Linux-libre 5.3.12-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / drivers / crypto / mxs-dcp.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Freescale i.MX23/i.MX28 Data Co-Processor driver
4  *
5  * Copyright (C) 2013 Marek Vasut <marex@denx.de>
6  */
7
8 #include <linux/dma-mapping.h>
9 #include <linux/interrupt.h>
10 #include <linux/io.h>
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/kthread.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/of.h>
15 #include <linux/platform_device.h>
16 #include <linux/stmp_device.h>
17 #include <linux/clk.h>
18
19 #include <crypto/aes.h>
20 #include <crypto/sha.h>
21 #include <crypto/internal/hash.h>
22 #include <crypto/internal/skcipher.h>
23
24 #define DCP_MAX_CHANS   4
25 #define DCP_BUF_SZ      PAGE_SIZE
26 #define DCP_SHA_PAY_SZ  64
27
28 #define DCP_ALIGNMENT   64
29
30 /*
31  * Null hashes to align with hw behavior on imx6sl and ull
32  * these are flipped for consistency with hw output
33  */
34 static const uint8_t sha1_null_hash[] =
35         "\x09\x07\xd8\xaf\x90\x18\x60\x95\xef\xbf"
36         "\x55\x32\x0d\x4b\x6b\x5e\xee\xa3\x39\xda";
37
38 static const uint8_t sha256_null_hash[] =
39         "\x55\xb8\x52\x78\x1b\x99\x95\xa4"
40         "\x4c\x93\x9b\x64\xe4\x41\xae\x27"
41         "\x24\xb9\x6f\x99\xc8\xf4\xfb\x9a"
42         "\x14\x1c\xfc\x98\x42\xc4\xb0\xe3";
43
44 /* DCP DMA descriptor. */
45 struct dcp_dma_desc {
46         uint32_t        next_cmd_addr;
47         uint32_t        control0;
48         uint32_t        control1;
49         uint32_t        source;
50         uint32_t        destination;
51         uint32_t        size;
52         uint32_t        payload;
53         uint32_t        status;
54 };
55
56 /* Coherent aligned block for bounce buffering. */
57 struct dcp_coherent_block {
58         uint8_t                 aes_in_buf[DCP_BUF_SZ];
59         uint8_t                 aes_out_buf[DCP_BUF_SZ];
60         uint8_t                 sha_in_buf[DCP_BUF_SZ];
61         uint8_t                 sha_out_buf[DCP_SHA_PAY_SZ];
62
63         uint8_t                 aes_key[2 * AES_KEYSIZE_128];
64
65         struct dcp_dma_desc     desc[DCP_MAX_CHANS];
66 };
67
68 struct dcp {
69         struct device                   *dev;
70         void __iomem                    *base;
71
72         uint32_t                        caps;
73
74         struct dcp_coherent_block       *coh;
75
76         struct completion               completion[DCP_MAX_CHANS];
77         spinlock_t                      lock[DCP_MAX_CHANS];
78         struct task_struct              *thread[DCP_MAX_CHANS];
79         struct crypto_queue             queue[DCP_MAX_CHANS];
80         struct clk                      *dcp_clk;
81 };
82
83 enum dcp_chan {
84         DCP_CHAN_HASH_SHA       = 0,
85         DCP_CHAN_CRYPTO         = 2,
86 };
87
88 struct dcp_async_ctx {
89         /* Common context */
90         enum dcp_chan   chan;
91         uint32_t        fill;
92
93         /* SHA Hash-specific context */
94         struct mutex                    mutex;
95         uint32_t                        alg;
96         unsigned int                    hot:1;
97
98         /* Crypto-specific context */
99         struct crypto_sync_skcipher     *fallback;
100         unsigned int                    key_len;
101         uint8_t                         key[AES_KEYSIZE_128];
102 };
103
104 struct dcp_aes_req_ctx {
105         unsigned int    enc:1;
106         unsigned int    ecb:1;
107 };
108
109 struct dcp_sha_req_ctx {
110         unsigned int    init:1;
111         unsigned int    fini:1;
112 };
113
114 struct dcp_export_state {
115         struct dcp_sha_req_ctx req_ctx;
116         struct dcp_async_ctx async_ctx;
117 };
118
119 /*
120  * There can even be only one instance of the MXS DCP due to the
121  * design of Linux Crypto API.
122  */
123 static struct dcp *global_sdcp;
124
125 /* DCP register layout. */
126 #define MXS_DCP_CTRL                            0x00
127 #define MXS_DCP_CTRL_GATHER_RESIDUAL_WRITES     (1 << 23)
128 #define MXS_DCP_CTRL_ENABLE_CONTEXT_CACHING     (1 << 22)
129
130 #define MXS_DCP_STAT                            0x10
131 #define MXS_DCP_STAT_CLR                        0x18
132 #define MXS_DCP_STAT_IRQ_MASK                   0xf
133
134 #define MXS_DCP_CHANNELCTRL                     0x20
135 #define MXS_DCP_CHANNELCTRL_ENABLE_CHANNEL_MASK 0xff
136
137 #define MXS_DCP_CAPABILITY1                     0x40
138 #define MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA256              (4 << 16)
139 #define MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA1                (1 << 16)
140 #define MXS_DCP_CAPABILITY1_AES128              (1 << 0)
141
142 #define MXS_DCP_CONTEXT                         0x50
143
144 #define MXS_DCP_CH_N_CMDPTR(n)                  (0x100 + ((n) * 0x40))
145
146 #define MXS_DCP_CH_N_SEMA(n)                    (0x110 + ((n) * 0x40))
147
148 #define MXS_DCP_CH_N_STAT(n)                    (0x120 + ((n) * 0x40))
149 #define MXS_DCP_CH_N_STAT_CLR(n)                (0x128 + ((n) * 0x40))
150
151 /* DMA descriptor bits. */
152 #define MXS_DCP_CONTROL0_HASH_TERM              (1 << 13)
153 #define MXS_DCP_CONTROL0_HASH_INIT              (1 << 12)
154 #define MXS_DCP_CONTROL0_PAYLOAD_KEY            (1 << 11)
155 #define MXS_DCP_CONTROL0_CIPHER_ENCRYPT         (1 << 8)
156 #define MXS_DCP_CONTROL0_CIPHER_INIT            (1 << 9)
157 #define MXS_DCP_CONTROL0_ENABLE_HASH            (1 << 6)
158 #define MXS_DCP_CONTROL0_ENABLE_CIPHER          (1 << 5)
159 #define MXS_DCP_CONTROL0_DECR_SEMAPHORE         (1 << 1)
160 #define MXS_DCP_CONTROL0_INTERRUPT              (1 << 0)
161
162 #define MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA256     (2 << 16)
163 #define MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA1       (0 << 16)
164 #define MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_MODE_CBC        (1 << 4)
165 #define MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_MODE_ECB        (0 << 4)
166 #define MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_SELECT_AES128   (0 << 0)
167
168 static int mxs_dcp_start_dma(struct dcp_async_ctx *actx)
169 {
170         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
171         const int chan = actx->chan;
172         uint32_t stat;
173         unsigned long ret;
174         struct dcp_dma_desc *desc = &sdcp->coh->desc[actx->chan];
175
176         dma_addr_t desc_phys = dma_map_single(sdcp->dev, desc, sizeof(*desc),
177                                               DMA_TO_DEVICE);
178
179         reinit_completion(&sdcp->completion[chan]);
180
181         /* Clear status register. */
182         writel(0xffffffff, sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_STAT_CLR(chan));
183
184         /* Load the DMA descriptor. */
185         writel(desc_phys, sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_CMDPTR(chan));
186
187         /* Increment the semaphore to start the DMA transfer. */
188         writel(1, sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_SEMA(chan));
189
190         ret = wait_for_completion_timeout(&sdcp->completion[chan],
191                                           msecs_to_jiffies(1000));
192         if (!ret) {
193                 dev_err(sdcp->dev, "Channel %i timeout (DCP_STAT=0x%08x)\n",
194                         chan, readl(sdcp->base + MXS_DCP_STAT));
195                 return -ETIMEDOUT;
196         }
197
198         stat = readl(sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_STAT(chan));
199         if (stat & 0xff) {
200                 dev_err(sdcp->dev, "Channel %i error (CH_STAT=0x%08x)\n",
201                         chan, stat);
202                 return -EINVAL;
203         }
204
205         dma_unmap_single(sdcp->dev, desc_phys, sizeof(*desc), DMA_TO_DEVICE);
206
207         return 0;
208 }
209
210 /*
211  * Encryption (AES128)
212  */
213 static int mxs_dcp_run_aes(struct dcp_async_ctx *actx,
214                            struct ablkcipher_request *req, int init)
215 {
216         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
217         struct dcp_dma_desc *desc = &sdcp->coh->desc[actx->chan];
218         struct dcp_aes_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
219         int ret;
220
221         dma_addr_t key_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->aes_key,
222                                              2 * AES_KEYSIZE_128,
223                                              DMA_TO_DEVICE);
224         dma_addr_t src_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->aes_in_buf,
225                                              DCP_BUF_SZ, DMA_TO_DEVICE);
226         dma_addr_t dst_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->aes_out_buf,
227                                              DCP_BUF_SZ, DMA_FROM_DEVICE);
228
229         if (actx->fill % AES_BLOCK_SIZE) {
230                 dev_err(sdcp->dev, "Invalid block size!\n");
231                 ret = -EINVAL;
232                 goto aes_done_run;
233         }
234
235         /* Fill in the DMA descriptor. */
236         desc->control0 = MXS_DCP_CONTROL0_DECR_SEMAPHORE |
237                     MXS_DCP_CONTROL0_INTERRUPT |
238                     MXS_DCP_CONTROL0_ENABLE_CIPHER;
239
240         /* Payload contains the key. */
241         desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_PAYLOAD_KEY;
242
243         if (rctx->enc)
244                 desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_CIPHER_ENCRYPT;
245         if (init)
246                 desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_CIPHER_INIT;
247
248         desc->control1 = MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_SELECT_AES128;
249
250         if (rctx->ecb)
251                 desc->control1 |= MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_MODE_ECB;
252         else
253                 desc->control1 |= MXS_DCP_CONTROL1_CIPHER_MODE_CBC;
254
255         desc->next_cmd_addr = 0;
256         desc->source = src_phys;
257         desc->destination = dst_phys;
258         desc->size = actx->fill;
259         desc->payload = key_phys;
260         desc->status = 0;
261
262         ret = mxs_dcp_start_dma(actx);
263
264 aes_done_run:
265         dma_unmap_single(sdcp->dev, key_phys, 2 * AES_KEYSIZE_128,
266                          DMA_TO_DEVICE);
267         dma_unmap_single(sdcp->dev, src_phys, DCP_BUF_SZ, DMA_TO_DEVICE);
268         dma_unmap_single(sdcp->dev, dst_phys, DCP_BUF_SZ, DMA_FROM_DEVICE);
269
270         return ret;
271 }
272
273 static int mxs_dcp_aes_block_crypt(struct crypto_async_request *arq)
274 {
275         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
276
277         struct ablkcipher_request *req = ablkcipher_request_cast(arq);
278         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_tfm_ctx(arq->tfm);
279         struct dcp_aes_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
280
281         struct scatterlist *dst = req->dst;
282         struct scatterlist *src = req->src;
283         const int nents = sg_nents(req->src);
284
285         const int out_off = DCP_BUF_SZ;
286         uint8_t *in_buf = sdcp->coh->aes_in_buf;
287         uint8_t *out_buf = sdcp->coh->aes_out_buf;
288
289         uint8_t *out_tmp, *src_buf, *dst_buf = NULL;
290         uint32_t dst_off = 0;
291         uint32_t last_out_len = 0;
292
293         uint8_t *key = sdcp->coh->aes_key;
294
295         int ret = 0;
296         int split = 0;
297         unsigned int i, len, clen, rem = 0, tlen = 0;
298         int init = 0;
299         bool limit_hit = false;
300
301         actx->fill = 0;
302
303         /* Copy the key from the temporary location. */
304         memcpy(key, actx->key, actx->key_len);
305
306         if (!rctx->ecb) {
307                 /* Copy the CBC IV just past the key. */
308                 memcpy(key + AES_KEYSIZE_128, req->info, AES_KEYSIZE_128);
309                 /* CBC needs the INIT set. */
310                 init = 1;
311         } else {
312                 memset(key + AES_KEYSIZE_128, 0, AES_KEYSIZE_128);
313         }
314
315         for_each_sg(req->src, src, nents, i) {
316                 src_buf = sg_virt(src);
317                 len = sg_dma_len(src);
318                 tlen += len;
319                 limit_hit = tlen > req->nbytes;
320
321                 if (limit_hit)
322                         len = req->nbytes - (tlen - len);
323
324                 do {
325                         if (actx->fill + len > out_off)
326                                 clen = out_off - actx->fill;
327                         else
328                                 clen = len;
329
330                         memcpy(in_buf + actx->fill, src_buf, clen);
331                         len -= clen;
332                         src_buf += clen;
333                         actx->fill += clen;
334
335                         /*
336                          * If we filled the buffer or this is the last SG,
337                          * submit the buffer.
338                          */
339                         if (actx->fill == out_off || sg_is_last(src) ||
340                                 limit_hit) {
341                                 ret = mxs_dcp_run_aes(actx, req, init);
342                                 if (ret)
343                                         return ret;
344                                 init = 0;
345
346                                 out_tmp = out_buf;
347                                 last_out_len = actx->fill;
348                                 while (dst && actx->fill) {
349                                         if (!split) {
350                                                 dst_buf = sg_virt(dst);
351                                                 dst_off = 0;
352                                         }
353                                         rem = min(sg_dma_len(dst) - dst_off,
354                                                   actx->fill);
355
356                                         memcpy(dst_buf + dst_off, out_tmp, rem);
357                                         out_tmp += rem;
358                                         dst_off += rem;
359                                         actx->fill -= rem;
360
361                                         if (dst_off == sg_dma_len(dst)) {
362                                                 dst = sg_next(dst);
363                                                 split = 0;
364                                         } else {
365                                                 split = 1;
366                                         }
367                                 }
368                         }
369                 } while (len);
370
371                 if (limit_hit)
372                         break;
373         }
374
375         /* Copy the IV for CBC for chaining */
376         if (!rctx->ecb) {
377                 if (rctx->enc)
378                         memcpy(req->info, out_buf+(last_out_len-AES_BLOCK_SIZE),
379                                 AES_BLOCK_SIZE);
380                 else
381                         memcpy(req->info, in_buf+(last_out_len-AES_BLOCK_SIZE),
382                                 AES_BLOCK_SIZE);
383         }
384
385         return ret;
386 }
387
388 static int dcp_chan_thread_aes(void *data)
389 {
390         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
391         const int chan = DCP_CHAN_CRYPTO;
392
393         struct crypto_async_request *backlog;
394         struct crypto_async_request *arq;
395
396         int ret;
397
398         while (!kthread_should_stop()) {
399                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
400
401                 spin_lock(&sdcp->lock[chan]);
402                 backlog = crypto_get_backlog(&sdcp->queue[chan]);
403                 arq = crypto_dequeue_request(&sdcp->queue[chan]);
404                 spin_unlock(&sdcp->lock[chan]);
405
406                 if (!backlog && !arq) {
407                         schedule();
408                         continue;
409                 }
410
411                 set_current_state(TASK_RUNNING);
412
413                 if (backlog)
414                         backlog->complete(backlog, -EINPROGRESS);
415
416                 if (arq) {
417                         ret = mxs_dcp_aes_block_crypt(arq);
418                         arq->complete(arq, ret);
419                 }
420         }
421
422         return 0;
423 }
424
425 static int mxs_dcp_block_fallback(struct ablkcipher_request *req, int enc)
426 {
427         struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(req);
428         struct dcp_async_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
429         SYNC_SKCIPHER_REQUEST_ON_STACK(subreq, ctx->fallback);
430         int ret;
431
432         skcipher_request_set_sync_tfm(subreq, ctx->fallback);
433         skcipher_request_set_callback(subreq, req->base.flags, NULL, NULL);
434         skcipher_request_set_crypt(subreq, req->src, req->dst,
435                                    req->nbytes, req->info);
436
437         if (enc)
438                 ret = crypto_skcipher_encrypt(subreq);
439         else
440                 ret = crypto_skcipher_decrypt(subreq);
441
442         skcipher_request_zero(subreq);
443
444         return ret;
445 }
446
447 static int mxs_dcp_aes_enqueue(struct ablkcipher_request *req, int enc, int ecb)
448 {
449         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
450         struct crypto_async_request *arq = &req->base;
451         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_tfm_ctx(arq->tfm);
452         struct dcp_aes_req_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
453         int ret;
454
455         if (unlikely(actx->key_len != AES_KEYSIZE_128))
456                 return mxs_dcp_block_fallback(req, enc);
457
458         rctx->enc = enc;
459         rctx->ecb = ecb;
460         actx->chan = DCP_CHAN_CRYPTO;
461
462         spin_lock(&sdcp->lock[actx->chan]);
463         ret = crypto_enqueue_request(&sdcp->queue[actx->chan], &req->base);
464         spin_unlock(&sdcp->lock[actx->chan]);
465
466         wake_up_process(sdcp->thread[actx->chan]);
467
468         return ret;
469 }
470
471 static int mxs_dcp_aes_ecb_decrypt(struct ablkcipher_request *req)
472 {
473         return mxs_dcp_aes_enqueue(req, 0, 1);
474 }
475
476 static int mxs_dcp_aes_ecb_encrypt(struct ablkcipher_request *req)
477 {
478         return mxs_dcp_aes_enqueue(req, 1, 1);
479 }
480
481 static int mxs_dcp_aes_cbc_decrypt(struct ablkcipher_request *req)
482 {
483         return mxs_dcp_aes_enqueue(req, 0, 0);
484 }
485
486 static int mxs_dcp_aes_cbc_encrypt(struct ablkcipher_request *req)
487 {
488         return mxs_dcp_aes_enqueue(req, 1, 0);
489 }
490
491 static int mxs_dcp_aes_setkey(struct crypto_ablkcipher *tfm, const u8 *key,
492                               unsigned int len)
493 {
494         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ablkcipher_ctx(tfm);
495         unsigned int ret;
496
497         /*
498          * AES 128 is supposed by the hardware, store key into temporary
499          * buffer and exit. We must use the temporary buffer here, since
500          * there can still be an operation in progress.
501          */
502         actx->key_len = len;
503         if (len == AES_KEYSIZE_128) {
504                 memcpy(actx->key, key, len);
505                 return 0;
506         }
507
508         /*
509          * If the requested AES key size is not supported by the hardware,
510          * but is supported by in-kernel software implementation, we use
511          * software fallback.
512          */
513         crypto_sync_skcipher_clear_flags(actx->fallback, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
514         crypto_sync_skcipher_set_flags(actx->fallback,
515                                   tfm->base.crt_flags & CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
516
517         ret = crypto_sync_skcipher_setkey(actx->fallback, key, len);
518         if (!ret)
519                 return 0;
520
521         tfm->base.crt_flags &= ~CRYPTO_TFM_RES_MASK;
522         tfm->base.crt_flags |= crypto_sync_skcipher_get_flags(actx->fallback) &
523                                CRYPTO_TFM_RES_MASK;
524
525         return ret;
526 }
527
528 static int mxs_dcp_aes_fallback_init(struct crypto_tfm *tfm)
529 {
530         const char *name = crypto_tfm_alg_name(tfm);
531         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_tfm_ctx(tfm);
532         struct crypto_sync_skcipher *blk;
533
534         blk = crypto_alloc_sync_skcipher(name, 0, CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK);
535         if (IS_ERR(blk))
536                 return PTR_ERR(blk);
537
538         actx->fallback = blk;
539         tfm->crt_ablkcipher.reqsize = sizeof(struct dcp_aes_req_ctx);
540         return 0;
541 }
542
543 static void mxs_dcp_aes_fallback_exit(struct crypto_tfm *tfm)
544 {
545         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_tfm_ctx(tfm);
546
547         crypto_free_sync_skcipher(actx->fallback);
548 }
549
550 /*
551  * Hashing (SHA1/SHA256)
552  */
553 static int mxs_dcp_run_sha(struct ahash_request *req)
554 {
555         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
556         int ret;
557
558         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
559         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
560         struct dcp_sha_req_ctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
561         struct dcp_dma_desc *desc = &sdcp->coh->desc[actx->chan];
562
563         dma_addr_t digest_phys = 0;
564         dma_addr_t buf_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->sha_in_buf,
565                                              DCP_BUF_SZ, DMA_TO_DEVICE);
566
567         /* Fill in the DMA descriptor. */
568         desc->control0 = MXS_DCP_CONTROL0_DECR_SEMAPHORE |
569                     MXS_DCP_CONTROL0_INTERRUPT |
570                     MXS_DCP_CONTROL0_ENABLE_HASH;
571         if (rctx->init)
572                 desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_HASH_INIT;
573
574         desc->control1 = actx->alg;
575         desc->next_cmd_addr = 0;
576         desc->source = buf_phys;
577         desc->destination = 0;
578         desc->size = actx->fill;
579         desc->payload = 0;
580         desc->status = 0;
581
582         /*
583          * Align driver with hw behavior when generating null hashes
584          */
585         if (rctx->init && rctx->fini && desc->size == 0) {
586                 struct hash_alg_common *halg = crypto_hash_alg_common(tfm);
587                 const uint8_t *sha_buf =
588                         (actx->alg == MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA1) ?
589                         sha1_null_hash : sha256_null_hash;
590                 memcpy(sdcp->coh->sha_out_buf, sha_buf, halg->digestsize);
591                 ret = 0;
592                 goto done_run;
593         }
594
595         /* Set HASH_TERM bit for last transfer block. */
596         if (rctx->fini) {
597                 digest_phys = dma_map_single(sdcp->dev, sdcp->coh->sha_out_buf,
598                                              DCP_SHA_PAY_SZ, DMA_FROM_DEVICE);
599                 desc->control0 |= MXS_DCP_CONTROL0_HASH_TERM;
600                 desc->payload = digest_phys;
601         }
602
603         ret = mxs_dcp_start_dma(actx);
604
605         if (rctx->fini)
606                 dma_unmap_single(sdcp->dev, digest_phys, DCP_SHA_PAY_SZ,
607                                  DMA_FROM_DEVICE);
608
609 done_run:
610         dma_unmap_single(sdcp->dev, buf_phys, DCP_BUF_SZ, DMA_TO_DEVICE);
611
612         return ret;
613 }
614
615 static int dcp_sha_req_to_buf(struct crypto_async_request *arq)
616 {
617         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
618
619         struct ahash_request *req = ahash_request_cast(arq);
620         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
621         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
622         struct dcp_sha_req_ctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
623         struct hash_alg_common *halg = crypto_hash_alg_common(tfm);
624         const int nents = sg_nents(req->src);
625
626         uint8_t *in_buf = sdcp->coh->sha_in_buf;
627         uint8_t *out_buf = sdcp->coh->sha_out_buf;
628
629         uint8_t *src_buf;
630
631         struct scatterlist *src;
632
633         unsigned int i, len, clen;
634         int ret;
635
636         int fin = rctx->fini;
637         if (fin)
638                 rctx->fini = 0;
639
640         for_each_sg(req->src, src, nents, i) {
641                 src_buf = sg_virt(src);
642                 len = sg_dma_len(src);
643
644                 do {
645                         if (actx->fill + len > DCP_BUF_SZ)
646                                 clen = DCP_BUF_SZ - actx->fill;
647                         else
648                                 clen = len;
649
650                         memcpy(in_buf + actx->fill, src_buf, clen);
651                         len -= clen;
652                         src_buf += clen;
653                         actx->fill += clen;
654
655                         /*
656                          * If we filled the buffer and still have some
657                          * more data, submit the buffer.
658                          */
659                         if (len && actx->fill == DCP_BUF_SZ) {
660                                 ret = mxs_dcp_run_sha(req);
661                                 if (ret)
662                                         return ret;
663                                 actx->fill = 0;
664                                 rctx->init = 0;
665                         }
666                 } while (len);
667         }
668
669         if (fin) {
670                 rctx->fini = 1;
671
672                 /* Submit whatever is left. */
673                 if (!req->result)
674                         return -EINVAL;
675
676                 ret = mxs_dcp_run_sha(req);
677                 if (ret)
678                         return ret;
679
680                 actx->fill = 0;
681
682                 /* For some reason the result is flipped */
683                 for (i = 0; i < halg->digestsize; i++)
684                         req->result[i] = out_buf[halg->digestsize - i - 1];
685         }
686
687         return 0;
688 }
689
690 static int dcp_chan_thread_sha(void *data)
691 {
692         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
693         const int chan = DCP_CHAN_HASH_SHA;
694
695         struct crypto_async_request *backlog;
696         struct crypto_async_request *arq;
697         int ret;
698
699         while (!kthread_should_stop()) {
700                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
701
702                 spin_lock(&sdcp->lock[chan]);
703                 backlog = crypto_get_backlog(&sdcp->queue[chan]);
704                 arq = crypto_dequeue_request(&sdcp->queue[chan]);
705                 spin_unlock(&sdcp->lock[chan]);
706
707                 if (!backlog && !arq) {
708                         schedule();
709                         continue;
710                 }
711
712                 set_current_state(TASK_RUNNING);
713
714                 if (backlog)
715                         backlog->complete(backlog, -EINPROGRESS);
716
717                 if (arq) {
718                         ret = dcp_sha_req_to_buf(arq);
719                         arq->complete(arq, ret);
720                 }
721         }
722
723         return 0;
724 }
725
726 static int dcp_sha_init(struct ahash_request *req)
727 {
728         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
729         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
730
731         struct hash_alg_common *halg = crypto_hash_alg_common(tfm);
732
733         /*
734          * Start hashing session. The code below only inits the
735          * hashing session context, nothing more.
736          */
737         memset(actx, 0, sizeof(*actx));
738
739         if (strcmp(halg->base.cra_name, "sha1") == 0)
740                 actx->alg = MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA1;
741         else
742                 actx->alg = MXS_DCP_CONTROL1_HASH_SELECT_SHA256;
743
744         actx->fill = 0;
745         actx->hot = 0;
746         actx->chan = DCP_CHAN_HASH_SHA;
747
748         mutex_init(&actx->mutex);
749
750         return 0;
751 }
752
753 static int dcp_sha_update_fx(struct ahash_request *req, int fini)
754 {
755         struct dcp *sdcp = global_sdcp;
756
757         struct dcp_sha_req_ctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
758         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
759         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
760
761         int ret;
762
763         /*
764          * Ignore requests that have no data in them and are not
765          * the trailing requests in the stream of requests.
766          */
767         if (!req->nbytes && !fini)
768                 return 0;
769
770         mutex_lock(&actx->mutex);
771
772         rctx->fini = fini;
773
774         if (!actx->hot) {
775                 actx->hot = 1;
776                 rctx->init = 1;
777         }
778
779         spin_lock(&sdcp->lock[actx->chan]);
780         ret = crypto_enqueue_request(&sdcp->queue[actx->chan], &req->base);
781         spin_unlock(&sdcp->lock[actx->chan]);
782
783         wake_up_process(sdcp->thread[actx->chan]);
784         mutex_unlock(&actx->mutex);
785
786         return ret;
787 }
788
789 static int dcp_sha_update(struct ahash_request *req)
790 {
791         return dcp_sha_update_fx(req, 0);
792 }
793
794 static int dcp_sha_final(struct ahash_request *req)
795 {
796         ahash_request_set_crypt(req, NULL, req->result, 0);
797         req->nbytes = 0;
798         return dcp_sha_update_fx(req, 1);
799 }
800
801 static int dcp_sha_finup(struct ahash_request *req)
802 {
803         return dcp_sha_update_fx(req, 1);
804 }
805
806 static int dcp_sha_digest(struct ahash_request *req)
807 {
808         int ret;
809
810         ret = dcp_sha_init(req);
811         if (ret)
812                 return ret;
813
814         return dcp_sha_finup(req);
815 }
816
817 static int dcp_sha_import(struct ahash_request *req, const void *in)
818 {
819         struct dcp_sha_req_ctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
820         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
821         struct dcp_async_ctx *actx = crypto_ahash_ctx(tfm);
822         const struct dcp_export_state *export = in;
823
824         memset(rctx, 0, sizeof(struct dcp_sha_req_ctx));
825         memset(actx, 0, sizeof(struct dcp_async_ctx));
826         memcpy(rctx, &export->req_ctx, sizeof(struct dcp_sha_req_ctx));
827         memcpy(actx, &export->async_ctx, sizeof(struct dcp_async_ctx));
828
829         return 0;
830 }
831
832 static int dcp_sha_export(struct ahash_request *req, void *out)
833 {
834         struct dcp_sha_req_ctx *rctx_state = ahash_request_ctx(req);
835         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
836         struct dcp_async_ctx *actx_state = crypto_ahash_ctx(tfm);
837         struct dcp_export_state *export = out;
838
839         memcpy(&export->req_ctx, rctx_state, sizeof(struct dcp_sha_req_ctx));
840         memcpy(&export->async_ctx, actx_state, sizeof(struct dcp_async_ctx));
841
842         return 0;
843 }
844
845 static int dcp_sha_cra_init(struct crypto_tfm *tfm)
846 {
847         crypto_ahash_set_reqsize(__crypto_ahash_cast(tfm),
848                                  sizeof(struct dcp_sha_req_ctx));
849         return 0;
850 }
851
852 static void dcp_sha_cra_exit(struct crypto_tfm *tfm)
853 {
854 }
855
856 /* AES 128 ECB and AES 128 CBC */
857 static struct crypto_alg dcp_aes_algs[] = {
858         {
859                 .cra_name               = "ecb(aes)",
860                 .cra_driver_name        = "ecb-aes-dcp",
861                 .cra_priority           = 400,
862                 .cra_alignmask          = 15,
863                 .cra_flags              = CRYPTO_ALG_TYPE_ABLKCIPHER |
864                                           CRYPTO_ALG_ASYNC |
865                                           CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK,
866                 .cra_init               = mxs_dcp_aes_fallback_init,
867                 .cra_exit               = mxs_dcp_aes_fallback_exit,
868                 .cra_blocksize          = AES_BLOCK_SIZE,
869                 .cra_ctxsize            = sizeof(struct dcp_async_ctx),
870                 .cra_type               = &crypto_ablkcipher_type,
871                 .cra_module             = THIS_MODULE,
872                 .cra_u  = {
873                         .ablkcipher = {
874                                 .min_keysize    = AES_MIN_KEY_SIZE,
875                                 .max_keysize    = AES_MAX_KEY_SIZE,
876                                 .setkey         = mxs_dcp_aes_setkey,
877                                 .encrypt        = mxs_dcp_aes_ecb_encrypt,
878                                 .decrypt        = mxs_dcp_aes_ecb_decrypt
879                         },
880                 },
881         }, {
882                 .cra_name               = "cbc(aes)",
883                 .cra_driver_name        = "cbc-aes-dcp",
884                 .cra_priority           = 400,
885                 .cra_alignmask          = 15,
886                 .cra_flags              = CRYPTO_ALG_TYPE_ABLKCIPHER |
887                                           CRYPTO_ALG_ASYNC |
888                                           CRYPTO_ALG_NEED_FALLBACK,
889                 .cra_init               = mxs_dcp_aes_fallback_init,
890                 .cra_exit               = mxs_dcp_aes_fallback_exit,
891                 .cra_blocksize          = AES_BLOCK_SIZE,
892                 .cra_ctxsize            = sizeof(struct dcp_async_ctx),
893                 .cra_type               = &crypto_ablkcipher_type,
894                 .cra_module             = THIS_MODULE,
895                 .cra_u = {
896                         .ablkcipher = {
897                                 .min_keysize    = AES_MIN_KEY_SIZE,
898                                 .max_keysize    = AES_MAX_KEY_SIZE,
899                                 .setkey         = mxs_dcp_aes_setkey,
900                                 .encrypt        = mxs_dcp_aes_cbc_encrypt,
901                                 .decrypt        = mxs_dcp_aes_cbc_decrypt,
902                                 .ivsize         = AES_BLOCK_SIZE,
903                         },
904                 },
905         },
906 };
907
908 /* SHA1 */
909 static struct ahash_alg dcp_sha1_alg = {
910         .init   = dcp_sha_init,
911         .update = dcp_sha_update,
912         .final  = dcp_sha_final,
913         .finup  = dcp_sha_finup,
914         .digest = dcp_sha_digest,
915         .import = dcp_sha_import,
916         .export = dcp_sha_export,
917         .halg   = {
918                 .digestsize     = SHA1_DIGEST_SIZE,
919                 .statesize      = sizeof(struct dcp_export_state),
920                 .base           = {
921                         .cra_name               = "sha1",
922                         .cra_driver_name        = "sha1-dcp",
923                         .cra_priority           = 400,
924                         .cra_alignmask          = 63,
925                         .cra_flags              = CRYPTO_ALG_ASYNC,
926                         .cra_blocksize          = SHA1_BLOCK_SIZE,
927                         .cra_ctxsize            = sizeof(struct dcp_async_ctx),
928                         .cra_module             = THIS_MODULE,
929                         .cra_init               = dcp_sha_cra_init,
930                         .cra_exit               = dcp_sha_cra_exit,
931                 },
932         },
933 };
934
935 /* SHA256 */
936 static struct ahash_alg dcp_sha256_alg = {
937         .init   = dcp_sha_init,
938         .update = dcp_sha_update,
939         .final  = dcp_sha_final,
940         .finup  = dcp_sha_finup,
941         .digest = dcp_sha_digest,
942         .import = dcp_sha_import,
943         .export = dcp_sha_export,
944         .halg   = {
945                 .digestsize     = SHA256_DIGEST_SIZE,
946                 .statesize      = sizeof(struct dcp_export_state),
947                 .base           = {
948                         .cra_name               = "sha256",
949                         .cra_driver_name        = "sha256-dcp",
950                         .cra_priority           = 400,
951                         .cra_alignmask          = 63,
952                         .cra_flags              = CRYPTO_ALG_ASYNC,
953                         .cra_blocksize          = SHA256_BLOCK_SIZE,
954                         .cra_ctxsize            = sizeof(struct dcp_async_ctx),
955                         .cra_module             = THIS_MODULE,
956                         .cra_init               = dcp_sha_cra_init,
957                         .cra_exit               = dcp_sha_cra_exit,
958                 },
959         },
960 };
961
962 static irqreturn_t mxs_dcp_irq(int irq, void *context)
963 {
964         struct dcp *sdcp = context;
965         uint32_t stat;
966         int i;
967
968         stat = readl(sdcp->base + MXS_DCP_STAT);
969         stat &= MXS_DCP_STAT_IRQ_MASK;
970         if (!stat)
971                 return IRQ_NONE;
972
973         /* Clear the interrupts. */
974         writel(stat, sdcp->base + MXS_DCP_STAT_CLR);
975
976         /* Complete the DMA requests that finished. */
977         for (i = 0; i < DCP_MAX_CHANS; i++)
978                 if (stat & (1 << i))
979                         complete(&sdcp->completion[i]);
980
981         return IRQ_HANDLED;
982 }
983
984 static int mxs_dcp_probe(struct platform_device *pdev)
985 {
986         struct device *dev = &pdev->dev;
987         struct dcp *sdcp = NULL;
988         int i, ret;
989         int dcp_vmi_irq, dcp_irq;
990
991         if (global_sdcp) {
992                 dev_err(dev, "Only one DCP instance allowed!\n");
993                 return -ENODEV;
994         }
995
996         dcp_vmi_irq = platform_get_irq(pdev, 0);
997         if (dcp_vmi_irq < 0) {
998                 dev_err(dev, "Failed to get IRQ: (%d)!\n", dcp_vmi_irq);
999                 return dcp_vmi_irq;
1000         }
1001
1002         dcp_irq = platform_get_irq(pdev, 1);
1003         if (dcp_irq < 0) {
1004                 dev_err(dev, "Failed to get IRQ: (%d)!\n", dcp_irq);
1005                 return dcp_irq;
1006         }
1007
1008         sdcp = devm_kzalloc(dev, sizeof(*sdcp), GFP_KERNEL);
1009         if (!sdcp)
1010                 return -ENOMEM;
1011
1012         sdcp->dev = dev;
1013         sdcp->base = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
1014         if (IS_ERR(sdcp->base))
1015                 return PTR_ERR(sdcp->base);
1016
1017
1018         ret = devm_request_irq(dev, dcp_vmi_irq, mxs_dcp_irq, 0,
1019                                "dcp-vmi-irq", sdcp);
1020         if (ret) {
1021                 dev_err(dev, "Failed to claim DCP VMI IRQ!\n");
1022                 return ret;
1023         }
1024
1025         ret = devm_request_irq(dev, dcp_irq, mxs_dcp_irq, 0,
1026                                "dcp-irq", sdcp);
1027         if (ret) {
1028                 dev_err(dev, "Failed to claim DCP IRQ!\n");
1029                 return ret;
1030         }
1031
1032         /* Allocate coherent helper block. */
1033         sdcp->coh = devm_kzalloc(dev, sizeof(*sdcp->coh) + DCP_ALIGNMENT,
1034                                    GFP_KERNEL);
1035         if (!sdcp->coh)
1036                 return -ENOMEM;
1037
1038         /* Re-align the structure so it fits the DCP constraints. */
1039         sdcp->coh = PTR_ALIGN(sdcp->coh, DCP_ALIGNMENT);
1040
1041         /* DCP clock is optional, only used on some SOCs */
1042         sdcp->dcp_clk = devm_clk_get(dev, "dcp");
1043         if (IS_ERR(sdcp->dcp_clk)) {
1044                 if (sdcp->dcp_clk != ERR_PTR(-ENOENT))
1045                         return PTR_ERR(sdcp->dcp_clk);
1046                 sdcp->dcp_clk = NULL;
1047         }
1048         ret = clk_prepare_enable(sdcp->dcp_clk);
1049         if (ret)
1050                 return ret;
1051
1052         /* Restart the DCP block. */
1053         ret = stmp_reset_block(sdcp->base);
1054         if (ret) {
1055                 dev_err(dev, "Failed reset\n");
1056                 goto err_disable_unprepare_clk;
1057         }
1058
1059         /* Initialize control register. */
1060         writel(MXS_DCP_CTRL_GATHER_RESIDUAL_WRITES |
1061                MXS_DCP_CTRL_ENABLE_CONTEXT_CACHING | 0xf,
1062                sdcp->base + MXS_DCP_CTRL);
1063
1064         /* Enable all DCP DMA channels. */
1065         writel(MXS_DCP_CHANNELCTRL_ENABLE_CHANNEL_MASK,
1066                sdcp->base + MXS_DCP_CHANNELCTRL);
1067
1068         /*
1069          * We do not enable context switching. Give the context buffer a
1070          * pointer to an illegal address so if context switching is
1071          * inadvertantly enabled, the DCP will return an error instead of
1072          * trashing good memory. The DCP DMA cannot access ROM, so any ROM
1073          * address will do.
1074          */
1075         writel(0xffff0000, sdcp->base + MXS_DCP_CONTEXT);
1076         for (i = 0; i < DCP_MAX_CHANS; i++)
1077                 writel(0xffffffff, sdcp->base + MXS_DCP_CH_N_STAT_CLR(i));
1078         writel(0xffffffff, sdcp->base + MXS_DCP_STAT_CLR);
1079
1080         global_sdcp = sdcp;
1081
1082         platform_set_drvdata(pdev, sdcp);
1083
1084         for (i = 0; i < DCP_MAX_CHANS; i++) {
1085                 spin_lock_init(&sdcp->lock[i]);
1086                 init_completion(&sdcp->completion[i]);
1087                 crypto_init_queue(&sdcp->queue[i], 50);
1088         }
1089
1090         /* Create the SHA and AES handler threads. */
1091         sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA] = kthread_run(dcp_chan_thread_sha,
1092                                                       NULL, "mxs_dcp_chan/sha");
1093         if (IS_ERR(sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA])) {
1094                 dev_err(dev, "Error starting SHA thread!\n");
1095                 ret = PTR_ERR(sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA]);
1096                 goto err_disable_unprepare_clk;
1097         }
1098
1099         sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO] = kthread_run(dcp_chan_thread_aes,
1100                                                     NULL, "mxs_dcp_chan/aes");
1101         if (IS_ERR(sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO])) {
1102                 dev_err(dev, "Error starting SHA thread!\n");
1103                 ret = PTR_ERR(sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO]);
1104                 goto err_destroy_sha_thread;
1105         }
1106
1107         /* Register the various crypto algorithms. */
1108         sdcp->caps = readl(sdcp->base + MXS_DCP_CAPABILITY1);
1109
1110         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_AES128) {
1111                 ret = crypto_register_algs(dcp_aes_algs,
1112                                            ARRAY_SIZE(dcp_aes_algs));
1113                 if (ret) {
1114                         /* Failed to register algorithm. */
1115                         dev_err(dev, "Failed to register AES crypto!\n");
1116                         goto err_destroy_aes_thread;
1117                 }
1118         }
1119
1120         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA1) {
1121                 ret = crypto_register_ahash(&dcp_sha1_alg);
1122                 if (ret) {
1123                         dev_err(dev, "Failed to register %s hash!\n",
1124                                 dcp_sha1_alg.halg.base.cra_name);
1125                         goto err_unregister_aes;
1126                 }
1127         }
1128
1129         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA256) {
1130                 ret = crypto_register_ahash(&dcp_sha256_alg);
1131                 if (ret) {
1132                         dev_err(dev, "Failed to register %s hash!\n",
1133                                 dcp_sha256_alg.halg.base.cra_name);
1134                         goto err_unregister_sha1;
1135                 }
1136         }
1137
1138         return 0;
1139
1140 err_unregister_sha1:
1141         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA1)
1142                 crypto_unregister_ahash(&dcp_sha1_alg);
1143
1144 err_unregister_aes:
1145         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_AES128)
1146                 crypto_unregister_algs(dcp_aes_algs, ARRAY_SIZE(dcp_aes_algs));
1147
1148 err_destroy_aes_thread:
1149         kthread_stop(sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO]);
1150
1151 err_destroy_sha_thread:
1152         kthread_stop(sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA]);
1153
1154 err_disable_unprepare_clk:
1155         clk_disable_unprepare(sdcp->dcp_clk);
1156
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 static int mxs_dcp_remove(struct platform_device *pdev)
1161 {
1162         struct dcp *sdcp = platform_get_drvdata(pdev);
1163
1164         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA256)
1165                 crypto_unregister_ahash(&dcp_sha256_alg);
1166
1167         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_SHA1)
1168                 crypto_unregister_ahash(&dcp_sha1_alg);
1169
1170         if (sdcp->caps & MXS_DCP_CAPABILITY1_AES128)
1171                 crypto_unregister_algs(dcp_aes_algs, ARRAY_SIZE(dcp_aes_algs));
1172
1173         kthread_stop(sdcp->thread[DCP_CHAN_HASH_SHA]);
1174         kthread_stop(sdcp->thread[DCP_CHAN_CRYPTO]);
1175
1176         clk_disable_unprepare(sdcp->dcp_clk);
1177
1178         platform_set_drvdata(pdev, NULL);
1179
1180         global_sdcp = NULL;
1181
1182         return 0;
1183 }
1184
1185 static const struct of_device_id mxs_dcp_dt_ids[] = {
1186         { .compatible = "fsl,imx23-dcp", .data = NULL, },
1187         { .compatible = "fsl,imx28-dcp", .data = NULL, },
1188         { /* sentinel */ }
1189 };
1190
1191 MODULE_DEVICE_TABLE(of, mxs_dcp_dt_ids);
1192
1193 static struct platform_driver mxs_dcp_driver = {
1194         .probe  = mxs_dcp_probe,
1195         .remove = mxs_dcp_remove,
1196         .driver = {
1197                 .name           = "mxs-dcp",
1198                 .of_match_table = mxs_dcp_dt_ids,
1199         },
1200 };
1201
1202 module_platform_driver(mxs_dcp_driver);
1203
1204 MODULE_AUTHOR("Marek Vasut <marex@denx.de>");
1205 MODULE_DESCRIPTION("Freescale MXS DCP Driver");
1206 MODULE_LICENSE("GPL");
1207 MODULE_ALIAS("platform:mxs-dcp");