GNU Linux-libre 4.19.264-gnu1
[releases.git] / drivers / md / dm-verity-fec.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2015 Google, Inc.
3  *
4  * Author: Sami Tolvanen <samitolvanen@google.com>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
9  * any later version.
10  */
11
12 #include "dm-verity-fec.h"
13 #include <linux/math64.h>
14
15 #define DM_MSG_PREFIX   "verity-fec"
16
17 /*
18  * If error correction has been configured, returns true.
19  */
20 bool verity_fec_is_enabled(struct dm_verity *v)
21 {
22         return v->fec && v->fec->dev;
23 }
24
25 /*
26  * Return a pointer to dm_verity_fec_io after dm_verity_io and its variable
27  * length fields.
28  */
29 static inline struct dm_verity_fec_io *fec_io(struct dm_verity_io *io)
30 {
31         return (struct dm_verity_fec_io *) verity_io_digest_end(io->v, io);
32 }
33
34 /*
35  * Return an interleaved offset for a byte in RS block.
36  */
37 static inline u64 fec_interleave(struct dm_verity *v, u64 offset)
38 {
39         u32 mod;
40
41         mod = do_div(offset, v->fec->rsn);
42         return offset + mod * (v->fec->rounds << v->data_dev_block_bits);
43 }
44
45 /*
46  * Decode an RS block using Reed-Solomon.
47  */
48 static int fec_decode_rs8(struct dm_verity *v, struct dm_verity_fec_io *fio,
49                           u8 *data, u8 *fec, int neras)
50 {
51         int i;
52         uint16_t par[DM_VERITY_FEC_RSM - DM_VERITY_FEC_MIN_RSN];
53
54         for (i = 0; i < v->fec->roots; i++)
55                 par[i] = fec[i];
56
57         return decode_rs8(fio->rs, data, par, v->fec->rsn, NULL, neras,
58                           fio->erasures, 0, NULL);
59 }
60
61 /*
62  * Read error-correcting codes for the requested RS block. Returns a pointer
63  * to the data block. Caller is responsible for releasing buf.
64  */
65 static u8 *fec_read_parity(struct dm_verity *v, u64 rsb, int index,
66                            unsigned *offset, struct dm_buffer **buf)
67 {
68         u64 position, block, rem;
69         u8 *res;
70
71         position = (index + rsb) * v->fec->roots;
72         block = div64_u64_rem(position, v->fec->io_size, &rem);
73         *offset = (unsigned)rem;
74
75         res = dm_bufio_read(v->fec->bufio, block, buf);
76         if (unlikely(IS_ERR(res))) {
77                 DMERR("%s: FEC %llu: parity read failed (block %llu): %ld",
78                       v->data_dev->name, (unsigned long long)rsb,
79                       (unsigned long long)block, PTR_ERR(res));
80                 *buf = NULL;
81         }
82
83         return res;
84 }
85
86 /* Loop over each preallocated buffer slot. */
87 #define fec_for_each_prealloc_buffer(__i) \
88         for (__i = 0; __i < DM_VERITY_FEC_BUF_PREALLOC; __i++)
89
90 /* Loop over each extra buffer slot. */
91 #define fec_for_each_extra_buffer(io, __i) \
92         for (__i = DM_VERITY_FEC_BUF_PREALLOC; __i < DM_VERITY_FEC_BUF_MAX; __i++)
93
94 /* Loop over each allocated buffer. */
95 #define fec_for_each_buffer(io, __i) \
96         for (__i = 0; __i < (io)->nbufs; __i++)
97
98 /* Loop over each RS block in each allocated buffer. */
99 #define fec_for_each_buffer_rs_block(io, __i, __j) \
100         fec_for_each_buffer(io, __i) \
101                 for (__j = 0; __j < 1 << DM_VERITY_FEC_BUF_RS_BITS; __j++)
102
103 /*
104  * Return a pointer to the current RS block when called inside
105  * fec_for_each_buffer_rs_block.
106  */
107 static inline u8 *fec_buffer_rs_block(struct dm_verity *v,
108                                       struct dm_verity_fec_io *fio,
109                                       unsigned i, unsigned j)
110 {
111         return &fio->bufs[i][j * v->fec->rsn];
112 }
113
114 /*
115  * Return an index to the current RS block when called inside
116  * fec_for_each_buffer_rs_block.
117  */
118 static inline unsigned fec_buffer_rs_index(unsigned i, unsigned j)
119 {
120         return (i << DM_VERITY_FEC_BUF_RS_BITS) + j;
121 }
122
123 /*
124  * Decode all RS blocks from buffers and copy corrected bytes into fio->output
125  * starting from block_offset.
126  */
127 static int fec_decode_bufs(struct dm_verity *v, struct dm_verity_fec_io *fio,
128                            u64 rsb, int byte_index, unsigned block_offset,
129                            int neras)
130 {
131         int r, corrected = 0, res;
132         struct dm_buffer *buf;
133         unsigned n, i, offset;
134         u8 *par, *block;
135
136         par = fec_read_parity(v, rsb, block_offset, &offset, &buf);
137         if (IS_ERR(par))
138                 return PTR_ERR(par);
139
140         /*
141          * Decode the RS blocks we have in bufs. Each RS block results in
142          * one corrected target byte and consumes fec->roots parity bytes.
143          */
144         fec_for_each_buffer_rs_block(fio, n, i) {
145                 block = fec_buffer_rs_block(v, fio, n, i);
146                 res = fec_decode_rs8(v, fio, block, &par[offset], neras);
147                 if (res < 0) {
148                         r = res;
149                         goto error;
150                 }
151
152                 corrected += res;
153                 fio->output[block_offset] = block[byte_index];
154
155                 block_offset++;
156                 if (block_offset >= 1 << v->data_dev_block_bits)
157                         goto done;
158
159                 /* read the next block when we run out of parity bytes */
160                 offset += v->fec->roots;
161                 if (offset >= v->fec->io_size) {
162                         dm_bufio_release(buf);
163
164                         par = fec_read_parity(v, rsb, block_offset, &offset, &buf);
165                         if (unlikely(IS_ERR(par)))
166                                 return PTR_ERR(par);
167                 }
168         }
169 done:
170         r = corrected;
171 error:
172         dm_bufio_release(buf);
173
174         if (r < 0 && neras)
175                 DMERR_LIMIT("%s: FEC %llu: failed to correct: %d",
176                             v->data_dev->name, (unsigned long long)rsb, r);
177         else if (r > 0)
178                 DMWARN_LIMIT("%s: FEC %llu: corrected %d errors",
179                              v->data_dev->name, (unsigned long long)rsb, r);
180
181         return r;
182 }
183
184 /*
185  * Locate data block erasures using verity hashes.
186  */
187 static int fec_is_erasure(struct dm_verity *v, struct dm_verity_io *io,
188                           u8 *want_digest, u8 *data)
189 {
190         if (unlikely(verity_hash(v, verity_io_hash_req(v, io),
191                                  data, 1 << v->data_dev_block_bits,
192                                  verity_io_real_digest(v, io))))
193                 return 0;
194
195         return memcmp(verity_io_real_digest(v, io), want_digest,
196                       v->digest_size) != 0;
197 }
198
199 /*
200  * Read data blocks that are part of the RS block and deinterleave as much as
201  * fits into buffers. Check for erasure locations if @neras is non-NULL.
202  */
203 static int fec_read_bufs(struct dm_verity *v, struct dm_verity_io *io,
204                          u64 rsb, u64 target, unsigned block_offset,
205                          int *neras)
206 {
207         bool is_zero;
208         int i, j, target_index = -1;
209         struct dm_buffer *buf;
210         struct dm_bufio_client *bufio;
211         struct dm_verity_fec_io *fio = fec_io(io);
212         u64 block, ileaved;
213         u8 *bbuf, *rs_block;
214         u8 want_digest[v->digest_size];
215         unsigned n, k;
216
217         if (neras)
218                 *neras = 0;
219
220         /*
221          * read each of the rsn data blocks that are part of the RS block, and
222          * interleave contents to available bufs
223          */
224         for (i = 0; i < v->fec->rsn; i++) {
225                 ileaved = fec_interleave(v, rsb * v->fec->rsn + i);
226
227                 /*
228                  * target is the data block we want to correct, target_index is
229                  * the index of this block within the rsn RS blocks
230                  */
231                 if (ileaved == target)
232                         target_index = i;
233
234                 block = ileaved >> v->data_dev_block_bits;
235                 bufio = v->fec->data_bufio;
236
237                 if (block >= v->data_blocks) {
238                         block -= v->data_blocks;
239
240                         /*
241                          * blocks outside the area were assumed to contain
242                          * zeros when encoding data was generated
243                          */
244                         if (unlikely(block >= v->fec->hash_blocks))
245                                 continue;
246
247                         block += v->hash_start;
248                         bufio = v->bufio;
249                 }
250
251                 bbuf = dm_bufio_read(bufio, block, &buf);
252                 if (unlikely(IS_ERR(bbuf))) {
253                         DMWARN_LIMIT("%s: FEC %llu: read failed (%llu): %ld",
254                                      v->data_dev->name,
255                                      (unsigned long long)rsb,
256                                      (unsigned long long)block, PTR_ERR(bbuf));
257
258                         /* assume the block is corrupted */
259                         if (neras && *neras <= v->fec->roots)
260                                 fio->erasures[(*neras)++] = i;
261
262                         continue;
263                 }
264
265                 /* locate erasures if the block is on the data device */
266                 if (bufio == v->fec->data_bufio &&
267                     verity_hash_for_block(v, io, block, want_digest,
268                                           &is_zero) == 0) {
269                         /* skip known zero blocks entirely */
270                         if (is_zero)
271                                 goto done;
272
273                         /*
274                          * skip if we have already found the theoretical
275                          * maximum number (i.e. fec->roots) of erasures
276                          */
277                         if (neras && *neras <= v->fec->roots &&
278                             fec_is_erasure(v, io, want_digest, bbuf))
279                                 fio->erasures[(*neras)++] = i;
280                 }
281
282                 /*
283                  * deinterleave and copy the bytes that fit into bufs,
284                  * starting from block_offset
285                  */
286                 fec_for_each_buffer_rs_block(fio, n, j) {
287                         k = fec_buffer_rs_index(n, j) + block_offset;
288
289                         if (k >= 1 << v->data_dev_block_bits)
290                                 goto done;
291
292                         rs_block = fec_buffer_rs_block(v, fio, n, j);
293                         rs_block[i] = bbuf[k];
294                 }
295 done:
296                 dm_bufio_release(buf);
297         }
298
299         return target_index;
300 }
301
302 /*
303  * Allocate RS control structure and FEC buffers from preallocated mempools,
304  * and attempt to allocate as many extra buffers as available.
305  */
306 static int fec_alloc_bufs(struct dm_verity *v, struct dm_verity_fec_io *fio)
307 {
308         unsigned n;
309
310         if (!fio->rs)
311                 fio->rs = mempool_alloc(&v->fec->rs_pool, GFP_NOIO);
312
313         fec_for_each_prealloc_buffer(n) {
314                 if (fio->bufs[n])
315                         continue;
316
317                 fio->bufs[n] = mempool_alloc(&v->fec->prealloc_pool, GFP_NOWAIT);
318                 if (unlikely(!fio->bufs[n])) {
319                         DMERR("failed to allocate FEC buffer");
320                         return -ENOMEM;
321                 }
322         }
323
324         /* try to allocate the maximum number of buffers */
325         fec_for_each_extra_buffer(fio, n) {
326                 if (fio->bufs[n])
327                         continue;
328
329                 fio->bufs[n] = mempool_alloc(&v->fec->extra_pool, GFP_NOWAIT);
330                 /* we can manage with even one buffer if necessary */
331                 if (unlikely(!fio->bufs[n]))
332                         break;
333         }
334         fio->nbufs = n;
335
336         if (!fio->output)
337                 fio->output = mempool_alloc(&v->fec->output_pool, GFP_NOIO);
338
339         return 0;
340 }
341
342 /*
343  * Initialize buffers and clear erasures. fec_read_bufs() assumes buffers are
344  * zeroed before deinterleaving.
345  */
346 static void fec_init_bufs(struct dm_verity *v, struct dm_verity_fec_io *fio)
347 {
348         unsigned n;
349
350         fec_for_each_buffer(fio, n)
351                 memset(fio->bufs[n], 0, v->fec->rsn << DM_VERITY_FEC_BUF_RS_BITS);
352
353         memset(fio->erasures, 0, sizeof(fio->erasures));
354 }
355
356 /*
357  * Decode all RS blocks in a single data block and return the target block
358  * (indicated by @offset) in fio->output. If @use_erasures is non-zero, uses
359  * hashes to locate erasures.
360  */
361 static int fec_decode_rsb(struct dm_verity *v, struct dm_verity_io *io,
362                           struct dm_verity_fec_io *fio, u64 rsb, u64 offset,
363                           bool use_erasures)
364 {
365         int r, neras = 0;
366         unsigned pos;
367
368         r = fec_alloc_bufs(v, fio);
369         if (unlikely(r < 0))
370                 return r;
371
372         for (pos = 0; pos < 1 << v->data_dev_block_bits; ) {
373                 fec_init_bufs(v, fio);
374
375                 r = fec_read_bufs(v, io, rsb, offset, pos,
376                                   use_erasures ? &neras : NULL);
377                 if (unlikely(r < 0))
378                         return r;
379
380                 r = fec_decode_bufs(v, fio, rsb, r, pos, neras);
381                 if (r < 0)
382                         return r;
383
384                 pos += fio->nbufs << DM_VERITY_FEC_BUF_RS_BITS;
385         }
386
387         /* Always re-validate the corrected block against the expected hash */
388         r = verity_hash(v, verity_io_hash_req(v, io), fio->output,
389                         1 << v->data_dev_block_bits,
390                         verity_io_real_digest(v, io));
391         if (unlikely(r < 0))
392                 return r;
393
394         if (memcmp(verity_io_real_digest(v, io), verity_io_want_digest(v, io),
395                    v->digest_size)) {
396                 DMERR_LIMIT("%s: FEC %llu: failed to correct (%d erasures)",
397                             v->data_dev->name, (unsigned long long)rsb, neras);
398                 return -EILSEQ;
399         }
400
401         return 0;
402 }
403
404 static int fec_bv_copy(struct dm_verity *v, struct dm_verity_io *io, u8 *data,
405                        size_t len)
406 {
407         struct dm_verity_fec_io *fio = fec_io(io);
408
409         memcpy(data, &fio->output[fio->output_pos], len);
410         fio->output_pos += len;
411
412         return 0;
413 }
414
415 /*
416  * Correct errors in a block. Copies corrected block to dest if non-NULL,
417  * otherwise to a bio_vec starting from iter.
418  */
419 int verity_fec_decode(struct dm_verity *v, struct dm_verity_io *io,
420                       enum verity_block_type type, sector_t block, u8 *dest,
421                       struct bvec_iter *iter)
422 {
423         int r;
424         struct dm_verity_fec_io *fio = fec_io(io);
425         u64 offset, res, rsb;
426
427         if (!verity_fec_is_enabled(v))
428                 return -EOPNOTSUPP;
429
430         if (fio->level >= DM_VERITY_FEC_MAX_RECURSION) {
431                 DMWARN_LIMIT("%s: FEC: recursion too deep", v->data_dev->name);
432                 return -EIO;
433         }
434
435         fio->level++;
436
437         if (type == DM_VERITY_BLOCK_TYPE_METADATA)
438                 block = block - v->hash_start + v->data_blocks;
439
440         /*
441          * For RS(M, N), the continuous FEC data is divided into blocks of N
442          * bytes. Since block size may not be divisible by N, the last block
443          * is zero padded when decoding.
444          *
445          * Each byte of the block is covered by a different RS(M, N) code,
446          * and each code is interleaved over N blocks to make it less likely
447          * that bursty corruption will leave us in unrecoverable state.
448          */
449
450         offset = block << v->data_dev_block_bits;
451         res = div64_u64(offset, v->fec->rounds << v->data_dev_block_bits);
452
453         /*
454          * The base RS block we can feed to the interleaver to find out all
455          * blocks required for decoding.
456          */
457         rsb = offset - res * (v->fec->rounds << v->data_dev_block_bits);
458
459         /*
460          * Locating erasures is slow, so attempt to recover the block without
461          * them first. Do a second attempt with erasures if the corruption is
462          * bad enough.
463          */
464         r = fec_decode_rsb(v, io, fio, rsb, offset, false);
465         if (r < 0) {
466                 r = fec_decode_rsb(v, io, fio, rsb, offset, true);
467                 if (r < 0)
468                         goto done;
469         }
470
471         if (dest)
472                 memcpy(dest, fio->output, 1 << v->data_dev_block_bits);
473         else if (iter) {
474                 fio->output_pos = 0;
475                 r = verity_for_bv_block(v, io, iter, fec_bv_copy);
476         }
477
478 done:
479         fio->level--;
480         return r;
481 }
482
483 /*
484  * Clean up per-bio data.
485  */
486 void verity_fec_finish_io(struct dm_verity_io *io)
487 {
488         unsigned n;
489         struct dm_verity_fec *f = io->v->fec;
490         struct dm_verity_fec_io *fio = fec_io(io);
491
492         if (!verity_fec_is_enabled(io->v))
493                 return;
494
495         mempool_free(fio->rs, &f->rs_pool);
496
497         fec_for_each_prealloc_buffer(n)
498                 mempool_free(fio->bufs[n], &f->prealloc_pool);
499
500         fec_for_each_extra_buffer(fio, n)
501                 mempool_free(fio->bufs[n], &f->extra_pool);
502
503         mempool_free(fio->output, &f->output_pool);
504 }
505
506 /*
507  * Initialize per-bio data.
508  */
509 void verity_fec_init_io(struct dm_verity_io *io)
510 {
511         struct dm_verity_fec_io *fio = fec_io(io);
512
513         if (!verity_fec_is_enabled(io->v))
514                 return;
515
516         fio->rs = NULL;
517         memset(fio->bufs, 0, sizeof(fio->bufs));
518         fio->nbufs = 0;
519         fio->output = NULL;
520         fio->level = 0;
521 }
522
523 /*
524  * Append feature arguments and values to the status table.
525  */
526 unsigned verity_fec_status_table(struct dm_verity *v, unsigned sz,
527                                  char *result, unsigned maxlen)
528 {
529         if (!verity_fec_is_enabled(v))
530                 return sz;
531
532         DMEMIT(" " DM_VERITY_OPT_FEC_DEV " %s "
533                DM_VERITY_OPT_FEC_BLOCKS " %llu "
534                DM_VERITY_OPT_FEC_START " %llu "
535                DM_VERITY_OPT_FEC_ROOTS " %d",
536                v->fec->dev->name,
537                (unsigned long long)v->fec->blocks,
538                (unsigned long long)v->fec->start,
539                v->fec->roots);
540
541         return sz;
542 }
543
544 void verity_fec_dtr(struct dm_verity *v)
545 {
546         struct dm_verity_fec *f = v->fec;
547
548         if (!verity_fec_is_enabled(v))
549                 goto out;
550
551         mempool_exit(&f->rs_pool);
552         mempool_exit(&f->prealloc_pool);
553         mempool_exit(&f->extra_pool);
554         mempool_exit(&f->output_pool);
555         kmem_cache_destroy(f->cache);
556
557         if (f->data_bufio)
558                 dm_bufio_client_destroy(f->data_bufio);
559         if (f->bufio)
560                 dm_bufio_client_destroy(f->bufio);
561
562         if (f->dev)
563                 dm_put_device(v->ti, f->dev);
564 out:
565         kfree(f);
566         v->fec = NULL;
567 }
568
569 static void *fec_rs_alloc(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)
570 {
571         struct dm_verity *v = (struct dm_verity *)pool_data;
572
573         return init_rs_gfp(8, 0x11d, 0, 1, v->fec->roots, gfp_mask);
574 }
575
576 static void fec_rs_free(void *element, void *pool_data)
577 {
578         struct rs_control *rs = (struct rs_control *)element;
579
580         if (rs)
581                 free_rs(rs);
582 }
583
584 bool verity_is_fec_opt_arg(const char *arg_name)
585 {
586         return (!strcasecmp(arg_name, DM_VERITY_OPT_FEC_DEV) ||
587                 !strcasecmp(arg_name, DM_VERITY_OPT_FEC_BLOCKS) ||
588                 !strcasecmp(arg_name, DM_VERITY_OPT_FEC_START) ||
589                 !strcasecmp(arg_name, DM_VERITY_OPT_FEC_ROOTS));
590 }
591
592 int verity_fec_parse_opt_args(struct dm_arg_set *as, struct dm_verity *v,
593                               unsigned *argc, const char *arg_name)
594 {
595         int r;
596         struct dm_target *ti = v->ti;
597         const char *arg_value;
598         unsigned long long num_ll;
599         unsigned char num_c;
600         char dummy;
601
602         if (!*argc) {
603                 ti->error = "FEC feature arguments require a value";
604                 return -EINVAL;
605         }
606
607         arg_value = dm_shift_arg(as);
608         (*argc)--;
609
610         if (!strcasecmp(arg_name, DM_VERITY_OPT_FEC_DEV)) {
611                 r = dm_get_device(ti, arg_value, FMODE_READ, &v->fec->dev);
612                 if (r) {
613                         ti->error = "FEC device lookup failed";
614                         return r;
615                 }
616
617         } else if (!strcasecmp(arg_name, DM_VERITY_OPT_FEC_BLOCKS)) {
618                 if (sscanf(arg_value, "%llu%c", &num_ll, &dummy) != 1 ||
619                     ((sector_t)(num_ll << (v->data_dev_block_bits - SECTOR_SHIFT))
620                      >> (v->data_dev_block_bits - SECTOR_SHIFT) != num_ll)) {
621                         ti->error = "Invalid " DM_VERITY_OPT_FEC_BLOCKS;
622                         return -EINVAL;
623                 }
624                 v->fec->blocks = num_ll;
625
626         } else if (!strcasecmp(arg_name, DM_VERITY_OPT_FEC_START)) {
627                 if (sscanf(arg_value, "%llu%c", &num_ll, &dummy) != 1 ||
628                     ((sector_t)(num_ll << (v->data_dev_block_bits - SECTOR_SHIFT)) >>
629                      (v->data_dev_block_bits - SECTOR_SHIFT) != num_ll)) {
630                         ti->error = "Invalid " DM_VERITY_OPT_FEC_START;
631                         return -EINVAL;
632                 }
633                 v->fec->start = num_ll;
634
635         } else if (!strcasecmp(arg_name, DM_VERITY_OPT_FEC_ROOTS)) {
636                 if (sscanf(arg_value, "%hhu%c", &num_c, &dummy) != 1 || !num_c ||
637                     num_c < (DM_VERITY_FEC_RSM - DM_VERITY_FEC_MAX_RSN) ||
638                     num_c > (DM_VERITY_FEC_RSM - DM_VERITY_FEC_MIN_RSN)) {
639                         ti->error = "Invalid " DM_VERITY_OPT_FEC_ROOTS;
640                         return -EINVAL;
641                 }
642                 v->fec->roots = num_c;
643
644         } else {
645                 ti->error = "Unrecognized verity FEC feature request";
646                 return -EINVAL;
647         }
648
649         return 0;
650 }
651
652 /*
653  * Allocate dm_verity_fec for v->fec. Must be called before verity_fec_ctr.
654  */
655 int verity_fec_ctr_alloc(struct dm_verity *v)
656 {
657         struct dm_verity_fec *f;
658
659         f = kzalloc(sizeof(struct dm_verity_fec), GFP_KERNEL);
660         if (!f) {
661                 v->ti->error = "Cannot allocate FEC structure";
662                 return -ENOMEM;
663         }
664         v->fec = f;
665
666         return 0;
667 }
668
669 /*
670  * Validate arguments and preallocate memory. Must be called after arguments
671  * have been parsed using verity_fec_parse_opt_args.
672  */
673 int verity_fec_ctr(struct dm_verity *v)
674 {
675         struct dm_verity_fec *f = v->fec;
676         struct dm_target *ti = v->ti;
677         u64 hash_blocks, fec_blocks;
678         int ret;
679
680         if (!verity_fec_is_enabled(v)) {
681                 verity_fec_dtr(v);
682                 return 0;
683         }
684
685         /*
686          * FEC is computed over data blocks, possible metadata, and
687          * hash blocks. In other words, FEC covers total of fec_blocks
688          * blocks consisting of the following:
689          *
690          *  data blocks | hash blocks | metadata (optional)
691          *
692          * We allow metadata after hash blocks to support a use case
693          * where all data is stored on the same device and FEC covers
694          * the entire area.
695          *
696          * If metadata is included, we require it to be available on the
697          * hash device after the hash blocks.
698          */
699
700         hash_blocks = v->hash_blocks - v->hash_start;
701
702         /*
703          * Require matching block sizes for data and hash devices for
704          * simplicity.
705          */
706         if (v->data_dev_block_bits != v->hash_dev_block_bits) {
707                 ti->error = "Block sizes must match to use FEC";
708                 return -EINVAL;
709         }
710
711         if (!f->roots) {
712                 ti->error = "Missing " DM_VERITY_OPT_FEC_ROOTS;
713                 return -EINVAL;
714         }
715         f->rsn = DM_VERITY_FEC_RSM - f->roots;
716
717         if (!f->blocks) {
718                 ti->error = "Missing " DM_VERITY_OPT_FEC_BLOCKS;
719                 return -EINVAL;
720         }
721
722         f->rounds = f->blocks;
723         if (sector_div(f->rounds, f->rsn))
724                 f->rounds++;
725
726         /*
727          * Due to optional metadata, f->blocks can be larger than
728          * data_blocks and hash_blocks combined.
729          */
730         if (f->blocks < v->data_blocks + hash_blocks || !f->rounds) {
731                 ti->error = "Invalid " DM_VERITY_OPT_FEC_BLOCKS;
732                 return -EINVAL;
733         }
734
735         /*
736          * Metadata is accessed through the hash device, so we require
737          * it to be large enough.
738          */
739         f->hash_blocks = f->blocks - v->data_blocks;
740         if (dm_bufio_get_device_size(v->bufio) < f->hash_blocks) {
741                 ti->error = "Hash device is too small for "
742                         DM_VERITY_OPT_FEC_BLOCKS;
743                 return -E2BIG;
744         }
745
746         if ((f->roots << SECTOR_SHIFT) & ((1 << v->data_dev_block_bits) - 1))
747                 f->io_size = 1 << v->data_dev_block_bits;
748         else
749                 f->io_size = v->fec->roots << SECTOR_SHIFT;
750
751         f->bufio = dm_bufio_client_create(f->dev->bdev,
752                                           f->io_size,
753                                           1, 0, NULL, NULL);
754         if (IS_ERR(f->bufio)) {
755                 ti->error = "Cannot initialize FEC bufio client";
756                 return PTR_ERR(f->bufio);
757         }
758
759         dm_bufio_set_sector_offset(f->bufio, f->start << (v->data_dev_block_bits - SECTOR_SHIFT));
760
761         fec_blocks = div64_u64(f->rounds * f->roots, v->fec->roots << SECTOR_SHIFT);
762         if (dm_bufio_get_device_size(f->bufio) < fec_blocks) {
763                 ti->error = "FEC device is too small";
764                 return -E2BIG;
765         }
766
767         f->data_bufio = dm_bufio_client_create(v->data_dev->bdev,
768                                                1 << v->data_dev_block_bits,
769                                                1, 0, NULL, NULL);
770         if (IS_ERR(f->data_bufio)) {
771                 ti->error = "Cannot initialize FEC data bufio client";
772                 return PTR_ERR(f->data_bufio);
773         }
774
775         if (dm_bufio_get_device_size(f->data_bufio) < v->data_blocks) {
776                 ti->error = "Data device is too small";
777                 return -E2BIG;
778         }
779
780         /* Preallocate an rs_control structure for each worker thread */
781         ret = mempool_init(&f->rs_pool, num_online_cpus(), fec_rs_alloc,
782                            fec_rs_free, (void *) v);
783         if (ret) {
784                 ti->error = "Cannot allocate RS pool";
785                 return ret;
786         }
787
788         f->cache = kmem_cache_create("dm_verity_fec_buffers",
789                                      f->rsn << DM_VERITY_FEC_BUF_RS_BITS,
790                                      0, 0, NULL);
791         if (!f->cache) {
792                 ti->error = "Cannot create FEC buffer cache";
793                 return -ENOMEM;
794         }
795
796         /* Preallocate DM_VERITY_FEC_BUF_PREALLOC buffers for each thread */
797         ret = mempool_init_slab_pool(&f->prealloc_pool, num_online_cpus() *
798                                      DM_VERITY_FEC_BUF_PREALLOC,
799                                      f->cache);
800         if (ret) {
801                 ti->error = "Cannot allocate FEC buffer prealloc pool";
802                 return ret;
803         }
804
805         ret = mempool_init_slab_pool(&f->extra_pool, 0, f->cache);
806         if (ret) {
807                 ti->error = "Cannot allocate FEC buffer extra pool";
808                 return ret;
809         }
810
811         /* Preallocate an output buffer for each thread */
812         ret = mempool_init_kmalloc_pool(&f->output_pool, num_online_cpus(),
813                                         1 << v->data_dev_block_bits);
814         if (ret) {
815                 ti->error = "Cannot allocate FEC output pool";
816                 return ret;
817         }
818
819         /* Reserve space for our per-bio data */
820         ti->per_io_data_size += sizeof(struct dm_verity_fec_io);
821
822         return 0;
823 }