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
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD: src/sys/crypto/aesni/aesni.c,v 1.1 2010/07/23 11:00:46 kib Exp $");
  30
  31 #include <sys/param.h>
  32 #include <sys/systm.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/kobj.h>
  35 #include <sys/libkern.h>
  36 #include <sys/lock.h>
  37 #include <sys/module.h>
  38 #include <sys/malloc.h>
  39 #include <sys/rwlock.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 rwlock 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, 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         rw_init(&sc->lock, "aesni_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         rw_wlock(&sc->lock);
 110         TAILQ_FOREACH(ses, &sc->sessions, next) {
 111                 if (ses->used) {
 112                         rw_wunlock(&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                 free(ses, M_AESNI);
 121         }
 122         rw_wunlock(&sc->lock);
 123         rw_destroy(&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 *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         rw_wlock(&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 = malloc(sizeof(*ses), M_AESNI, M_NOWAIT | M_ZERO);
 164                 if (ses == NULL) {
 165                         rw_wunlock(&sc->lock);
 166                         return (ENOMEM);
 167                 }
 168                 KASSERT(((uintptr_t)ses) % 0x10 == 0,
 169                     ("malloc returned unaligned pointer"));
 170                 ses->id = sc->sid++;
 171         } else {
 172                 TAILQ_REMOVE(&sc->sessions, ses, next);
 173         }
 174         ses->used = 1;
 175         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->sessions, ses, next);
 176         rw_wunlock(&sc->lock);
 177
 178         error = aesni_cipher_setup(ses, encini);
 179         if (error != 0) {
 180                 rw_wlock(&sc->lock);
 181                 aesni_freesession_locked(sc, ses);
 182                 rw_wunlock(&sc->lock);
 183                 return (error);
 184         }
 185
 186         *sidp = ses->id;
 187         return (0);
 188 }
 189
 190 static void
 191 aesni_freesession_locked(struct aesni_softc *sc, struct aesni_session *ses)
 192 {
 193         uint32_t sid;
 194
 195         sid = ses->id;
 196         TAILQ_REMOVE(&sc->sessions, ses, next);
 197         bzero(ses, sizeof(*ses));
 198         ses->id = sid;
 199         TAILQ_INSERT_HEAD(&sc->sessions, ses, next);
 200 }
 201
 202 static int
 203 aesni_freesession(device_t dev, uint64_t tid)
 204 {
 205         struct aesni_softc *sc;
 206         struct aesni_session *ses;
 207         uint32_t sid;
 208
 209         sc = device_get_softc(dev);
 210         sid = ((uint32_t)tid) & 0xffffffff;
 211         rw_wlock(&sc->lock);
 212         TAILQ_FOREACH_REVERSE(ses, &sc->sessions, aesni_sessions_head, next) {
 213                 if (ses->id == sid)
 214                         break;
 215         }
 216         if (ses == NULL) {
 217                 rw_wunlock(&sc->lock);
 218                 return (EINVAL);
 219         }
 220         aesni_freesession_locked(sc, ses);
 221         rw_wunlock(&sc->lock);
 222         return (0);
 223 }
 224
 225 static int
 226 aesni_process(device_t dev, struct cryptop *crp, int hint __unused)
 227 {
 228         struct aesni_softc *sc = device_get_softc(dev);
 229         struct aesni_session *ses = NULL;
 230         struct cryptodesc *crd, *enccrd;
 231         int error;
 232
 233         error = 0;
 234         enccrd = NULL;
 235
 236         /* Sanity check. */
 237         if (crp == NULL)
 238                 return (EINVAL);
 239
 240         if (crp->crp_callback == NULL || crp->crp_desc == NULL) {
 241                 error = EINVAL;
 242                 goto out;
 243         }
 244
 245         for (crd = crp->crp_desc; crd != NULL; crd = crd->crd_next) {
 246                 switch (crd->crd_alg) {
 247                 case CRYPTO_AES_CBC:
 248                         if (enccrd != NULL) {
 249                                 error = EINVAL;
 250                                 goto out;
 251                         }
 252                         enccrd = crd;
 253                         break;
 254                 default:
 255                         return (EINVAL);
 256                 }
 257         }
 258         if (enccrd == NULL || (enccrd->crd_len % AES_BLOCK_LEN) != 0) {
 259                 error = EINVAL;
 260                 goto out;
 261         }
 262
 263         rw_rlock(&sc->lock);
 264         TAILQ_FOREACH_REVERSE(ses, &sc->sessions, aesni_sessions_head, next) {
 265                 if (ses->id == (crp->crp_sid & 0xffffffff))
 266                         break;
 267         }
 268         rw_runlock(&sc->lock);
 269         if (ses == NULL) {
 270                 error = EINVAL;
 271                 goto out;
 272         }
 273
 274         error = aesni_cipher_process(ses, enccrd, crp);
 275         if (error != 0)
 276                 goto out;
 277
 278 out:
 279         crp->crp_etype = error;
 280         crypto_done(crp);
 281         return (error);
 282 }
 283
 284 uint8_t *
 285 aesni_cipher_alloc(struct cryptodesc *enccrd, struct cryptop *crp,
 286     int *allocated)
 287 {
 288         struct uio *uio;
 289         struct iovec *iov;
 290         uint8_t *addr;
 291
 292         if (crp->crp_flags & CRYPTO_F_IMBUF)
 293                 goto alloc;
 294         else if (crp->crp_flags & CRYPTO_F_IOV) {
 295                 uio = (struct uio *)crp->crp_buf;
 296                 if (uio->uio_iovcnt != 1)
 297                         goto alloc;
 298                 iov = uio->uio_iov;
 299                 addr = (u_char *)iov->iov_base + enccrd->crd_skip;
 300         } else
 301                 addr = (u_char *)crp->crp_buf;
 302         *allocated = 0;
 303         return (addr);
 304
 305 alloc:
 306         addr = malloc(enccrd->crd_len, M_AESNI, M_NOWAIT);
 307         if (addr != NULL) {
 308                 *allocated = 1;
 309                 crypto_copydata(crp->crp_flags, crp->crp_buf, enccrd->crd_skip,
 310                     enccrd->crd_len, addr);
 311         } else
 312                 *allocated = 0;
 313         return (addr);
 314 }
 315
 316 static device_method_t aesni_methods[] = {
 317         DEVMETHOD(device_identify, aesni_identify),
 318         DEVMETHOD(device_probe, aesni_probe),
 319         DEVMETHOD(device_attach, aesni_attach),
 320         DEVMETHOD(device_detach, aesni_detach),
 321
 322         DEVMETHOD(cryptodev_newsession, aesni_newsession),
 323         DEVMETHOD(cryptodev_freesession, aesni_freesession),
 324         DEVMETHOD(cryptodev_process, aesni_process),
 325
 326         {0, 0},
 327 };
 328
 329 static driver_t aesni_driver = {
 330         "aesni",
 331         aesni_methods,
 332         sizeof(struct aesni_softc),
 333 };
 334 static devclass_t aesni_devclass;
 335
 336 DRIVER_MODULE(aesni, nexus, aesni_driver, aesni_devclass, 0, 0);
 337 MODULE_VERSION(aesni, 1);
 338 MODULE_DEPEND(aesni, crypto, 1, 1, 1);