drivers/crypto/atmel-tdes.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Cryptographic API.
   4  *
   5  * Support for ATMEL DES/TDES HW acceleration.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2012 Eukréa Electromatique - ATMEL
   8  * Author: Nicolas Royer <nicolas@eukrea.com>
   9  *
  10  * Some ideas are from omap-aes.c drivers.
  11  */
  12
  13
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/clk.h>
  19 #include <linux/io.h>
  20 #include <linux/hw_random.h>
  21 #include <linux/platform_device.h>
  22
  23 #include <linux/device.h>
  24 #include <linux/dmaengine.h>
  25 #include <linux/init.h>
  26 #include <linux/errno.h>
  27 #include <linux/interrupt.h>
  28 #include <linux/irq.h>
  29 #include <linux/scatterlist.h>
  30 #include <linux/dma-mapping.h>
  31 #include <linux/mod_devicetable.h>
  32 #include <linux/delay.h>
  33 #include <linux/crypto.h>
  34 #include <crypto/scatterwalk.h>
  35 #include <crypto/algapi.h>
  36 #include <crypto/internal/des.h>
  37 #include <crypto/internal/skcipher.h>
  38 #include "atmel-tdes-regs.h"
  39
  40 #define ATMEL_TDES_PRIORITY     300
  41
  42 /* TDES flags  */
  43 /* Reserve bits [17:16], [13:12], [2:0] for AES Mode Register */
  44 #define TDES_FLAGS_ENCRYPT      TDES_MR_CYPHER_ENC
  45 #define TDES_FLAGS_OPMODE_MASK  (TDES_MR_OPMOD_MASK | TDES_MR_CFBS_MASK)
  46 #define TDES_FLAGS_ECB          TDES_MR_OPMOD_ECB
  47 #define TDES_FLAGS_CBC          TDES_MR_OPMOD_CBC
  48
  49 #define TDES_FLAGS_MODE_MASK    (TDES_FLAGS_OPMODE_MASK | TDES_FLAGS_ENCRYPT)
  50
  51 #define TDES_FLAGS_INIT         BIT(3)
  52 #define TDES_FLAGS_FAST         BIT(4)
  53 #define TDES_FLAGS_BUSY         BIT(5)
  54 #define TDES_FLAGS_DMA          BIT(6)
  55
  56 #define ATMEL_TDES_QUEUE_LENGTH 50
  57
  58 struct atmel_tdes_caps {
  59         bool    has_dma;
  60 };
  61
  62 struct atmel_tdes_dev;
  63
  64 struct atmel_tdes_ctx {
  65         struct atmel_tdes_dev *dd;
  66
  67         int             keylen;
  68         u32             key[DES3_EDE_KEY_SIZE / sizeof(u32)];
  69         unsigned long   flags;
  70
  71         u16             block_size;
  72 };
  73
  74 struct atmel_tdes_reqctx {
  75         unsigned long mode;
  76         u8 lastc[DES_BLOCK_SIZE];
  77 };
  78
  79 struct atmel_tdes_dma {
  80         struct dma_chan                 *chan;
  81         struct dma_slave_config dma_conf;
  82 };
  83
  84 struct atmel_tdes_dev {
  85         struct list_head        list;
  86         unsigned long           phys_base;
  87         void __iomem            *io_base;
  88
  89         struct atmel_tdes_ctx   *ctx;
  90         struct device           *dev;
  91         struct clk                      *iclk;
  92         int                                     irq;
  93
  94         unsigned long           flags;
  95
  96         spinlock_t              lock;
  97         struct crypto_queue     queue;
  98
  99         struct tasklet_struct   done_task;
 100         struct tasklet_struct   queue_task;
 101
 102         struct skcipher_request *req;
 103         size_t                          total;
 104
 105         struct scatterlist      *in_sg;
 106         unsigned int            nb_in_sg;
 107         size_t                          in_offset;
 108         struct scatterlist      *out_sg;
 109         unsigned int            nb_out_sg;
 110         size_t                          out_offset;
 111
 112         size_t  buflen;
 113         size_t  dma_size;
 114
 115         void    *buf_in;
 116         int             dma_in;
 117         dma_addr_t      dma_addr_in;
 118         struct atmel_tdes_dma   dma_lch_in;
 119
 120         void    *buf_out;
 121         int             dma_out;
 122         dma_addr_t      dma_addr_out;
 123         struct atmel_tdes_dma   dma_lch_out;
 124
 125         struct atmel_tdes_caps  caps;
 126
 127         u32     hw_version;
 128 };
 129
 130 struct atmel_tdes_drv {
 131         struct list_head        dev_list;
 132         spinlock_t              lock;
 133 };
 134
 135 static struct atmel_tdes_drv atmel_tdes = {
 136         .dev_list = LIST_HEAD_INIT(atmel_tdes.dev_list),
 137         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(atmel_tdes.lock),
 138 };
 139
 140 static int atmel_tdes_sg_copy(struct scatterlist **sg, size_t *offset,
 141                         void *buf, size_t buflen, size_t total, int out)
 142 {
 143         size_t count, off = 0;
 144
 145         while (buflen && total) {
 146                 count = min((*sg)->length - *offset, total);
 147                 count = min(count, buflen);
 148
 149                 if (!count)
 150                         return off;
 151
 152                 scatterwalk_map_and_copy(buf + off, *sg, *offset, count, out);
 153
 154                 off += count;
 155                 buflen -= count;
 156                 *offset += count;
 157                 total -= count;
 158
 159                 if (*offset == (*sg)->length) {
 160                         *sg = sg_next(*sg);
 161                         if (*sg)
 162                                 *offset = 0;
 163                         else
 164                                 total = 0;
 165                 }
 166         }
 167
 168         return off;
 169 }
 170
 171 static inline u32 atmel_tdes_read(struct atmel_tdes_dev *dd, u32 offset)
 172 {
 173         return readl_relaxed(dd->io_base + offset);
 174 }
 175
 176 static inline void atmel_tdes_write(struct atmel_tdes_dev *dd,
 177                                         u32 offset, u32 value)
 178 {
 179         writel_relaxed(value, dd->io_base + offset);
 180 }
 181
 182 static void atmel_tdes_write_n(struct atmel_tdes_dev *dd, u32 offset,
 183                                const u32 *value, int count)
 184 {
 185         for (; count--; value++, offset += 4)
 186                 atmel_tdes_write(dd, offset, *value);
 187 }
 188
 189 static struct atmel_tdes_dev *atmel_tdes_dev_alloc(void)
 190 {
 191         struct atmel_tdes_dev *tdes_dd;
 192
 193         spin_lock_bh(&atmel_tdes.lock);
 194         /* One TDES IP per SoC. */
 195         tdes_dd = list_first_entry_or_null(&atmel_tdes.dev_list,
 196                                            struct atmel_tdes_dev, list);
 197         spin_unlock_bh(&atmel_tdes.lock);
 198         return tdes_dd;
 199 }
 200
 201 static int atmel_tdes_hw_init(struct atmel_tdes_dev *dd)
 202 {
 203         int err;
 204
 205         err = clk_prepare_enable(dd->iclk);
 206         if (err)
 207                 return err;
 208
 209         if (!(dd->flags & TDES_FLAGS_INIT)) {
 210                 atmel_tdes_write(dd, TDES_CR, TDES_CR_SWRST);
 211                 dd->flags |= TDES_FLAGS_INIT;
 212         }
 213
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 static inline unsigned int atmel_tdes_get_version(struct atmel_tdes_dev *dd)
 218 {
 219         return atmel_tdes_read(dd, TDES_HW_VERSION) & 0x00000fff;
 220 }
 221
 222 static int atmel_tdes_hw_version_init(struct atmel_tdes_dev *dd)
 223 {
 224         int err;
 225
 226         err = atmel_tdes_hw_init(dd);
 227         if (err)
 228                 return err;
 229
 230         dd->hw_version = atmel_tdes_get_version(dd);
 231
 232         dev_info(dd->dev,
 233                         "version: 0x%x\n", dd->hw_version);
 234
 235         clk_disable_unprepare(dd->iclk);
 236
 237         return 0;
 238 }
 239
 240 static void atmel_tdes_dma_callback(void *data)
 241 {
 242         struct atmel_tdes_dev *dd = data;
 243
 244         /* dma_lch_out - completed */
 245         tasklet_schedule(&dd->done_task);
 246 }
 247
 248 static int atmel_tdes_write_ctrl(struct atmel_tdes_dev *dd)
 249 {
 250         int err;
 251         u32 valmr = TDES_MR_SMOD_PDC;
 252
 253         err = atmel_tdes_hw_init(dd);
 254
 255         if (err)
 256                 return err;
 257
 258         if (!dd->caps.has_dma)
 259                 atmel_tdes_write(dd, TDES_PTCR,
 260                         TDES_PTCR_TXTDIS | TDES_PTCR_RXTDIS);
 261
 262         /* MR register must be set before IV registers */
 263         if (dd->ctx->keylen > (DES_KEY_SIZE << 1)) {
 264                 valmr |= TDES_MR_KEYMOD_3KEY;
 265                 valmr |= TDES_MR_TDESMOD_TDES;
 266         } else if (dd->ctx->keylen > DES_KEY_SIZE) {
 267                 valmr |= TDES_MR_KEYMOD_2KEY;
 268                 valmr |= TDES_MR_TDESMOD_TDES;
 269         } else {
 270                 valmr |= TDES_MR_TDESMOD_DES;
 271         }
 272
 273         valmr |= dd->flags & TDES_FLAGS_MODE_MASK;
 274
 275         atmel_tdes_write(dd, TDES_MR, valmr);
 276
 277         atmel_tdes_write_n(dd, TDES_KEY1W1R, dd->ctx->key,
 278                                                 dd->ctx->keylen >> 2);
 279
 280         if (dd->req->iv && (valmr & TDES_MR_OPMOD_MASK) != TDES_MR_OPMOD_ECB)
 281                 atmel_tdes_write_n(dd, TDES_IV1R, (void *)dd->req->iv, 2);
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 static int atmel_tdes_crypt_pdc_stop(struct atmel_tdes_dev *dd)
 287 {
 288         int err = 0;
 289         size_t count;
 290
 291         atmel_tdes_write(dd, TDES_PTCR, TDES_PTCR_TXTDIS|TDES_PTCR_RXTDIS);
 292
 293         if (dd->flags & TDES_FLAGS_FAST) {
 294                 dma_unmap_sg(dd->dev, dd->out_sg, 1, DMA_FROM_DEVICE);
 295                 dma_unmap_sg(dd->dev, dd->in_sg, 1, DMA_TO_DEVICE);
 296         } else {
 297                 dma_sync_single_for_device(dd->dev, dd->dma_addr_out,
 298                                            dd->dma_size, DMA_FROM_DEVICE);
 299
 300                 /* copy data */
 301                 count = atmel_tdes_sg_copy(&dd->out_sg, &dd->out_offset,
 302                                 dd->buf_out, dd->buflen, dd->dma_size, 1);
 303                 if (count != dd->dma_size) {
 304                         err = -EINVAL;
 305                         dev_dbg(dd->dev, "not all data converted: %zu\n", count);
 306                 }
 307         }
 308
 309         return err;
 310 }
 311
 312 static int atmel_tdes_buff_init(struct atmel_tdes_dev *dd)
 313 {
 314         int err = -ENOMEM;
 315
 316         dd->buf_in = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, 0);
 317         dd->buf_out = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, 0);
 318         dd->buflen = PAGE_SIZE;
 319         dd->buflen &= ~(DES_BLOCK_SIZE - 1);
 320
 321         if (!dd->buf_in || !dd->buf_out) {
 322                 dev_dbg(dd->dev, "unable to alloc pages.\n");
 323                 goto err_alloc;
 324         }
 325
 326         /* MAP here */
 327         dd->dma_addr_in = dma_map_single(dd->dev, dd->buf_in,
 328                                         dd->buflen, DMA_TO_DEVICE);
 329         err = dma_mapping_error(dd->dev, dd->dma_addr_in);
 330         if (err) {
 331                 dev_dbg(dd->dev, "dma %zd bytes error\n", dd->buflen);
 332                 goto err_map_in;
 333         }
 334
 335         dd->dma_addr_out = dma_map_single(dd->dev, dd->buf_out,
 336                                         dd->buflen, DMA_FROM_DEVICE);
 337         err = dma_mapping_error(dd->dev, dd->dma_addr_out);
 338         if (err) {
 339                 dev_dbg(dd->dev, "dma %zd bytes error\n", dd->buflen);
 340                 goto err_map_out;
 341         }
 342
 343         return 0;
 344
 345 err_map_out:
 346         dma_unmap_single(dd->dev, dd->dma_addr_in, dd->buflen,
 347                 DMA_TO_DEVICE);
 348 err_map_in:
 349 err_alloc:
 350         free_page((unsigned long)dd->buf_out);
 351         free_page((unsigned long)dd->buf_in);
 352         return err;
 353 }
 354
 355 static void atmel_tdes_buff_cleanup(struct atmel_tdes_dev *dd)
 356 {
 357         dma_unmap_single(dd->dev, dd->dma_addr_out, dd->buflen,
 358                          DMA_FROM_DEVICE);
 359         dma_unmap_single(dd->dev, dd->dma_addr_in, dd->buflen,
 360                 DMA_TO_DEVICE);
 361         free_page((unsigned long)dd->buf_out);
 362         free_page((unsigned long)dd->buf_in);
 363 }
 364
 365 static int atmel_tdes_crypt_pdc(struct atmel_tdes_dev *dd,
 366                                 dma_addr_t dma_addr_in,
 367                                 dma_addr_t dma_addr_out, int length)
 368 {
 369         int len32;
 370
 371         dd->dma_size = length;
 372
 373         if (!(dd->flags & TDES_FLAGS_FAST)) {
 374                 dma_sync_single_for_device(dd->dev, dma_addr_in, length,
 375                                            DMA_TO_DEVICE);
 376         }
 377
 378         len32 = DIV_ROUND_UP(length, sizeof(u32));
 379
 380         atmel_tdes_write(dd, TDES_PTCR, TDES_PTCR_TXTDIS|TDES_PTCR_RXTDIS);
 381         atmel_tdes_write(dd, TDES_TPR, dma_addr_in);
 382         atmel_tdes_write(dd, TDES_TCR, len32);
 383         atmel_tdes_write(dd, TDES_RPR, dma_addr_out);
 384         atmel_tdes_write(dd, TDES_RCR, len32);
 385
 386         /* Enable Interrupt */
 387         atmel_tdes_write(dd, TDES_IER, TDES_INT_ENDRX);
 388
 389         /* Start DMA transfer */
 390         atmel_tdes_write(dd, TDES_PTCR, TDES_PTCR_TXTEN | TDES_PTCR_RXTEN);
 391
 392         return 0;
 393 }
 394
 395 static int atmel_tdes_crypt_dma(struct atmel_tdes_dev *dd,
 396                                 dma_addr_t dma_addr_in,
 397                                 dma_addr_t dma_addr_out, int length)
 398 {
 399         struct scatterlist sg[2];
 400         struct dma_async_tx_descriptor  *in_desc, *out_desc;
 401         enum dma_slave_buswidth addr_width;
 402
 403         dd->dma_size = length;
 404
 405         if (!(dd->flags & TDES_FLAGS_FAST)) {
 406                 dma_sync_single_for_device(dd->dev, dma_addr_in, length,
 407                                            DMA_TO_DEVICE);
 408         }
 409
 410         addr_width = DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES;
 411
 412         dd->dma_lch_in.dma_conf.dst_addr_width = addr_width;
 413         dd->dma_lch_out.dma_conf.src_addr_width = addr_width;
 414
 415         dmaengine_slave_config(dd->dma_lch_in.chan, &dd->dma_lch_in.dma_conf);
 416         dmaengine_slave_config(dd->dma_lch_out.chan, &dd->dma_lch_out.dma_conf);
 417
 418         dd->flags |= TDES_FLAGS_DMA;
 419
 420         sg_init_table(&sg[0], 1);
 421         sg_dma_address(&sg[0]) = dma_addr_in;
 422         sg_dma_len(&sg[0]) = length;
 423
 424         sg_init_table(&sg[1], 1);
 425         sg_dma_address(&sg[1]) = dma_addr_out;
 426         sg_dma_len(&sg[1]) = length;
 427
 428         in_desc = dmaengine_prep_slave_sg(dd->dma_lch_in.chan, &sg[0],
 429                                 1, DMA_MEM_TO_DEV,
 430                                 DMA_PREP_INTERRUPT  |  DMA_CTRL_ACK);
 431         if (!in_desc)
 432                 return -EINVAL;
 433
 434         out_desc = dmaengine_prep_slave_sg(dd->dma_lch_out.chan, &sg[1],
 435                                 1, DMA_DEV_TO_MEM,
 436                                 DMA_PREP_INTERRUPT | DMA_CTRL_ACK);
 437         if (!out_desc)
 438                 return -EINVAL;
 439
 440         out_desc->callback = atmel_tdes_dma_callback;
 441         out_desc->callback_param = dd;
 442
 443         dmaengine_submit(out_desc);
 444         dma_async_issue_pending(dd->dma_lch_out.chan);
 445
 446         dmaengine_submit(in_desc);
 447         dma_async_issue_pending(dd->dma_lch_in.chan);
 448
 449         return 0;
 450 }
 451
 452 static int atmel_tdes_crypt_start(struct atmel_tdes_dev *dd)
 453 {
 454         int err, fast = 0, in, out;
 455         size_t count;
 456         dma_addr_t addr_in, addr_out;
 457
 458         if ((!dd->in_offset) && (!dd->out_offset)) {
 459                 /* check for alignment */
 460                 in = IS_ALIGNED((u32)dd->in_sg->offset, sizeof(u32)) &&
 461                         IS_ALIGNED(dd->in_sg->length, dd->ctx->block_size);
 462                 out = IS_ALIGNED((u32)dd->out_sg->offset, sizeof(u32)) &&
 463                         IS_ALIGNED(dd->out_sg->length, dd->ctx->block_size);
 464                 fast = in && out;
 465
 466                 if (sg_dma_len(dd->in_sg) != sg_dma_len(dd->out_sg))
 467                         fast = 0;
 468         }
 469
 470
 471         if (fast)  {
 472                 count = min_t(size_t, dd->total, sg_dma_len(dd->in_sg));
 473                 count = min_t(size_t, count, sg_dma_len(dd->out_sg));
 474
 475                 err = dma_map_sg(dd->dev, dd->in_sg, 1, DMA_TO_DEVICE);
 476                 if (!err) {
 477                         dev_dbg(dd->dev, "dma_map_sg() error\n");
 478                         return -EINVAL;
 479                 }
 480
 481                 err = dma_map_sg(dd->dev, dd->out_sg, 1,
 482                                 DMA_FROM_DEVICE);
 483                 if (!err) {
 484                         dev_dbg(dd->dev, "dma_map_sg() error\n");
 485                         dma_unmap_sg(dd->dev, dd->in_sg, 1,
 486                                 DMA_TO_DEVICE);
 487                         return -EINVAL;
 488                 }
 489
 490                 addr_in = sg_dma_address(dd->in_sg);
 491                 addr_out = sg_dma_address(dd->out_sg);
 492
 493                 dd->flags |= TDES_FLAGS_FAST;
 494
 495         } else {
 496                 /* use cache buffers */
 497                 count = atmel_tdes_sg_copy(&dd->in_sg, &dd->in_offset,
 498                                 dd->buf_in, dd->buflen, dd->total, 0);
 499
 500                 addr_in = dd->dma_addr_in;
 501                 addr_out = dd->dma_addr_out;
 502
 503                 dd->flags &= ~TDES_FLAGS_FAST;
 504         }
 505
 506         dd->total -= count;
 507
 508         if (dd->caps.has_dma)
 509                 err = atmel_tdes_crypt_dma(dd, addr_in, addr_out, count);
 510         else
 511                 err = atmel_tdes_crypt_pdc(dd, addr_in, addr_out, count);
 512
 513         if (err && (dd->flags & TDES_FLAGS_FAST)) {
 514                 dma_unmap_sg(dd->dev, dd->in_sg, 1, DMA_TO_DEVICE);
 515                 dma_unmap_sg(dd->dev, dd->out_sg, 1, DMA_TO_DEVICE);
 516         }
 517
 518         return err;
 519 }
 520
 521 static void
 522 atmel_tdes_set_iv_as_last_ciphertext_block(struct atmel_tdes_dev *dd)
 523 {
 524         struct skcipher_request *req = dd->req;
 525         struct atmel_tdes_reqctx *rctx = skcipher_request_ctx(req);
 526         struct crypto_skcipher *skcipher = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 527         unsigned int ivsize = crypto_skcipher_ivsize(skcipher);
 528
 529         if (req->cryptlen < ivsize)
 530                 return;
 531
 532         if (rctx->mode & TDES_FLAGS_ENCRYPT)
 533                 scatterwalk_map_and_copy(req->iv, req->dst,
 534                                          req->cryptlen - ivsize, ivsize, 0);
 535         else
 536                 memcpy(req->iv, rctx->lastc, ivsize);
 537
 538 }
 539
 540 static void atmel_tdes_finish_req(struct atmel_tdes_dev *dd, int err)
 541 {
 542         struct skcipher_request *req = dd->req;
 543         struct atmel_tdes_reqctx *rctx = skcipher_request_ctx(req);
 544
 545         clk_disable_unprepare(dd->iclk);
 546
 547         dd->flags &= ~TDES_FLAGS_BUSY;
 548
 549         if (!err && (rctx->mode & TDES_FLAGS_OPMODE_MASK) != TDES_FLAGS_ECB)
 550                 atmel_tdes_set_iv_as_last_ciphertext_block(dd);
 551
 552         skcipher_request_complete(req, err);
 553 }
 554
 555 static int atmel_tdes_handle_queue(struct atmel_tdes_dev *dd,
 556                                struct skcipher_request *req)
 557 {
 558         struct crypto_async_request *async_req, *backlog;
 559         struct atmel_tdes_ctx *ctx;
 560         struct atmel_tdes_reqctx *rctx;
 561         unsigned long flags;
 562         int err, ret = 0;
 563
 564         spin_lock_irqsave(&dd->lock, flags);
 565         if (req)
 566                 ret = crypto_enqueue_request(&dd->queue, &req->base);
 567         if (dd->flags & TDES_FLAGS_BUSY) {
 568                 spin_unlock_irqrestore(&dd->lock, flags);
 569                 return ret;
 570         }
 571         backlog = crypto_get_backlog(&dd->queue);
 572         async_req = crypto_dequeue_request(&dd->queue);
 573         if (async_req)
 574                 dd->flags |= TDES_FLAGS_BUSY;
 575         spin_unlock_irqrestore(&dd->lock, flags);
 576
 577         if (!async_req)
 578                 return ret;
 579
 580         if (backlog)
 581                 crypto_request_complete(backlog, -EINPROGRESS);
 582
 583         req = skcipher_request_cast(async_req);
 584
 585         /* assign new request to device */
 586         dd->req = req;
 587         dd->total = req->cryptlen;
 588         dd->in_offset = 0;
 589         dd->in_sg = req->src;
 590         dd->out_offset = 0;
 591         dd->out_sg = req->dst;
 592
 593         rctx = skcipher_request_ctx(req);
 594         ctx = crypto_skcipher_ctx(crypto_skcipher_reqtfm(req));
 595         rctx->mode &= TDES_FLAGS_MODE_MASK;
 596         dd->flags = (dd->flags & ~TDES_FLAGS_MODE_MASK) | rctx->mode;
 597         dd->ctx = ctx;
 598
 599         err = atmel_tdes_write_ctrl(dd);
 600         if (!err)
 601                 err = atmel_tdes_crypt_start(dd);
 602         if (err) {
 603                 /* des_task will not finish it, so do it here */
 604                 atmel_tdes_finish_req(dd, err);
 605                 tasklet_schedule(&dd->queue_task);
 606         }
 607
 608         return ret;
 609 }
 610
 611 static int atmel_tdes_crypt_dma_stop(struct atmel_tdes_dev *dd)
 612 {
 613         int err = -EINVAL;
 614         size_t count;
 615
 616         if (dd->flags & TDES_FLAGS_DMA) {
 617                 err = 0;
 618                 if  (dd->flags & TDES_FLAGS_FAST) {
 619                         dma_unmap_sg(dd->dev, dd->out_sg, 1, DMA_FROM_DEVICE);
 620                         dma_unmap_sg(dd->dev, dd->in_sg, 1, DMA_TO_DEVICE);
 621                 } else {
 622                         dma_sync_single_for_device(dd->dev, dd->dma_addr_out,
 623                                 dd->dma_size, DMA_FROM_DEVICE);
 624
 625                         /* copy data */
 626                         count = atmel_tdes_sg_copy(&dd->out_sg, &dd->out_offset,
 627                                 dd->buf_out, dd->buflen, dd->dma_size, 1);
 628                         if (count != dd->dma_size) {
 629                                 err = -EINVAL;
 630                                 dev_dbg(dd->dev, "not all data converted: %zu\n", count);
 631                         }
 632                 }
 633         }
 634         return err;
 635 }
 636
 637 static int atmel_tdes_crypt(struct skcipher_request *req, unsigned long mode)
 638 {
 639         struct crypto_skcipher *skcipher = crypto_skcipher_reqtfm(req);
 640         struct atmel_tdes_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(skcipher);
 641         struct atmel_tdes_reqctx *rctx = skcipher_request_ctx(req);
 642         struct device *dev = ctx->dd->dev;
 643
 644         if (!req->cryptlen)
 645                 return 0;
 646
 647         if (!IS_ALIGNED(req->cryptlen, DES_BLOCK_SIZE)) {
 648                 dev_dbg(dev, "request size is not exact amount of DES blocks\n");
 649                 return -EINVAL;
 650         }
 651         ctx->block_size = DES_BLOCK_SIZE;
 652
 653         rctx->mode = mode;
 654
 655         if ((mode & TDES_FLAGS_OPMODE_MASK) != TDES_FLAGS_ECB &&
 656             !(mode & TDES_FLAGS_ENCRYPT)) {
 657                 unsigned int ivsize = crypto_skcipher_ivsize(skcipher);
 658
 659                 if (req->cryptlen >= ivsize)
 660                         scatterwalk_map_and_copy(rctx->lastc, req->src,
 661                                                  req->cryptlen - ivsize,
 662                                                  ivsize, 0);
 663         }
 664
 665         return atmel_tdes_handle_queue(ctx->dd, req);
 666 }
 667
 668 static int atmel_tdes_dma_init(struct atmel_tdes_dev *dd)
 669 {
 670         int ret;
 671
 672         /* Try to grab 2 DMA channels */
 673         dd->dma_lch_in.chan = dma_request_chan(dd->dev, "tx");
 674         if (IS_ERR(dd->dma_lch_in.chan)) {
 675                 ret = PTR_ERR(dd->dma_lch_in.chan);
 676                 goto err_dma_in;
 677         }
 678
 679         dd->dma_lch_in.dma_conf.dst_addr = dd->phys_base +
 680                 TDES_IDATA1R;
 681         dd->dma_lch_in.dma_conf.src_maxburst = 1;
 682         dd->dma_lch_in.dma_conf.src_addr_width =
 683                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES;
 684         dd->dma_lch_in.dma_conf.dst_maxburst = 1;
 685         dd->dma_lch_in.dma_conf.dst_addr_width =
 686                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES;
 687         dd->dma_lch_in.dma_conf.device_fc = false;
 688
 689         dd->dma_lch_out.chan = dma_request_chan(dd->dev, "rx");
 690         if (IS_ERR(dd->dma_lch_out.chan)) {
 691                 ret = PTR_ERR(dd->dma_lch_out.chan);
 692                 goto err_dma_out;
 693         }
 694
 695         dd->dma_lch_out.dma_conf.src_addr = dd->phys_base +
 696                 TDES_ODATA1R;
 697         dd->dma_lch_out.dma_conf.src_maxburst = 1;
 698         dd->dma_lch_out.dma_conf.src_addr_width =
 699                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES;
 700         dd->dma_lch_out.dma_conf.dst_maxburst = 1;
 701         dd->dma_lch_out.dma_conf.dst_addr_width =
 702                 DMA_SLAVE_BUSWIDTH_4_BYTES;
 703         dd->dma_lch_out.dma_conf.device_fc = false;
 704
 705         return 0;
 706
 707 err_dma_out:
 708         dma_release_channel(dd->dma_lch_in.chan);
 709 err_dma_in:
 710         dev_err(dd->dev, "no DMA channel available\n");
 711         return ret;
 712 }
 713
 714 static void atmel_tdes_dma_cleanup(struct atmel_tdes_dev *dd)
 715 {
 716         dma_release_channel(dd->dma_lch_in.chan);
 717         dma_release_channel(dd->dma_lch_out.chan);
 718 }
 719
 720 static int atmel_des_setkey(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
 721                            unsigned int keylen)
 722 {
 723         struct atmel_tdes_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 724         int err;
 725
 726         err = verify_skcipher_des_key(tfm, key);
 727         if (err)
 728                 return err;
 729
 730         memcpy(ctx->key, key, keylen);
 731         ctx->keylen = keylen;
 732
 733         return 0;
 734 }
 735
 736 static int atmel_tdes_setkey(struct crypto_skcipher *tfm, const u8 *key,
 737                            unsigned int keylen)
 738 {
 739         struct atmel_tdes_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 740         int err;
 741
 742         err = verify_skcipher_des3_key(tfm, key);
 743         if (err)
 744                 return err;
 745
 746         memcpy(ctx->key, key, keylen);
 747         ctx->keylen = keylen;
 748
 749         return 0;
 750 }
 751
 752 static int atmel_tdes_ecb_encrypt(struct skcipher_request *req)
 753 {
 754         return atmel_tdes_crypt(req, TDES_FLAGS_ECB | TDES_FLAGS_ENCRYPT);
 755 }
 756
 757 static int atmel_tdes_ecb_decrypt(struct skcipher_request *req)
 758 {
 759         return atmel_tdes_crypt(req, TDES_FLAGS_ECB);
 760 }
 761
 762 static int atmel_tdes_cbc_encrypt(struct skcipher_request *req)
 763 {
 764         return atmel_tdes_crypt(req, TDES_FLAGS_CBC | TDES_FLAGS_ENCRYPT);
 765 }
 766
 767 static int atmel_tdes_cbc_decrypt(struct skcipher_request *req)
 768 {
 769         return atmel_tdes_crypt(req, TDES_FLAGS_CBC);
 770 }
 771
 772 static int atmel_tdes_init_tfm(struct crypto_skcipher *tfm)
 773 {
 774         struct atmel_tdes_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 775
 776         ctx->dd = atmel_tdes_dev_alloc();
 777         if (!ctx->dd)
 778                 return -ENODEV;
 779
 780         crypto_skcipher_set_reqsize(tfm, sizeof(struct atmel_tdes_reqctx));
 781
 782         return 0;
 783 }
 784
 785 static void atmel_tdes_skcipher_alg_init(struct skcipher_alg *alg)
 786 {
 787         alg->base.cra_priority = ATMEL_TDES_PRIORITY;
 788         alg->base.cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC;
 789         alg->base.cra_ctxsize = sizeof(struct atmel_tdes_ctx);
 790         alg->base.cra_module = THIS_MODULE;
 791
 792         alg->init = atmel_tdes_init_tfm;
 793 }
 794
 795 static struct skcipher_alg tdes_algs[] = {
 796 {
 797         .base.cra_name          = "ecb(des)",
 798         .base.cra_driver_name   = "atmel-ecb-des",
 799         .base.cra_blocksize     = DES_BLOCK_SIZE,
 800         .base.cra_alignmask     = 0x7,
 801
 802         .min_keysize            = DES_KEY_SIZE,
 803         .max_keysize            = DES_KEY_SIZE,
 804         .setkey                 = atmel_des_setkey,
 805         .encrypt                = atmel_tdes_ecb_encrypt,
 806         .decrypt                = atmel_tdes_ecb_decrypt,
 807 },
 808 {
 809         .base.cra_name          = "cbc(des)",
 810         .base.cra_driver_name   = "atmel-cbc-des",
 811         .base.cra_blocksize     = DES_BLOCK_SIZE,
 812         .base.cra_alignmask     = 0x7,
 813
 814         .min_keysize            = DES_KEY_SIZE,
 815         .max_keysize            = DES_KEY_SIZE,
 816         .ivsize                 = DES_BLOCK_SIZE,
 817         .setkey                 = atmel_des_setkey,
 818         .encrypt                = atmel_tdes_cbc_encrypt,
 819         .decrypt                = atmel_tdes_cbc_decrypt,
 820 },
 821 {
 822         .base.cra_name          = "ecb(des3_ede)",
 823         .base.cra_driver_name   = "atmel-ecb-tdes",
 824         .base.cra_blocksize     = DES_BLOCK_SIZE,
 825         .base.cra_alignmask     = 0x7,
 826
 827         .min_keysize            = DES3_EDE_KEY_SIZE,
 828         .max_keysize            = DES3_EDE_KEY_SIZE,
 829         .setkey                 = atmel_tdes_setkey,
 830         .encrypt                = atmel_tdes_ecb_encrypt,
 831         .decrypt                = atmel_tdes_ecb_decrypt,
 832 },
 833 {
 834         .base.cra_name          = "cbc(des3_ede)",
 835         .base.cra_driver_name   = "atmel-cbc-tdes",
 836         .base.cra_blocksize     = DES_BLOCK_SIZE,
 837         .base.cra_alignmask     = 0x7,
 838
 839         .min_keysize            = DES3_EDE_KEY_SIZE,
 840         .max_keysize            = DES3_EDE_KEY_SIZE,
 841         .setkey                 = atmel_tdes_setkey,
 842         .encrypt                = atmel_tdes_cbc_encrypt,
 843         .decrypt                = atmel_tdes_cbc_decrypt,
 844         .ivsize                 = DES_BLOCK_SIZE,
 845 },
 846 };
 847
 848 static void atmel_tdes_queue_task(unsigned long data)
 849 {
 850         struct atmel_tdes_dev *dd = (struct atmel_tdes_dev *)data;
 851
 852         atmel_tdes_handle_queue(dd, NULL);
 853 }
 854
 855 static void atmel_tdes_done_task(unsigned long data)
 856 {
 857         struct atmel_tdes_dev *dd = (struct atmel_tdes_dev *) data;
 858         int err;
 859
 860         if (!(dd->flags & TDES_FLAGS_DMA))
 861                 err = atmel_tdes_crypt_pdc_stop(dd);
 862         else
 863                 err = atmel_tdes_crypt_dma_stop(dd);
 864
 865         if (dd->total && !err) {
 866                 if (dd->flags & TDES_FLAGS_FAST) {
 867                         dd->in_sg = sg_next(dd->in_sg);
 868                         dd->out_sg = sg_next(dd->out_sg);
 869                         if (!dd->in_sg || !dd->out_sg)
 870                                 err = -EINVAL;
 871                 }
 872                 if (!err)
 873                         err = atmel_tdes_crypt_start(dd);
 874                 if (!err)
 875                         return; /* DMA started. Not fininishing. */
 876         }
 877
 878         atmel_tdes_finish_req(dd, err);
 879         atmel_tdes_handle_queue(dd, NULL);
 880 }
 881
 882 static irqreturn_t atmel_tdes_irq(int irq, void *dev_id)
 883 {
 884         struct atmel_tdes_dev *tdes_dd = dev_id;
 885         u32 reg;
 886
 887         reg = atmel_tdes_read(tdes_dd, TDES_ISR);
 888         if (reg & atmel_tdes_read(tdes_dd, TDES_IMR)) {
 889                 atmel_tdes_write(tdes_dd, TDES_IDR, reg);
 890                 if (TDES_FLAGS_BUSY & tdes_dd->flags)
 891                         tasklet_schedule(&tdes_dd->done_task);
 892                 else
 893                         dev_warn(tdes_dd->dev, "TDES interrupt when no active requests.\n");
 894                 return IRQ_HANDLED;
 895         }
 896
 897         return IRQ_NONE;
 898 }
 899
 900 static void atmel_tdes_unregister_algs(struct atmel_tdes_dev *dd)
 901 {
 902         int i;
 903
 904         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tdes_algs); i++)
 905                 crypto_unregister_skcipher(&tdes_algs[i]);
 906 }
 907
 908 static int atmel_tdes_register_algs(struct atmel_tdes_dev *dd)
 909 {
 910         int err, i, j;
 911
 912         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tdes_algs); i++) {
 913                 atmel_tdes_skcipher_alg_init(&tdes_algs[i]);
 914
 915                 err = crypto_register_skcipher(&tdes_algs[i]);
 916                 if (err)
 917                         goto err_tdes_algs;
 918         }
 919
 920         return 0;
 921
 922 err_tdes_algs:
 923         for (j = 0; j < i; j++)
 924                 crypto_unregister_skcipher(&tdes_algs[j]);
 925
 926         return err;
 927 }
 928
 929 static void atmel_tdes_get_cap(struct atmel_tdes_dev *dd)
 930 {
 931
 932         dd->caps.has_dma = 0;
 933
 934         /* keep only major version number */
 935         switch (dd->hw_version & 0xf00) {
 936         case 0x800:
 937         case 0x700:
 938                 dd->caps.has_dma = 1;
 939                 break;
 940         case 0x600:
 941                 break;
 942         default:
 943                 dev_warn(dd->dev,
 944                                 "Unmanaged tdes version, set minimum capabilities\n");
 945                 break;
 946         }
 947 }
 948
 949 static const struct of_device_id atmel_tdes_dt_ids[] = {
 950         { .compatible = "atmel,at91sam9g46-tdes" },
 951         { /* sentinel */ }
 952 };
 953 MODULE_DEVICE_TABLE(of, atmel_tdes_dt_ids);
 954
 955 static int atmel_tdes_probe(struct platform_device *pdev)
 956 {
 957         struct atmel_tdes_dev *tdes_dd;
 958         struct device *dev = &pdev->dev;
 959         struct resource *tdes_res;
 960         int err;
 961
 962         tdes_dd = devm_kmalloc(&pdev->dev, sizeof(*tdes_dd), GFP_KERNEL);
 963         if (!tdes_dd)
 964                 return -ENOMEM;
 965
 966         tdes_dd->dev = dev;
 967
 968         platform_set_drvdata(pdev, tdes_dd);
 969
 970         INIT_LIST_HEAD(&tdes_dd->list);
 971         spin_lock_init(&tdes_dd->lock);
 972
 973         tasklet_init(&tdes_dd->done_task, atmel_tdes_done_task,
 974                                         (unsigned long)tdes_dd);
 975         tasklet_init(&tdes_dd->queue_task, atmel_tdes_queue_task,
 976                                         (unsigned long)tdes_dd);
 977
 978         crypto_init_queue(&tdes_dd->queue, ATMEL_TDES_QUEUE_LENGTH);
 979
 980         tdes_dd->io_base = devm_platform_get_and_ioremap_resource(pdev, 0, &tdes_res);
 981         if (IS_ERR(tdes_dd->io_base)) {
 982                 err = PTR_ERR(tdes_dd->io_base);
 983                 goto err_tasklet_kill;
 984         }
 985         tdes_dd->phys_base = tdes_res->start;
 986
 987         /* Get the IRQ */
 988         tdes_dd->irq = platform_get_irq(pdev,  0);
 989         if (tdes_dd->irq < 0) {
 990                 err = tdes_dd->irq;
 991                 goto err_tasklet_kill;
 992         }
 993
 994         err = devm_request_irq(&pdev->dev, tdes_dd->irq, atmel_tdes_irq,
 995                                IRQF_SHARED, "atmel-tdes", tdes_dd);
 996         if (err) {
 997                 dev_err(dev, "unable to request tdes irq.\n");
 998                 goto err_tasklet_kill;
 999         }
1000
1001         /* Initializing the clock */
1002         tdes_dd->iclk = devm_clk_get(&pdev->dev, "tdes_clk");
1003         if (IS_ERR(tdes_dd->iclk)) {
1004                 dev_err(dev, "clock initialization failed.\n");
1005                 err = PTR_ERR(tdes_dd->iclk);
1006                 goto err_tasklet_kill;
1007         }
1008
1009         err = atmel_tdes_hw_version_init(tdes_dd);
1010         if (err)
1011                 goto err_tasklet_kill;
1012
1013         atmel_tdes_get_cap(tdes_dd);
1014
1015         err = atmel_tdes_buff_init(tdes_dd);
1016         if (err)
1017                 goto err_tasklet_kill;
1018
1019         if (tdes_dd->caps.has_dma) {
1020                 err = atmel_tdes_dma_init(tdes_dd);
1021                 if (err)
1022                         goto err_buff_cleanup;
1023
1024                 dev_info(dev, "using %s, %s for DMA transfers\n",
1025                                 dma_chan_name(tdes_dd->dma_lch_in.chan),
1026                                 dma_chan_name(tdes_dd->dma_lch_out.chan));
1027         }
1028
1029         spin_lock(&atmel_tdes.lock);
1030         list_add_tail(&tdes_dd->list, &atmel_tdes.dev_list);
1031         spin_unlock(&atmel_tdes.lock);
1032
1033         err = atmel_tdes_register_algs(tdes_dd);
1034         if (err)
1035                 goto err_algs;
1036
1037         dev_info(dev, "Atmel DES/TDES\n");
1038
1039         return 0;
1040
1041 err_algs:
1042         spin_lock(&atmel_tdes.lock);
1043         list_del(&tdes_dd->list);
1044         spin_unlock(&atmel_tdes.lock);
1045         if (tdes_dd->caps.has_dma)
1046                 atmel_tdes_dma_cleanup(tdes_dd);
1047 err_buff_cleanup:
1048         atmel_tdes_buff_cleanup(tdes_dd);
1049 err_tasklet_kill:
1050         tasklet_kill(&tdes_dd->done_task);
1051         tasklet_kill(&tdes_dd->queue_task);
1052
1053         return err;
1054 }
1055
1056 static void atmel_tdes_remove(struct platform_device *pdev)
1057 {
1058         struct atmel_tdes_dev *tdes_dd = platform_get_drvdata(pdev);
1059
1060         spin_lock(&atmel_tdes.lock);
1061         list_del(&tdes_dd->list);
1062         spin_unlock(&atmel_tdes.lock);
1063
1064         atmel_tdes_unregister_algs(tdes_dd);
1065
1066         tasklet_kill(&tdes_dd->done_task);
1067         tasklet_kill(&tdes_dd->queue_task);
1068
1069         if (tdes_dd->caps.has_dma)
1070                 atmel_tdes_dma_cleanup(tdes_dd);
1071
1072         atmel_tdes_buff_cleanup(tdes_dd);
1073 }
1074
1075 static struct platform_driver atmel_tdes_driver = {
1076         .probe          = atmel_tdes_probe,
1077         .remove_new     = atmel_tdes_remove,
1078         .driver         = {
1079                 .name   = "atmel_tdes",
1080                 .of_match_table = atmel_tdes_dt_ids,
1081         },
1082 };
1083
1084 module_platform_driver(atmel_tdes_driver);
1085
1086 MODULE_DESCRIPTION("Atmel DES/TDES hw acceleration support.");
1087 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1088 MODULE_AUTHOR("Nicolas Royer - Eukréa Electromatique");