Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / char / hw_random / via-rng.c
diff --git a/kernel/drivers/char/hw_random/via-rng.c b/kernel/drivers/char/hw_random/via-rng.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a3bebef
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,231 @@
+/*
+ * RNG driver for VIA RNGs
+ *
+ * Copyright 2005 (c) MontaVista Software, Inc.
+ *
+ * with the majority of the code coming from:
+ *
+ * Hardware driver for the Intel/AMD/VIA Random Number Generators (RNG)
+ * (c) Copyright 2003 Red Hat Inc <jgarzik@redhat.com>
+ *
+ * derived from
+ *
+ * Hardware driver for the AMD 768 Random Number Generator (RNG)
+ * (c) Copyright 2001 Red Hat Inc
+ *
+ * derived from
+ *
+ * Hardware driver for Intel i810 Random Number Generator (RNG)
+ * Copyright 2000,2001 Jeff Garzik <jgarzik@pobox.com>
+ * Copyright 2000,2001 Philipp Rumpf <prumpf@mandrakesoft.com>
+ *
+ * This file is licensed under  the terms of the GNU General Public
+ * License version 2. This program is licensed "as is" without any
+ * warranty of any kind, whether express or implied.
+ */
+
+#include <crypto/padlock.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/hw_random.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <asm/cpu_device_id.h>
+#include <asm/io.h>
+#include <asm/msr.h>
+#include <asm/cpufeature.h>
+#include <asm/i387.h>
+
+
+
+
+enum {
+       VIA_STRFILT_CNT_SHIFT   = 16,
+       VIA_STRFILT_FAIL        = (1 << 15),
+       VIA_STRFILT_ENABLE      = (1 << 14),
+       VIA_RAWBITS_ENABLE      = (1 << 13),
+       VIA_RNG_ENABLE          = (1 << 6),
+       VIA_NOISESRC1           = (1 << 8),
+       VIA_NOISESRC2           = (1 << 9),
+       VIA_XSTORE_CNT_MASK     = 0x0F,
+
+       VIA_RNG_CHUNK_8         = 0x00, /* 64 rand bits, 64 stored bits */
+       VIA_RNG_CHUNK_4         = 0x01, /* 32 rand bits, 32 stored bits */
+       VIA_RNG_CHUNK_4_MASK    = 0xFFFFFFFF,
+       VIA_RNG_CHUNK_2         = 0x02, /* 16 rand bits, 32 stored bits */
+       VIA_RNG_CHUNK_2_MASK    = 0xFFFF,
+       VIA_RNG_CHUNK_1         = 0x03, /* 8 rand bits, 32 stored bits */
+       VIA_RNG_CHUNK_1_MASK    = 0xFF,
+};
+
+/*
+ * Investigate using the 'rep' prefix to obtain 32 bits of random data
+ * in one insn.  The upside is potentially better performance.  The
+ * downside is that the instruction becomes no longer atomic.  Due to
+ * this, just like familiar issues with /dev/random itself, the worst
+ * case of a 'rep xstore' could potentially pause a cpu for an
+ * unreasonably long time.  In practice, this condition would likely
+ * only occur when the hardware is failing.  (or so we hope :))
+ *
+ * Another possible performance boost may come from simply buffering
+ * until we have 4 bytes, thus returning a u32 at a time,
+ * instead of the current u8-at-a-time.
+ *
+ * Padlock instructions can generate a spurious DNA fault, so
+ * we have to call them in the context of irq_ts_save/restore()
+ */
+
+static inline u32 xstore(u32 *addr, u32 edx_in)
+{
+       u32 eax_out;
+       int ts_state;
+
+       ts_state = irq_ts_save();
+
+       asm(".byte 0x0F,0xA7,0xC0 /* xstore %%edi (addr=%0) */"
+               : "=m" (*addr), "=a" (eax_out), "+d" (edx_in), "+D" (addr));
+
+       irq_ts_restore(ts_state);
+       return eax_out;
+}
+
+static int via_rng_data_present(struct hwrng *rng, int wait)
+{
+       char buf[16 + PADLOCK_ALIGNMENT - STACK_ALIGN] __attribute__
+               ((aligned(STACK_ALIGN)));
+       u32 *via_rng_datum = (u32 *)PTR_ALIGN(&buf[0], PADLOCK_ALIGNMENT);
+       u32 bytes_out;
+       int i;
+
+       /* We choose the recommended 1-byte-per-instruction RNG rate,
+        * for greater randomness at the expense of speed.  Larger
+        * values 2, 4, or 8 bytes-per-instruction yield greater
+        * speed at lesser randomness.
+        *
+        * If you change this to another VIA_CHUNK_n, you must also
+        * change the ->n_bytes values in rng_vendor_ops[] tables.
+        * VIA_CHUNK_8 requires further code changes.
+        *
+        * A copy of MSR_VIA_RNG is placed in eax_out when xstore
+        * completes.
+        */
+
+       for (i = 0; i < 20; i++) {
+               *via_rng_datum = 0; /* paranoia, not really necessary */
+               bytes_out = xstore(via_rng_datum, VIA_RNG_CHUNK_1);
+               bytes_out &= VIA_XSTORE_CNT_MASK;
+               if (bytes_out || !wait)
+                       break;
+               udelay(10);
+       }
+       rng->priv = *via_rng_datum;
+       return bytes_out ? 1 : 0;
+}
+
+static int via_rng_data_read(struct hwrng *rng, u32 *data)
+{
+       u32 via_rng_datum = (u32)rng->priv;
+
+       *data = via_rng_datum;
+
+       return 1;
+}
+
+static int via_rng_init(struct hwrng *rng)
+{
+       struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(0);
+       u32 lo, hi, old_lo;
+
+       /* VIA Nano CPUs don't have the MSR_VIA_RNG anymore.  The RNG
+        * is always enabled if CPUID rng_en is set.  There is no
+        * RNG configuration like it used to be the case in this
+        * register */
+       if ((c->x86 == 6) && (c->x86_model >= 0x0f)) {
+               if (!cpu_has_xstore_enabled) {
+                       pr_err(PFX "can't enable hardware RNG "
+                               "if XSTORE is not enabled\n");
+                       return -ENODEV;
+               }
+               return 0;
+       }
+
+       /* Control the RNG via MSR.  Tread lightly and pay very close
+        * close attention to values written, as the reserved fields
+        * are documented to be "undefined and unpredictable"; but it
+        * does not say to write them as zero, so I make a guess that
+        * we restore the values we find in the register.
+        */
+       rdmsr(MSR_VIA_RNG, lo, hi);
+
+       old_lo = lo;
+       lo &= ~(0x7f << VIA_STRFILT_CNT_SHIFT);
+       lo &= ~VIA_XSTORE_CNT_MASK;
+       lo &= ~(VIA_STRFILT_ENABLE | VIA_STRFILT_FAIL | VIA_RAWBITS_ENABLE);
+       lo |= VIA_RNG_ENABLE;
+       lo |= VIA_NOISESRC1;
+
+       /* Enable secondary noise source on CPUs where it is present. */
+
+       /* Nehemiah stepping 8 and higher */
+       if ((c->x86_model == 9) && (c->x86_mask > 7))
+               lo |= VIA_NOISESRC2;
+
+       /* Esther */
+       if (c->x86_model >= 10)
+               lo |= VIA_NOISESRC2;
+
+       if (lo != old_lo)
+               wrmsr(MSR_VIA_RNG, lo, hi);
+
+       /* perhaps-unnecessary sanity check; remove after testing if
+          unneeded */
+       rdmsr(MSR_VIA_RNG, lo, hi);
+       if ((lo & VIA_RNG_ENABLE) == 0) {
+               pr_err(PFX "cannot enable VIA C3 RNG, aborting\n");
+               return -ENODEV;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+
+static struct hwrng via_rng = {
+       .name           = "via",
+       .init           = via_rng_init,
+       .data_present   = via_rng_data_present,
+       .data_read      = via_rng_data_read,
+};
+
+
+static int __init mod_init(void)
+{
+       int err;
+
+       if (!cpu_has_xstore)
+               return -ENODEV;
+       pr_info("VIA RNG detected\n");
+       err = hwrng_register(&via_rng);
+       if (err) {
+               pr_err(PFX "RNG registering failed (%d)\n",
+                      err);
+               goto out;
+       }
+out:
+       return err;
+}
+
+static void __exit mod_exit(void)
+{
+       hwrng_unregister(&via_rng);
+}
+
+module_init(mod_init);
+module_exit(mod_exit);
+
+static struct x86_cpu_id __maybe_unused via_rng_cpu_id[] = {
+       X86_FEATURE_MATCH(X86_FEATURE_XSTORE),
+       {}
+};
+
+MODULE_DESCRIPTION("H/W RNG driver for VIA CPU with PadLock");
+MODULE_LICENSE("GPL");
+MODULE_DEVICE_TABLE(x86cpu, via_rng_cpu_id);