drivers/char/hw_random/virtio-rng.c

   1 /*
   2  * Randomness driver for virtio
   3  *  Copyright (C) 2007, 2008 Rusty Russell IBM Corporation
   4  *
   5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
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   9  *
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  11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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  14  *
  15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  17  *  Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  18  */
  19
  20 #include <linux/err.h>
  21 #include <linux/hw_random.h>
  22 #include <linux/scatterlist.h>
  23 #include <linux/spinlock.h>
  24 #include <linux/virtio.h>
  25 #include <linux/virtio_rng.h>
  26 #include <linux/module.h>
  27
  28 static DEFINE_IDA(rng_index_ida);
  29
  30 struct virtrng_info {
  31         struct hwrng hwrng;
  32         struct virtqueue *vq;
  33         struct completion have_data;
  34         char name[25];
  35         unsigned int data_avail;
  36         int index;
  37         bool busy;
  38         bool hwrng_register_done;
  39         bool hwrng_removed;
  40 };
  41
  42
  43 static void random_recv_done(struct virtqueue *vq)
  44 {
  45         struct virtrng_info *vi = vq->vdev->priv;
  46
  47         /* We can get spurious callbacks, e.g. shared IRQs + virtio_pci. */
  48         if (!virtqueue_get_buf(vi->vq, &vi->data_avail))
  49                 return;
  50
  51         complete(&vi->have_data);
  52 }
  53
  54 /* The host will fill any buffer we give it with sweet, sweet randomness. */
  55 static void register_buffer(struct virtrng_info *vi, u8 *buf, size_t size)
  56 {
  57         struct scatterlist sg;
  58
  59         sg_init_one(&sg, buf, size);
  60
  61         /* There should always be room for one buffer. */
  62         virtqueue_add_inbuf(vi->vq, &sg, 1, buf, GFP_KERNEL);
  63
  64         virtqueue_kick(vi->vq);
  65 }
  66
  67 static int virtio_read(struct hwrng *rng, void *buf, size_t size, bool wait)
  68 {
  69         int ret;
  70         struct virtrng_info *vi = (struct virtrng_info *)rng->priv;
  71
  72         if (vi->hwrng_removed)
  73                 return -ENODEV;
  74
  75         if (!vi->busy) {
  76                 vi->busy = true;
  77                 init_completion(&vi->have_data);
  78                 register_buffer(vi, buf, size);
  79         }
  80
  81         if (!wait)
  82                 return 0;
  83
  84         ret = wait_for_completion_killable(&vi->have_data);
  85         if (ret < 0)
  86                 return ret;
  87
  88         vi->busy = false;
  89
  90         return vi->data_avail;
  91 }
  92
  93 static void virtio_cleanup(struct hwrng *rng)
  94 {
  95         struct virtrng_info *vi = (struct virtrng_info *)rng->priv;
  96
  97         if (vi->busy)
  98                 wait_for_completion(&vi->have_data);
  99 }
 100
 101 static int probe_common(struct virtio_device *vdev)
 102 {
 103         int err, index;
 104         struct virtrng_info *vi = NULL;
 105
 106         vi = kzalloc(sizeof(struct virtrng_info), GFP_KERNEL);
 107         if (!vi)
 108                 return -ENOMEM;
 109
 110         vi->index = index = ida_simple_get(&rng_index_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
 111         if (index < 0) {
 112                 kfree(vi);
 113                 return index;
 114         }
 115         sprintf(vi->name, "virtio_rng.%d", index);
 116         init_completion(&vi->have_data);
 117
 118         vi->hwrng = (struct hwrng) {
 119                 .read = virtio_read,
 120                 .cleanup = virtio_cleanup,
 121                 .priv = (unsigned long)vi,
 122                 .name = vi->name,
 123                 .quality = 1000,
 124         };
 125         vdev->priv = vi;
 126
 127         /* We expect a single virtqueue. */
 128         vi->vq = virtio_find_single_vq(vdev, random_recv_done, "input");
 129         if (IS_ERR(vi->vq)) {
 130                 err = PTR_ERR(vi->vq);
 131                 vi->vq = NULL;
 132                 kfree(vi);
 133                 ida_simple_remove(&rng_index_ida, index);
 134                 return err;
 135         }
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 static void remove_common(struct virtio_device *vdev)
 141 {
 142         struct virtrng_info *vi = vdev->priv;
 143
 144         vi->hwrng_removed = true;
 145         vi->data_avail = 0;
 146         complete(&vi->have_data);
 147         vdev->config->reset(vdev);
 148         vi->busy = false;
 149         if (vi->hwrng_register_done)
 150                 hwrng_unregister(&vi->hwrng);
 151         vdev->config->del_vqs(vdev);
 152         ida_simple_remove(&rng_index_ida, vi->index);
 153         kfree(vi);
 154 }
 155
 156 static int virtrng_probe(struct virtio_device *vdev)
 157 {
 158         return probe_common(vdev);
 159 }
 160
 161 static void virtrng_remove(struct virtio_device *vdev)
 162 {
 163         remove_common(vdev);
 164 }
 165
 166 static void virtrng_scan(struct virtio_device *vdev)
 167 {
 168         struct virtrng_info *vi = vdev->priv;
 169         int err;
 170
 171         err = hwrng_register(&vi->hwrng);
 172         if (!err)
 173                 vi->hwrng_register_done = true;
 174 }
 175
 176 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 177 static int virtrng_freeze(struct virtio_device *vdev)
 178 {
 179         remove_common(vdev);
 180         return 0;
 181 }
 182
 183 static int virtrng_restore(struct virtio_device *vdev)
 184 {
 185         return probe_common(vdev);
 186 }
 187 #endif
 188
 189 static struct virtio_device_id id_table[] = {
 190         { VIRTIO_ID_RNG, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
 191         { 0 },
 192 };
 193
 194 static struct virtio_driver virtio_rng_driver = {
 195         .driver.name =  KBUILD_MODNAME,
 196         .driver.owner = THIS_MODULE,
 197         .id_table =     id_table,
 198         .probe =        virtrng_probe,
 199         .remove =       virtrng_remove,
 200         .scan =         virtrng_scan,
 201 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 202         .freeze =       virtrng_freeze,
 203         .restore =      virtrng_restore,
 204 #endif
 205 };
 206
 207 module_virtio_driver(virtio_rng_driver);
 208 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
 209 MODULE_DESCRIPTION("Virtio random number driver");
 210 MODULE_LICENSE("GPL");