drivers/crypto/allwinner/sun8i-ss/sun8i-ss-prng.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * sun8i-ss-prng.c - hardware cryptographic offloader for
   4  * Allwinner A80/A83T SoC
   5  *
   6  * Copyright (C) 2015-2020 Corentin Labbe <clabbe@baylibre.com>
   7  *
   8  * This file handle the PRNG found in the SS
   9  *
  10  * You could find a link for the datasheet in Documentation/arm/sunxi.rst
  11  */
  12 #include "sun8i-ss.h"
  13 #include <linux/dma-mapping.h>
  14 #include <linux/pm_runtime.h>
  15 #include <crypto/internal/rng.h>
  16
  17 int sun8i_ss_prng_seed(struct crypto_rng *tfm, const u8 *seed,
  18                        unsigned int slen)
  19 {
  20         struct sun8i_ss_rng_tfm_ctx *ctx = crypto_rng_ctx(tfm);
  21
  22         if (ctx->seed && ctx->slen != slen) {
  23                 kfree_sensitive(ctx->seed);
  24                 ctx->slen = 0;
  25                 ctx->seed = NULL;
  26         }
  27         if (!ctx->seed)
  28                 ctx->seed = kmalloc(slen, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
  29         if (!ctx->seed)
  30                 return -ENOMEM;
  31
  32         memcpy(ctx->seed, seed, slen);
  33         ctx->slen = slen;
  34
  35         return 0;
  36 }
  37
  38 int sun8i_ss_prng_init(struct crypto_tfm *tfm)
  39 {
  40         struct sun8i_ss_rng_tfm_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
  41
  42         memset(ctx, 0, sizeof(struct sun8i_ss_rng_tfm_ctx));
  43         return 0;
  44 }
  45
  46 void sun8i_ss_prng_exit(struct crypto_tfm *tfm)
  47 {
  48         struct sun8i_ss_rng_tfm_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
  49
  50         kfree_sensitive(ctx->seed);
  51         ctx->seed = NULL;
  52         ctx->slen = 0;
  53 }
  54
  55 int sun8i_ss_prng_generate(struct crypto_rng *tfm, const u8 *src,
  56                            unsigned int slen, u8 *dst, unsigned int dlen)
  57 {
  58         struct sun8i_ss_rng_tfm_ctx *ctx = crypto_rng_ctx(tfm);
  59         struct rng_alg *alg = crypto_rng_alg(tfm);
  60         struct sun8i_ss_alg_template *algt;
  61         struct sun8i_ss_dev *ss;
  62         dma_addr_t dma_iv, dma_dst;
  63         unsigned int todo;
  64         int err = 0;
  65         int flow;
  66         void *d;
  67         u32 v;
  68
  69         algt = container_of(alg, struct sun8i_ss_alg_template, alg.rng);
  70         ss = algt->ss;
  71
  72         if (ctx->slen == 0) {
  73                 dev_err(ss->dev, "The PRNG is not seeded\n");
  74                 return -EINVAL;
  75         }
  76
  77         /* The SS does not give an updated seed, so we need to get a new one.
  78          * So we will ask for an extra PRNG_SEED_SIZE data.
  79          * We want dlen + seedsize rounded up to a multiple of PRNG_DATA_SIZE
  80          */
  81         todo = dlen + PRNG_SEED_SIZE + PRNG_DATA_SIZE;
  82         todo -= todo % PRNG_DATA_SIZE;
  83
  84         d = kzalloc(todo, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
  85         if (!d)
  86                 return -ENOMEM;
  87
  88         flow = sun8i_ss_get_engine_number(ss);
  89
  90 #ifdef CONFIG_CRYPTO_DEV_SUN8I_SS_DEBUG
  91         algt->stat_req++;
  92         algt->stat_bytes += todo;
  93 #endif
  94
  95         v = SS_ALG_PRNG | SS_PRNG_CONTINUE | SS_START;
  96         if (flow)
  97                 v |= SS_FLOW1;
  98         else
  99                 v |= SS_FLOW0;
 100
 101         dma_iv = dma_map_single(ss->dev, ctx->seed, ctx->slen, DMA_TO_DEVICE);
 102         if (dma_mapping_error(ss->dev, dma_iv)) {
 103                 dev_err(ss->dev, "Cannot DMA MAP IV\n");
 104                 err = -EFAULT;
 105                 goto err_free;
 106         }
 107
 108         dma_dst = dma_map_single(ss->dev, d, todo, DMA_FROM_DEVICE);
 109         if (dma_mapping_error(ss->dev, dma_dst)) {
 110                 dev_err(ss->dev, "Cannot DMA MAP DST\n");
 111                 err = -EFAULT;
 112                 goto err_iv;
 113         }
 114
 115         err = pm_runtime_get_sync(ss->dev);
 116         if (err < 0) {
 117                 pm_runtime_put_noidle(ss->dev);
 118                 goto err_pm;
 119         }
 120         err = 0;
 121
 122         mutex_lock(&ss->mlock);
 123         writel(dma_iv, ss->base + SS_IV_ADR_REG);
 124         /* the PRNG act badly (failing rngtest) without SS_KEY_ADR_REG set */
 125         writel(dma_iv, ss->base + SS_KEY_ADR_REG);
 126         writel(dma_dst, ss->base + SS_DST_ADR_REG);
 127         writel(todo / 4, ss->base + SS_LEN_ADR_REG);
 128
 129         reinit_completion(&ss->flows[flow].complete);
 130         ss->flows[flow].status = 0;
 131         /* Be sure all data is written before enabling the task */
 132         wmb();
 133
 134         writel(v, ss->base + SS_CTL_REG);
 135
 136         wait_for_completion_interruptible_timeout(&ss->flows[flow].complete,
 137                                                   msecs_to_jiffies(todo));
 138         if (ss->flows[flow].status == 0) {
 139                 dev_err(ss->dev, "DMA timeout for PRNG (size=%u)\n", todo);
 140                 err = -EFAULT;
 141         }
 142         /* Since cipher and hash use the linux/cryptoengine and that we have
 143          * a cryptoengine per flow, we are sure that they will issue only one
 144          * request per flow.
 145          * Since the cryptoengine wait for completion before submitting a new
 146          * one, the mlock could be left just after the final writel.
 147          * But cryptoengine cannot handle crypto_rng, so we need to be sure
 148          * nothing will use our flow.
 149          * The easiest way is to grab mlock until the hardware end our requests.
 150          * We could have used a per flow lock, but this would increase
 151          * complexity.
 152          * The drawback is that no request could be handled for the other flow.
 153          */
 154         mutex_unlock(&ss->mlock);
 155
 156         pm_runtime_put(ss->dev);
 157
 158 err_pm:
 159         dma_unmap_single(ss->dev, dma_dst, todo, DMA_FROM_DEVICE);
 160 err_iv:
 161         dma_unmap_single(ss->dev, dma_iv, ctx->slen, DMA_TO_DEVICE);
 162
 163         if (!err) {
 164                 memcpy(dst, d, dlen);
 165                 /* Update seed */
 166                 memcpy(ctx->seed, d + dlen, ctx->slen);
 167         }
 168 err_free:
 169         kfree_sensitive(d);
 170
 171         return err;
 172 }