kernel/drivers/crypto/vmx/aes_cbc.c

   1 /**
   2  * AES CBC routines supporting VMX instructions on the Power 8
   3  *
   4  * Copyright (C) 2015 International Business Machines Inc.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; version 2 only.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  *
  19  * Author: Marcelo Henrique Cerri <mhcerri@br.ibm.com>
  20  */
  21
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/err.h>
  24 #include <linux/crypto.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/hardirq.h>
  27 #include <asm/switch_to.h>
  28 #include <crypto/aes.h>
  29 #include <crypto/scatterwalk.h>
  30
  31 #include "aesp8-ppc.h"
  32
  33 struct p8_aes_cbc_ctx {
  34     struct crypto_blkcipher *fallback;
  35     struct aes_key enc_key;
  36     struct aes_key dec_key;
  37 };
  38
  39 static int p8_aes_cbc_init(struct crypto_tfm *tfm)
  40 {
  41     const char *alg;
  42     struct crypto_blkcipher *fallback;
  43     struct p8_aes_cbc_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
  44
  45     if (!(alg = crypto_tfm_alg_name(tfm))) {
  46         printk(KERN_ERR "Failed to get algorithm name.\n");
  47         return -ENOENT;
  48     }
  49
  50     fallback = crypto_alloc_blkcipher(alg, 0 ,CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK);
  51     if (IS_ERR(fallback)) {
  52         printk(KERN_ERR "Failed to allocate transformation for '%s': %ld\n",
  53                 alg, PTR_ERR(fallback));
  54         return PTR_ERR(fallback);
  55     }
  56     printk(KERN_INFO "Using '%s' as fallback implementation.\n",
  57             crypto_tfm_alg_driver_name((struct crypto_tfm *) fallback));
  58
  59     crypto_blkcipher_set_flags(fallback,
  60             crypto_blkcipher_get_flags((struct crypto_blkcipher *) tfm));
  61     ctx->fallback = fallback;
  62
  63     return 0;
  64 }
  65
  66 static void p8_aes_cbc_exit(struct crypto_tfm *tfm)
  67 {
  68     struct p8_aes_cbc_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
  69
  70     if (ctx->fallback) {
  71         crypto_free_blkcipher(ctx->fallback);
  72         ctx->fallback = NULL;
  73     }
  74 }
  75
  76 static int p8_aes_cbc_setkey(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *key,
  77     unsigned int keylen)
  78 {
  79     int ret;
  80     struct p8_aes_cbc_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
  81
  82     pagefault_disable();
  83     enable_kernel_altivec();
  84     enable_kernel_vsx();
  85     ret = aes_p8_set_encrypt_key(key, keylen * 8, &ctx->enc_key);
  86     ret += aes_p8_set_decrypt_key(key, keylen * 8, &ctx->dec_key);
  87     pagefault_enable();
  88
  89     ret += crypto_blkcipher_setkey(ctx->fallback, key, keylen);
  90     return ret;
  91 }
  92
  93 static int p8_aes_cbc_encrypt(struct blkcipher_desc *desc,
  94     struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
  95     unsigned int nbytes)
  96 {
  97     int ret;
  98     struct blkcipher_walk walk;
  99     struct p8_aes_cbc_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(
 100             crypto_blkcipher_tfm(desc->tfm));
 101     struct blkcipher_desc fallback_desc = {
 102         .tfm = ctx->fallback,
 103         .info = desc->info,
 104         .flags = desc->flags
 105     };
 106
 107     if (in_interrupt()) {
 108         ret = crypto_blkcipher_encrypt(&fallback_desc, dst, src, nbytes);
 109     } else {
 110         pagefault_disable();
 111         enable_kernel_altivec();
 112         enable_kernel_vsx();
 113
 114         blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
 115         ret = blkcipher_walk_virt(desc, &walk);
 116         while ((nbytes = walk.nbytes)) {
 117                         aes_p8_cbc_encrypt(walk.src.virt.addr, walk.dst.virt.addr,
 118                                 nbytes & AES_BLOCK_MASK, &ctx->enc_key, walk.iv, 1);
 119                         nbytes &= AES_BLOCK_SIZE - 1;
 120                         ret = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
 121         }
 122
 123         pagefault_enable();
 124     }
 125
 126     return ret;
 127 }
 128
 129 static int p8_aes_cbc_decrypt(struct blkcipher_desc *desc,
 130     struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
 131     unsigned int nbytes)
 132 {
 133     int ret;
 134     struct blkcipher_walk walk;
 135     struct p8_aes_cbc_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(
 136             crypto_blkcipher_tfm(desc->tfm));
 137     struct blkcipher_desc fallback_desc = {
 138         .tfm = ctx->fallback,
 139         .info = desc->info,
 140         .flags = desc->flags
 141     };
 142
 143     if (in_interrupt()) {
 144         ret = crypto_blkcipher_decrypt(&fallback_desc, dst, src, nbytes);
 145     } else {
 146         pagefault_disable();
 147         enable_kernel_altivec();
 148         enable_kernel_vsx();
 149
 150         blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
 151         ret = blkcipher_walk_virt(desc, &walk);
 152         while ((nbytes = walk.nbytes)) {
 153                         aes_p8_cbc_encrypt(walk.src.virt.addr, walk.dst.virt.addr,
 154                                 nbytes & AES_BLOCK_MASK, &ctx->dec_key, walk.iv, 0);
 155                         nbytes &= AES_BLOCK_SIZE - 1;
 156                         ret = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
 157                 }
 158
 159         pagefault_enable();
 160     }
 161
 162     return ret;
 163 }
 164
 165
 166 struct crypto_alg p8_aes_cbc_alg = {
 167     .cra_name = "cbc(aes)",
 168     .cra_driver_name = "p8_aes_cbc",
 169     .cra_module = THIS_MODULE,
 170     .cra_priority = 1000,
 171     .cra_type = &crypto_blkcipher_type,
 172     .cra_flags = CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER | CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK,
 173     .cra_alignmask = 0,
 174     .cra_blocksize = AES_BLOCK_SIZE,
 175     .cra_ctxsize = sizeof(struct p8_aes_cbc_ctx),
 176     .cra_init = p8_aes_cbc_init,
 177     .cra_exit = p8_aes_cbc_exit,
 178     .cra_blkcipher = {
 179         .ivsize = 0,
 180         .min_keysize = AES_MIN_KEY_SIZE,
 181         .max_keysize = AES_MAX_KEY_SIZE,
 182         .setkey = p8_aes_cbc_setkey,
 183         .encrypt = p8_aes_cbc_encrypt,
 184         .decrypt = p8_aes_cbc_decrypt,
 185     },
 186 };
 187