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/cdefs.h>
  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/spinlock.h>
  40 #include <sys/spinlock2.h>
  41 #include <sys/bus.h>
  42 #include <sys/uio.h>
  43 #include <crypto/aesni/aesni.h>
  44 #include "cryptodev_if.h"
  45
  46 struct aesni_softc {
  47         int32_t cid;
  48         uint32_t sid;
  49         TAILQ_HEAD(aesni_sessions_head, aesni_session) sessions;
  50         struct spinlock lock;
  51 };
  52
  53 static int aesni_newsession(device_t, uint32_t *sidp, struct cryptoini *cri);
  54 static int aesni_freesession(device_t, uint64_t tid);
  55 static void aesni_freesession_locked(struct aesni_softc *sc,
  56     struct aesni_session *ses);
  57
  58 MALLOC_DEFINE(M_AESNI, "aesni_data", "AESNI Data");
  59
  60 static void
  61 aesni_identify(driver_t *drv, device_t parent)
  62 {
  63
  64         /* NB: order 10 is so we get attached after h/w devices */
  65         if (device_find_child(parent, "aesni", -1) == NULL &&
  66             BUS_ADD_CHILD(parent, parent, 10, "aesni", -1) == 0)
  67                 panic("aesni: could not attach");
  68 }
  69
  70 static int
  71 aesni_probe(device_t dev)
  72 {
  73         char capp[32];
  74
  75         if ((cpu_feature2 & CPUID2_AESNI) == 0) {
  76                 device_printf(dev, "No AESNI support.\n");
  77                 return (EINVAL);
  78         }
  79         strlcpy(capp, "AES-CBC", sizeof(capp));
  80         device_set_desc_copy(dev, capp);
  81         return (0);
  82 }
  83
  84 static int
  85 aesni_attach(device_t dev)
  86 {
  87         struct aesni_softc *sc;
  88
  89         sc = device_get_softc(dev);
  90         TAILQ_INIT(&sc->sessions);
  91         sc->sid = 1;
  92         sc->cid = crypto_get_driverid(dev, CRYPTOCAP_F_HARDWARE);
  93         if (sc->cid < 0) {
  94                 device_printf(dev, "Could not get crypto driver id.\n");
  95                 return (ENOMEM);
  96         }
  97
  98         spin_init(&sc->lock);
  99         crypto_register(sc->cid, CRYPTO_AES_CBC, 0, 0);
 100         return (0);
 101 }
 102
 103 static int
 104 aesni_detach(device_t dev)
 105 {
 106         struct aesni_softc *sc;
 107         struct aesni_session *ses;
 108
 109         sc = device_get_softc(dev);
 110         spin_lock_wr(&sc->lock);
 111         TAILQ_FOREACH(ses, &sc->sessions, next) {
 112                 if (ses->used) {
 113                         spin_unlock_wr(&sc->lock);
 114                         device_printf(dev,
 115                             "Cannot detach, sessions still active.\n");
 116                         return (EBUSY);
 117                 }
 118         }
 119         while ((ses = TAILQ_FIRST(&sc->sessions)) != NULL) {
 120                 TAILQ_REMOVE(&sc->sessions, ses, next);
 121                 kfree(ses, M_AESNI);
 122         }
 123         spin_unlock_wr(&sc->lock);
 124         spin_uninit(&sc->lock);
 125         crypto_unregister_all(sc->cid);
 126         return (0);
 127 }
 128
 129 static int
 130 aesni_newsession(device_t dev, uint32_t *sidp, struct cryptoini *cri)
 131 {
 132         struct aesni_softc *sc;
 133         struct aesni_session *ses;
 134         struct cryptoini *encini;
 135         int error;
 136
 137         if (sidp == NULL || cri == NULL)
 138                 return (EINVAL);
 139
 140         sc = device_get_softc(dev);
 141         ses = NULL;
 142         encini = NULL;
 143         for (; cri != NULL; cri = cri->cri_next) {
 144                 switch (cri->cri_alg) {
 145                 case CRYPTO_AES_CBC:
 146                         if (encini != NULL)
 147                                 return (EINVAL);
 148                         encini = cri;
 149                         break;
 150                 default:
 151                         return (EINVAL);
 152                 }
 153         }
 154         if (encini == NULL)
 155                 return (EINVAL);
 156
 157         spin_lock_wr(&sc->lock);
 158         /*
 159          * Free sessions goes first, so if first session is used, we need to
 160          * allocate one.
 161          */
 162         ses = TAILQ_FIRST(&sc->sessions);
 163         if (ses == NULL || ses->used) {
 164                 ses = kmalloc(sizeof(*ses), M_AESNI, M_NOWAIT | M_ZERO);
 165                 if (ses == NULL) {
 166                         spin_unlock_wr(&sc->lock);
 167                         return (ENOMEM);
 168                 }
 169                 KASSERT(((uintptr_t)ses) % 0x10 == 0,
 170                     ("kmalloc returned unaligned pointer"));
 171                 ses->id = sc->sid++;
 172         } else {
 173                 TAILQ_REMOVE(&sc->sessions, ses, next);
 174         }
 175         ses->used = 1;
 176         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->sessions, ses, next);
 177         spin_unlock_wr(&sc->lock);
 178
 179         error = aesni_cipher_setup(ses, encini);
 180         if (error != 0) {
 181                 spin_lock_wr(&sc->lock);
 182                 aesni_freesession_locked(sc, ses);
 183                 spin_unlock_wr(&sc->lock);
 184                 return (error);
 185         }
 186
 187         *sidp = ses->id;
 188         return (0);
 189 }
 190
 191 static void
 192 aesni_freesession_locked(struct aesni_softc *sc, struct aesni_session *ses)
 193 {
 194         uint32_t sid;
 195
 196         sid = ses->id;
 197         TAILQ_REMOVE(&sc->sessions, ses, next);
 198         bzero(ses, sizeof(*ses));
 199         ses->id = sid;
 200         TAILQ_INSERT_HEAD(&sc->sessions, ses, next);
 201 }
 202
 203 static int
 204 aesni_freesession(device_t dev, uint64_t tid)
 205 {
 206         struct aesni_softc *sc;
 207         struct aesni_session *ses;
 208         uint32_t sid;
 209
 210         sc = device_get_softc(dev);
 211         sid = ((uint32_t)tid) & 0xffffffff;
 212         spin_lock_wr(&sc->lock);
 213         TAILQ_FOREACH_REVERSE(ses, &sc->sessions, aesni_sessions_head, next) {
 214                 if (ses->id == sid)
 215                         break;
 216         }
 217         if (ses == NULL) {
 218                 spin_unlock_wr(&sc->lock);
 219                 return (EINVAL);
 220         }
 221         aesni_freesession_locked(sc, ses);
 222         spin_unlock_wr(&sc->lock);
 223         return (0);
 224 }
 225
 226 static int
 227 aesni_process(device_t dev, struct cryptop *crp, int hint __unused)
 228 {
 229         struct aesni_softc *sc = device_get_softc(dev);
 230         struct aesni_session *ses = NULL;
 231         struct cryptodesc *crd, *enccrd;
 232         int error;
 233
 234         error = 0;
 235         enccrd = NULL;
 236
 237         /* Sanity check. */
 238         if (crp == NULL)
 239                 return (EINVAL);
 240
 241         if (crp->crp_callback == NULL || crp->crp_desc == NULL) {
 242                 error = EINVAL;
 243                 goto out;
 244         }
 245
 246         for (crd = crp->crp_desc; crd != NULL; crd = crd->crd_next) {
 247                 switch (crd->crd_alg) {
 248                 case CRYPTO_AES_CBC:
 249                         if (enccrd != NULL) {
 250                                 error = EINVAL;
 251                                 goto out;
 252                         }
 253                         enccrd = crd;
 254                         break;
 255                 default:
 256                         return (EINVAL);
 257                 }
 258         }
 259         if (enccrd == NULL || (enccrd->crd_len % AES_BLOCK_LEN) != 0) {
 260                 error = EINVAL;
 261                 goto out;
 262         }
 263
 264         spin_lock_wr(&sc->lock); /* XXX: was rd lock */
 265         TAILQ_FOREACH_REVERSE(ses, &sc->sessions, aesni_sessions_head, next) {
 266                 if (ses->id == (crp->crp_sid & 0xffffffff))
 267                         break;
 268         }
 269         spin_unlock_wr(&sc->lock); /* XXX: was rd lock */
 270         if (ses == NULL) {
 271                 error = EINVAL;
 272                 goto out;
 273         }
 274
 275         error = aesni_cipher_process(ses, enccrd, crp);
 276         if (error != 0)
 277                 goto out;
 278
 279 out:
 280         crp->crp_etype = error;
 281         crypto_done(crp);
 282         return (error);
 283 }
 284
 285 uint8_t *
 286 aesni_cipher_alloc(struct cryptodesc *enccrd, struct cryptop *crp,
 287     int *allocated)
 288 {
 289         struct uio *uio;
 290         struct iovec *iov;
 291         uint8_t *addr;
 292
 293         if (crp->crp_flags & CRYPTO_F_IMBUF)
 294                 goto alloc;
 295         else if (crp->crp_flags & CRYPTO_F_IOV) {
 296                 uio = (struct uio *)crp->crp_buf;
 297                 if (uio->uio_iovcnt != 1)
 298                         goto alloc;
 299                 iov = uio->uio_iov;
 300                 addr = (u_char *)iov->iov_base + enccrd->crd_skip;
 301         } else
 302                 addr = (u_char *)crp->crp_buf;
 303         *allocated = 0;
 304         return (addr);
 305
 306 alloc:
 307         addr = kmalloc(enccrd->crd_len, M_AESNI, M_NOWAIT);
 308         if (addr != NULL) {
 309                 *allocated = 1;
 310                 crypto_copydata(crp->crp_flags, crp->crp_buf, enccrd->crd_skip,
 311                     enccrd->crd_len, addr);
 312         } else
 313                 *allocated = 0;
 314         return (addr);
 315 }
 316
 317 static device_method_t aesni_methods[] = {
 318         DEVMETHOD(device_identify, aesni_identify),
 319         DEVMETHOD(device_probe, aesni_probe),
 320         DEVMETHOD(device_attach, aesni_attach),
 321         DEVMETHOD(device_detach, aesni_detach),
 322
 323         DEVMETHOD(cryptodev_newsession, aesni_newsession),
 324         DEVMETHOD(cryptodev_freesession, aesni_freesession),
 325         DEVMETHOD(cryptodev_process, aesni_process),
 326
 327         {0, 0},
 328 };
 329
 330 static driver_t aesni_driver = {
 331         "aesni",
 332         aesni_methods,
 333         sizeof(struct aesni_softc),
 334 };
 335 static devclass_t aesni_devclass;
 336
 337 DRIVER_MODULE(aesni, nexus, aesni_driver, aesni_devclass, 0, 0);
 338 MODULE_VERSION(aesni, 1);
 339 MODULE_DEPEND(aesni, crypto, 1, 1, 1);