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_put(enc_bio);
 156         bio_endio(src_bio);
 157 }
 158
 159 static struct bio *blk_crypto_fallback_clone_bio(struct bio *bio_src)
 160 {
 161         struct bvec_iter iter;
 162         struct bio_vec bv;
 163         struct bio *bio;
 164
 165         bio = bio_kmalloc(GFP_NOIO, bio_segments(bio_src));
 166         if (!bio)
 167                 return NULL;
 168         bio->bi_bdev            = bio_src->bi_bdev;
 169         if (bio_flagged(bio_src, BIO_REMAPPED))
 170                 bio_set_flag(bio, BIO_REMAPPED);
 171         bio->bi_opf             = bio_src->bi_opf;
 172         bio->bi_ioprio          = bio_src->bi_ioprio;
 173         bio->bi_iter.bi_sector  = bio_src->bi_iter.bi_sector;
 174         bio->bi_iter.bi_size    = bio_src->bi_iter.bi_size;
 175
 176         bio_for_each_segment(bv, bio_src, iter)
 177                 bio->bi_io_vec[bio->bi_vcnt++] = bv;
 178
 179         bio_clone_blkg_association(bio, bio_src);
 180         blkcg_bio_issue_init(bio);
 181
 182         return bio;
 183 }
 184
 185 static bool
 186 blk_crypto_fallback_alloc_cipher_req(struct blk_crypto_keyslot *slot,
 187                                      struct skcipher_request **ciph_req_ret,
 188                                      struct crypto_wait *wait)
 189 {
 190         struct skcipher_request *ciph_req;
 191         const struct blk_crypto_fallback_keyslot *slotp;
 192         int keyslot_idx = blk_crypto_keyslot_index(slot);
 193
 194         slotp = &blk_crypto_keyslots[keyslot_idx];
 195         ciph_req = skcipher_request_alloc(slotp->tfms[slotp->crypto_mode],
 196                                           GFP_NOIO);
 197         if (!ciph_req)
 198                 return false;
 199
 200         skcipher_request_set_callback(ciph_req,
 201                                       CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG |
 202                                       CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
 203                                       crypto_req_done, wait);
 204         *ciph_req_ret = ciph_req;
 205
 206         return true;
 207 }
 208
 209 static bool blk_crypto_fallback_split_bio_if_needed(struct bio **bio_ptr)
 210 {
 211         struct bio *bio = *bio_ptr;
 212         unsigned int i = 0;
 213         unsigned int num_sectors = 0;
 214         struct bio_vec bv;
 215         struct bvec_iter iter;
 216
 217         bio_for_each_segment(bv, bio, iter) {
 218                 num_sectors += bv.bv_len >> SECTOR_SHIFT;
 219                 if (++i == BIO_MAX_VECS)
 220                         break;
 221         }
 222         if (num_sectors < bio_sectors(bio)) {
 223                 struct bio *split_bio;
 224
 225                 split_bio = bio_split(bio, num_sectors, GFP_NOIO,
 226                                       &crypto_bio_split);
 227                 if (!split_bio) {
 228                         bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 229                         return false;
 230                 }
 231                 bio_chain(split_bio, bio);
 232                 submit_bio_noacct(bio);
 233                 *bio_ptr = split_bio;
 234         }
 235
 236         return true;
 237 }
 238
 239 union blk_crypto_iv {
 240         __le64 dun[BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE];
 241         u8 bytes[BLK_CRYPTO_MAX_IV_SIZE];
 242 };
 243
 244 static void blk_crypto_dun_to_iv(const u64 dun[BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE],
 245                                  union blk_crypto_iv *iv)
 246 {
 247         int i;
 248
 249         for (i = 0; i < BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE; i++)
 250                 iv->dun[i] = cpu_to_le64(dun[i]);
 251 }
 252
 253 /*
 254  * The crypto API fallback's encryption routine.
 255  * Allocate a bounce bio for encryption, encrypt the input bio using crypto API,
 256  * and replace *bio_ptr with the bounce bio. May split input bio if it's too
 257  * large. Returns true on success. Returns false and sets bio->bi_status on
 258  * error.
 259  */
 260 static bool blk_crypto_fallback_encrypt_bio(struct bio **bio_ptr)
 261 {
 262         struct bio *src_bio, *enc_bio;
 263         struct bio_crypt_ctx *bc;
 264         struct blk_crypto_keyslot *slot;
 265         int data_unit_size;
 266         struct skcipher_request *ciph_req = NULL;
 267         DECLARE_CRYPTO_WAIT(wait);
 268         u64 curr_dun[BLK_CRYPTO_DUN_ARRAY_SIZE];
 269         struct scatterlist src, dst;
 270         union blk_crypto_iv iv;
 271         unsigned int i, j;
 272         bool ret = false;
 273         blk_status_t blk_st;
 274
 275         /* Split the bio if it's too big for single page bvec */
 276         if (!blk_crypto_fallback_split_bio_if_needed(bio_ptr))
 277                 return false;
 278
 279         src_bio = *bio_ptr;
 280         bc = src_bio->bi_crypt_context;
 281         data_unit_size = bc->bc_key->crypto_cfg.data_unit_size;
 282
 283         /* Allocate bounce bio for encryption */
 284         enc_bio = blk_crypto_fallback_clone_bio(src_bio);
 285         if (!enc_bio) {
 286                 src_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 287                 return false;
 288         }
 289
 290         /*
 291          * Get a blk-crypto-fallback keyslot that contains a crypto_skcipher for
 292          * this bio's algorithm and key.
 293          */
 294         blk_st = blk_crypto_get_keyslot(&blk_crypto_fallback_profile,
 295                                         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_fallback_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_crypto_put_keyslot(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_crypto_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          * Get a blk-crypto-fallback keyslot that contains a crypto_skcipher for
 395          * this bio's algorithm and key.
 396          */
 397         blk_st = blk_crypto_get_keyslot(&blk_crypto_fallback_profile,
 398                                         bc->bc_key, &slot);
 399         if (blk_st != BLK_STS_OK) {
 400                 bio->bi_status = blk_st;
 401                 goto out_no_keyslot;
 402         }
 403
 404         /* and then allocate an skcipher_request for it */
 405         if (!blk_crypto_fallback_alloc_cipher_req(slot, &ciph_req, &wait)) {
 406                 bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
 407                 goto out;
 408         }
 409
 410         memcpy(curr_dun, bc->bc_dun, sizeof(curr_dun));
 411         sg_init_table(&sg, 1);
 412         skcipher_request_set_crypt(ciph_req, &sg, &sg, data_unit_size,
 413                                    iv.bytes);
 414
 415         /* Decrypt each segment in the bio */
 416         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, f_ctx->crypt_iter) {
 417                 struct page *page = bv.bv_page;
 418
 419                 sg_set_page(&sg, page, data_unit_size, bv.bv_offset);
 420
 421                 /* Decrypt each data unit in the segment */
 422                 for (i = 0; i < bv.bv_len; i += data_unit_size) {
 423                         blk_crypto_dun_to_iv(curr_dun, &iv);
 424                         if (crypto_wait_req(crypto_skcipher_decrypt(ciph_req),
 425                                             &wait)) {
 426                                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 427                                 goto out;
 428                         }
 429                         bio_crypt_dun_increment(curr_dun, 1);
 430                         sg.offset += data_unit_size;
 431                 }
 432         }
 433
 434 out:
 435         skcipher_request_free(ciph_req);
 436         blk_crypto_put_keyslot(slot);
 437 out_no_keyslot:
 438         mempool_free(f_ctx, bio_fallback_crypt_ctx_pool);
 439         bio_endio(bio);
 440 }
 441
 442 /**
 443  * blk_crypto_fallback_decrypt_endio - queue bio for fallback decryption
 444  *
 445  * @bio: the bio to queue
 446  *
 447  * Restore bi_private and bi_end_io, and queue the bio for decryption into a
 448  * workqueue, since this function will be called from an atomic context.
 449  */
 450 static void blk_crypto_fallback_decrypt_endio(struct bio *bio)
 451 {
 452         struct bio_fallback_crypt_ctx *f_ctx = bio->bi_private;
 453
 454         bio->bi_private = f_ctx->bi_private_orig;
 455         bio->bi_end_io = f_ctx->bi_end_io_orig;
 456
 457         /* If there was an IO error, don't queue for decrypt. */
 458         if (bio->bi_status) {
 459                 mempool_free(f_ctx, bio_fallback_crypt_ctx_pool);
 460                 bio_endio(bio);
 461                 return;
 462         }
 463
 464         INIT_WORK(&f_ctx->work, blk_crypto_fallback_decrypt_bio);
 465         f_ctx->bio = bio;
 466         queue_work(blk_crypto_wq, &f_ctx->work);
 467 }
 468
 469 /**
 470  * blk_crypto_fallback_bio_prep - Prepare a bio to use fallback en/decryption
 471  *
 472  * @bio_ptr: pointer to the bio to prepare
 473  *
 474  * If bio is doing a WRITE operation, this splits the bio into two parts if it's
 475  * too big (see blk_crypto_fallback_split_bio_if_needed()). It then allocates a
 476  * bounce bio for the first part, encrypts it, and updates bio_ptr to point to
 477  * the bounce bio.
 478  *
 479  * For a READ operation, we mark the bio for decryption by using bi_private and
 480  * bi_end_io.
 481  *
 482  * In either case, this function will make the bio look like a regular bio (i.e.
 483  * as if no encryption context was ever specified) for the purposes of the rest
 484  * of the stack except for blk-integrity (blk-integrity and blk-crypto are not
 485  * currently supported together).
 486  *
 487  * Return: true on success. Sets bio->bi_status and returns false on error.
 488  */
 489 bool blk_crypto_fallback_bio_prep(struct bio **bio_ptr)
 490 {
 491         struct bio *bio = *bio_ptr;
 492         struct bio_crypt_ctx *bc = bio->bi_crypt_context;
 493         struct bio_fallback_crypt_ctx *f_ctx;
 494
 495         if (WARN_ON_ONCE(!tfms_inited[bc->bc_key->crypto_cfg.crypto_mode])) {
 496                 /* User didn't call blk_crypto_start_using_key() first */
 497                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 498                 return false;
 499         }
 500
 501         if (!__blk_crypto_cfg_supported(&blk_crypto_fallback_profile,
 502                                         &bc->bc_key->crypto_cfg)) {
 503                 bio->bi_status = BLK_STS_NOTSUPP;
 504                 return false;
 505         }
 506
 507         if (bio_data_dir(bio) == WRITE)
 508                 return blk_crypto_fallback_encrypt_bio(bio_ptr);
 509
 510         /*
 511          * bio READ case: Set up a f_ctx in the bio's bi_private and set the
 512          * bi_end_io appropriately to trigger decryption when the bio is ended.
 513          */
 514         f_ctx = mempool_alloc(bio_fallback_crypt_ctx_pool, GFP_NOIO);
 515         f_ctx->crypt_ctx = *bc;
 516         f_ctx->crypt_iter = bio->bi_iter;
 517         f_ctx->bi_private_orig = bio->bi_private;
 518         f_ctx->bi_end_io_orig = bio->bi_end_io;
 519         bio->bi_private = (void *)f_ctx;
 520         bio->bi_end_io = blk_crypto_fallback_decrypt_endio;
 521         bio_crypt_free_ctx(bio);
 522
 523         return true;
 524 }
 525
 526 int blk_crypto_fallback_evict_key(const struct blk_crypto_key *key)
 527 {
 528         return __blk_crypto_evict_key(&blk_crypto_fallback_profile, key);
 529 }
 530
 531 static bool blk_crypto_fallback_inited;
 532 static int blk_crypto_fallback_init(void)
 533 {
 534         int i;
 535         int err;
 536         struct blk_crypto_profile *profile = &blk_crypto_fallback_profile;
 537
 538         if (blk_crypto_fallback_inited)
 539                 return 0;
 540
 541         prandom_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         err = blk_crypto_profile_init(profile, blk_crypto_num_keyslots);
 548         if (err)
 549                 goto fail_free_bioset;
 550         err = -ENOMEM;
 551
 552         profile->ll_ops = blk_crypto_fallback_ll_ops;
 553         profile->max_dun_bytes_supported = BLK_CRYPTO_MAX_IV_SIZE;
 554
 555         /* All blk-crypto modes have a crypto API fallback. */
 556         for (i = 0; i < BLK_ENCRYPTION_MODE_MAX; i++)
 557                 profile->modes_supported[i] = 0xFFFFFFFF;
 558         profile->modes_supported[BLK_ENCRYPTION_MODE_INVALID] = 0;
 559
 560         blk_crypto_wq = alloc_workqueue("blk_crypto_wq",
 561                                         WQ_UNBOUND | WQ_HIGHPRI |
 562                                         WQ_MEM_RECLAIM, num_online_cpus());
 563         if (!blk_crypto_wq)
 564                 goto fail_destroy_profile;
 565
 566         blk_crypto_keyslots = kcalloc(blk_crypto_num_keyslots,
 567                                       sizeof(blk_crypto_keyslots[0]),
 568                                       GFP_KERNEL);
 569         if (!blk_crypto_keyslots)
 570                 goto fail_free_wq;
 571
 572         blk_crypto_bounce_page_pool =
 573                 mempool_create_page_pool(num_prealloc_bounce_pg, 0);
 574         if (!blk_crypto_bounce_page_pool)
 575                 goto fail_free_keyslots;
 576
 577         bio_fallback_crypt_ctx_cache = KMEM_CACHE(bio_fallback_crypt_ctx, 0);
 578         if (!bio_fallback_crypt_ctx_cache)
 579                 goto fail_free_bounce_page_pool;
 580
 581         bio_fallback_crypt_ctx_pool =
 582                 mempool_create_slab_pool(num_prealloc_fallback_crypt_ctxs,
 583                                          bio_fallback_crypt_ctx_cache);
 584         if (!bio_fallback_crypt_ctx_pool)
 585                 goto fail_free_crypt_ctx_cache;
 586
 587         blk_crypto_fallback_inited = true;
 588
 589         return 0;
 590 fail_free_crypt_ctx_cache:
 591         kmem_cache_destroy(bio_fallback_crypt_ctx_cache);
 592 fail_free_bounce_page_pool:
 593         mempool_destroy(blk_crypto_bounce_page_pool);
 594 fail_free_keyslots:
 595         kfree(blk_crypto_keyslots);
 596 fail_free_wq:
 597         destroy_workqueue(blk_crypto_wq);
 598 fail_destroy_profile:
 599         blk_crypto_profile_destroy(profile);
 600 fail_free_bioset:
 601         bioset_exit(&crypto_bio_split);
 602 out:
 603         return err;
 604 }
 605
 606 /*
 607  * Prepare blk-crypto-fallback for the specified crypto mode.
 608  * Returns -ENOPKG if the needed crypto API support is missing.
 609  */
 610 int blk_crypto_fallback_start_using_mode(enum blk_crypto_mode_num mode_num)
 611 {
 612         const char *cipher_str = blk_crypto_modes[mode_num].cipher_str;
 613         struct blk_crypto_fallback_keyslot *slotp;
 614         unsigned int i;
 615         int err = 0;
 616
 617         /*
 618          * Fast path
 619          * Ensure that updates to blk_crypto_keyslots[i].tfms[mode_num]
 620          * for each i are visible before we try to access them.
 621          */
 622         if (likely(smp_load_acquire(&tfms_inited[mode_num])))
 623                 return 0;
 624
 625         mutex_lock(&tfms_init_lock);
 626         if (tfms_inited[mode_num])
 627                 goto out;
 628
 629         err = blk_crypto_fallback_init();
 630         if (err)
 631                 goto out;
 632
 633         for (i = 0; i < blk_crypto_num_keyslots; i++) {
 634                 slotp = &blk_crypto_keyslots[i];
 635                 slotp->tfms[mode_num] = crypto_alloc_skcipher(cipher_str, 0, 0);
 636                 if (IS_ERR(slotp->tfms[mode_num])) {
 637                         err = PTR_ERR(slotp->tfms[mode_num]);
 638                         if (err == -ENOENT) {
 639                                 pr_warn_once("Missing crypto API support for \"%s\"\n",
 640                                              cipher_str);
 641                                 err = -ENOPKG;
 642                         }
 643                         slotp->tfms[mode_num] = NULL;
 644                         goto out_free_tfms;
 645                 }
 646
 647                 crypto_skcipher_set_flags(slotp->tfms[mode_num],
 648                                           CRYPTO_TFM_REQ_FORBID_WEAK_KEYS);
 649         }
 650
 651         /*
 652          * Ensure that updates to blk_crypto_keyslots[i].tfms[mode_num]
 653          * for each i are visible before we set tfms_inited[mode_num].
 654          */
 655         smp_store_release(&tfms_inited[mode_num], true);
 656         goto out;
 657
 658 out_free_tfms:
 659         for (i = 0; i < blk_crypto_num_keyslots; i++) {
 660                 slotp = &blk_crypto_keyslots[i];
 661                 crypto_free_skcipher(slotp->tfms[mode_num]);
 662                 slotp->tfms[mode_num] = NULL;
 663         }
 664 out:
 665         mutex_unlock(&tfms_init_lock);
 666         return err;
 667 }