xref: /openbmc/linux/arch/sparc/crypto/camellia_glue.c (revision 1080362425793f67e36dc690973e13e4a9631b4d)
181658ad0SDavid S. Miller /* Glue code for CAMELLIA encryption optimized for sparc64 crypto opcodes.
281658ad0SDavid S. Miller  *
381658ad0SDavid S. Miller  * Copyright (C) 2012 David S. Miller <davem@davemloft.net>
481658ad0SDavid S. Miller  */
581658ad0SDavid S. Miller 
681658ad0SDavid S. Miller #include <linux/crypto.h>
781658ad0SDavid S. Miller #include <linux/init.h>
881658ad0SDavid S. Miller #include <linux/module.h>
981658ad0SDavid S. Miller #include <linux/mm.h>
1081658ad0SDavid S. Miller #include <linux/types.h>
1181658ad0SDavid S. Miller #include <crypto/algapi.h>
1281658ad0SDavid S. Miller 
1381658ad0SDavid S. Miller #include <asm/fpumacro.h>
1481658ad0SDavid S. Miller #include <asm/pstate.h>
1581658ad0SDavid S. Miller #include <asm/elf.h>
1681658ad0SDavid S. Miller 
17*10803624SDavid S. Miller #include "opcodes.h"
18*10803624SDavid S. Miller 
1981658ad0SDavid S. Miller #define CAMELLIA_MIN_KEY_SIZE        16
2081658ad0SDavid S. Miller #define CAMELLIA_MAX_KEY_SIZE        32
2181658ad0SDavid S. Miller #define CAMELLIA_BLOCK_SIZE          16
2281658ad0SDavid S. Miller #define CAMELLIA_TABLE_BYTE_LEN     272
2381658ad0SDavid S. Miller 
2481658ad0SDavid S. Miller struct camellia_sparc64_ctx {
2581658ad0SDavid S. Miller 	u64 encrypt_key[CAMELLIA_TABLE_BYTE_LEN / sizeof(u64)];
2681658ad0SDavid S. Miller 	u64 decrypt_key[CAMELLIA_TABLE_BYTE_LEN / sizeof(u64)];
2781658ad0SDavid S. Miller 	int key_len;
2881658ad0SDavid S. Miller };
2981658ad0SDavid S. Miller 
3081658ad0SDavid S. Miller extern void camellia_sparc64_key_expand(const u32 *in_key, u64 *encrypt_key,
3181658ad0SDavid S. Miller 					unsigned int key_len, u64 *decrypt_key);
3281658ad0SDavid S. Miller 
3381658ad0SDavid S. Miller static int camellia_set_key(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *_in_key,
3481658ad0SDavid S. Miller 			    unsigned int key_len)
3581658ad0SDavid S. Miller {
3681658ad0SDavid S. Miller 	struct camellia_sparc64_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
3781658ad0SDavid S. Miller 	const u32 *in_key = (const u32 *) _in_key;
3881658ad0SDavid S. Miller 	u32 *flags = &tfm->crt_flags;
3981658ad0SDavid S. Miller 
4081658ad0SDavid S. Miller 	if (key_len != 16 && key_len != 24 && key_len != 32) {
4181658ad0SDavid S. Miller 		*flags |= CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN;
4281658ad0SDavid S. Miller 		return -EINVAL;
4381658ad0SDavid S. Miller 	}
4481658ad0SDavid S. Miller 
4581658ad0SDavid S. Miller 	ctx->key_len = key_len;
4681658ad0SDavid S. Miller 
4781658ad0SDavid S. Miller 	camellia_sparc64_key_expand(in_key, &ctx->encrypt_key[0],
4881658ad0SDavid S. Miller 				    key_len, &ctx->decrypt_key[0]);
4981658ad0SDavid S. Miller 	return 0;
5081658ad0SDavid S. Miller }
5181658ad0SDavid S. Miller 
5281658ad0SDavid S. Miller extern void camellia_sparc64_crypt(const u64 *key, const u32 *input,
5381658ad0SDavid S. Miller 				   u32 *output, unsigned int key_len);
5481658ad0SDavid S. Miller 
5581658ad0SDavid S. Miller static void camellia_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
5681658ad0SDavid S. Miller {
5781658ad0SDavid S. Miller 	struct camellia_sparc64_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
5881658ad0SDavid S. Miller 
5981658ad0SDavid S. Miller 	camellia_sparc64_crypt(&ctx->encrypt_key[0],
6081658ad0SDavid S. Miller 			       (const u32 *) src,
6181658ad0SDavid S. Miller 			       (u32 *) dst, ctx->key_len);
6281658ad0SDavid S. Miller }
6381658ad0SDavid S. Miller 
6481658ad0SDavid S. Miller static void camellia_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *dst, const u8 *src)
6581658ad0SDavid S. Miller {
6681658ad0SDavid S. Miller 	struct camellia_sparc64_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
6781658ad0SDavid S. Miller 
6881658ad0SDavid S. Miller 	camellia_sparc64_crypt(&ctx->decrypt_key[0],
6981658ad0SDavid S. Miller 			       (const u32 *) src,
7081658ad0SDavid S. Miller 			       (u32 *) dst, ctx->key_len);
7181658ad0SDavid S. Miller }
7281658ad0SDavid S. Miller 
7381658ad0SDavid S. Miller extern void camellia_sparc64_load_keys(const u64 *key, unsigned int key_len);
7481658ad0SDavid S. Miller 
7581658ad0SDavid S. Miller typedef void ecb_crypt_op(const u64 *input, u64 *output, unsigned int len,
7681658ad0SDavid S. Miller 			  const u64 *key);
7781658ad0SDavid S. Miller 
7881658ad0SDavid S. Miller extern ecb_crypt_op camellia_sparc64_ecb_crypt_3_grand_rounds;
7981658ad0SDavid S. Miller extern ecb_crypt_op camellia_sparc64_ecb_crypt_4_grand_rounds;
8081658ad0SDavid S. Miller 
8181658ad0SDavid S. Miller #define CAMELLIA_BLOCK_MASK	(~(CAMELLIA_BLOCK_SIZE - 1))
8281658ad0SDavid S. Miller 
8381658ad0SDavid S. Miller static int __ecb_crypt(struct blkcipher_desc *desc,
8481658ad0SDavid S. Miller 		       struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
8581658ad0SDavid S. Miller 		       unsigned int nbytes, bool encrypt)
8681658ad0SDavid S. Miller {
8781658ad0SDavid S. Miller 	struct camellia_sparc64_ctx *ctx = crypto_blkcipher_ctx(desc->tfm);
8881658ad0SDavid S. Miller 	struct blkcipher_walk walk;
8981658ad0SDavid S. Miller 	ecb_crypt_op *op;
9081658ad0SDavid S. Miller 	const u64 *key;
9181658ad0SDavid S. Miller 	int err;
9281658ad0SDavid S. Miller 
9381658ad0SDavid S. Miller 	op = camellia_sparc64_ecb_crypt_3_grand_rounds;
9481658ad0SDavid S. Miller 	if (ctx->key_len != 16)
9581658ad0SDavid S. Miller 		op = camellia_sparc64_ecb_crypt_4_grand_rounds;
9681658ad0SDavid S. Miller 
9781658ad0SDavid S. Miller 	blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
9881658ad0SDavid S. Miller 	err = blkcipher_walk_virt(desc, &walk);
9981658ad0SDavid S. Miller 
10081658ad0SDavid S. Miller 	if (encrypt)
10181658ad0SDavid S. Miller 		key = &ctx->encrypt_key[0];
10281658ad0SDavid S. Miller 	else
10381658ad0SDavid S. Miller 		key = &ctx->decrypt_key[0];
10481658ad0SDavid S. Miller 	camellia_sparc64_load_keys(key, ctx->key_len);
10581658ad0SDavid S. Miller 	while ((nbytes = walk.nbytes)) {
10681658ad0SDavid S. Miller 		unsigned int block_len = nbytes & CAMELLIA_BLOCK_MASK;
10781658ad0SDavid S. Miller 
10881658ad0SDavid S. Miller 		if (likely(block_len)) {
10981658ad0SDavid S. Miller 			const u64 *src64;
11081658ad0SDavid S. Miller 			u64 *dst64;
11181658ad0SDavid S. Miller 
11281658ad0SDavid S. Miller 			src64 = (const u64 *)walk.src.virt.addr;
11381658ad0SDavid S. Miller 			dst64 = (u64 *) walk.dst.virt.addr;
11481658ad0SDavid S. Miller 			op(src64, dst64, block_len, key);
11581658ad0SDavid S. Miller 		}
11681658ad0SDavid S. Miller 		nbytes &= CAMELLIA_BLOCK_SIZE - 1;
11781658ad0SDavid S. Miller 		err = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
11881658ad0SDavid S. Miller 	}
11981658ad0SDavid S. Miller 	fprs_write(0);
12081658ad0SDavid S. Miller 	return err;
12181658ad0SDavid S. Miller }
12281658ad0SDavid S. Miller 
12381658ad0SDavid S. Miller static int ecb_encrypt(struct blkcipher_desc *desc,
12481658ad0SDavid S. Miller 		       struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
12581658ad0SDavid S. Miller 		       unsigned int nbytes)
12681658ad0SDavid S. Miller {
12781658ad0SDavid S. Miller 	return __ecb_crypt(desc, dst, src, nbytes, true);
12881658ad0SDavid S. Miller }
12981658ad0SDavid S. Miller 
13081658ad0SDavid S. Miller static int ecb_decrypt(struct blkcipher_desc *desc,
13181658ad0SDavid S. Miller 		       struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
13281658ad0SDavid S. Miller 		       unsigned int nbytes)
13381658ad0SDavid S. Miller {
13481658ad0SDavid S. Miller 	return __ecb_crypt(desc, dst, src, nbytes, false);
13581658ad0SDavid S. Miller }
13681658ad0SDavid S. Miller 
13781658ad0SDavid S. Miller typedef void cbc_crypt_op(const u64 *input, u64 *output, unsigned int len,
13881658ad0SDavid S. Miller 			  const u64 *key, u64 *iv);
13981658ad0SDavid S. Miller 
14081658ad0SDavid S. Miller extern cbc_crypt_op camellia_sparc64_cbc_encrypt_3_grand_rounds;
14181658ad0SDavid S. Miller extern cbc_crypt_op camellia_sparc64_cbc_encrypt_4_grand_rounds;
14281658ad0SDavid S. Miller extern cbc_crypt_op camellia_sparc64_cbc_decrypt_3_grand_rounds;
14381658ad0SDavid S. Miller extern cbc_crypt_op camellia_sparc64_cbc_decrypt_4_grand_rounds;
14481658ad0SDavid S. Miller 
14581658ad0SDavid S. Miller static int cbc_encrypt(struct blkcipher_desc *desc,
14681658ad0SDavid S. Miller 		       struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
14781658ad0SDavid S. Miller 		       unsigned int nbytes)
14881658ad0SDavid S. Miller {
14981658ad0SDavid S. Miller 	struct camellia_sparc64_ctx *ctx = crypto_blkcipher_ctx(desc->tfm);
15081658ad0SDavid S. Miller 	struct blkcipher_walk walk;
15181658ad0SDavid S. Miller 	cbc_crypt_op *op;
15281658ad0SDavid S. Miller 	const u64 *key;
15381658ad0SDavid S. Miller 	int err;
15481658ad0SDavid S. Miller 
15581658ad0SDavid S. Miller 	op = camellia_sparc64_cbc_encrypt_3_grand_rounds;
15681658ad0SDavid S. Miller 	if (ctx->key_len != 16)
15781658ad0SDavid S. Miller 		op = camellia_sparc64_cbc_encrypt_4_grand_rounds;
15881658ad0SDavid S. Miller 
15981658ad0SDavid S. Miller 	blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
16081658ad0SDavid S. Miller 	err = blkcipher_walk_virt(desc, &walk);
16181658ad0SDavid S. Miller 
16281658ad0SDavid S. Miller 	key = &ctx->encrypt_key[0];
16381658ad0SDavid S. Miller 	camellia_sparc64_load_keys(key, ctx->key_len);
16481658ad0SDavid S. Miller 	while ((nbytes = walk.nbytes)) {
16581658ad0SDavid S. Miller 		unsigned int block_len = nbytes & CAMELLIA_BLOCK_MASK;
16681658ad0SDavid S. Miller 
16781658ad0SDavid S. Miller 		if (likely(block_len)) {
16881658ad0SDavid S. Miller 			const u64 *src64;
16981658ad0SDavid S. Miller 			u64 *dst64;
17081658ad0SDavid S. Miller 
17181658ad0SDavid S. Miller 			src64 = (const u64 *)walk.src.virt.addr;
17281658ad0SDavid S. Miller 			dst64 = (u64 *) walk.dst.virt.addr;
17381658ad0SDavid S. Miller 			op(src64, dst64, block_len, key,
17481658ad0SDavid S. Miller 			   (u64 *) walk.iv);
17581658ad0SDavid S. Miller 		}
17681658ad0SDavid S. Miller 		nbytes &= CAMELLIA_BLOCK_SIZE - 1;
17781658ad0SDavid S. Miller 		err = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
17881658ad0SDavid S. Miller 	}
17981658ad0SDavid S. Miller 	fprs_write(0);
18081658ad0SDavid S. Miller 	return err;
18181658ad0SDavid S. Miller }
18281658ad0SDavid S. Miller 
18381658ad0SDavid S. Miller static int cbc_decrypt(struct blkcipher_desc *desc,
18481658ad0SDavid S. Miller 		       struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
18581658ad0SDavid S. Miller 		       unsigned int nbytes)
18681658ad0SDavid S. Miller {
18781658ad0SDavid S. Miller 	struct camellia_sparc64_ctx *ctx = crypto_blkcipher_ctx(desc->tfm);
18881658ad0SDavid S. Miller 	struct blkcipher_walk walk;
18981658ad0SDavid S. Miller 	cbc_crypt_op *op;
19081658ad0SDavid S. Miller 	const u64 *key;
19181658ad0SDavid S. Miller 	int err;
19281658ad0SDavid S. Miller 
19381658ad0SDavid S. Miller 	op = camellia_sparc64_cbc_decrypt_3_grand_rounds;
19481658ad0SDavid S. Miller 	if (ctx->key_len != 16)
19581658ad0SDavid S. Miller 		op = camellia_sparc64_cbc_decrypt_4_grand_rounds;
19681658ad0SDavid S. Miller 
19781658ad0SDavid S. Miller 	blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
19881658ad0SDavid S. Miller 	err = blkcipher_walk_virt(desc, &walk);
19981658ad0SDavid S. Miller 
20081658ad0SDavid S. Miller 	key = &ctx->decrypt_key[0];
20181658ad0SDavid S. Miller 	camellia_sparc64_load_keys(key, ctx->key_len);
20281658ad0SDavid S. Miller 	while ((nbytes = walk.nbytes)) {
20381658ad0SDavid S. Miller 		unsigned int block_len = nbytes & CAMELLIA_BLOCK_MASK;
20481658ad0SDavid S. Miller 
20581658ad0SDavid S. Miller 		if (likely(block_len)) {
20681658ad0SDavid S. Miller 			const u64 *src64;
20781658ad0SDavid S. Miller 			u64 *dst64;
20881658ad0SDavid S. Miller 
20981658ad0SDavid S. Miller 			src64 = (const u64 *)walk.src.virt.addr;
21081658ad0SDavid S. Miller 			dst64 = (u64 *) walk.dst.virt.addr;
21181658ad0SDavid S. Miller 			op(src64, dst64, block_len, key,
21281658ad0SDavid S. Miller 			   (u64 *) walk.iv);
21381658ad0SDavid S. Miller 		}
21481658ad0SDavid S. Miller 		nbytes &= CAMELLIA_BLOCK_SIZE - 1;
21581658ad0SDavid S. Miller 		err = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
21681658ad0SDavid S. Miller 	}
21781658ad0SDavid S. Miller 	fprs_write(0);
21881658ad0SDavid S. Miller 	return err;
21981658ad0SDavid S. Miller }
22081658ad0SDavid S. Miller 
22181658ad0SDavid S. Miller static struct crypto_alg algs[] = { {
22281658ad0SDavid S. Miller 	.cra_name		= "camellia",
22381658ad0SDavid S. Miller 	.cra_driver_name	= "camellia-sparc64",
224*10803624SDavid S. Miller 	.cra_priority		= SPARC_CR_OPCODE_PRIORITY,
22581658ad0SDavid S. Miller 	.cra_flags		= CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
22681658ad0SDavid S. Miller 	.cra_blocksize		= CAMELLIA_BLOCK_SIZE,
22781658ad0SDavid S. Miller 	.cra_ctxsize		= sizeof(struct camellia_sparc64_ctx),
22881658ad0SDavid S. Miller 	.cra_alignmask		= 3,
22981658ad0SDavid S. Miller 	.cra_module		= THIS_MODULE,
23081658ad0SDavid S. Miller 	.cra_u	= {
23181658ad0SDavid S. Miller 		.cipher	= {
23281658ad0SDavid S. Miller 			.cia_min_keysize	= CAMELLIA_MIN_KEY_SIZE,
23381658ad0SDavid S. Miller 			.cia_max_keysize	= CAMELLIA_MAX_KEY_SIZE,
23481658ad0SDavid S. Miller 			.cia_setkey		= camellia_set_key,
23581658ad0SDavid S. Miller 			.cia_encrypt		= camellia_encrypt,
23681658ad0SDavid S. Miller 			.cia_decrypt		= camellia_decrypt
23781658ad0SDavid S. Miller 		}
23881658ad0SDavid S. Miller 	}
23981658ad0SDavid S. Miller }, {
24081658ad0SDavid S. Miller 	.cra_name		= "ecb(camellia)",
24181658ad0SDavid S. Miller 	.cra_driver_name	= "ecb-camellia-sparc64",
242*10803624SDavid S. Miller 	.cra_priority		= SPARC_CR_OPCODE_PRIORITY,
24381658ad0SDavid S. Miller 	.cra_flags		= CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
24481658ad0SDavid S. Miller 	.cra_blocksize		= CAMELLIA_BLOCK_SIZE,
24581658ad0SDavid S. Miller 	.cra_ctxsize		= sizeof(struct camellia_sparc64_ctx),
24681658ad0SDavid S. Miller 	.cra_alignmask		= 7,
24781658ad0SDavid S. Miller 	.cra_type		= &crypto_blkcipher_type,
24881658ad0SDavid S. Miller 	.cra_module		= THIS_MODULE,
24981658ad0SDavid S. Miller 	.cra_u = {
25081658ad0SDavid S. Miller 		.blkcipher = {
25181658ad0SDavid S. Miller 			.min_keysize	= CAMELLIA_MIN_KEY_SIZE,
25281658ad0SDavid S. Miller 			.max_keysize	= CAMELLIA_MAX_KEY_SIZE,
25381658ad0SDavid S. Miller 			.setkey		= camellia_set_key,
25481658ad0SDavid S. Miller 			.encrypt	= ecb_encrypt,
25581658ad0SDavid S. Miller 			.decrypt	= ecb_decrypt,
25681658ad0SDavid S. Miller 		},
25781658ad0SDavid S. Miller 	},
25881658ad0SDavid S. Miller }, {
25981658ad0SDavid S. Miller 	.cra_name		= "cbc(camellia)",
26081658ad0SDavid S. Miller 	.cra_driver_name	= "cbc-camellia-sparc64",
261*10803624SDavid S. Miller 	.cra_priority		= SPARC_CR_OPCODE_PRIORITY,
26281658ad0SDavid S. Miller 	.cra_flags		= CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
26381658ad0SDavid S. Miller 	.cra_blocksize		= CAMELLIA_BLOCK_SIZE,
26481658ad0SDavid S. Miller 	.cra_ctxsize		= sizeof(struct camellia_sparc64_ctx),
26581658ad0SDavid S. Miller 	.cra_alignmask		= 7,
26681658ad0SDavid S. Miller 	.cra_type		= &crypto_blkcipher_type,
26781658ad0SDavid S. Miller 	.cra_module		= THIS_MODULE,
26881658ad0SDavid S. Miller 	.cra_u = {
26981658ad0SDavid S. Miller 		.blkcipher = {
27081658ad0SDavid S. Miller 			.min_keysize	= CAMELLIA_MIN_KEY_SIZE,
27181658ad0SDavid S. Miller 			.max_keysize	= CAMELLIA_MAX_KEY_SIZE,
27281658ad0SDavid S. Miller 			.setkey		= camellia_set_key,
27381658ad0SDavid S. Miller 			.encrypt	= cbc_encrypt,
27481658ad0SDavid S. Miller 			.decrypt	= cbc_decrypt,
27581658ad0SDavid S. Miller 		},
27681658ad0SDavid S. Miller 	},
27781658ad0SDavid S. Miller }
27881658ad0SDavid S. Miller };
27981658ad0SDavid S. Miller 
28081658ad0SDavid S. Miller static bool __init sparc64_has_camellia_opcode(void)
28181658ad0SDavid S. Miller {
28281658ad0SDavid S. Miller 	unsigned long cfr;
28381658ad0SDavid S. Miller 
28481658ad0SDavid S. Miller 	if (!(sparc64_elf_hwcap & HWCAP_SPARC_CRYPTO))
28581658ad0SDavid S. Miller 		return false;
28681658ad0SDavid S. Miller 
28781658ad0SDavid S. Miller 	__asm__ __volatile__("rd %%asr26, %0" : "=r" (cfr));
28881658ad0SDavid S. Miller 	if (!(cfr & CFR_CAMELLIA))
28981658ad0SDavid S. Miller 		return false;
29081658ad0SDavid S. Miller 
29181658ad0SDavid S. Miller 	return true;
29281658ad0SDavid S. Miller }
29381658ad0SDavid S. Miller 
29481658ad0SDavid S. Miller static int __init camellia_sparc64_mod_init(void)
29581658ad0SDavid S. Miller {
29681658ad0SDavid S. Miller 	int i;
29781658ad0SDavid S. Miller 
29881658ad0SDavid S. Miller 	for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(algs); i++)
29981658ad0SDavid S. Miller 		INIT_LIST_HEAD(&algs[i].cra_list);
30081658ad0SDavid S. Miller 
30181658ad0SDavid S. Miller 	if (sparc64_has_camellia_opcode()) {
30281658ad0SDavid S. Miller 		pr_info("Using sparc64 camellia opcodes optimized CAMELLIA implementation\n");
30381658ad0SDavid S. Miller 		return crypto_register_algs(algs, ARRAY_SIZE(algs));
30481658ad0SDavid S. Miller 	}
30581658ad0SDavid S. Miller 	pr_info("sparc64 camellia opcodes not available.\n");
30681658ad0SDavid S. Miller 	return -ENODEV;
30781658ad0SDavid S. Miller }
30881658ad0SDavid S. Miller 
30981658ad0SDavid S. Miller static void __exit camellia_sparc64_mod_fini(void)
31081658ad0SDavid S. Miller {
31181658ad0SDavid S. Miller 	crypto_unregister_algs(algs, ARRAY_SIZE(algs));
31281658ad0SDavid S. Miller }
31381658ad0SDavid S. Miller 
31481658ad0SDavid S. Miller module_init(camellia_sparc64_mod_init);
31581658ad0SDavid S. Miller module_exit(camellia_sparc64_mod_fini);
31681658ad0SDavid S. Miller 
31781658ad0SDavid S. Miller MODULE_LICENSE("GPL");
31881658ad0SDavid S. Miller MODULE_DESCRIPTION("Camellia Cipher Algorithm, sparc64 camellia opcode accelerated");
31981658ad0SDavid S. Miller 
32081658ad0SDavid S. Miller MODULE_ALIAS("aes");
321