Pileus Git - ~andy/linux/blob - drivers/s390/crypto/zcrypt_pcica.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/s390/crypto/zcrypt_pcica.c
   3  *
   4  *  zcrypt 2.1.0
   5  *
   6  *  Copyright (C)  2001, 2006 IBM Corporation
   7  *  Author(s): Robert Burroughs
   8  *             Eric Rossman (edrossma@us.ibm.com)
   9  *
  10  *  Hotplug & misc device support: Jochen Roehrig (roehrig@de.ibm.com)
  11  *  Major cleanup & driver split: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
  12  *                                Ralph Wuerthner <rwuerthn@de.ibm.com>
  13  *
  14  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  16  * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  17  * any later version.
  18  *
  19  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  20  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  21  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
  22  * GNU General Public License for more details.
  23  *
  24  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  25  * along with this program; if not, write to the Free Software
  26  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  27  */
  28
  29 #include <linux/module.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/init.h>
  32 #include <linux/err.h>
  33 #include <linux/atomic.h>
  34 #include <asm/uaccess.h>
  35
  36 #include "ap_bus.h"
  37 #include "zcrypt_api.h"
  38 #include "zcrypt_error.h"
  39 #include "zcrypt_pcica.h"
  40
  41 #define PCICA_MIN_MOD_SIZE        1     /*    8 bits    */
  42 #define PCICA_MAX_MOD_SIZE      256     /* 2048 bits    */
  43
  44 #define PCICA_SPEED_RATING      2800
  45
  46 #define PCICA_MAX_MESSAGE_SIZE  0x3a0   /* sizeof(struct type4_lcr)          */
  47 #define PCICA_MAX_RESPONSE_SIZE 0x110   /* max outputdatalength + type80_hdr */
  48
  49 #define PCICA_CLEANUP_TIME      (15*HZ)
  50
  51 static struct ap_device_id zcrypt_pcica_ids[] = {
  52         { AP_DEVICE(AP_DEVICE_TYPE_PCICA) },
  53         { /* end of list */ },
  54 };
  55
  56 MODULE_DEVICE_TABLE(ap, zcrypt_pcica_ids);
  57 MODULE_AUTHOR("IBM Corporation");
  58 MODULE_DESCRIPTION("PCICA Cryptographic Coprocessor device driver, "
  59                    "Copyright 2001, 2006 IBM Corporation");
  60 MODULE_LICENSE("GPL");
  61
  62 static int zcrypt_pcica_probe(struct ap_device *ap_dev);
  63 static void zcrypt_pcica_remove(struct ap_device *ap_dev);
  64 static void zcrypt_pcica_receive(struct ap_device *, struct ap_message *,
  65                                  struct ap_message *);
  66
  67 static struct ap_driver zcrypt_pcica_driver = {
  68         .probe = zcrypt_pcica_probe,
  69         .remove = zcrypt_pcica_remove,
  70         .ids = zcrypt_pcica_ids,
  71         .request_timeout = PCICA_CLEANUP_TIME,
  72 };
  73
  74 /**
  75  * Convert a ICAMEX message to a type4 MEX message.
  76  *
  77  * @zdev: crypto device pointer
  78  * @zreq: crypto request pointer
  79  * @mex: pointer to user input data
  80  *
  81  * Returns 0 on success or -EFAULT.
  82  */
  83 static int ICAMEX_msg_to_type4MEX_msg(struct zcrypt_device *zdev,
  84                                       struct ap_message *ap_msg,
  85                                       struct ica_rsa_modexpo *mex)
  86 {
  87         unsigned char *modulus, *exponent, *message;
  88         int mod_len;
  89
  90         mod_len = mex->inputdatalength;
  91
  92         if (mod_len <= 128) {
  93                 struct type4_sme *sme = ap_msg->message;
  94                 memset(sme, 0, sizeof(*sme));
  95                 ap_msg->length = sizeof(*sme);
  96                 sme->header.msg_fmt = TYPE4_SME_FMT;
  97                 sme->header.msg_len = sizeof(*sme);
  98                 sme->header.msg_type_code = TYPE4_TYPE_CODE;
  99                 sme->header.request_code = TYPE4_REQU_CODE;
 100                 modulus = sme->modulus + sizeof(sme->modulus) - mod_len;
 101                 exponent = sme->exponent + sizeof(sme->exponent) - mod_len;
 102                 message = sme->message + sizeof(sme->message) - mod_len;
 103         } else {
 104                 struct type4_lme *lme = ap_msg->message;
 105                 memset(lme, 0, sizeof(*lme));
 106                 ap_msg->length = sizeof(*lme);
 107                 lme->header.msg_fmt = TYPE4_LME_FMT;
 108                 lme->header.msg_len = sizeof(*lme);
 109                 lme->header.msg_type_code = TYPE4_TYPE_CODE;
 110                 lme->header.request_code = TYPE4_REQU_CODE;
 111                 modulus = lme->modulus + sizeof(lme->modulus) - mod_len;
 112                 exponent = lme->exponent + sizeof(lme->exponent) - mod_len;
 113                 message = lme->message + sizeof(lme->message) - mod_len;
 114         }
 115
 116         if (copy_from_user(modulus, mex->n_modulus, mod_len) ||
 117             copy_from_user(exponent, mex->b_key, mod_len) ||
 118             copy_from_user(message, mex->inputdata, mod_len))
 119                 return -EFAULT;
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 /**
 124  * Convert a ICACRT message to a type4 CRT message.
 125  *
 126  * @zdev: crypto device pointer
 127  * @zreq: crypto request pointer
 128  * @crt: pointer to user input data
 129  *
 130  * Returns 0 on success or -EFAULT.
 131  */
 132 static int ICACRT_msg_to_type4CRT_msg(struct zcrypt_device *zdev,
 133                                       struct ap_message *ap_msg,
 134                                       struct ica_rsa_modexpo_crt *crt)
 135 {
 136         unsigned char *p, *q, *dp, *dq, *u, *inp;
 137         int mod_len, short_len, long_len;
 138
 139         mod_len = crt->inputdatalength;
 140         short_len = mod_len / 2;
 141         long_len = mod_len / 2 + 8;
 142
 143         if (mod_len <= 128) {
 144                 struct type4_scr *scr = ap_msg->message;
 145                 memset(scr, 0, sizeof(*scr));
 146                 ap_msg->length = sizeof(*scr);
 147                 scr->header.msg_type_code = TYPE4_TYPE_CODE;
 148                 scr->header.request_code = TYPE4_REQU_CODE;
 149                 scr->header.msg_fmt = TYPE4_SCR_FMT;
 150                 scr->header.msg_len = sizeof(*scr);
 151                 p = scr->p + sizeof(scr->p) - long_len;
 152                 q = scr->q + sizeof(scr->q) - short_len;
 153                 dp = scr->dp + sizeof(scr->dp) - long_len;
 154                 dq = scr->dq + sizeof(scr->dq) - short_len;
 155                 u = scr->u + sizeof(scr->u) - long_len;
 156                 inp = scr->message + sizeof(scr->message) - mod_len;
 157         } else {
 158                 struct type4_lcr *lcr = ap_msg->message;
 159                 memset(lcr, 0, sizeof(*lcr));
 160                 ap_msg->length = sizeof(*lcr);
 161                 lcr->header.msg_type_code = TYPE4_TYPE_CODE;
 162                 lcr->header.request_code = TYPE4_REQU_CODE;
 163                 lcr->header.msg_fmt = TYPE4_LCR_FMT;
 164                 lcr->header.msg_len = sizeof(*lcr);
 165                 p = lcr->p + sizeof(lcr->p) - long_len;
 166                 q = lcr->q + sizeof(lcr->q) - short_len;
 167                 dp = lcr->dp + sizeof(lcr->dp) - long_len;
 168                 dq = lcr->dq + sizeof(lcr->dq) - short_len;
 169                 u = lcr->u + sizeof(lcr->u) - long_len;
 170                 inp = lcr->message + sizeof(lcr->message) - mod_len;
 171         }
 172
 173         if (copy_from_user(p, crt->np_prime, long_len) ||
 174             copy_from_user(q, crt->nq_prime, short_len) ||
 175             copy_from_user(dp, crt->bp_key, long_len) ||
 176             copy_from_user(dq, crt->bq_key, short_len) ||
 177             copy_from_user(u, crt->u_mult_inv, long_len) ||
 178             copy_from_user(inp, crt->inputdata, mod_len))
 179                 return -EFAULT;
 180         return 0;
 181 }
 182
 183 /**
 184  * Copy results from a type 84 reply message back to user space.
 185  *
 186  * @zdev: crypto device pointer
 187  * @reply: reply AP message.
 188  * @data: pointer to user output data
 189  * @length: size of user output data
 190  *
 191  * Returns 0 on success or -EFAULT.
 192  */
 193 static int convert_type84(struct zcrypt_device *zdev,
 194                           struct ap_message *reply,
 195                           char __user *outputdata,
 196                           unsigned int outputdatalength)
 197 {
 198         struct type84_hdr *t84h = reply->message;
 199         char *data;
 200
 201         if (t84h->len < sizeof(*t84h) + outputdatalength) {
 202                 /* The result is too short, the PCICA card may not do that.. */
 203                 zdev->online = 0;
 204                 return -EAGAIN; /* repeat the request on a different device. */
 205         }
 206         BUG_ON(t84h->len > PCICA_MAX_RESPONSE_SIZE);
 207         data = reply->message + t84h->len - outputdatalength;
 208         if (copy_to_user(outputdata, data, outputdatalength))
 209                 return -EFAULT;
 210         return 0;
 211 }
 212
 213 static int convert_response(struct zcrypt_device *zdev,
 214                             struct ap_message *reply,
 215                             char __user *outputdata,
 216                             unsigned int outputdatalength)
 217 {
 218         /* Response type byte is the second byte in the response. */
 219         switch (((unsigned char *) reply->message)[1]) {
 220         case TYPE82_RSP_CODE:
 221         case TYPE88_RSP_CODE:
 222                 return convert_error(zdev, reply);
 223         case TYPE84_RSP_CODE:
 224                 return convert_type84(zdev, reply,
 225                                       outputdata, outputdatalength);
 226         default: /* Unknown response type, this should NEVER EVER happen */
 227                 zdev->online = 0;
 228                 return -EAGAIN; /* repeat the request on a different device. */
 229         }
 230 }
 231
 232 /**
 233  * This function is called from the AP bus code after a crypto request
 234  * "msg" has finished with the reply message "reply".
 235  * It is called from tasklet context.
 236  * @ap_dev: pointer to the AP device
 237  * @msg: pointer to the AP message
 238  * @reply: pointer to the AP reply message
 239  */
 240 static void zcrypt_pcica_receive(struct ap_device *ap_dev,
 241                                  struct ap_message *msg,
 242                                  struct ap_message *reply)
 243 {
 244         static struct error_hdr error_reply = {
 245                 .type = TYPE82_RSP_CODE,
 246                 .reply_code = REP82_ERROR_MACHINE_FAILURE,
 247         };
 248         struct type84_hdr *t84h;
 249         int length;
 250
 251         /* Copy the reply message to the request message buffer. */
 252         if (IS_ERR(reply)) {
 253                 memcpy(msg->message, &error_reply, sizeof(error_reply));
 254                 goto out;
 255         }
 256         t84h = reply->message;
 257         if (t84h->code == TYPE84_RSP_CODE) {
 258                 length = min(PCICA_MAX_RESPONSE_SIZE, (int) t84h->len);
 259                 memcpy(msg->message, reply->message, length);
 260         } else
 261                 memcpy(msg->message, reply->message, sizeof error_reply);
 262 out:
 263         complete((struct completion *) msg->private);
 264 }
 265
 266 static atomic_t zcrypt_step = ATOMIC_INIT(0);
 267
 268 /**
 269  * The request distributor calls this function if it picked the PCICA
 270  * device to handle a modexpo request.
 271  * @zdev: pointer to zcrypt_device structure that identifies the
 272  *        PCICA device to the request distributor
 273  * @mex: pointer to the modexpo request buffer
 274  */
 275 static long zcrypt_pcica_modexpo(struct zcrypt_device *zdev,
 276                                  struct ica_rsa_modexpo *mex)
 277 {
 278         struct ap_message ap_msg;
 279         struct completion work;
 280         int rc;
 281
 282         ap_init_message(&ap_msg);
 283         ap_msg.message = kmalloc(PCICA_MAX_MESSAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
 284         if (!ap_msg.message)
 285                 return -ENOMEM;
 286         ap_msg.receive = zcrypt_pcica_receive;
 287         ap_msg.psmid = (((unsigned long long) current->pid) << 32) +
 288                                 atomic_inc_return(&zcrypt_step);
 289         ap_msg.private = &work;
 290         rc = ICAMEX_msg_to_type4MEX_msg(zdev, &ap_msg, mex);
 291         if (rc)
 292                 goto out_free;
 293         init_completion(&work);
 294         ap_queue_message(zdev->ap_dev, &ap_msg);
 295         rc = wait_for_completion_interruptible(&work);
 296         if (rc == 0)
 297                 rc = convert_response(zdev, &ap_msg, mex->outputdata,
 298                                       mex->outputdatalength);
 299         else
 300                 /* Signal pending. */
 301                 ap_cancel_message(zdev->ap_dev, &ap_msg);
 302 out_free:
 303         kfree(ap_msg.message);
 304         return rc;
 305 }
 306
 307 /**
 308  * The request distributor calls this function if it picked the PCICA
 309  * device to handle a modexpo_crt request.
 310  * @zdev: pointer to zcrypt_device structure that identifies the
 311  *        PCICA device to the request distributor
 312  * @crt: pointer to the modexpoc_crt request buffer
 313  */
 314 static long zcrypt_pcica_modexpo_crt(struct zcrypt_device *zdev,
 315                                      struct ica_rsa_modexpo_crt *crt)
 316 {
 317         struct ap_message ap_msg;
 318         struct completion work;
 319         int rc;
 320
 321         ap_init_message(&ap_msg);
 322         ap_msg.message = kmalloc(PCICA_MAX_MESSAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
 323         if (!ap_msg.message)
 324                 return -ENOMEM;
 325         ap_msg.receive = zcrypt_pcica_receive;
 326         ap_msg.psmid = (((unsigned long long) current->pid) << 32) +
 327                                 atomic_inc_return(&zcrypt_step);
 328         ap_msg.private = &work;
 329         rc = ICACRT_msg_to_type4CRT_msg(zdev, &ap_msg, crt);
 330         if (rc)
 331                 goto out_free;
 332         init_completion(&work);
 333         ap_queue_message(zdev->ap_dev, &ap_msg);
 334         rc = wait_for_completion_interruptible(&work);
 335         if (rc == 0)
 336                 rc = convert_response(zdev, &ap_msg, crt->outputdata,
 337                                       crt->outputdatalength);
 338         else
 339                 /* Signal pending. */
 340                 ap_cancel_message(zdev->ap_dev, &ap_msg);
 341 out_free:
 342         kfree(ap_msg.message);
 343         return rc;
 344 }
 345
 346 /**
 347  * The crypto operations for a PCICA card.
 348  */
 349 static struct zcrypt_ops zcrypt_pcica_ops = {
 350         .rsa_modexpo = zcrypt_pcica_modexpo,
 351         .rsa_modexpo_crt = zcrypt_pcica_modexpo_crt,
 352 };
 353
 354 /**
 355  * Probe function for PCICA cards. It always accepts the AP device
 356  * since the bus_match already checked the hardware type.
 357  * @ap_dev: pointer to the AP device.
 358  */
 359 static int zcrypt_pcica_probe(struct ap_device *ap_dev)
 360 {
 361         struct zcrypt_device *zdev;
 362         int rc;
 363
 364         zdev = zcrypt_device_alloc(PCICA_MAX_RESPONSE_SIZE);
 365         if (!zdev)
 366                 return -ENOMEM;
 367         zdev->ap_dev = ap_dev;
 368         zdev->ops = &zcrypt_pcica_ops;
 369         zdev->online = 1;
 370         zdev->user_space_type = ZCRYPT_PCICA;
 371         zdev->type_string = "PCICA";
 372         zdev->min_mod_size = PCICA_MIN_MOD_SIZE;
 373         zdev->max_mod_size = PCICA_MAX_MOD_SIZE;
 374         zdev->speed_rating = PCICA_SPEED_RATING;
 375         zdev->max_exp_bit_length = PCICA_MAX_MOD_SIZE;
 376         ap_dev->reply = &zdev->reply;
 377         ap_dev->private = zdev;
 378         rc = zcrypt_device_register(zdev);
 379         if (rc)
 380                 goto out_free;
 381         return 0;
 382
 383 out_free:
 384         ap_dev->private = NULL;
 385         zcrypt_device_free(zdev);
 386         return rc;
 387 }
 388
 389 /**
 390  * This is called to remove the extended PCICA driver information
 391  * if an AP device is removed.
 392  */
 393 static void zcrypt_pcica_remove(struct ap_device *ap_dev)
 394 {
 395         struct zcrypt_device *zdev = ap_dev->private;
 396
 397         zcrypt_device_unregister(zdev);
 398 }
 399
 400 int __init zcrypt_pcica_init(void)
 401 {
 402         return ap_driver_register(&zcrypt_pcica_driver, THIS_MODULE, "pcica");
 403 }
 404
 405 void zcrypt_pcica_exit(void)
 406 {
 407         ap_driver_unregister(&zcrypt_pcica_driver);
 408 }
 409
 410 module_init(zcrypt_pcica_init);
 411 module_exit(zcrypt_pcica_exit);