include/linux/tpm.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2004,2007,2008 IBM Corporation
   4  *
   5  * Authors:
   6  * Leendert van Doorn <leendert@watson.ibm.com>
   7  * Dave Safford <safford@watson.ibm.com>
   8  * Reiner Sailer <sailer@watson.ibm.com>
   9  * Kylene Hall <kjhall@us.ibm.com>
  10  * Debora Velarde <dvelarde@us.ibm.com>
  11  *
  12  * Maintained by: <tpmdd_devel@lists.sourceforge.net>
  13  *
  14  * Device driver for TCG/TCPA TPM (trusted platform module).
  15  * Specifications at www.trustedcomputinggroup.org
  16  */
  17 #ifndef __LINUX_TPM_H__
  18 #define __LINUX_TPM_H__
  19
  20 #include <linux/hw_random.h>
  21 #include <linux/acpi.h>
  22 #include <linux/cdev.h>
  23 #include <linux/fs.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <crypto/hash_info.h>
  26
  27 #define TPM_DIGEST_SIZE 20      /* Max TPM v1.2 PCR size */
  28 #define TPM_MAX_DIGEST_SIZE SHA512_DIGEST_SIZE
  29
  30 struct tpm_chip;
  31 struct trusted_key_payload;
  32 struct trusted_key_options;
  33
  34 enum tpm_algorithms {
  35         TPM_ALG_ERROR           = 0x0000,
  36         TPM_ALG_SHA1            = 0x0004,
  37         TPM_ALG_KEYEDHASH       = 0x0008,
  38         TPM_ALG_SHA256          = 0x000B,
  39         TPM_ALG_SHA384          = 0x000C,
  40         TPM_ALG_SHA512          = 0x000D,
  41         TPM_ALG_NULL            = 0x0010,
  42         TPM_ALG_SM3_256         = 0x0012,
  43 };
  44
  45 struct tpm_digest {
  46         u16 alg_id;
  47         u8 digest[TPM_MAX_DIGEST_SIZE];
  48 } __packed;
  49
  50 struct tpm_bank_info {
  51         u16 alg_id;
  52         u16 digest_size;
  53         u16 crypto_id;
  54 };
  55
  56 enum TPM_OPS_FLAGS {
  57         TPM_OPS_AUTO_STARTUP = BIT(0),
  58 };
  59
  60 struct tpm_class_ops {
  61         unsigned int flags;
  62         const u8 req_complete_mask;
  63         const u8 req_complete_val;
  64         bool (*req_canceled)(struct tpm_chip *chip, u8 status);
  65         int (*recv) (struct tpm_chip *chip, u8 *buf, size_t len);
  66         int (*send) (struct tpm_chip *chip, u8 *buf, size_t len);
  67         void (*cancel) (struct tpm_chip *chip);
  68         u8 (*status) (struct tpm_chip *chip);
  69         void (*update_timeouts)(struct tpm_chip *chip,
  70                                 unsigned long *timeout_cap);
  71         void (*update_durations)(struct tpm_chip *chip,
  72                                  unsigned long *duration_cap);
  73         int (*go_idle)(struct tpm_chip *chip);
  74         int (*cmd_ready)(struct tpm_chip *chip);
  75         int (*request_locality)(struct tpm_chip *chip, int loc);
  76         int (*relinquish_locality)(struct tpm_chip *chip, int loc);
  77         void (*clk_enable)(struct tpm_chip *chip, bool value);
  78 };
  79
  80 #define TPM_NUM_EVENT_LOG_FILES         3
  81
  82 /* Indexes the duration array */
  83 enum tpm_duration {
  84         TPM_SHORT = 0,
  85         TPM_MEDIUM = 1,
  86         TPM_LONG = 2,
  87         TPM_LONG_LONG = 3,
  88         TPM_UNDEFINED,
  89         TPM_NUM_DURATIONS = TPM_UNDEFINED,
  90 };
  91
  92 #define TPM_PPI_VERSION_LEN             3
  93
  94 struct tpm_space {
  95         u32 context_tbl[3];
  96         u8 *context_buf;
  97         u32 session_tbl[3];
  98         u8 *session_buf;
  99         u32 buf_size;
 100 };
 101
 102 struct tpm_bios_log {
 103         void *bios_event_log;
 104         void *bios_event_log_end;
 105 };
 106
 107 struct tpm_chip_seqops {
 108         struct tpm_chip *chip;
 109         const struct seq_operations *seqops;
 110 };
 111
 112 struct tpm_chip {
 113         struct device dev;
 114         struct device devs;
 115         struct cdev cdev;
 116         struct cdev cdevs;
 117
 118         /* A driver callback under ops cannot be run unless ops_sem is held
 119          * (sometimes implicitly, eg for the sysfs code). ops becomes null
 120          * when the driver is unregistered, see tpm_try_get_ops.
 121          */
 122         struct rw_semaphore ops_sem;
 123         const struct tpm_class_ops *ops;
 124
 125         struct tpm_bios_log log;
 126         struct tpm_chip_seqops bin_log_seqops;
 127         struct tpm_chip_seqops ascii_log_seqops;
 128
 129         unsigned int flags;
 130
 131         int dev_num;            /* /dev/tpm# */
 132         unsigned long is_open;  /* only one allowed */
 133
 134         char hwrng_name[64];
 135         struct hwrng hwrng;
 136
 137         struct mutex tpm_mutex; /* tpm is processing */
 138
 139         unsigned long timeout_a; /* jiffies */
 140         unsigned long timeout_b; /* jiffies */
 141         unsigned long timeout_c; /* jiffies */
 142         unsigned long timeout_d; /* jiffies */
 143         bool timeout_adjusted;
 144         unsigned long duration[TPM_NUM_DURATIONS]; /* jiffies */
 145         bool duration_adjusted;
 146
 147         struct dentry *bios_dir[TPM_NUM_EVENT_LOG_FILES];
 148
 149         const struct attribute_group *groups[3];
 150         unsigned int groups_cnt;
 151
 152         u32 nr_allocated_banks;
 153         struct tpm_bank_info *allocated_banks;
 154 #ifdef CONFIG_ACPI
 155         acpi_handle acpi_dev_handle;
 156         char ppi_version[TPM_PPI_VERSION_LEN + 1];
 157 #endif /* CONFIG_ACPI */
 158
 159         struct tpm_space work_space;
 160         u32 last_cc;
 161         u32 nr_commands;
 162         u32 *cc_attrs_tbl;
 163
 164         /* active locality */
 165         int locality;
 166 };
 167
 168 #define TPM_HEADER_SIZE         10
 169
 170 enum tpm2_const {
 171         TPM2_PLATFORM_PCR       =     24,
 172         TPM2_PCR_SELECT_MIN     = ((TPM2_PLATFORM_PCR + 7) / 8),
 173 };
 174
 175 enum tpm2_timeouts {
 176         TPM2_TIMEOUT_A          =    750,
 177         TPM2_TIMEOUT_B          =   2000,
 178         TPM2_TIMEOUT_C          =    200,
 179         TPM2_TIMEOUT_D          =     30,
 180         TPM2_DURATION_SHORT     =     20,
 181         TPM2_DURATION_MEDIUM    =    750,
 182         TPM2_DURATION_LONG      =   2000,
 183         TPM2_DURATION_LONG_LONG = 300000,
 184         TPM2_DURATION_DEFAULT   = 120000,
 185 };
 186
 187 enum tpm2_structures {
 188         TPM2_ST_NO_SESSIONS     = 0x8001,
 189         TPM2_ST_SESSIONS        = 0x8002,
 190 };
 191
 192 /* Indicates from what layer of the software stack the error comes from */
 193 #define TSS2_RC_LAYER_SHIFT      16
 194 #define TSS2_RESMGR_TPM_RC_LAYER (11 << TSS2_RC_LAYER_SHIFT)
 195
 196 enum tpm2_return_codes {
 197         TPM2_RC_SUCCESS         = 0x0000,
 198         TPM2_RC_HASH            = 0x0083, /* RC_FMT1 */
 199         TPM2_RC_HANDLE          = 0x008B,
 200         TPM2_RC_INITIALIZE      = 0x0100, /* RC_VER1 */
 201         TPM2_RC_FAILURE         = 0x0101,
 202         TPM2_RC_DISABLED        = 0x0120,
 203         TPM2_RC_COMMAND_CODE    = 0x0143,
 204         TPM2_RC_TESTING         = 0x090A, /* RC_WARN */
 205         TPM2_RC_REFERENCE_H0    = 0x0910,
 206         TPM2_RC_RETRY           = 0x0922,
 207 };
 208
 209 enum tpm2_command_codes {
 210         TPM2_CC_FIRST                   = 0x011F,
 211         TPM2_CC_HIERARCHY_CONTROL       = 0x0121,
 212         TPM2_CC_HIERARCHY_CHANGE_AUTH   = 0x0129,
 213         TPM2_CC_CREATE_PRIMARY          = 0x0131,
 214         TPM2_CC_SEQUENCE_COMPLETE       = 0x013E,
 215         TPM2_CC_SELF_TEST               = 0x0143,
 216         TPM2_CC_STARTUP                 = 0x0144,
 217         TPM2_CC_SHUTDOWN                = 0x0145,
 218         TPM2_CC_NV_READ                 = 0x014E,
 219         TPM2_CC_CREATE                  = 0x0153,
 220         TPM2_CC_LOAD                    = 0x0157,
 221         TPM2_CC_SEQUENCE_UPDATE         = 0x015C,
 222         TPM2_CC_UNSEAL                  = 0x015E,
 223         TPM2_CC_CONTEXT_LOAD            = 0x0161,
 224         TPM2_CC_CONTEXT_SAVE            = 0x0162,
 225         TPM2_CC_FLUSH_CONTEXT           = 0x0165,
 226         TPM2_CC_VERIFY_SIGNATURE        = 0x0177,
 227         TPM2_CC_GET_CAPABILITY          = 0x017A,
 228         TPM2_CC_GET_RANDOM              = 0x017B,
 229         TPM2_CC_PCR_READ                = 0x017E,
 230         TPM2_CC_PCR_EXTEND              = 0x0182,
 231         TPM2_CC_EVENT_SEQUENCE_COMPLETE = 0x0185,
 232         TPM2_CC_HASH_SEQUENCE_START     = 0x0186,
 233         TPM2_CC_CREATE_LOADED           = 0x0191,
 234         TPM2_CC_LAST                    = 0x0193, /* Spec 1.36 */
 235 };
 236
 237 enum tpm2_permanent_handles {
 238         TPM2_RS_PW              = 0x40000009,
 239 };
 240
 241 enum tpm2_capabilities {
 242         TPM2_CAP_HANDLES        = 1,
 243         TPM2_CAP_COMMANDS       = 2,
 244         TPM2_CAP_PCRS           = 5,
 245         TPM2_CAP_TPM_PROPERTIES = 6,
 246 };
 247
 248 enum tpm2_properties {
 249         TPM_PT_TOTAL_COMMANDS   = 0x0129,
 250 };
 251
 252 enum tpm2_startup_types {
 253         TPM2_SU_CLEAR   = 0x0000,
 254         TPM2_SU_STATE   = 0x0001,
 255 };
 256
 257 enum tpm2_cc_attrs {
 258         TPM2_CC_ATTR_CHANDLES   = 25,
 259         TPM2_CC_ATTR_RHANDLE    = 28,
 260 };
 261
 262 #define TPM_VID_INTEL    0x8086
 263 #define TPM_VID_WINBOND  0x1050
 264 #define TPM_VID_STM      0x104A
 265
 266 enum tpm_chip_flags {
 267         TPM_CHIP_FLAG_TPM2              = BIT(1),
 268         TPM_CHIP_FLAG_IRQ               = BIT(2),
 269         TPM_CHIP_FLAG_VIRTUAL           = BIT(3),
 270         TPM_CHIP_FLAG_HAVE_TIMEOUTS     = BIT(4),
 271         TPM_CHIP_FLAG_ALWAYS_POWERED    = BIT(5),
 272         TPM_CHIP_FLAG_FIRMWARE_POWER_MANAGED    = BIT(6),
 273 };
 274
 275 #define to_tpm_chip(d) container_of(d, struct tpm_chip, dev)
 276
 277 struct tpm_header {
 278         __be16 tag;
 279         __be32 length;
 280         union {
 281                 __be32 ordinal;
 282                 __be32 return_code;
 283         };
 284 } __packed;
 285
 286 /* A string buffer type for constructing TPM commands. This is based on the
 287  * ideas of string buffer code in security/keys/trusted.h but is heap based
 288  * in order to keep the stack usage minimal.
 289  */
 290
 291 enum tpm_buf_flags {
 292         TPM_BUF_OVERFLOW        = BIT(0),
 293 };
 294
 295 struct tpm_buf {
 296         unsigned int flags;
 297         u8 *data;
 298 };
 299
 300 enum tpm2_object_attributes {
 301         TPM2_OA_USER_WITH_AUTH          = BIT(6),
 302 };
 303
 304 enum tpm2_session_attributes {
 305         TPM2_SA_CONTINUE_SESSION        = BIT(0),
 306 };
 307
 308 struct tpm2_hash {
 309         unsigned int crypto_id;
 310         unsigned int tpm_id;
 311 };
 312
 313 static inline void tpm_buf_reset(struct tpm_buf *buf, u16 tag, u32 ordinal)
 314 {
 315         struct tpm_header *head = (struct tpm_header *)buf->data;
 316
 317         head->tag = cpu_to_be16(tag);
 318         head->length = cpu_to_be32(sizeof(*head));
 319         head->ordinal = cpu_to_be32(ordinal);
 320 }
 321
 322 static inline int tpm_buf_init(struct tpm_buf *buf, u16 tag, u32 ordinal)
 323 {
 324         buf->data = (u8 *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 325         if (!buf->data)
 326                 return -ENOMEM;
 327
 328         buf->flags = 0;
 329         tpm_buf_reset(buf, tag, ordinal);
 330         return 0;
 331 }
 332
 333 static inline void tpm_buf_destroy(struct tpm_buf *buf)
 334 {
 335         free_page((unsigned long)buf->data);
 336 }
 337
 338 static inline u32 tpm_buf_length(struct tpm_buf *buf)
 339 {
 340         struct tpm_header *head = (struct tpm_header *)buf->data;
 341
 342         return be32_to_cpu(head->length);
 343 }
 344
 345 static inline u16 tpm_buf_tag(struct tpm_buf *buf)
 346 {
 347         struct tpm_header *head = (struct tpm_header *)buf->data;
 348
 349         return be16_to_cpu(head->tag);
 350 }
 351
 352 static inline void tpm_buf_append(struct tpm_buf *buf,
 353                                   const unsigned char *new_data,
 354                                   unsigned int new_len)
 355 {
 356         struct tpm_header *head = (struct tpm_header *)buf->data;
 357         u32 len = tpm_buf_length(buf);
 358
 359         /* Return silently if overflow has already happened. */
 360         if (buf->flags & TPM_BUF_OVERFLOW)
 361                 return;
 362
 363         if ((len + new_len) > PAGE_SIZE) {
 364                 WARN(1, "tpm_buf: overflow\n");
 365                 buf->flags |= TPM_BUF_OVERFLOW;
 366                 return;
 367         }
 368
 369         memcpy(&buf->data[len], new_data, new_len);
 370         head->length = cpu_to_be32(len + new_len);
 371 }
 372
 373 static inline void tpm_buf_append_u8(struct tpm_buf *buf, const u8 value)
 374 {
 375         tpm_buf_append(buf, &value, 1);
 376 }
 377
 378 static inline void tpm_buf_append_u16(struct tpm_buf *buf, const u16 value)
 379 {
 380         __be16 value2 = cpu_to_be16(value);
 381
 382         tpm_buf_append(buf, (u8 *) &value2, 2);
 383 }
 384
 385 static inline void tpm_buf_append_u32(struct tpm_buf *buf, const u32 value)
 386 {
 387         __be32 value2 = cpu_to_be32(value);
 388
 389         tpm_buf_append(buf, (u8 *) &value2, 4);
 390 }
 391
 392 static inline u32 tpm2_rc_value(u32 rc)
 393 {
 394         return (rc & BIT(7)) ? rc & 0xff : rc;
 395 }
 396
 397 #if defined(CONFIG_TCG_TPM) || defined(CONFIG_TCG_TPM_MODULE)
 398
 399 extern int tpm_is_tpm2(struct tpm_chip *chip);
 400 extern int tpm_pcr_read(struct tpm_chip *chip, u32 pcr_idx,
 401                         struct tpm_digest *digest);
 402 extern int tpm_pcr_extend(struct tpm_chip *chip, u32 pcr_idx,
 403                           struct tpm_digest *digests);
 404 extern int tpm_send(struct tpm_chip *chip, void *cmd, size_t buflen);
 405 extern int tpm_get_random(struct tpm_chip *chip, u8 *data, size_t max);
 406 extern struct tpm_chip *tpm_default_chip(void);
 407 void tpm2_flush_context(struct tpm_chip *chip, u32 handle);
 408 #else
 409 static inline int tpm_is_tpm2(struct tpm_chip *chip)
 410 {
 411         return -ENODEV;
 412 }
 413
 414 static inline int tpm_pcr_read(struct tpm_chip *chip, int pcr_idx,
 415                                struct tpm_digest *digest)
 416 {
 417         return -ENODEV;
 418 }
 419
 420 static inline int tpm_pcr_extend(struct tpm_chip *chip, u32 pcr_idx,
 421                                  struct tpm_digest *digests)
 422 {
 423         return -ENODEV;
 424 }
 425
 426 static inline int tpm_send(struct tpm_chip *chip, void *cmd, size_t buflen)
 427 {
 428         return -ENODEV;
 429 }
 430 static inline int tpm_get_random(struct tpm_chip *chip, u8 *data, size_t max)
 431 {
 432         return -ENODEV;
 433 }
 434
 435 static inline struct tpm_chip *tpm_default_chip(void)
 436 {
 437         return NULL;
 438 }
 439 #endif
 440 #endif