_once("Missing crypto API support for \"%s\"\n",
 651                                              cipher_str);
 652                                 err = -ENOPKG;
 653                         }
 654                         slotp->tfms[mode_num] = NULL;
 655                         goto out_free_tfms;
 656                 }
 657
 658                 crypto_skcipher_set_flags(slotp->tfms[mode_num],
 659                                           CRYPTO_TFM_REQ_FORBID_WEAK_KEYS);
 660         }
 661
 662         /*
 663          * Ensure that updates to blk_crypto_keyslots[i].tfms[mode_num]
 664          * for each i are visible before we set tfms_inited[mode_num].
 665          */
 666         smp_store_release(&tfms_inited[mode_num], true);
 667         goto out;
 668
 669 out_free_tfms:
 670         for (i = 0; i < blk_crypto_num_keyslots; i++) {
 671                 slotp = &blk_crypto_keyslots[i];
 672                 crypto_free_skcipher(slotp->tfms[mode_num]);
 673                 slotp->tfms[mode_num] = NULL;
 674         }
 675 out:
 676         mutex_unlock(&tfms_init_lock);
 677         return err;
 678 }