Merge tag 'hwmon-for-linus-v4.14-rc4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[sfrench/cifs-2.6.git] / crypto / pcrypt.c
1 /*
2  * pcrypt - Parallel crypto wrapper.
3  *
4  * Copyright (C) 2009 secunet Security Networks AG
5  * Copyright (C) 2009 Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
8  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
9  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
10  *
11  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
14  * more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
17  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
18  * 51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
19  */
20
21 #include <crypto/algapi.h>
22 #include <crypto/internal/aead.h>
23 #include <linux/atomic.h>
24 #include <linux/err.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/notifier.h>
29 #include <linux/kobject.h>
30 #include <linux/cpu.h>
31 #include <crypto/pcrypt.h>
32
33 struct padata_pcrypt {
34         struct padata_instance *pinst;
35         struct workqueue_struct *wq;
36
37         /*
38          * Cpumask for callback CPUs. It should be
39          * equal to serial cpumask of corresponding padata instance,
40          * so it is updated when padata notifies us about serial
41          * cpumask change.
42          *
43          * cb_cpumask is protected by RCU. This fact prevents us from
44          * using cpumask_var_t directly because the actual type of
45          * cpumsak_var_t depends on kernel configuration(particularly on
46          * CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK macro). Depending on the configuration
47          * cpumask_var_t may be either a pointer to the struct cpumask
48          * or a variable allocated on the stack. Thus we can not safely use
49          * cpumask_var_t with RCU operations such as rcu_assign_pointer or
50          * rcu_dereference. So cpumask_var_t is wrapped with struct
51          * pcrypt_cpumask which makes possible to use it with RCU.
52          */
53         struct pcrypt_cpumask {
54                 cpumask_var_t mask;
55         } *cb_cpumask;
56         struct notifier_block nblock;
57 };
58
59 static struct padata_pcrypt pencrypt;
60 static struct padata_pcrypt pdecrypt;
61 static struct kset           *pcrypt_kset;
62
63 struct pcrypt_instance_ctx {
64         struct crypto_aead_spawn spawn;
65         atomic_t tfm_count;
66 };
67
68 struct pcrypt_aead_ctx {
69         struct crypto_aead *child;
70         unsigned int cb_cpu;
71 };
72
73 static int pcrypt_do_parallel(struct padata_priv *padata, unsigned int *cb_cpu,
74                               struct padata_pcrypt *pcrypt)
75 {
76         unsigned int cpu_index, cpu, i;
77         struct pcrypt_cpumask *cpumask;
78
79         cpu = *cb_cpu;
80
81         rcu_read_lock_bh();
82         cpumask = rcu_dereference_bh(pcrypt->cb_cpumask);
83         if (cpumask_test_cpu(cpu, cpumask->mask))
84                         goto out;
85
86         if (!cpumask_weight(cpumask->mask))
87                         goto out;
88
89         cpu_index = cpu % cpumask_weight(cpumask->mask);
90
91         cpu = cpumask_first(cpumask->mask);
92         for (i = 0; i < cpu_index; i++)
93                 cpu = cpumask_next(cpu, cpumask->mask);
94
95         *cb_cpu = cpu;
96
97 out:
98         rcu_read_unlock_bh();
99         return padata_do_parallel(pcrypt->pinst, padata, cpu);
100 }
101
102 static int pcrypt_aead_setkey(struct crypto_aead *parent,
103                               const u8 *key, unsigned int keylen)
104 {
105         struct pcrypt_aead_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(parent);
106
107         return crypto_aead_setkey(ctx->child, key, keylen);
108 }
109
110 static int pcrypt_aead_setauthsize(struct crypto_aead *parent,
111                                    unsigned int authsize)
112 {
113         struct pcrypt_aead_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(parent);
114
115         return crypto_aead_setauthsize(ctx->child, authsize);
116 }
117
118 static void pcrypt_aead_serial(struct padata_priv *padata)
119 {
120         struct pcrypt_request *preq = pcrypt_padata_request(padata);
121         struct aead_request *req = pcrypt_request_ctx(preq);
122
123         aead_request_complete(req->base.data, padata->info);
124 }
125
126 static void pcrypt_aead_done(struct crypto_async_request *areq, int err)
127 {
128         struct aead_request *req = areq->data;
129         struct pcrypt_request *preq = aead_request_ctx(req);
130         struct padata_priv *padata = pcrypt_request_padata(preq);
131
132         padata->info = err;
133         req->base.flags &= ~CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
134
135         padata_do_serial(padata);
136 }
137
138 static void pcrypt_aead_enc(struct padata_priv *padata)
139 {
140         struct pcrypt_request *preq = pcrypt_padata_request(padata);
141         struct aead_request *req = pcrypt_request_ctx(preq);
142
143         padata->info = crypto_aead_encrypt(req);
144
145         if (padata->info == -EINPROGRESS)
146                 return;
147
148         padata_do_serial(padata);
149 }
150
151 static int pcrypt_aead_encrypt(struct aead_request *req)
152 {
153         int err;
154         struct pcrypt_request *preq = aead_request_ctx(req);
155         struct aead_request *creq = pcrypt_request_ctx(preq);
156         struct padata_priv *padata = pcrypt_request_padata(preq);
157         struct crypto_aead *aead = crypto_aead_reqtfm(req);
158         struct pcrypt_aead_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(aead);
159         u32 flags = aead_request_flags(req);
160
161         memset(padata, 0, sizeof(struct padata_priv));
162
163         padata->parallel = pcrypt_aead_enc;
164         padata->serial = pcrypt_aead_serial;
165
166         aead_request_set_tfm(creq, ctx->child);
167         aead_request_set_callback(creq, flags & ~CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
168                                   pcrypt_aead_done, req);
169         aead_request_set_crypt(creq, req->src, req->dst,
170                                req->cryptlen, req->iv);
171         aead_request_set_ad(creq, req->assoclen);
172
173         err = pcrypt_do_parallel(padata, &ctx->cb_cpu, &pencrypt);
174         if (!err)
175                 return -EINPROGRESS;
176
177         return err;
178 }
179
180 static void pcrypt_aead_dec(struct padata_priv *padata)
181 {
182         struct pcrypt_request *preq = pcrypt_padata_request(padata);
183         struct aead_request *req = pcrypt_request_ctx(preq);
184
185         padata->info = crypto_aead_decrypt(req);
186
187         if (padata->info == -EINPROGRESS)
188                 return;
189
190         padata_do_serial(padata);
191 }
192
193 static int pcrypt_aead_decrypt(struct aead_request *req)
194 {
195         int err;
196         struct pcrypt_request *preq = aead_request_ctx(req);
197         struct aead_request *creq = pcrypt_request_ctx(preq);
198         struct padata_priv *padata = pcrypt_request_padata(preq);
199         struct crypto_aead *aead = crypto_aead_reqtfm(req);
200         struct pcrypt_aead_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(aead);
201         u32 flags = aead_request_flags(req);
202
203         memset(padata, 0, sizeof(struct padata_priv));
204
205         padata->parallel = pcrypt_aead_dec;
206         padata->serial = pcrypt_aead_serial;
207
208         aead_request_set_tfm(creq, ctx->child);
209         aead_request_set_callback(creq, flags & ~CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP,
210                                   pcrypt_aead_done, req);
211         aead_request_set_crypt(creq, req->src, req->dst,
212                                req->cryptlen, req->iv);
213         aead_request_set_ad(creq, req->assoclen);
214
215         err = pcrypt_do_parallel(padata, &ctx->cb_cpu, &pdecrypt);
216         if (!err)
217                 return -EINPROGRESS;
218
219         return err;
220 }
221
222 static int pcrypt_aead_init_tfm(struct crypto_aead *tfm)
223 {
224         int cpu, cpu_index;
225         struct aead_instance *inst = aead_alg_instance(tfm);
226         struct pcrypt_instance_ctx *ictx = aead_instance_ctx(inst);
227         struct pcrypt_aead_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
228         struct crypto_aead *cipher;
229
230         cpu_index = (unsigned int)atomic_inc_return(&ictx->tfm_count) %
231                     cpumask_weight(cpu_online_mask);
232
233         ctx->cb_cpu = cpumask_first(cpu_online_mask);
234         for (cpu = 0; cpu < cpu_index; cpu++)
235                 ctx->cb_cpu = cpumask_next(ctx->cb_cpu, cpu_online_mask);
236
237         cipher = crypto_spawn_aead(&ictx->spawn);
238
239         if (IS_ERR(cipher))
240                 return PTR_ERR(cipher);
241
242         ctx->child = cipher;
243         crypto_aead_set_reqsize(tfm, sizeof(struct pcrypt_request) +
244                                      sizeof(struct aead_request) +
245                                      crypto_aead_reqsize(cipher));
246
247         return 0;
248 }
249
250 static void pcrypt_aead_exit_tfm(struct crypto_aead *tfm)
251 {
252         struct pcrypt_aead_ctx *ctx = crypto_aead_ctx(tfm);
253
254         crypto_free_aead(ctx->child);
255 }
256
257 static int pcrypt_init_instance(struct crypto_instance *inst,
258                                 struct crypto_alg *alg)
259 {
260         if (snprintf(inst->alg.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
261                      "pcrypt(%s)", alg->cra_driver_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
262                 return -ENAMETOOLONG;
263
264         memcpy(inst->alg.cra_name, alg->cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME);
265
266         inst->alg.cra_priority = alg->cra_priority + 100;
267         inst->alg.cra_blocksize = alg->cra_blocksize;
268         inst->alg.cra_alignmask = alg->cra_alignmask;
269
270         return 0;
271 }
272
273 static int pcrypt_create_aead(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb,
274                               u32 type, u32 mask)
275 {
276         struct pcrypt_instance_ctx *ctx;
277         struct crypto_attr_type *algt;
278         struct aead_instance *inst;
279         struct aead_alg *alg;
280         const char *name;
281         int err;
282
283         algt = crypto_get_attr_type(tb);
284         if (IS_ERR(algt))
285                 return PTR_ERR(algt);
286
287         name = crypto_attr_alg_name(tb[1]);
288         if (IS_ERR(name))
289                 return PTR_ERR(name);
290
291         inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
292         if (!inst)
293                 return -ENOMEM;
294
295         ctx = aead_instance_ctx(inst);
296         crypto_set_aead_spawn(&ctx->spawn, aead_crypto_instance(inst));
297
298         err = crypto_grab_aead(&ctx->spawn, name, 0, 0);
299         if (err)
300                 goto out_free_inst;
301
302         alg = crypto_spawn_aead_alg(&ctx->spawn);
303         err = pcrypt_init_instance(aead_crypto_instance(inst), &alg->base);
304         if (err)
305                 goto out_drop_aead;
306
307         inst->alg.base.cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC;
308
309         inst->alg.ivsize = crypto_aead_alg_ivsize(alg);
310         inst->alg.maxauthsize = crypto_aead_alg_maxauthsize(alg);
311
312         inst->alg.base.cra_ctxsize = sizeof(struct pcrypt_aead_ctx);
313
314         inst->alg.init = pcrypt_aead_init_tfm;
315         inst->alg.exit = pcrypt_aead_exit_tfm;
316
317         inst->alg.setkey = pcrypt_aead_setkey;
318         inst->alg.setauthsize = pcrypt_aead_setauthsize;
319         inst->alg.encrypt = pcrypt_aead_encrypt;
320         inst->alg.decrypt = pcrypt_aead_decrypt;
321
322         err = aead_register_instance(tmpl, inst);
323         if (err)
324                 goto out_drop_aead;
325
326 out:
327         return err;
328
329 out_drop_aead:
330         crypto_drop_aead(&ctx->spawn);
331 out_free_inst:
332         kfree(inst);
333         goto out;
334 }
335
336 static int pcrypt_create(struct crypto_template *tmpl, struct rtattr **tb)
337 {
338         struct crypto_attr_type *algt;
339
340         algt = crypto_get_attr_type(tb);
341         if (IS_ERR(algt))
342                 return PTR_ERR(algt);
343
344         switch (algt->type & algt->mask & CRYPTO_ALG_TYPE_MASK) {
345         case CRYPTO_ALG_TYPE_AEAD:
346                 return pcrypt_create_aead(tmpl, tb, algt->type, algt->mask);
347         }
348
349         return -EINVAL;
350 }
351
352 static void pcrypt_free(struct crypto_instance *inst)
353 {
354         struct pcrypt_instance_ctx *ctx = crypto_instance_ctx(inst);
355
356         crypto_drop_aead(&ctx->spawn);
357         kfree(inst);
358 }
359
360 static int pcrypt_cpumask_change_notify(struct notifier_block *self,
361                                         unsigned long val, void *data)
362 {
363         struct padata_pcrypt *pcrypt;
364         struct pcrypt_cpumask *new_mask, *old_mask;
365         struct padata_cpumask *cpumask = (struct padata_cpumask *)data;
366
367         if (!(val & PADATA_CPU_SERIAL))
368                 return 0;
369
370         pcrypt = container_of(self, struct padata_pcrypt, nblock);
371         new_mask = kmalloc(sizeof(*new_mask), GFP_KERNEL);
372         if (!new_mask)
373                 return -ENOMEM;
374         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask->mask, GFP_KERNEL)) {
375                 kfree(new_mask);
376                 return -ENOMEM;
377         }
378
379         old_mask = pcrypt->cb_cpumask;
380
381         cpumask_copy(new_mask->mask, cpumask->cbcpu);
382         rcu_assign_pointer(pcrypt->cb_cpumask, new_mask);
383         synchronize_rcu_bh();
384
385         free_cpumask_var(old_mask->mask);
386         kfree(old_mask);
387         return 0;
388 }
389
390 static int pcrypt_sysfs_add(struct padata_instance *pinst, const char *name)
391 {
392         int ret;
393
394         pinst->kobj.kset = pcrypt_kset;
395         ret = kobject_add(&pinst->kobj, NULL, name);
396         if (!ret)
397                 kobject_uevent(&pinst->kobj, KOBJ_ADD);
398
399         return ret;
400 }
401
402 static int pcrypt_init_padata(struct padata_pcrypt *pcrypt,
403                               const char *name)
404 {
405         int ret = -ENOMEM;
406         struct pcrypt_cpumask *mask;
407
408         get_online_cpus();
409
410         pcrypt->wq = alloc_workqueue("%s", WQ_MEM_RECLAIM | WQ_CPU_INTENSIVE,
411                                      1, name);
412         if (!pcrypt->wq)
413                 goto err;
414
415         pcrypt->pinst = padata_alloc_possible(pcrypt->wq);
416         if (!pcrypt->pinst)
417                 goto err_destroy_workqueue;
418
419         mask = kmalloc(sizeof(*mask), GFP_KERNEL);
420         if (!mask)
421                 goto err_free_padata;
422         if (!alloc_cpumask_var(&mask->mask, GFP_KERNEL)) {
423                 kfree(mask);
424                 goto err_free_padata;
425         }
426
427         cpumask_and(mask->mask, cpu_possible_mask, cpu_online_mask);
428         rcu_assign_pointer(pcrypt->cb_cpumask, mask);
429
430         pcrypt->nblock.notifier_call = pcrypt_cpumask_change_notify;
431         ret = padata_register_cpumask_notifier(pcrypt->pinst, &pcrypt->nblock);
432         if (ret)
433                 goto err_free_cpumask;
434
435         ret = pcrypt_sysfs_add(pcrypt->pinst, name);
436         if (ret)
437                 goto err_unregister_notifier;
438
439         put_online_cpus();
440
441         return ret;
442
443 err_unregister_notifier:
444         padata_unregister_cpumask_notifier(pcrypt->pinst, &pcrypt->nblock);
445 err_free_cpumask:
446         free_cpumask_var(mask->mask);
447         kfree(mask);
448 err_free_padata:
449         padata_free(pcrypt->pinst);
450 err_destroy_workqueue:
451         destroy_workqueue(pcrypt->wq);
452 err:
453         put_online_cpus();
454
455         return ret;
456 }
457
458 static void pcrypt_fini_padata(struct padata_pcrypt *pcrypt)
459 {
460         free_cpumask_var(pcrypt->cb_cpumask->mask);
461         kfree(pcrypt->cb_cpumask);
462
463         padata_stop(pcrypt->pinst);
464         padata_unregister_cpumask_notifier(pcrypt->pinst, &pcrypt->nblock);
465         destroy_workqueue(pcrypt->wq);
466         padata_free(pcrypt->pinst);
467 }
468
469 static struct crypto_template pcrypt_tmpl = {
470         .name = "pcrypt",
471         .create = pcrypt_create,
472         .free = pcrypt_free,
473         .module = THIS_MODULE,
474 };
475
476 static int __init pcrypt_init(void)
477 {
478         int err = -ENOMEM;
479
480         pcrypt_kset = kset_create_and_add("pcrypt", NULL, kernel_kobj);
481         if (!pcrypt_kset)
482                 goto err;
483
484         err = pcrypt_init_padata(&pencrypt, "pencrypt");
485         if (err)
486                 goto err_unreg_kset;
487
488         err = pcrypt_init_padata(&pdecrypt, "pdecrypt");
489         if (err)
490                 goto err_deinit_pencrypt;
491
492         padata_start(pencrypt.pinst);
493         padata_start(pdecrypt.pinst);
494
495         return crypto_register_template(&pcrypt_tmpl);
496
497 err_deinit_pencrypt:
498         pcrypt_fini_padata(&pencrypt);
499 err_unreg_kset:
500         kset_unregister(pcrypt_kset);
501 err:
502         return err;
503 }
504
505 static void __exit pcrypt_exit(void)
506 {
507         pcrypt_fini_padata(&pencrypt);
508         pcrypt_fini_padata(&pdecrypt);
509
510         kset_unregister(pcrypt_kset);
511         crypto_unregister_template(&pcrypt_tmpl);
512 }
513
514 module_init(pcrypt_init);
515 module_exit(pcrypt_exit);
516
517 MODULE_LICENSE("GPL");
518 MODULE_AUTHOR("Steffen Klassert <steffen.klassert@secunet.com>");
519 MODULE_DESCRIPTION("Parallel crypto wrapper");
520 MODULE_ALIAS_CRYPTO("pcrypt");