sys/crypto/aesni/aesni.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2005-2008 Pawel Jakub Dawidek <pjd@FreeBSD.org>
   3  * Copyright (c) 2010 Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org>
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHORS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  *
  27  * FreeBSD: src/sys/crypto/aesni/aesni.c,v 1.1 2010/07/23 11:00:46 kib Exp
  28  */
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/kernel.h>
  33 #include <sys/kobj.h>
  34 #include <sys/libkern.h>
  35 #include <sys/lock.h>
  36 #include <sys/module.h>
  37 #include <sys/malloc.h>
  38 #include <sys/spinlock.h>
  39 #include <sys/spinlock2.h>
  40 #include <sys/bus.h>
  41 #include <sys/uio.h>
  42 #include <crypto/aesni/aesni.h>
  43 #include "cryptodev_if.h"
  44
  45 struct aesni_softc {
  46         int32_t cid;
  47         uint32_t sid;
  48         TAILQ_HEAD(aesni_sessions_head, aesni_session) sessions;
  49         struct spinlock lock;
  50 };
  51
  52 static int aesni_newsession(device_t, uint32_t *sidp, struct cryptoini *cri);
  53 static int aesni_freesession(device_t, uint64_t tid);
  54 static void aesni_freesession_locked(struct aesni_softc *sc,
  55     struct aesni_session *ses);
  56
  57 MALLOC_DEFINE(M_AESNI, "aesni_data", "AESNI Data");
  58
  59 static void
  60 aesni_identify(driver_t *drv, device_t parent)
  61 {
  62
  63         /* NB: order 10 is so we get attached after h/w devices */
  64         if (device_find_child(parent, "aesni", -1) == NULL &&
  65             BUS_ADD_CHILD(parent, parent, 10, "aesni", -1) == 0)
  66                 panic("aesni: could not attach");
  67 }
  68
  69 static int
  70 aesni_probe(device_t dev)
  71 {
  72         char capp[32];
  73
  74         if ((cpu_feature2 & CPUID2_AESNI) == 0) {
  75                 device_printf(dev, "No AESNI support.\n");
  76                 return (EINVAL);
  77         }
  78         strlcpy(capp, "AES-CBC", sizeof(capp));
  79         device_set_desc_copy(dev, capp);
  80         return (0);
  81 }
  82
  83 static int
  84 aesni_attach(device_t dev)
  85 {
  86         struct aesni_softc *sc;
  87
  88         sc = device_get_softc(dev);
  89         TAILQ_INIT(&sc->sessions);
  90         sc->sid = 1;
  91         sc->cid = crypto_get_driverid(dev, CRYPTOCAP_F_HARDWARE);
  92         if (sc->cid < 0) {
  93                 device_printf(dev, "Could not get crypto driver id.\n");
  94                 return (ENOMEM);
  95         }
  96
  97         spin_init(&sc->lock);
  98         crypto_register(sc->cid, CRYPTO_AES_CBC, 0, 0);
  99         return (0);
 100 }
 101
 102 static int
 103 aesni_detach(device_t dev)
 104 {
 105         struct aesni_softc *sc;
 106         struct aesni_session *ses;
 107
 108         sc = device_get_softc(dev);
 109         spin_lock(&sc->lock);
 110         TAILQ_FOREACH(ses, &sc->sessions, next) {
 111                 if (ses->used) {
 112                         spin_unlock(&sc->lock);
 113                         device_printf(dev,
 114                             "Cannot detach, sessions still active.\n");
 115                         return (EBUSY);
 116                 }
 117         }
 118         while ((ses = TAILQ_FIRST(&sc->sessions)) != NULL) {
 119                 TAILQ_REMOVE(&sc->sessions, ses, next);
 120                 kfree(ses->freeaddr, M_AESNI);
 121         }
 122         spin_unlock(&sc->lock);
 123         spin_uninit(&sc->lock);
 124         crypto_unregister_all(sc->cid);
 125         return (0);
 126 }
 127
 128 static int
 129 aesni_newsession(device_t dev, uint32_t *sidp, struct cryptoini *cri)
 130 {
 131         struct aesni_softc *sc;
 132         struct aesni_session *ases, *ses;
 133         struct cryptoini *encini;
 134         int error;
 135
 136         if (sidp == NULL || cri == NULL)
 137                 return (EINVAL);
 138
 139         sc = device_get_softc(dev);
 140         ses = NULL;
 141         encini = NULL;
 142         for (; cri != NULL; cri = cri->cri_next) {
 143                 switch (cri->cri_alg) {
 144                 case CRYPTO_AES_CBC:
 145                         if (encini != NULL)
 146                                 return (EINVAL);
 147                         encini = cri;
 148                         break;
 149                 default:
 150                         return (EINVAL);
 151                 }
 152         }
 153         if (encini == NULL)
 154                 return (EINVAL);
 155
 156         spin_lock(&sc->lock);
 157         /*
 158          * Free sessions goes first, so if first session is used, we need to
 159          * allocate one.
 160          */
 161         ses = TAILQ_FIRST(&sc->sessions);
 162         if (ses == NULL || ses->used) {
 163                 ses = kmalloc(sizeof(*ses) + 16, M_AESNI, M_NOWAIT | M_ZERO);
 164                 if (ses == NULL) {
 165                         spin_unlock(&sc->lock);
 166                         return (ENOMEM);
 167                 }
 168                 /* Check if 'ses' is 16-byte aligned. If not, align it. */
 169                 if (((uintptr_t)ses & 0xf) != 0) {
 170                         ases = AESNI_ALIGN(ses);
 171                         ases->freeaddr = ses;
 172                         ses = ases;
 173                 } else {
 174                         ses->freeaddr = ses;
 175                 }
 176                 ses->id = sc->sid++;
 177         } else {
 178                 TAILQ_REMOVE(&sc->sessions, ses, next);
 179         }
 180         ses->used = 1;
 181         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->sessions, ses, next);
 182         spin_unlock(&sc->lock);
 183
 184         error = aesni_cipher_setup(ses, encini);
 185         if (error != 0) {
 186                 spin_lock(&sc->lock);
 187                 aesni_freesession_locked(sc, ses);
 188                 spin_unlock(&sc->lock);
 189                 return (error);
 190         }
 191
 192         *sidp = ses->id;
 193         return (0);
 194 }
 195
 196 static void
 197 aesni_freesession_locked(struct aesni_softc *sc, struct aesni_session *ses)
 198 {
 199         uint32_t sid;
 200         void *freeaddr;
 201
 202         sid = ses->id;
 203         TAILQ_REMOVE(&sc->sessions, ses, next);
 204         freeaddr = ses->freeaddr;
 205         bzero(ses, sizeof(*ses));
 206         ses->freeaddr = freeaddr;
 207         ses->id = sid;
 208         TAILQ_INSERT_HEAD(&sc->sessions, ses, next);
 209 }
 210
 211 static int
 212 aesni_freesession(device_t dev, uint64_t tid)
 213 {
 214         struct aesni_softc *sc;
 215         struct aesni_session *ses;
 216         uint32_t sid;
 217
 218         sc = device_get_softc(dev);
 219         sid = ((uint32_t)tid) & 0xffffffff;
 220         spin_lock(&sc->lock);
 221         TAILQ_FOREACH_REVERSE(ses, &sc->sessions, aesni_sessions_head, next) {
 222                 if (ses->id == sid)
 223                         break;
 224         }
 225         if (ses == NULL) {
 226                 spin_unlock(&sc->lock);
 227                 return (EINVAL);
 228         }
 229         aesni_freesession_locked(sc, ses);
 230         spin_unlock(&sc->lock);
 231         return (0);
 232 }
 233
 234 static int
 235 aesni_process(device_t dev, struct cryptop *crp, int hint __unused)
 236 {
 237         struct aesni_softc *sc = device_get_softc(dev);
 238         struct aesni_session *ses = NULL;
 239         struct cryptodesc *crd, *enccrd;
 240         int error;
 241
 242         error = 0;
 243         enccrd = NULL;
 244
 245         /* Sanity check. */
 246         if (crp == NULL)
 247                 return (EINVAL);
 248
 249         if (crp->crp_callback == NULL || crp->crp_desc == NULL) {
 250                 error = EINVAL;
 251                 goto out;
 252         }
 253
 254         for (crd = crp->crp_desc; crd != NULL; crd = crd->crd_next) {
 255                 switch (crd->crd_alg) {
 256                 case CRYPTO_AES_CBC:
 257                         if (enccrd != NULL) {
 258                                 error = EINVAL;
 259                                 goto out;
 260                         }
 261                         enccrd = crd;
 262                         break;
 263                 default:
 264                         return (EINVAL);
 265                 }
 266         }
 267         if (enccrd == NULL || (enccrd->crd_len % AES_BLOCK_LEN) != 0) {
 268                 error = EINVAL;
 269                 goto out;
 270         }
 271
 272         spin_lock(&sc->lock); /* XXX: was rd lock */
 273         TAILQ_FOREACH_REVERSE(ses, &sc->sessions, aesni_sessions_head, next) {
 274                 if (ses->id == (crp->crp_sid & 0xffffffff))
 275                         break;
 276         }
 277         spin_unlock(&sc->lock); /* XXX: was rd lock */
 278         if (ses == NULL) {
 279                 error = EINVAL;
 280                 goto out;
 281         }
 282
 283         error = aesni_cipher_process(ses, enccrd, crp);
 284         if (error != 0)
 285                 goto out;
 286
 287 out:
 288         crp->crp_etype = error;
 289         crypto_done(crp);
 290         return (error);
 291 }
 292
 293 uint8_t *
 294 aesni_cipher_alloc(struct cryptodesc *enccrd, struct cryptop *crp,
 295     int *allocated)
 296 {
 297         struct uio *uio;
 298         struct iovec *iov;
 299         uint8_t *addr;
 300
 301         if (crp->crp_flags & CRYPTO_F_IMBUF)
 302                 goto alloc;
 303         else if (crp->crp_flags & CRYPTO_F_IOV) {
 304                 uio = (struct uio *)crp->crp_buf;
 305                 if (uio->uio_iovcnt != 1)
 306                         goto alloc;
 307                 iov = uio->uio_iov;
 308                 addr = (u_char *)iov->iov_base + enccrd->crd_skip;
 309         } else
 310                 addr = (u_char *)crp->crp_buf;
 311         *allocated = 0;
 312         return (addr);
 313
 314 alloc:
 315         addr = kmalloc(enccrd->crd_len, M_AESNI, M_NOWAIT);
 316         if (addr != NULL) {
 317                 *allocated = 1;
 318                 crypto_copydata(crp->crp_flags, crp->crp_buf, enccrd->crd_skip,
 319                     enccrd->crd_len, addr);
 320         } else
 321                 *allocated = 0;
 322         return (addr);
 323 }
 324
 325 static device_method_t aesni_methods[] = {
 326         DEVMETHOD(device_identify, aesni_identify),
 327         DEVMETHOD(device_probe, aesni_probe),
 328         DEVMETHOD(device_attach, aesni_attach),
 329         DEVMETHOD(device_detach, aesni_detach),
 330
 331         DEVMETHOD(cryptodev_newsession, aesni_newsession),
 332         DEVMETHOD(cryptodev_freesession, aesni_freesession),
 333         DEVMETHOD(cryptodev_process, aesni_process),
 334
 335         {0, 0},
 336 };
 337
 338 static driver_t aesni_driver = {
 339         "aesni",
 340         aesni_methods,
 341         sizeof(struct aesni_softc),
 342 };
 343 static devclass_t aesni_devclass;
 344
 345 DRIVER_MODULE(aesni, nexus, aesni_driver, aesni_devclass, 0, 0);
 346 MODULE_VERSION(aesni, 1);
 347 MODULE_DEPEND(aesni, crypto, 1, 1, 1);