Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/herbert/crypto-2.6
[linux-block.git] / drivers / crypto / mxs-dcp.c
1 /*
2  * Freescale i.MX23/i.MX28 Data Co-Processor driver
3  *
4  * Copyright (C) 2013 Marek Vasut <marex@denx.de>
5  *
6  * The code contained herein is licensed under the GNU General Public
7  * License. You may obtain a copy of the GNU General Public License
8  * Version 2 or later at the following locations:
9  *
10  * http://www.opensource.org/licenses/gpl-license.html
11  * http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
12  */
13
14 #include <linux/dma-mapping.h>
15 #include <linux/interrupt.h>
16 #include <linux/io.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/kthread.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/of.h>
21 #include <linux/platform_device.h>
22 #include <linux/stmp_device.h>
23
24 #include <crypto/aes.h>
25 #include <crypto/sha.h>
26 #include <crypto/internal/hash.h>
27 #include <crypto/internal/skcipher.h>
28
29 #define DCP_MAX_CHANS   4
30 #define DCP_BUF_SZ      PAGE_SIZE
31 #define DCP_SHA_PAY_SZ  64
32
33 #define DCP_ALIGNMENT   64
34
35 /*
36  * Null hashes to align with hw behavior on imx6sl and ull
37  * these are flipped for consistency with hw output
38  */
39 static const uint8_t sha1_null_hash[] =
40         "\x09\x07\xd8\xaf\x90\x18\x60\x95\xef\xbf"
41         "\x55\x32\x0d\x4b\x6b\x5e\xee\xa3\x39\xda";
42
43 static const uint8_t sha256_null_hash[] =
44         "\x55\xb8\x52\x78\x1b\x99\x95\xa4"
45         "\x4c\x93\x9b\x64\xe4\x41\xae\x27"
46         "\x24\xb9\x6f\x99\xc8\xf4\xfb\x9a"
47         "\x14\x1c\xfc\x98\x42\xc4\xb0\xe3";
48
49 /* DCP DMA descriptor. */
50 struct dcp_dma_desc {
51         uint32_t        next_cmd_addr;
52         uint32_t        control0;
53         uint32_t        control1;
54         uint32_t        source;
55         uint32_t        destination;
56         uint32_t        size;
57         uint32_t        payload;
58         uint32_t        status;
59 };
60
61 /* Coherent aligned block for bounce buffering. */
62 struct dcp_coherent_block {
63         uint8_t                 aes_in_buf[DCP_BUF_SZ];
64         uint8_t                 aes_out_buf[DCP_BUF_SZ];
65         uint8_t                 sha_in_buf[DCP_BUF_SZ];
66         uint8_t                 sha_out_buf[DCP_SHA_PAY_SZ];
67
68         uint8_t                 aes_key[2 * AES_KEYSIZE_128];
69
70         struct dcp_dma_desc     desc[DCP_MAX_CHANS];
71 };
72
73 struct dcp {
74         struct device                   *dev;
75         void __iomem                    *base;
76
77         uint32_t                        caps;
78
79         struct dcp_coherent_block       *coh;
80
81         struct completion               completion[DCP_MAX_CHANS];
82         spinlock_t                      lock[DCP_MAX_CHANS];
83         struct task_struct              *thread[DCP_MAX_CHANS];
84         struct crypto_queue             queue[DCP_MAX_CHANS];
85 };
86
87 enum dcp_chan {
88         DCP_CHAN_HASH_SHA       = 0,
89         DCP_CHAN_CRYPTO         = 2,
90 };
91
92 struct dcp_async_ctx {
93         /* Common context */
94         enum dcp_chan   chan;
95         uint32_t        fill;
96
97         /* SHA Hash-specific context */
98         struct mutex                    mutex;
99         uint32_t                        alg;
100         unsigned int                    hot:1;
101
102         /* Crypto-specific context */
103         struct crypto_sync_skcipher     *fallback;
104         unsigned int                    key_len;
105         uint8_t                         key[AES_KEYSIZE_128];
106 };
107
108 struct dcp_aes_req_ctx {
109         unsigned int    enc:1;
110         unsigned int    ecb:1;
111 };
112
113 struct dcp_sha_req_ctx {
114         unsigned int    init:1;
115         unsigned int    fini:1;
116 };
117
118 struct dcp_export_state {
119         struct dcp_sha_req_ctx req_ctx;
120         struct dcp_async_ctx async_ctx;
121 };
122
123 /*
124  * There can even be only one instance of the MXS DCP due to the
125  * design of Linux Crypto API.
126  */
127 static struct dcp *global_sdcp;
128
129 /* DCP register layout. */
130 #define MXS_DCP_CTRL                            0x00
131 #define MXS_DCP_CTRL_GATHER_RESIDUAL_WRITES     (1 << 23)
132 #define MXS_DCP_CTRL_ENABLE_CONTEXT_CACHING     (1 << 22)
133
134 #define MXS_DCP_STAT                            0x10
135 #define MXS_DCP_STAT_CLR                        0x18
136 #define MXS_DCP_STAT_IRQ_MASK                   0xf
137
138 #define MXS_DCP_CHANNELCTRL                     0x20
139 #define MXS_DCP_CHANNELCTRL_ENABLE_CHANNEL_MASK 0xff
140
141 #define MXS_DCP_CAPABILITY1                     0x40
142 #define MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA256              (4 << 16)
143 #define MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA1                (1 << 16)
144 #define MXS_DCP_CAPABILITY1_AES128              (1 << 0)
145
146 #define MXS_DCP_CONTEXT                         0x50
147
148 #define MXS_DCP_CH_N_CMDPTR(n)                  (0x100 + ((n) * 0x40))
149
150 #define MXS_DCP_CH_N_SEMA(n)                    (0x110 + ((n) * 0x40))
151
152 #define MXS_DCP_CH_N_STAT(n)                    (0x120 + ((n) * 0x40))
153 #define MXS_DCP_CH_N_STAT_CLR(n)                (0x128 + ((n) * 0x40))
154
155 /* DMA descriptor bits. */
156 #define MXS_DCP_CONTROL0_HASH_TERM              (1 << 13)
157 #define MXS_DCP_CONTROL0_HASH_INIT              (1 << 12)
158 #define MXS_DCP_CONTROL0_PAYLOAD_KEY            (1 << 11)
159 #define MXS_DCP_CONTROL0_CIPHER_ENCRYPT         (1 << 8)
160 #define MXS_DCP_CONTROL0_CIPHER_INIT            (1 << 9)
161 #define MXS_DCP_CONTROL0_ENABLE_HASH            (1 << 6)
162 #define MXS_DCP_CONTROL0_ENABLE_CIPHER          (1 << 5)
163 #define MXS_DCP_CONTROL0_DECR_SEMAPHORE         (1 << 1)
164 #define MXS_DCP_CONTROL0_INTERRUPT              (1 << 0)
165
166 #define MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA256     (2 << 16)
167 #define MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA1       (0 << 16)
168 #define MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_MODE_CBC        (1 << 4)
169 #define MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_MODE_ECB        (0 << 4)
170 #define MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_SELECT_AES128   (0 << 0)
171
172 static int mxs_dcp_start_dma(struct dcp_async_ctx *actx)
173 {
174         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
175         const int chan = actx->chan;
176         uint32_t stat;
177         unsigned long ret;
178         struct dcp_dma_desc *desc = &sdcp->coh->desc[actx->chan];
179
180         dma_addr_t desc_phys = dma_map_single(sdcp->dev, desc, sizeof(*desc),
181                                               DMA_TO_DEVICE);
182
183         reinit_completion(&sdcp->completion[chan]);
184
185         /* Clear status register. */
186         writel(0xffffffff, sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_STAT_CLR(chan));
187
188         /* Load the DMA descriptor. */
189         writel(desc_phys, sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_CMDPTR(chan));
190
191         /* Increment the semaphore to start the DMA transfer. */
192         writel(1, sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_SEMA(chan));
193
194         ret = wait_for_completion_timeout(&sdcp->completion[chan],
195                                           msecs_to_jiffies(1000));
196         if (!ret) {
197                 dev_err(sdcp->dev, "Channel %i timeout (DCP_STAT=0x%08x)\n",
198                         chan, readl(sdcp->base + MXS_DCP_STAT));
199                 return -ETIMEDOUT;
200         }
201
202         stat = readl(sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_STAT(chan));
203         if (stat & 0xff) {
204                 dev_err(sdcp->dev, "Channel %i error (CH_STAT=0x%08x)\n",
205                         chan, stat);
206                 return -EINVAL;
207         }
208
209         dma_unmap_single(sdcp->dev, desc_phys, sizeof(*desc), DMA_TO_DEVICE);
210
211         return 0;
212 }
213
214 /*
215  * Encryption (AES128)
216  */
217 static int mxs_dcp_run_aes(struct dcp_async_ctx *actx,
218                            struct ablkcipher_request *req, int init)
219 {
220         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
221         struct dcp_dma_desc *desc = &sdcp->coh->desc[actx->chan];
222         struct dcp_aes_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
223         int ret;
224
225         dma_addr_t key_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->aes_key,
226                                              2 * AES_KEYSIZE_128,
227                                              DMA_TO_DEVICE);
228         dma_addr_t src_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->aes_in_buf,
229                                              DCP_BUF_SZ, DMA_TO_DEVICE);
230         dma_addr_t dst_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->aes_out_buf,
231                                              DCP_BUF_SZ, DMA_FROM_DEVICE);
232
233         if (actx->fill % AES_BLOCK_SIZE) {
234                 dev_err(sdcp->dev, "Invalid block size!\n");
235                 ret = -EINVAL;
236                 goto aes_done_run;
237         }
238
239         /* Fill in the DMA descriptor. */
240         desc->control0 = MXS_DCP_CONTROL0_DECR_SEMAPHORE |
241                     MXS_DCP_CONTROL0_INTERRUPT |
242                     MXS_DCP_CONTROL0_ENABLE_CIPHER;
243
244         /* Payload contains the key. */
245         desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_PAYLOAD_KEY;
246
247         if (rctx->enc)
248                 desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_CIPHER_ENCRYPT;
249         if (init)
250                 desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_CIPHER_INIT;
251
252         desc->control1 = MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_SELECT_AES128;
253
254         if (rctx->ecb)
255                 desc->control1 |= MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_MODE_ECB;
256         else
257                 desc->control1 |= MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_MODE_CBC;
258
259         desc->next_cmd_addr = 0;
260         desc->source = src_phys;
261         desc->destination = dst_phys;
262         desc->size = actx->fill;
263         desc->payload = key_phys;
264         desc->status = 0;
265
266         ret = mxs_dcp_start_dma(actx);
267
268 aes_done_run:
269         dma_unmap_single(sdcp->dev, key_phys, 2 * AES_KEYSIZE_128,
270                          DMA_TO_DEVICE);
271         dma_unmap_single(sdcp->dev, src_phys, DCP_BUF_SZ, DMA_TO_DEVICE);
272         dma_unmap_single(sdcp->dev, dst_phys, DCP_BUF_SZ, DMA_FROM_DEVICE);
273
274         return ret;
275 }
276
277 static int mxs_dcp_aes_block_crypt(struct crypto_async_request *arq)
278 {
279         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
280
281         struct ablkcipher_request *req = ablkcipher_request_cast(arq);
282         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_tfm_ctx(arq->tfm);
283         struct dcp_aes_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
284
285         struct scatterlist *dst = req->dst;
286         struct scatterlist *src = req->src;
287         const int nents = sg_nents(req->src);
288
289         const int out_off = DCP_BUF_SZ;
290         uint8_t *in_buf = sdcp->coh->aes_in_buf;
291         uint8_t *out_buf = sdcp->coh->aes_out_buf;
292
293         uint8_t *out_tmp, *src_buf, *dst_buf = NULL;
294         uint32_t dst_off = 0;
295         uint32_t last_out_len = 0;
296
297         uint8_t *key = sdcp->coh->aes_key;
298
299         int ret = 0;
300         int split = 0;
301         unsigned int i, len, clen, rem = 0, tlen = 0;
302         int init = 0;
303         bool limit_hit = false;
304
305         actx->fill = 0;
306
307         /* Copy the key from the temporary location. */
308         memcpy(key, actx->key, actx->key_len);
309
310         if (!rctx->ecb) {
311                 /* Copy the CBC IV just past the key. */
312                 memcpy(key + AES_KEYSIZE_128, req->info, AES_KEYSIZE_128);
313                 /* CBC needs the INIT set. */
314                 init = 1;
315         } else {
316                 memset(key + AES_KEYSIZE_128, 0, AES_KEYSIZE_128);
317         }
318
319         for_each_sg(req->src, src, nents, i) {
320                 src_buf = sg_virt(src);
321                 len = sg_dma_len(src);
322                 tlen += len;
323                 limit_hit = tlen > req->nbytes;
324
325                 if (limit_hit)
326                         len = req->nbytes - (tlen - len);
327
328                 do {
329                         if (actx->fill + len > out_off)
330                                 clen = out_off - actx->fill;
331                         else
332                                 clen = len;
333
334                         memcpy(in_buf + actx->fill, src_buf, clen);
335                         len -= clen;
336                         src_buf += clen;
337                         actx->fill += clen;
338
339                         /*
340                          * If we filled the buffer or this is the last SG,
341                          * submit the buffer.
342                          */
343                         if (actx->fill == out_off || sg_is_last(src) ||
344                                 limit_hit) {
345                                 ret = mxs_dcp_run_aes(actx, req, init);
346                                 if (ret)
347                                         return ret;
348                                 init = 0;
349
350                                 out_tmp = out_buf;
351                                 last_out_len = actx->fill;
352                                 while (dst && actx->fill) {
353                                         if (!split) {
354                                                 dst_buf = sg_virt(dst);
355                                                 dst_off = 0;
356                                         }
357                                         rem = min(sg_dma_len(dst) - dst_off,
358                                                   actx->fill);
359
360                                         memcpy(dst_buf + dst_off, out_tmp, rem);
361                                         out_tmp += rem;
362                                         dst_off += rem;
363                                         actx->fill -= rem;
364
365                                         if (dst_off == sg_dma_len(dst)) {
366                                                 dst = sg_next(dst);
367                                                 split = 0;
368                                         } else {
369                                                 split = 1;
370                                         }
371                                 }
372                         }
373                 } while (len);
374
375                 if (limit_hit)
376                         break;
377         }
378
379         /* Copy the IV for CBC for chaining */
380         if (!rctx->ecb) {
381                 if (rctx->enc)
382                         memcpy(req->info, out_buf+(last_out_len-AES_BLOCK_SIZE),
383                                 AES_BLOCK_SIZE);
384                 else
385                         memcpy(req->info, in_buf+(last_out_len-AES_BLOCK_SIZE),
386                                 AES_BLOCK_SIZE);
387         }
388
389         return ret;
390 }
391
392 static int dcp_chan_thread_aes(void *data)
393 {
394         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
395         const int chan = DCP_CHAN_CRYPTO;
396
397         struct crypto_async_request *backlog;
398         struct crypto_async_request *arq;
399
400         int ret;
401
402         while (!kthread_should_stop()) {
403                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
404
405                 spin_lock(&sdcp->lock[chan]);
406                 backlog = crypto_get_backlog(&sdcp->queue[chan]);
407                 arq = crypto_dequeue_request(&sdcp->queue[chan]);
408                 spin_unlock(&sdcp->lock[chan]);
409
410                 if (!backlog && !arq) {
411                         schedule();
412                         continue;
413                 }
414
415                 set_current_state(TASK_RUNNING);
416
417                 if (backlog)
418                         backlog->complete(backlog, -EINPROGRESS);
419
420                 if (arq) {
421                         ret = mxs_dcp_aes_block_crypt(arq);
422                         arq->complete(arq, ret);
423                 }
424         }
425
426         return 0;
427 }
428
429 static int mxs_dcp_block_fallback(struct ablkcipher_request *req, int enc)
430 {
431         struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(req);
432         struct dcp_async_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
433         SYNC_SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(subreq, ctx->fallback);
434         int ret;
435
436         skcipher_request_set_sync_tfm(subreq, ctx->fallback);
437         skcipher_request_set_callback(subreq, req->base.flags, NULL, NULL);
438         skcipher_request_set_crypt(subreq, req->src, req->dst,
439                                    req->nbytes, req->info);
440
441         if (enc)
442                 ret = crypto_skcipher_encrypt(subreq);
443         else
444                 ret = crypto_skcipher_decrypt(subreq);
445
446         skcipher_request_zero(subreq);
447
448         return ret;
449 }
450
451 static int mxs_dcp_aes_enqueue(struct ablkcipher_request *req, int enc, int ecb)
452 {
453         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
454         struct crypto_async_request *arq = &req->base;
455         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_tfm_ctx(arq->tfm);
456         struct dcp_aes_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
457         int ret;
458
459         if (unlikely(actx->key_len != AES_KEYSIZE_128))
460                 return mxs_dcp_block_fallback(req, enc);
461
462         rctx->enc = enc;
463         rctx->ecb = ecb;
464         actx->chan = DCP_CHAN_CRYPTO;
465
466         spin_lock(&sdcp->lock[actx->chan]);
467         ret = crypto_enqueue_request(&sdcp->queue[actx->chan], &req->base);
468         spin_unlock(&sdcp->lock[actx->chan]);
469
470         wake_up_process(sdcp->thread[actx->chan]);
471
472         return -EINPROGRESS;
473 }
474
475 static int mxs_dcp_aes_ecb_decrypt(struct ablkcipher_request *req)
476 {
477         return mxs_dcp_aes_enqueue(req, 0, 1);
478 }
479
480 static int mxs_dcp_aes_ecb_encrypt(struct ablkcipher_request *req)
481 {
482         return mxs_dcp_aes_enqueue(req, 1, 1);
483 }
484
485 static int mxs_dcp_aes_cbc_decrypt(struct ablkcipher_request *req)
486 {
487         return mxs_dcp_aes_enqueue(req, 0, 0);
488 }
489
490 static int mxs_dcp_aes_cbc_encrypt(struct ablkcipher_request *req)
491 {
492         return mxs_dcp_aes_enqueue(req, 1, 0);
493 }
494
495 static int mxs_dcp_aes_setkey(struct crypto_ablkcipher *tfm, const u8 *key,
496                               unsigned int len)
497 {
498         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
499         unsigned int ret;
500
501         /*
502          * AES 128 is supposed by the hardware, store key into temporary
503          * buffer and exit. We must use the temporary buffer here, since
504          * there can still be an operation in progress.
505          */
506         actx->key_len = len;
507         if (len == AES_KEYSIZE_128) {
508                 memcpy(actx->key, key, len);
509                 return 0;
510         }
511
512         /*
513          * If the requested AES key size is not supported by the hardware,
514          * but is supported by in-kernel software implementation, we use
515          * software fallback.
516          */
517         crypto_sync_skcipher_clear_flags(actx->fallback, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
518         crypto_sync_skcipher_set_flags(actx->fallback,
519                                   tfm->base.crt_flags & CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
520
521         ret = crypto_sync_skcipher_setkey(actx->fallback, key, len);
522         if (!ret)
523                 return 0;
524
525         tfm->base.crt_flags &= ~CRYPTO_TFM_RES_MASK;
526         tfm->base.crt_flags |= crypto_sync_skcipher_get_flags(actx->fallback) &
527                                CRYPTO_TFM_RES_MASK;
528
529         return ret;
530 }
531
532 static int mxs_dcp_aes_fallback_init(struct crypto_tfm *tfm)
533 {
534         const char *name = crypto_tfm_alg_name(tfm);
535         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_tfm_ctx(tfm);
536         struct crypto_sync_skcipher *blk;
537
538         blk = crypto_alloc_sync_skcipher(name, 0, CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK);
539         if (IS_ERR(blk))
540                 return PTR_ERR(blk);
541
542         actx->fallback = blk;
543         tfm->crt_ablkcipher.reqsize = sizeof(struct dcp_aes_req_ctx);
544         return 0;
545 }
546
547 static void mxs_dcp_aes_fallback_exit(struct crypto_tfm *tfm)
548 {
549         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_tfm_ctx(tfm);
550
551         crypto_free_sync_skcipher(actx->fallback);
552 }
553
554 /*
555  * Hashing (SHA1/SHA256)
556  */
557 static int mxs_dcp_run_sha(struct ahash_request *req)
558 {
559         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
560         int ret;
561
562         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
563         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
564         struct dcp_sha_req_ctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
565         struct dcp_dma_desc *desc = &sdcp->coh->desc[actx->chan];
566
567         dma_addr_t digest_phys = 0;
568         dma_addr_t buf_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->sha_in_buf,
569                                              DCP_BUF_SZ, DMA_TO_DEVICE);
570
571         /* Fill in the DMA descriptor. */
572         desc->control0 = MXS_DCP_CONTROL0_DECR_SEMAPHORE |
573                     MXS_DCP_CONTROL0_INTERRUPT |
574                     MXS_DCP_CONTROL0_ENABLE_HASH;
575         if (rctx->init)
576                 desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_HASH_INIT;
577
578         desc->control1 = actx->alg;
579         desc->next_cmd_addr = 0;
580         desc->source = buf_phys;
581         desc->destination = 0;
582         desc->size = actx->fill;
583         desc->payload = 0;
584         desc->status = 0;
585
586         /*
587          * Align driver with hw behavior when generating null hashes
588          */
589         if (rctx->init && rctx->fini && desc->size == 0) {
590                 struct hash_alg_common *halg = crypto_hash_alg_common(tfm);
591                 const uint8_t *sha_buf =
592                         (actx->alg == MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA1) ?
593                         sha1_null_hash : sha256_null_hash;
594                 memcpy(sdcp->coh->sha_out_buf, sha_buf, halg->digestsize);
595                 ret = 0;
596                 goto done_run;
597         }
598
599         /* Set HASH_TERM bit for last transfer block. */
600         if (rctx->fini) {
601                 digest_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->sha_out_buf,
602                                              DCP_SHA_PAY_SZ, DMA_FROM_DEVICE);
603                 desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_HASH_TERM;
604                 desc->payload = digest_phys;
605         }
606
607         ret = mxs_dcp_start_dma(actx);
608
609         if (rctx->fini)
610                 dma_unmap_single(sdcp->dev, digest_phys, DCP_SHA_PAY_SZ,
611                                  DMA_FROM_DEVICE);
612
613 done_run:
614         dma_unmap_single(sdcp->dev, buf_phys, DCP_BUF_SZ, DMA_TO_DEVICE);
615
616         return ret;
617 }
618
619 static int dcp_sha_req_to_buf(struct crypto_async_request *arq)
620 {
621         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
622
623         struct ahash_request *req = ahash_request_cast(arq);
624         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
625         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
626         struct dcp_sha_req_ctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
627         struct hash_alg_common *halg = crypto_hash_alg_common(tfm);
628         const int nents = sg_nents(req->src);
629
630         uint8_t *in_buf = sdcp->coh->sha_in_buf;
631         uint8_t *out_buf = sdcp->coh->sha_out_buf;
632
633         uint8_t *src_buf;
634
635         struct scatterlist *src;
636
637         unsigned int i, len, clen;
638         int ret;
639
640         int fin = rctx->fini;
641         if (fin)
642                 rctx->fini = 0;
643
644         for_each_sg(req->src, src, nents, i) {
645                 src_buf = sg_virt(src);
646                 len = sg_dma_len(src);
647
648                 do {
649                         if (actx->fill + len > DCP_BUF_SZ)
650                                 clen = DCP_BUF_SZ - actx->fill;
651                         else
652                                 clen = len;
653
654                         memcpy(in_buf + actx->fill, src_buf, clen);
655                         len -= clen;
656                         src_buf += clen;
657                         actx->fill += clen;
658
659                         /*
660                          * If we filled the buffer and still have some
661                          * more data, submit the buffer.
662                          */
663                         if (len && actx->fill == DCP_BUF_SZ) {
664                                 ret = mxs_dcp_run_sha(req);
665                                 if (ret)
666                                         return ret;
667                                 actx->fill = 0;
668                                 rctx->init = 0;
669                         }
670                 } while (len);
671         }
672
673         if (fin) {
674                 rctx->fini = 1;
675
676                 /* Submit whatever is left. */
677                 if (!req->result)
678                         return -EINVAL;
679
680                 ret = mxs_dcp_run_sha(req);
681                 if (ret)
682                         return ret;
683
684                 actx->fill = 0;
685
686                 /* For some reason the result is flipped */
687                 for (i = 0; i < halg->digestsize; i++)
688                         req->result[i] = out_buf[halg->digestsize - i - 1];
689         }
690
691         return 0;
692 }
693
694 static int dcp_chan_thread_sha(void *data)
695 {
696         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
697         const int chan = DCP_CHAN_HASH_SHA;
698
699         struct crypto_async_request *backlog;
700         struct crypto_async_request *arq;
701
702         struct dcp_sha_req_ctx *rctx;
703
704         struct ahash_request *req;
705         int ret, fini;
706
707         while (!kthread_should_stop()) {
708                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
709
710                 spin_lock(&sdcp->lock[chan]);
711                 backlog = crypto_get_backlog(&sdcp->queue[chan]);
712                 arq = crypto_dequeue_request(&sdcp->queue[chan]);
713                 spin_unlock(&sdcp->lock[chan]);
714
715                 if (!backlog && !arq) {
716                         schedule();
717                         continue;
718                 }
719
720                 set_current_state(TASK_RUNNING);
721
722                 if (backlog)
723                         backlog->complete(backlog, -EINPROGRESS);
724
725                 if (arq) {
726                         req = ahash_request_cast(arq);
727                         rctx = ahash_request_ctx(req);
728
729                         ret = dcp_sha_req_to_buf(arq);
730                         fini = rctx->fini;
731                         arq->complete(arq, ret);
732                 }
733         }
734
735         return 0;
736 }
737
738 static int dcp_sha_init(struct ahash_request *req)
739 {
740         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
741         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
742
743         struct hash_alg_common *halg = crypto_hash_alg_common(tfm);
744
745         /*
746          * Start hashing session. The code below only inits the
747          * hashing session context, nothing more.
748          */
749         memset(actx, 0, sizeof(*actx));
750
751         if (strcmp(halg->base.cra_name, "sha1") == 0)
752                 actx->alg = MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA1;
753         else
754                 actx->alg = MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA256;
755
756         actx->fill = 0;
757         actx->hot = 0;
758         actx->chan = DCP_CHAN_HASH_SHA;
759
760         mutex_init(&actx->mutex);
761
762         return 0;
763 }
764
765 static int dcp_sha_update_fx(struct ahash_request *req, int fini)
766 {
767         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
768
769         struct dcp_sha_req_ctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
770         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
771         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
772
773         int ret;
774
775         /*
776          * Ignore requests that have no data in them and are not
777          * the trailing requests in the stream of requests.
778          */
779         if (!req->nbytes && !fini)
780                 return 0;
781
782         mutex_lock(&actx->mutex);
783
784         rctx->fini = fini;
785
786         if (!actx->hot) {
787                 actx->hot = 1;
788                 rctx->init = 1;
789         }
790
791         spin_lock(&sdcp->lock[actx->chan]);
792         ret = crypto_enqueue_request(&sdcp->queue[actx->chan], &req->base);
793         spin_unlock(&sdcp->lock[actx->chan]);
794
795         wake_up_process(sdcp->thread[actx->chan]);
796         mutex_unlock(&actx->mutex);
797
798         return -EINPROGRESS;
799 }
800
801 static int dcp_sha_update(struct ahash_request *req)
802 {
803         return dcp_sha_update_fx(req, 0);
804 }
805
806 static int dcp_sha_final(struct ahash_request *req)
807 {
808         ahash_request_set_crypt(req, NULL, req->result, 0);
809         req->nbytes = 0;
810         return dcp_sha_update_fx(req, 1);
811 }
812
813 static int dcp_sha_finup(struct ahash_request *req)
814 {
815         return dcp_sha_update_fx(req, 1);
816 }
817
818 static int dcp_sha_digest(struct ahash_request *req)
819 {
820         int ret;
821
822         ret = dcp_sha_init(req);
823         if (ret)
824                 return ret;
825
826         return dcp_sha_finup(req);
827 }
828
829 static int dcp_sha_import(struct ahash_request *req, const void *in)
830 {
831         struct dcp_sha_req_ctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
832         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
833         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
834         const struct dcp_export_state *export = in;
835
836         memset(rctx, 0, sizeof(struct dcp_sha_req_ctx));
837         memset(actx, 0, sizeof(struct dcp_async_ctx));
838         memcpy(rctx, &export->req_ctx, sizeof(struct dcp_sha_req_ctx));
839         memcpy(actx, &export->async_ctx, sizeof(struct dcp_async_ctx));
840
841         return 0;
842 }
843
844 static int dcp_sha_export(struct ahash_request *req, void *out)
845 {
846         struct dcp_sha_req_ctx *rctx_state = ahash_request_ctx(req);
847         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
848         struct dcp_async_ctx *actx_state = crypto_ahash_ctx(tfm);
849         struct dcp_export_state *export = out;
850
851         memcpy(&export->req_ctx, rctx_state, sizeof(struct dcp_sha_req_ctx));
852         memcpy(&export->async_ctx, actx_state, sizeof(struct dcp_async_ctx));
853
854         return 0;
855 }
856
857 static int dcp_sha_cra_init(struct crypto_tfm *tfm)
858 {
859         crypto_ahash_set_reqsize(__crypto_ahash_cast(tfm),
860                                  sizeof(struct dcp_sha_req_ctx));
861         return 0;
862 }
863
864 static void dcp_sha_cra_exit(struct crypto_tfm *tfm)
865 {
866 }
867
868 /* AES 128 ECB and AES 128 CBC */
869 static struct crypto_alg dcp_aes_algs[] = {
870         {
871                 .cra_name               = "ecb(aes)",
872                 .cra_driver_name        = "ecb-aes-dcp",
873                 .cra_priority           = 400,
874                 .cra_alignmask          = 15,
875                 .cra_flags              = CRYPTO_ALG_TYPE_ABLKCIPHER |
876                                           CRYPTO_ALG_ASYNC |
877                                           CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK,
878                 .cra_init               = mxs_dcp_aes_fallback_init,
879                 .cra_exit               = mxs_dcp_aes_fallback_exit,
880                 .cra_blocksize          = AES_BLOCK_SIZE,
881                 .cra_ctxsize            = sizeof(struct dcp_async_ctx),
882                 .cra_type               = &crypto_ablkcipher_type,
883                 .cra_module             = THIS_MODULE,
884                 .cra_u  = {
885                         .ablkcipher = {
886                                 .min_keysize    = AES_MIN_KEY_SIZE,
887                                 .max_keysize    = AES_MAX_KEY_SIZE,
888                                 .setkey         = mxs_dcp_aes_setkey,
889                                 .encrypt        = mxs_dcp_aes_ecb_encrypt,
890                                 .decrypt        = mxs_dcp_aes_ecb_decrypt
891                         },
892                 },
893         }, {
894                 .cra_name               = "cbc(aes)",
895                 .cra_driver_name        = "cbc-aes-dcp",
896                 .cra_priority           = 400,
897                 .cra_alignmask          = 15,
898                 .cra_flags              = CRYPTO_ALG_TYPE_ABLKCIPHER |
899                                           CRYPTO_ALG_ASYNC |
900                                           CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK,
901                 .cra_init               = mxs_dcp_aes_fallback_init,
902                 .cra_exit               = mxs_dcp_aes_fallback_exit,
903                 .cra_blocksize          = AES_BLOCK_SIZE,
904                 .cra_ctxsize            = sizeof(struct dcp_async_ctx),
905                 .cra_type               = &crypto_ablkcipher_type,
906                 .cra_module             = THIS_MODULE,
907                 .cra_u = {
908                         .ablkcipher = {
909                                 .min_keysize    = AES_MIN_KEY_SIZE,
910                                 .max_keysize    = AES_MAX_KEY_SIZE,
911                                 .setkey         = mxs_dcp_aes_setkey,
912                                 .encrypt        = mxs_dcp_aes_cbc_encrypt,
913                                 .decrypt        = mxs_dcp_aes_cbc_decrypt,
914                                 .ivsize         = AES_BLOCK_SIZE,
915                         },
916                 },
917         },
918 };
919
920 /* SHA1 */
921 static struct ahash_alg dcp_sha1_alg = {
922         .init   = dcp_sha_init,
923         .update = dcp_sha_update,
924         .final  = dcp_sha_final,
925         .finup  = dcp_sha_finup,
926         .digest = dcp_sha_digest,
927         .import = dcp_sha_import,
928         .export = dcp_sha_export,
929         .halg   = {
930                 .digestsize     = SHA1_DIGEST_SIZE,
931                 .statesize      = sizeof(struct dcp_export_state),
932                 .base           = {
933                         .cra_name               = "sha1",
934                         .cra_driver_name        = "sha1-dcp",
935                         .cra_priority           = 400,
936                         .cra_alignmask          = 63,
937                         .cra_flags              = CRYPTO_ALG_ASYNC,
938                         .cra_blocksize          = SHA1_BLOCK_SIZE,
939                         .cra_ctxsize            = sizeof(struct dcp_async_ctx),
940                         .cra_module             = THIS_MODULE,
941                         .cra_init               = dcp_sha_cra_init,
942                         .cra_exit               = dcp_sha_cra_exit,
943                 },
944         },
945 };
946
947 /* SHA256 */
948 static struct ahash_alg dcp_sha256_alg = {
949         .init   = dcp_sha_init,
950         .update = dcp_sha_update,
951         .final  = dcp_sha_final,
952         .finup  = dcp_sha_finup,
953         .digest = dcp_sha_digest,
954         .import = dcp_sha_import,
955         .export = dcp_sha_export,
956         .halg   = {
957                 .digestsize     = SHA256_DIGEST_SIZE,
958                 .statesize      = sizeof(struct dcp_export_state),
959                 .base           = {
960                         .cra_name               = "sha256",
961                         .cra_driver_name        = "sha256-dcp",
962                         .cra_priority           = 400,
963                         .cra_alignmask          = 63,
964                         .cra_flags              = CRYPTO_ALG_ASYNC,
965                         .cra_blocksize          = SHA256_BLOCK_SIZE,
966                         .cra_ctxsize            = sizeof(struct dcp_async_ctx),
967                         .cra_module             = THIS_MODULE,
968                         .cra_init               = dcp_sha_cra_init,
969                         .cra_exit               = dcp_sha_cra_exit,
970                 },
971         },
972 };
973
974 static irqreturn_t mxs_dcp_irq(int irq, void *context)
975 {
976         struct dcp *sdcp = context;
977         uint32_t stat;
978         int i;
979
980         stat = readl(sdcp->base + MXS_DCP_STAT);
981         stat &= MXS_DCP_STAT_IRQ_MASK;
982         if (!stat)
983                 return IRQ_NONE;
984
985         /* Clear the interrupts. */
986         writel(stat, sdcp->base + MXS_DCP_STAT_CLR);
987
988         /* Complete the DMA requests that finished. */
989         for (i = 0; i < DCP_MAX_CHANS; i++)
990                 if (stat & (1 << i))
991                         complete(&sdcp->completion[i]);
992
993         return IRQ_HANDLED;
994 }
995
996 static int mxs_dcp_probe(struct platform_device *pdev)
997 {
998         struct device *dev = &pdev->dev;
999         struct dcp *sdcp = NULL;
1000         int i, ret;
1001
1002         struct resource *iores;
1003         int dcp_vmi_irq, dcp_irq;
1004
1005         if (global_sdcp) {
1006                 dev_err(dev, "Only one DCP instance allowed!\n");
1007                 return -ENODEV;
1008         }
1009
1010         iores = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1011         dcp_vmi_irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1012         if (dcp_vmi_irq < 0) {
1013                 dev_err(dev, "Failed to get IRQ: (%d)!\n", dcp_vmi_irq);
1014                 return dcp_vmi_irq;
1015         }
1016
1017         dcp_irq = platform_get_irq(pdev, 1);
1018         if (dcp_irq < 0) {
1019                 dev_err(dev, "Failed to get IRQ: (%d)!\n", dcp_irq);
1020                 return dcp_irq;
1021         }
1022
1023         sdcp = devm_kzalloc(dev, sizeof(*sdcp), GFP_KERNEL);
1024         if (!sdcp)
1025                 return -ENOMEM;
1026
1027         sdcp->dev = dev;
1028         sdcp->base = devm_ioremap_resource(dev, iores);
1029         if (IS_ERR(sdcp->base))
1030                 return PTR_ERR(sdcp->base);
1031
1032
1033         ret = devm_request_irq(dev, dcp_vmi_irq, mxs_dcp_irq, 0,
1034                                "dcp-vmi-irq", sdcp);
1035         if (ret) {
1036                 dev_err(dev, "Failed to claim DCP VMI IRQ!\n");
1037                 return ret;
1038         }
1039
1040         ret = devm_request_irq(dev, dcp_irq, mxs_dcp_irq, 0,
1041                                "dcp-irq", sdcp);
1042         if (ret) {
1043                 dev_err(dev, "Failed to claim DCP IRQ!\n");
1044                 return ret;
1045         }
1046
1047         /* Allocate coherent helper block. */
1048         sdcp->coh = devm_kzalloc(dev, sizeof(*sdcp->coh) + DCP_ALIGNMENT,
1049                                    GFP_KERNEL);
1050         if (!sdcp->coh)
1051                 return -ENOMEM;
1052
1053         /* Re-align the structure so it fits the DCP constraints. */
1054         sdcp->coh = PTR_ALIGN(sdcp->coh, DCP_ALIGNMENT);
1055
1056         /* Restart the DCP block. */
1057         ret = stmp_reset_block(sdcp->base);
1058         if (ret)
1059                 return ret;
1060
1061         /* Initialize control register. */
1062         writel(MXS_DCP_CTRL_GATHER_RESIDUAL_WRITES |
1063                MXS_DCP_CTRL_ENABLE_CONTEXT_CACHING | 0xf,
1064                sdcp->base + MXS_DCP_CTRL);
1065
1066         /* Enable all DCP DMA channels. */
1067         writel(MXS_DCP_CHANNELCTRL_ENABLE_CHANNEL_MASK,
1068                sdcp->base + MXS_DCP_CHANNELCTRL);
1069
1070         /*
1071          * We do not enable context switching. Give the context buffer a
1072          * pointer to an illegal address so if context switching is
1073          * inadvertantly enabled, the DCP will return an error instead of
1074          * trashing good memory. The DCP DMA cannot access ROM, so any ROM
1075          * address will do.
1076          */
1077         writel(0xffff0000, sdcp->base + MXS_DCP_CONTEXT);
1078         for (i = 0; i < DCP_MAX_CHANS; i++)
1079                 writel(0xffffffff, sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_STAT_CLR(i));
1080         writel(0xffffffff, sdcp->base + MXS_DCP_STAT_CLR);
1081
1082         global_sdcp = sdcp;
1083
1084         platform_set_drvdata(pdev, sdcp);
1085
1086         for (i = 0; i < DCP_MAX_CHANS; i++) {
1087                 spin_lock_init(&sdcp->lock[i]);
1088                 init_completion(&sdcp->completion[i]);
1089                 crypto_init_queue(&sdcp->queue[i], 50);
1090         }
1091
1092         /* Create the SHA and AES handler threads. */
1093         sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA] = kthread_run(dcp_chan_thread_sha,
1094                                                       NULL, "mxs_dcp_chan/sha");
1095         if (IS_ERR(sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA])) {
1096                 dev_err(dev, "Error starting SHA thread!\n");
1097                 return PTR_ERR(sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA]);
1098         }
1099
1100         sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO] = kthread_run(dcp_chan_thread_aes,
1101                                                     NULL, "mxs_dcp_chan/aes");
1102         if (IS_ERR(sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO])) {
1103                 dev_err(dev, "Error starting SHA thread!\n");
1104                 ret = PTR_ERR(sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO]);
1105                 goto err_destroy_sha_thread;
1106         }
1107
1108         /* Register the various crypto algorithms. */
1109         sdcp->caps = readl(sdcp->base + MXS_DCP_CAPABILITY1);
1110
1111         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_AES128) {
1112                 ret = crypto_register_algs(dcp_aes_algs,
1113                                            ARRAY_SIZE(dcp_aes_algs));
1114                 if (ret) {
1115                         /* Failed to register algorithm. */
1116                         dev_err(dev, "Failed to register AES crypto!\n");
1117                         goto err_destroy_aes_thread;
1118                 }
1119         }
1120
1121         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA1) {
1122                 ret = crypto_register_ahash(&dcp_sha1_alg);
1123                 if (ret) {
1124                         dev_err(dev, "Failed to register %s hash!\n",
1125                                 dcp_sha1_alg.halg.base.cra_name);
1126                         goto err_unregister_aes;
1127                 }
1128         }
1129
1130         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA256) {
1131                 ret = crypto_register_ahash(&dcp_sha256_alg);
1132                 if (ret) {
1133                         dev_err(dev, "Failed to register %s hash!\n",
1134                                 dcp_sha256_alg.halg.base.cra_name);
1135                         goto err_unregister_sha1;
1136                 }
1137         }
1138
1139         return 0;
1140
1141 err_unregister_sha1:
1142         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA1)
1143                 crypto_unregister_ahash(&dcp_sha1_alg);
1144
1145 err_unregister_aes:
1146         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_AES128)
1147                 crypto_unregister_algs(dcp_aes_algs, ARRAY_SIZE(dcp_aes_algs));
1148
1149 err_destroy_aes_thread:
1150         kthread_stop(sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO]);
1151
1152 err_destroy_sha_thread:
1153         kthread_stop(sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA]);
1154         return ret;
1155 }
1156
1157 static int mxs_dcp_remove(struct platform_device *pdev)
1158 {
1159         struct dcp *sdcp = platform_get_drvdata(pdev);
1160
1161         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA256)
1162                 crypto_unregister_ahash(&dcp_sha256_alg);
1163
1164         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA1)
1165                 crypto_unregister_ahash(&dcp_sha1_alg);
1166
1167         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_AES128)
1168                 crypto_unregister_algs(dcp_aes_algs, ARRAY_SIZE(dcp_aes_algs));
1169
1170         kthread_stop(sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA]);
1171         kthread_stop(sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO]);
1172
1173         platform_set_drvdata(pdev, NULL);
1174
1175         global_sdcp = NULL;
1176
1177         return 0;
1178 }
1179
1180 static const struct of_device_id mxs_dcp_dt_ids[] = {
1181         { .compatible = "fsl,imx23-dcp", .data = NULL, },
1182         { .compatible = "fsl,imx28-dcp", .data = NULL, },
1183         { /* sentinel */ }
1184 };
1185
1186 MODULE_DEVICE_TABLE(of, mxs_dcp_dt_ids);
1187
1188 static struct platform_driver mxs_dcp_driver = {
1189         .probe  = mxs_dcp_probe,
1190         .remove = mxs_dcp_remove,
1191         .driver = {
1192                 .name           = "mxs-dcp",
1193                 .of_match_table = mxs_dcp_dt_ids,
1194         },
1195 };
1196
1197 module_platform_driver(mxs_dcp_driver);
1198
1199 MODULE_AUTHOR("Marek Vasut <marex@denx.de>");
1200 MODULE_DESCRIPTION("Freescale MXS DCP Driver");
1201 MODULE_LICENSE("GPL");
1202 MODULE_ALIAS("platform:mxs-dcp");