drivers/crypto/qce/common.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2012-2014, The Linux Foundation. All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/err.h>
   7 #include <linux/interrupt.h>
   8 #include <linux/types.h>
   9 #include <crypto/scatterwalk.h>
  10 #include <crypto/sha1.h>
  11 #include <crypto/sha2.h>
  12
  13 #include "cipher.h"
  14 #include "common.h"
  15 #include "core.h"
  16 #include "regs-v5.h"
  17 #include "sha.h"
  18
  19 static inline u32 qce_read(struct qce_device *qce, u32 offset)
  20 {
  21         return readl(qce->base + offset);
  22 }
  23
  24 static inline void qce_write(struct qce_device *qce, u32 offset, u32 val)
  25 {
  26         writel(val, qce->base + offset);
  27 }
  28
  29 static inline void qce_write_array(struct qce_device *qce, u32 offset,
  30                                    const u32 *val, unsigned int len)
  31 {
  32         int i;
  33
  34         for (i = 0; i < len; i++)
  35                 qce_write(qce, offset + i * sizeof(u32), val[i]);
  36 }
  37
  38 static inline void
  39 qce_clear_array(struct qce_device *qce, u32 offset, unsigned int len)
  40 {
  41         int i;
  42
  43         for (i = 0; i < len; i++)
  44                 qce_write(qce, offset + i * sizeof(u32), 0);
  45 }
  46
  47 static u32 qce_config_reg(struct qce_device *qce, int little)
  48 {
  49         u32 beats = (qce->burst_size >> 3) - 1;
  50         u32 pipe_pair = qce->pipe_pair_id;
  51         u32 config;
  52
  53         config = (beats << REQ_SIZE_SHIFT) & REQ_SIZE_MASK;
  54         config |= BIT(MASK_DOUT_INTR_SHIFT) | BIT(MASK_DIN_INTR_SHIFT) |
  55                   BIT(MASK_OP_DONE_INTR_SHIFT) | BIT(MASK_ERR_INTR_SHIFT);
  56         config |= (pipe_pair << PIPE_SET_SELECT_SHIFT) & PIPE_SET_SELECT_MASK;
  57         config &= ~HIGH_SPD_EN_N_SHIFT;
  58
  59         if (little)
  60                 config |= BIT(LITTLE_ENDIAN_MODE_SHIFT);
  61
  62         return config;
  63 }
  64
  65 void qce_cpu_to_be32p_array(__be32 *dst, const u8 *src, unsigned int len)
  66 {
  67         __be32 *d = dst;
  68         const u8 *s = src;
  69         unsigned int n;
  70
  71         n = len / sizeof(u32);
  72         for (; n > 0; n--) {
  73                 *d = cpu_to_be32p((const __u32 *) s);
  74                 s += sizeof(__u32);
  75                 d++;
  76         }
  77 }
  78
  79 static void qce_setup_config(struct qce_device *qce)
  80 {
  81         u32 config;
  82
  83         /* get big endianness */
  84         config = qce_config_reg(qce, 0);
  85
  86         /* clear status */
  87         qce_write(qce, REG_STATUS, 0);
  88         qce_write(qce, REG_CONFIG, config);
  89 }
  90
  91 static inline void qce_crypto_go(struct qce_device *qce)
  92 {
  93         qce_write(qce, REG_GOPROC, BIT(GO_SHIFT) | BIT(RESULTS_DUMP_SHIFT));
  94 }
  95
  96 #ifdef CONFIG_CRYPTO_DEV_QCE_SHA
  97 static u32 qce_auth_cfg(unsigned long flags, u32 key_size)
  98 {
  99         u32 cfg = 0;
 100
 101         if (IS_AES(flags) && (IS_CCM(flags) || IS_CMAC(flags)))
 102                 cfg |= AUTH_ALG_AES << AUTH_ALG_SHIFT;
 103         else
 104                 cfg |= AUTH_ALG_SHA << AUTH_ALG_SHIFT;
 105
 106         if (IS_CCM(flags) || IS_CMAC(flags)) {
 107                 if (key_size == AES_KEYSIZE_128)
 108                         cfg |= AUTH_KEY_SZ_AES128 << AUTH_KEY_SIZE_SHIFT;
 109                 else if (key_size == AES_KEYSIZE_256)
 110                         cfg |= AUTH_KEY_SZ_AES256 << AUTH_KEY_SIZE_SHIFT;
 111         }
 112
 113         if (IS_SHA1(flags) || IS_SHA1_HMAC(flags))
 114                 cfg |= AUTH_SIZE_SHA1 << AUTH_SIZE_SHIFT;
 115         else if (IS_SHA256(flags) || IS_SHA256_HMAC(flags))
 116                 cfg |= AUTH_SIZE_SHA256 << AUTH_SIZE_SHIFT;
 117         else if (IS_CMAC(flags))
 118                 cfg |= AUTH_SIZE_ENUM_16_BYTES << AUTH_SIZE_SHIFT;
 119
 120         if (IS_SHA1(flags) || IS_SHA256(flags))
 121                 cfg |= AUTH_MODE_HASH << AUTH_MODE_SHIFT;
 122         else if (IS_SHA1_HMAC(flags) || IS_SHA256_HMAC(flags) ||
 123                  IS_CBC(flags) || IS_CTR(flags))
 124                 cfg |= AUTH_MODE_HMAC << AUTH_MODE_SHIFT;
 125         else if (IS_AES(flags) && IS_CCM(flags))
 126                 cfg |= AUTH_MODE_CCM << AUTH_MODE_SHIFT;
 127         else if (IS_AES(flags) && IS_CMAC(flags))
 128                 cfg |= AUTH_MODE_CMAC << AUTH_MODE_SHIFT;
 129
 130         if (IS_SHA(flags) || IS_SHA_HMAC(flags))
 131                 cfg |= AUTH_POS_BEFORE << AUTH_POS_SHIFT;
 132
 133         if (IS_CCM(flags))
 134                 cfg |= QCE_MAX_NONCE_WORDS << AUTH_NONCE_NUM_WORDS_SHIFT;
 135
 136         if (IS_CBC(flags) || IS_CTR(flags) || IS_CCM(flags) ||
 137             IS_CMAC(flags))
 138                 cfg |= BIT(AUTH_LAST_SHIFT) | BIT(AUTH_FIRST_SHIFT);
 139
 140         return cfg;
 141 }
 142
 143 static int qce_setup_regs_ahash(struct crypto_async_request *async_req)
 144 {
 145         struct ahash_request *req = ahash_request_cast(async_req);
 146         struct crypto_ahash *ahash = __crypto_ahash_cast(async_req->tfm);
 147         struct qce_sha_reqctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
 148         struct qce_alg_template *tmpl = to_ahash_tmpl(async_req->tfm);
 149         struct qce_device *qce = tmpl->qce;
 150         unsigned int digestsize = crypto_ahash_digestsize(ahash);
 151         unsigned int blocksize = crypto_tfm_alg_blocksize(async_req->tfm);
 152         __be32 auth[SHA256_DIGEST_SIZE / sizeof(__be32)] = {0};
 153         __be32 mackey[QCE_SHA_HMAC_KEY_SIZE / sizeof(__be32)] = {0};
 154         u32 auth_cfg = 0, config;
 155         unsigned int iv_words;
 156
 157         /* if not the last, the size has to be on the block boundary */
 158         if (!rctx->last_blk && req->nbytes % blocksize)
 159                 return -EINVAL;
 160
 161         qce_setup_config(qce);
 162
 163         if (IS_CMAC(rctx->flags)) {
 164                 qce_write(qce, REG_AUTH_SEG_CFG, 0);
 165                 qce_write(qce, REG_ENCR_SEG_CFG, 0);
 166                 qce_write(qce, REG_ENCR_SEG_SIZE, 0);
 167                 qce_clear_array(qce, REG_AUTH_IV0, 16);
 168                 qce_clear_array(qce, REG_AUTH_KEY0, 16);
 169                 qce_clear_array(qce, REG_AUTH_BYTECNT0, 4);
 170
 171                 auth_cfg = qce_auth_cfg(rctx->flags, rctx->authklen);
 172         }
 173
 174         if (IS_SHA_HMAC(rctx->flags) || IS_CMAC(rctx->flags)) {
 175                 u32 authkey_words = rctx->authklen / sizeof(u32);
 176
 177                 qce_cpu_to_be32p_array(mackey, rctx->authkey, rctx->authklen);
 178                 qce_write_array(qce, REG_AUTH_KEY0, (u32 *)mackey,
 179                                 authkey_words);
 180         }
 181
 182         if (IS_CMAC(rctx->flags))
 183                 goto go_proc;
 184
 185         if (rctx->first_blk)
 186                 memcpy(auth, rctx->digest, digestsize);
 187         else
 188                 qce_cpu_to_be32p_array(auth, rctx->digest, digestsize);
 189
 190         iv_words = (IS_SHA1(rctx->flags) || IS_SHA1_HMAC(rctx->flags)) ? 5 : 8;
 191         qce_write_array(qce, REG_AUTH_IV0, (u32 *)auth, iv_words);
 192
 193         if (rctx->first_blk)
 194                 qce_clear_array(qce, REG_AUTH_BYTECNT0, 4);
 195         else
 196                 qce_write_array(qce, REG_AUTH_BYTECNT0,
 197                                 (u32 *)rctx->byte_count, 2);
 198
 199         auth_cfg = qce_auth_cfg(rctx->flags, 0);
 200
 201         if (rctx->last_blk)
 202                 auth_cfg |= BIT(AUTH_LAST_SHIFT);
 203         else
 204                 auth_cfg &= ~BIT(AUTH_LAST_SHIFT);
 205
 206         if (rctx->first_blk)
 207                 auth_cfg |= BIT(AUTH_FIRST_SHIFT);
 208         else
 209                 auth_cfg &= ~BIT(AUTH_FIRST_SHIFT);
 210
 211 go_proc:
 212         qce_write(qce, REG_AUTH_SEG_CFG, auth_cfg);
 213         qce_write(qce, REG_AUTH_SEG_SIZE, req->nbytes);
 214         qce_write(qce, REG_AUTH_SEG_START, 0);
 215         qce_write(qce, REG_ENCR_SEG_CFG, 0);
 216         qce_write(qce, REG_SEG_SIZE, req->nbytes);
 217
 218         /* get little endianness */
 219         config = qce_config_reg(qce, 1);
 220         qce_write(qce, REG_CONFIG, config);
 221
 222         qce_crypto_go(qce);
 223
 224         return 0;
 225 }
 226 #endif
 227
 228 #ifdef CONFIG_CRYPTO_DEV_QCE_SKCIPHER
 229 static u32 qce_encr_cfg(unsigned long flags, u32 aes_key_size)
 230 {
 231         u32 cfg = 0;
 232
 233         if (IS_AES(flags)) {
 234                 if (aes_key_size == AES_KEYSIZE_128)
 235                         cfg |= ENCR_KEY_SZ_AES128 << ENCR_KEY_SZ_SHIFT;
 236                 else if (aes_key_size == AES_KEYSIZE_256)
 237                         cfg |= ENCR_KEY_SZ_AES256 << ENCR_KEY_SZ_SHIFT;
 238         }
 239
 240         if (IS_AES(flags))
 241                 cfg |= ENCR_ALG_AES << ENCR_ALG_SHIFT;
 242         else if (IS_DES(flags) || IS_3DES(flags))
 243                 cfg |= ENCR_ALG_DES << ENCR_ALG_SHIFT;
 244
 245         if (IS_DES(flags))
 246                 cfg |= ENCR_KEY_SZ_DES << ENCR_KEY_SZ_SHIFT;
 247
 248         if (IS_3DES(flags))
 249                 cfg |= ENCR_KEY_SZ_3DES << ENCR_KEY_SZ_SHIFT;
 250
 251         switch (flags & QCE_MODE_MASK) {
 252         case QCE_MODE_ECB:
 253                 cfg |= ENCR_MODE_ECB << ENCR_MODE_SHIFT;
 254                 break;
 255         case QCE_MODE_CBC:
 256                 cfg |= ENCR_MODE_CBC << ENCR_MODE_SHIFT;
 257                 break;
 258         case QCE_MODE_CTR:
 259                 cfg |= ENCR_MODE_CTR << ENCR_MODE_SHIFT;
 260                 break;
 261         case QCE_MODE_XTS:
 262                 cfg |= ENCR_MODE_XTS << ENCR_MODE_SHIFT;
 263                 break;
 264         case QCE_MODE_CCM:
 265                 cfg |= ENCR_MODE_CCM << ENCR_MODE_SHIFT;
 266                 cfg |= LAST_CCM_XFR << LAST_CCM_SHIFT;
 267                 break;
 268         default:
 269                 return ~0;
 270         }
 271
 272         return cfg;
 273 }
 274
 275 static void qce_xts_swapiv(__be32 *dst, const u8 *src, unsigned int ivsize)
 276 {
 277         u8 swap[QCE_AES_IV_LENGTH];
 278         u32 i, j;
 279
 280         if (ivsize > QCE_AES_IV_LENGTH)
 281                 return;
 282
 283         memset(swap, 0, QCE_AES_IV_LENGTH);
 284
 285         for (i = (QCE_AES_IV_LENGTH - ivsize), j = ivsize - 1;
 286              i < QCE_AES_IV_LENGTH; i++, j--)
 287                 swap[i] = src[j];
 288
 289         qce_cpu_to_be32p_array(dst, swap, QCE_AES_IV_LENGTH);
 290 }
 291
 292 static void qce_xtskey(struct qce_device *qce, const u8 *enckey,
 293                        unsigned int enckeylen, unsigned int cryptlen)
 294 {
 295         u32 xtskey[QCE_MAX_CIPHER_KEY_SIZE / sizeof(u32)] = {0};
 296         unsigned int xtsklen = enckeylen / (2 * sizeof(u32));
 297
 298         qce_cpu_to_be32p_array((__be32 *)xtskey, enckey + enckeylen / 2,
 299                                enckeylen / 2);
 300         qce_write_array(qce, REG_ENCR_XTS_KEY0, xtskey, xtsklen);
 301
 302         /* Set data unit size to cryptlen. Anything else causes
 303          * crypto engine to return back incorrect results.
 304          */
 305         qce_write(qce, REG_ENCR_XTS_DU_SIZE, cryptlen);
 306 }
 307
 308 static int qce_setup_regs_skcipher(struct crypto_async_request *async_req)
 309 {
 310         struct skcipher_request *req = skcipher_request_cast(async_req);
 311         struct qce_cipher_reqctx *rctx = skcipher_request_ctx(req);
 312         struct qce_cipher_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(async_req->tfm);
 313         struct qce_alg_template *tmpl = to_cipher_tmpl(crypto_skcipher_reqtfm(req));
 314         struct qce_device *qce = tmpl->qce;
 315         __be32 enckey[QCE_MAX_CIPHER_KEY_SIZE / sizeof(__be32)] = {0};
 316         __be32 enciv[QCE_MAX_IV_SIZE / sizeof(__be32)] = {0};
 317         unsigned int enckey_words, enciv_words;
 318         unsigned int keylen;
 319         u32 encr_cfg = 0, auth_cfg = 0, config;
 320         unsigned int ivsize = rctx->ivsize;
 321         unsigned long flags = rctx->flags;
 322
 323         qce_setup_config(qce);
 324
 325         if (IS_XTS(flags))
 326                 keylen = ctx->enc_keylen / 2;
 327         else
 328                 keylen = ctx->enc_keylen;
 329
 330         qce_cpu_to_be32p_array(enckey, ctx->enc_key, keylen);
 331         enckey_words = keylen / sizeof(u32);
 332
 333         qce_write(qce, REG_AUTH_SEG_CFG, auth_cfg);
 334
 335         encr_cfg = qce_encr_cfg(flags, keylen);
 336
 337         if (IS_DES(flags)) {
 338                 enciv_words = 2;
 339                 enckey_words = 2;
 340         } else if (IS_3DES(flags)) {
 341                 enciv_words = 2;
 342                 enckey_words = 6;
 343         } else if (IS_AES(flags)) {
 344                 if (IS_XTS(flags))
 345                         qce_xtskey(qce, ctx->enc_key, ctx->enc_keylen,
 346                                    rctx->cryptlen);
 347                 enciv_words = 4;
 348         } else {
 349                 return -EINVAL;
 350         }
 351
 352         qce_write_array(qce, REG_ENCR_KEY0, (u32 *)enckey, enckey_words);
 353
 354         if (!IS_ECB(flags)) {
 355                 if (IS_XTS(flags))
 356                         qce_xts_swapiv(enciv, rctx->iv, ivsize);
 357                 else
 358                         qce_cpu_to_be32p_array(enciv, rctx->iv, ivsize);
 359
 360                 qce_write_array(qce, REG_CNTR0_IV0, (u32 *)enciv, enciv_words);
 361         }
 362
 363         if (IS_ENCRYPT(flags))
 364                 encr_cfg |= BIT(ENCODE_SHIFT);
 365
 366         qce_write(qce, REG_ENCR_SEG_CFG, encr_cfg);
 367         qce_write(qce, REG_ENCR_SEG_SIZE, rctx->cryptlen);
 368         qce_write(qce, REG_ENCR_SEG_START, 0);
 369
 370         if (IS_CTR(flags)) {
 371                 qce_write(qce, REG_CNTR_MASK, ~0);
 372                 qce_write(qce, REG_CNTR_MASK0, ~0);
 373                 qce_write(qce, REG_CNTR_MASK1, ~0);
 374                 qce_write(qce, REG_CNTR_MASK2, ~0);
 375         }
 376
 377         qce_write(qce, REG_SEG_SIZE, rctx->cryptlen);
 378
 379         /* get little endianness */
 380         config = qce_config_reg(qce, 1);
 381         qce_write(qce, REG_CONFIG, config);
 382
 383         qce_crypto_go(qce);
 384
 385         return 0;
 386 }
 387 #endif
 388
 389 int qce_start(struct crypto_async_request *async_req, u32 type)
 390 {
 391         switch (type) {
 392 #ifdef CONFIG_CRYPTO_DEV_QCE_SKCIPHER
 393         case CRYPTO_ALG_TYPE_SKCIPHER:
 394                 return qce_setup_regs_skcipher(async_req);
 395 #endif
 396 #ifdef CONFIG_CRYPTO_DEV_QCE_SHA
 397         case CRYPTO_ALG_TYPE_AHASH:
 398                 return qce_setup_regs_ahash(async_req);
 399 #endif
 400         default:
 401                 return -EINVAL;
 402         }
 403 }
 404
 405 #define STATUS_ERRORS   \
 406                 (BIT(SW_ERR_SHIFT) | BIT(AXI_ERR_SHIFT) | BIT(HSD_ERR_SHIFT))
 407
 408 int qce_check_status(struct qce_device *qce, u32 *status)
 409 {
 410         int ret = 0;
 411
 412         *status = qce_read(qce, REG_STATUS);
 413
 414         /*
 415          * Don't use result dump status. The operation may not be complete.
 416          * Instead, use the status we just read from device. In case, we need to
 417          * use result_status from result dump the result_status needs to be byte
 418          * swapped, since we set the device to little endian.
 419          */
 420         if (*status & STATUS_ERRORS || !(*status & BIT(OPERATION_DONE_SHIFT)))
 421                 ret = -ENXIO;
 422
 423         return ret;
 424 }
 425
 426 void qce_get_version(struct qce_device *qce, u32 *major, u32 *minor, u32 *step)
 427 {
 428         u32 val;
 429
 430         val = qce_read(qce, REG_VERSION);
 431         *major = (val & CORE_MAJOR_REV_MASK) >> CORE_MAJOR_REV_SHIFT;
 432         *minor = (val & CORE_MINOR_REV_MASK) >> CORE_MINOR_REV_SHIFT;
 433         *step = (val & CORE_STEP_REV_MASK) >> CORE_STEP_REV_SHIFT;
 434 }