These changes are the raw update to linux-4.4.6-rt14. Kernel sources
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / crypto / sunxi-ss / sun4i-ss-cipher.c
diff --git a/kernel/drivers/crypto/sunxi-ss/sun4i-ss-cipher.c b/kernel/drivers/crypto/sunxi-ss/sun4i-ss-cipher.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a19ee12
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,542 @@
+/*
+ * sun4i-ss-cipher.c - hardware cryptographic accelerator for Allwinner A20 SoC
+ *
+ * Copyright (C) 2013-2015 Corentin LABBE <clabbe.montjoie@gmail.com>
+ *
+ * This file add support for AES cipher with 128,192,256 bits
+ * keysize in CBC and ECB mode.
+ * Add support also for DES and 3DES in CBC and ECB mode.
+ *
+ * You could find the datasheet in Documentation/arm/sunxi/README
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ */
+#include "sun4i-ss.h"
+
+static int sun4i_ss_opti_poll(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_ss_ctx *ss = op->ss;
+       unsigned int ivsize = crypto_ablkcipher_ivsize(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *ctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+       u32 mode = ctx->mode;
+       /* when activating SS, the default FIFO space is SS_RX_DEFAULT(32) */
+       u32 rx_cnt = SS_RX_DEFAULT;
+       u32 tx_cnt = 0;
+       u32 spaces;
+       u32 v;
+       int i, err = 0;
+       unsigned int ileft = areq->nbytes;
+       unsigned int oleft = areq->nbytes;
+       unsigned int todo;
+       struct sg_mapping_iter mi, mo;
+       unsigned int oi, oo; /* offset for in and out */
+
+       if (areq->nbytes == 0)
+               return 0;
+
+       if (!areq->info) {
+               dev_err_ratelimited(ss->dev, "ERROR: Empty IV\n");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       if (!areq->src || !areq->dst) {
+               dev_err_ratelimited(ss->dev, "ERROR: Some SGs are NULL\n");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       spin_lock_bh(&ss->slock);
+
+       for (i = 0; i < op->keylen; i += 4)
+               writel(*(op->key + i / 4), ss->base + SS_KEY0 + i);
+
+       if (areq->info) {
+               for (i = 0; i < 4 && i < ivsize / 4; i++) {
+                       v = *(u32 *)(areq->info + i * 4);
+                       writel(v, ss->base + SS_IV0 + i * 4);
+               }
+       }
+       writel(mode, ss->base + SS_CTL);
+
+       sg_miter_start(&mi, areq->src, sg_nents(areq->src),
+                      SG_MITER_FROM_SG | SG_MITER_ATOMIC);
+       sg_miter_start(&mo, areq->dst, sg_nents(areq->dst),
+                      SG_MITER_TO_SG | SG_MITER_ATOMIC);
+       sg_miter_next(&mi);
+       sg_miter_next(&mo);
+       if (!mi.addr || !mo.addr) {
+               dev_err_ratelimited(ss->dev, "ERROR: sg_miter return null\n");
+               err = -EINVAL;
+               goto release_ss;
+       }
+
+       ileft = areq->nbytes / 4;
+       oleft = areq->nbytes / 4;
+       oi = 0;
+       oo = 0;
+       do {
+               todo = min3(rx_cnt, ileft, (mi.length - oi) / 4);
+               if (todo > 0) {
+                       ileft -= todo;
+                       writesl(ss->base + SS_RXFIFO, mi.addr + oi, todo);
+                       oi += todo * 4;
+               }
+               if (oi == mi.length) {
+                       sg_miter_next(&mi);
+                       oi = 0;
+               }
+
+               spaces = readl(ss->base + SS_FCSR);
+               rx_cnt = SS_RXFIFO_SPACES(spaces);
+               tx_cnt = SS_TXFIFO_SPACES(spaces);
+
+               todo = min3(tx_cnt, oleft, (mo.length - oo) / 4);
+               if (todo > 0) {
+                       oleft -= todo;
+                       readsl(ss->base + SS_TXFIFO, mo.addr + oo, todo);
+                       oo += todo * 4;
+               }
+               if (oo == mo.length) {
+                       sg_miter_next(&mo);
+                       oo = 0;
+               }
+       } while (oleft > 0);
+
+       if (areq->info) {
+               for (i = 0; i < 4 && i < ivsize / 4; i++) {
+                       v = readl(ss->base + SS_IV0 + i * 4);
+                       *(u32 *)(areq->info + i * 4) = v;
+               }
+       }
+
+release_ss:
+       sg_miter_stop(&mi);
+       sg_miter_stop(&mo);
+       writel(0, ss->base + SS_CTL);
+       spin_unlock_bh(&ss->slock);
+       return err;
+}
+
+/* Generic function that support SG with size not multiple of 4 */
+static int sun4i_ss_cipher_poll(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_ss_ctx *ss = op->ss;
+       int no_chunk = 1;
+       struct scatterlist *in_sg = areq->src;
+       struct scatterlist *out_sg = areq->dst;
+       unsigned int ivsize = crypto_ablkcipher_ivsize(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *ctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+       u32 mode = ctx->mode;
+       /* when activating SS, the default FIFO space is SS_RX_DEFAULT(32) */
+       u32 rx_cnt = SS_RX_DEFAULT;
+       u32 tx_cnt = 0;
+       u32 v;
+       u32 spaces;
+       int i, err = 0;
+       unsigned int ileft = areq->nbytes;
+       unsigned int oleft = areq->nbytes;
+       unsigned int todo;
+       struct sg_mapping_iter mi, mo;
+       unsigned int oi, oo;    /* offset for in and out */
+       char buf[4 * SS_RX_MAX];/* buffer for linearize SG src */
+       char bufo[4 * SS_TX_MAX]; /* buffer for linearize SG dst */
+       unsigned int ob = 0;    /* offset in buf */
+       unsigned int obo = 0;   /* offset in bufo*/
+       unsigned int obl = 0;   /* length of data in bufo */
+
+       if (areq->nbytes == 0)
+               return 0;
+
+       if (!areq->info) {
+               dev_err_ratelimited(ss->dev, "ERROR: Empty IV\n");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       if (!areq->src || !areq->dst) {
+               dev_err_ratelimited(ss->dev, "ERROR: Some SGs are NULL\n");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       /*
+        * if we have only SGs with size multiple of 4,
+        * we can use the SS optimized function
+        */
+       while (in_sg && no_chunk == 1) {
+               if ((in_sg->length % 4) != 0)
+                       no_chunk = 0;
+               in_sg = sg_next(in_sg);
+       }
+       while (out_sg && no_chunk == 1) {
+               if ((out_sg->length % 4) != 0)
+                       no_chunk = 0;
+               out_sg = sg_next(out_sg);
+       }
+
+       if (no_chunk == 1)
+               return sun4i_ss_opti_poll(areq);
+
+       spin_lock_bh(&ss->slock);
+
+       for (i = 0; i < op->keylen; i += 4)
+               writel(*(op->key + i / 4), ss->base + SS_KEY0 + i);
+
+       if (areq->info) {
+               for (i = 0; i < 4 && i < ivsize / 4; i++) {
+                       v = *(u32 *)(areq->info + i * 4);
+                       writel(v, ss->base + SS_IV0 + i * 4);
+               }
+       }
+       writel(mode, ss->base + SS_CTL);
+
+       sg_miter_start(&mi, areq->src, sg_nents(areq->src),
+                      SG_MITER_FROM_SG | SG_MITER_ATOMIC);
+       sg_miter_start(&mo, areq->dst, sg_nents(areq->dst),
+                      SG_MITER_TO_SG | SG_MITER_ATOMIC);
+       sg_miter_next(&mi);
+       sg_miter_next(&mo);
+       if (!mi.addr || !mo.addr) {
+               dev_err_ratelimited(ss->dev, "ERROR: sg_miter return null\n");
+               err = -EINVAL;
+               goto release_ss;
+       }
+       ileft = areq->nbytes;
+       oleft = areq->nbytes;
+       oi = 0;
+       oo = 0;
+
+       while (oleft > 0) {
+               if (ileft > 0) {
+                       /*
+                        * todo is the number of consecutive 4byte word that we
+                        * can read from current SG
+                        */
+                       todo = min3(rx_cnt, ileft / 4, (mi.length - oi) / 4);
+                       if (todo > 0 && ob == 0) {
+                               writesl(ss->base + SS_RXFIFO, mi.addr + oi,
+                                       todo);
+                               ileft -= todo * 4;
+                               oi += todo * 4;
+                       } else {
+                               /*
+                                * not enough consecutive bytes, so we need to
+                                * linearize in buf. todo is in bytes
+                                * After that copy, if we have a multiple of 4
+                                * we need to be able to write all buf in one
+                                * pass, so it is why we min() with rx_cnt
+                                */
+                               todo = min3(rx_cnt * 4 - ob, ileft,
+                                           mi.length - oi);
+                               memcpy(buf + ob, mi.addr + oi, todo);
+                               ileft -= todo;
+                               oi += todo;
+                               ob += todo;
+                               if (ob % 4 == 0) {
+                                       writesl(ss->base + SS_RXFIFO, buf,
+                                               ob / 4);
+                                       ob = 0;
+                               }
+                       }
+                       if (oi == mi.length) {
+                               sg_miter_next(&mi);
+                               oi = 0;
+                       }
+               }
+
+               spaces = readl(ss->base + SS_FCSR);
+               rx_cnt = SS_RXFIFO_SPACES(spaces);
+               tx_cnt = SS_TXFIFO_SPACES(spaces);
+               dev_dbg(ss->dev, "%x %u/%u %u/%u cnt=%u %u/%u %u/%u cnt=%u %u %u\n",
+                       mode,
+                       oi, mi.length, ileft, areq->nbytes, rx_cnt,
+                       oo, mo.length, oleft, areq->nbytes, tx_cnt,
+                       todo, ob);
+
+               if (tx_cnt == 0)
+                       continue;
+               /* todo in 4bytes word */
+               todo = min3(tx_cnt, oleft / 4, (mo.length - oo) / 4);
+               if (todo > 0) {
+                       readsl(ss->base + SS_TXFIFO, mo.addr + oo, todo);
+                       oleft -= todo * 4;
+                       oo += todo * 4;
+                       if (oo == mo.length) {
+                               sg_miter_next(&mo);
+                               oo = 0;
+                       }
+               } else {
+                       /*
+                        * read obl bytes in bufo, we read at maximum for
+                        * emptying the device
+                        */
+                       readsl(ss->base + SS_TXFIFO, bufo, tx_cnt);
+                       obl = tx_cnt * 4;
+                       obo = 0;
+                       do {
+                               /*
+                                * how many bytes we can copy ?
+                                * no more than remaining SG size
+                                * no more than remaining buffer
+                                * no need to test against oleft
+                                */
+                               todo = min(mo.length - oo, obl - obo);
+                               memcpy(mo.addr + oo, bufo + obo, todo);
+                               oleft -= todo;
+                               obo += todo;
+                               oo += todo;
+                               if (oo == mo.length) {
+                                       sg_miter_next(&mo);
+                                       oo = 0;
+                               }
+                       } while (obo < obl);
+                       /* bufo must be fully used here */
+               }
+       }
+       if (areq->info) {
+               for (i = 0; i < 4 && i < ivsize / 4; i++) {
+                       v = readl(ss->base + SS_IV0 + i * 4);
+                       *(u32 *)(areq->info + i * 4) = v;
+               }
+       }
+
+release_ss:
+       sg_miter_stop(&mi);
+       sg_miter_stop(&mo);
+       writel(0, ss->base + SS_CTL);
+       spin_unlock_bh(&ss->slock);
+
+       return err;
+}
+
+/* CBC AES */
+int sun4i_ss_cbc_aes_encrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_AES | SS_CBC | SS_ENABLED | SS_ENCRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+int sun4i_ss_cbc_aes_decrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_AES | SS_CBC | SS_ENABLED | SS_DECRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+/* ECB AES */
+int sun4i_ss_ecb_aes_encrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_AES | SS_ECB | SS_ENABLED | SS_ENCRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+int sun4i_ss_ecb_aes_decrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_AES | SS_ECB | SS_ENABLED | SS_DECRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+/* CBC DES */
+int sun4i_ss_cbc_des_encrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_DES | SS_CBC | SS_ENABLED | SS_ENCRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+int sun4i_ss_cbc_des_decrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_DES | SS_CBC | SS_ENABLED | SS_DECRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+/* ECB DES */
+int sun4i_ss_ecb_des_encrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_DES | SS_ECB | SS_ENABLED | SS_ENCRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+int sun4i_ss_ecb_des_decrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_DES | SS_ECB | SS_ENABLED | SS_DECRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+/* CBC 3DES */
+int sun4i_ss_cbc_des3_encrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_3DES | SS_CBC | SS_ENABLED | SS_ENCRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+int sun4i_ss_cbc_des3_decrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_3DES | SS_CBC | SS_ENABLED | SS_DECRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+/* ECB 3DES */
+int sun4i_ss_ecb_des3_encrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_3DES | SS_ECB | SS_ENABLED | SS_ENCRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+int sun4i_ss_ecb_des3_decrypt(struct ablkcipher_request *areq)
+{
+       struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(areq);
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_cipher_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(areq);
+
+       rctx->mode = SS_OP_3DES | SS_ECB | SS_ENABLED | SS_DECRYPTION |
+               op->keymode;
+       return sun4i_ss_cipher_poll(areq);
+}
+
+int sun4i_ss_cipher_init(struct crypto_tfm *tfm)
+{
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_tfm_ctx(tfm);
+       struct crypto_alg *alg = tfm->__crt_alg;
+       struct sun4i_ss_alg_template *algt;
+
+       memset(op, 0, sizeof(struct sun4i_tfm_ctx));
+
+       algt = container_of(alg, struct sun4i_ss_alg_template, alg.crypto);
+       op->ss = algt->ss;
+
+       tfm->crt_ablkcipher.reqsize = sizeof(struct sun4i_cipher_req_ctx);
+
+       return 0;
+}
+
+/* check and set the AES key, prepare the mode to be used */
+int sun4i_ss_aes_setkey(struct crypto_ablkcipher *tfm, const u8 *key,
+                       unsigned int keylen)
+{
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_ss_ctx *ss = op->ss;
+
+       switch (keylen) {
+       case 128 / 8:
+               op->keymode = SS_AES_128BITS;
+               break;
+       case 192 / 8:
+               op->keymode = SS_AES_192BITS;
+               break;
+       case 256 / 8:
+               op->keymode = SS_AES_256BITS;
+               break;
+       default:
+               dev_err(ss->dev, "ERROR: Invalid keylen %u\n", keylen);
+               crypto_ablkcipher_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
+               return -EINVAL;
+       }
+       op->keylen = keylen;
+       memcpy(op->key, key, keylen);
+       return 0;
+}
+
+/* check and set the DES key, prepare the mode to be used */
+int sun4i_ss_des_setkey(struct crypto_ablkcipher *tfm, const u8 *key,
+                       unsigned int keylen)
+{
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_ss_ctx *ss = op->ss;
+       u32 flags;
+       u32 tmp[DES_EXPKEY_WORDS];
+       int ret;
+
+       if (unlikely(keylen != DES_KEY_SIZE)) {
+               dev_err(ss->dev, "Invalid keylen %u\n", keylen);
+               crypto_ablkcipher_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       flags = crypto_ablkcipher_get_flags(tfm);
+
+       ret = des_ekey(tmp, key);
+       if (unlikely(ret == 0) && (flags & CRYPTO_TFM_REQ_WEAK_KEY)) {
+               crypto_ablkcipher_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_RES_WEAK_KEY);
+               dev_dbg(ss->dev, "Weak key %u\n", keylen);
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       op->keylen = keylen;
+       memcpy(op->key, key, keylen);
+       return 0;
+}
+
+/* check and set the 3DES key, prepare the mode to be used */
+int sun4i_ss_des3_setkey(struct crypto_ablkcipher *tfm, const u8 *key,
+                        unsigned int keylen)
+{
+       struct sun4i_tfm_ctx *op = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
+       struct sun4i_ss_ctx *ss = op->ss;
+
+       if (unlikely(keylen != 3 * DES_KEY_SIZE)) {
+               dev_err(ss->dev, "Invalid keylen %u\n", keylen);
+               crypto_ablkcipher_set_flags(tfm, CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN);
+               return -EINVAL;
+       }
+       op->keylen = keylen;
+       memcpy(op->key, key, keylen);
+       return 0;
+}