10888d04bSAndre Przywara // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
20888d04bSAndre Przywara /*
30888d04bSAndre Przywara * Randomness driver for the ARM SMCCC TRNG Firmware Interface
40888d04bSAndre Przywara * https://developer.arm.com/documentation/den0098/latest/
50888d04bSAndre Przywara *
60888d04bSAndre Przywara * Copyright (C) 2020 Arm Ltd.
70888d04bSAndre Przywara *
80888d04bSAndre Przywara * The ARM TRNG firmware interface specifies a protocol to read entropy
90888d04bSAndre Przywara * from a higher exception level, to abstract from any machine specific
100888d04bSAndre Przywara * implemenations and allow easier use in hypervisors.
110888d04bSAndre Przywara *
120888d04bSAndre Przywara * The firmware interface is realised using the SMCCC specification.
130888d04bSAndre Przywara */
140888d04bSAndre Przywara
150888d04bSAndre Przywara #include <linux/bits.h>
160888d04bSAndre Przywara #include <linux/device.h>
170888d04bSAndre Przywara #include <linux/hw_random.h>
180888d04bSAndre Przywara #include <linux/module.h>
190888d04bSAndre Przywara #include <linux/platform_device.h>
200888d04bSAndre Przywara #include <linux/arm-smccc.h>
210888d04bSAndre Przywara
220888d04bSAndre Przywara #ifdef CONFIG_ARM64
230888d04bSAndre Przywara #define ARM_SMCCC_TRNG_RND ARM_SMCCC_TRNG_RND64
240888d04bSAndre Przywara #define MAX_BITS_PER_CALL (3 * 64UL)
250888d04bSAndre Przywara #else
260888d04bSAndre Przywara #define ARM_SMCCC_TRNG_RND ARM_SMCCC_TRNG_RND32
270888d04bSAndre Przywara #define MAX_BITS_PER_CALL (3 * 32UL)
280888d04bSAndre Przywara #endif
290888d04bSAndre Przywara
300888d04bSAndre Przywara /* We don't want to allow the firmware to stall us forever. */
310888d04bSAndre Przywara #define SMCCC_TRNG_MAX_TRIES 20
320888d04bSAndre Przywara
330888d04bSAndre Przywara #define SMCCC_RET_TRNG_INVALID_PARAMETER -2
340888d04bSAndre Przywara #define SMCCC_RET_TRNG_NO_ENTROPY -3
350888d04bSAndre Przywara
copy_from_registers(char * buf,struct arm_smccc_res * res,size_t bytes)360888d04bSAndre Przywara static int copy_from_registers(char *buf, struct arm_smccc_res *res,
370888d04bSAndre Przywara size_t bytes)
380888d04bSAndre Przywara {
390888d04bSAndre Przywara unsigned int chunk, copied;
400888d04bSAndre Przywara
410888d04bSAndre Przywara if (bytes == 0)
420888d04bSAndre Przywara return 0;
430888d04bSAndre Przywara
440888d04bSAndre Przywara chunk = min(bytes, sizeof(long));
450888d04bSAndre Przywara memcpy(buf, &res->a3, chunk);
460888d04bSAndre Przywara copied = chunk;
470888d04bSAndre Przywara if (copied >= bytes)
480888d04bSAndre Przywara return copied;
490888d04bSAndre Przywara
500888d04bSAndre Przywara chunk = min((bytes - copied), sizeof(long));
510888d04bSAndre Przywara memcpy(&buf[copied], &res->a2, chunk);
520888d04bSAndre Przywara copied += chunk;
530888d04bSAndre Przywara if (copied >= bytes)
540888d04bSAndre Przywara return copied;
550888d04bSAndre Przywara
560888d04bSAndre Przywara chunk = min((bytes - copied), sizeof(long));
570888d04bSAndre Przywara memcpy(&buf[copied], &res->a1, chunk);
580888d04bSAndre Przywara
590888d04bSAndre Przywara return copied + chunk;
600888d04bSAndre Przywara }
610888d04bSAndre Przywara
smccc_trng_read(struct hwrng * rng,void * data,size_t max,bool wait)620888d04bSAndre Przywara static int smccc_trng_read(struct hwrng *rng, void *data, size_t max, bool wait)
630888d04bSAndre Przywara {
640888d04bSAndre Przywara struct arm_smccc_res res;
650888d04bSAndre Przywara u8 *buf = data;
660888d04bSAndre Przywara unsigned int copied = 0;
670888d04bSAndre Przywara int tries = 0;
680888d04bSAndre Przywara
690888d04bSAndre Przywara while (copied < max) {
700888d04bSAndre Przywara size_t bits = min_t(size_t, (max - copied) * BITS_PER_BYTE,
710888d04bSAndre Przywara MAX_BITS_PER_CALL);
720888d04bSAndre Przywara
730888d04bSAndre Przywara arm_smccc_1_1_invoke(ARM_SMCCC_TRNG_RND, bits, &res);
740888d04bSAndre Przywara
750888d04bSAndre Przywara switch ((int)res.a0) {
760888d04bSAndre Przywara case SMCCC_RET_SUCCESS:
770888d04bSAndre Przywara copied += copy_from_registers(buf + copied, &res,
780888d04bSAndre Przywara bits / BITS_PER_BYTE);
790888d04bSAndre Przywara tries = 0;
800888d04bSAndre Przywara break;
810888d04bSAndre Przywara case SMCCC_RET_TRNG_NO_ENTROPY:
820888d04bSAndre Przywara if (!wait)
830888d04bSAndre Przywara return copied;
840888d04bSAndre Przywara tries++;
850888d04bSAndre Przywara if (tries >= SMCCC_TRNG_MAX_TRIES)
860888d04bSAndre Przywara return copied;
870888d04bSAndre Przywara cond_resched();
880888d04bSAndre Przywara break;
89*042b4b16SJames Cowgill default:
90*042b4b16SJames Cowgill return -EIO;
910888d04bSAndre Przywara }
920888d04bSAndre Przywara }
930888d04bSAndre Przywara
940888d04bSAndre Przywara return copied;
950888d04bSAndre Przywara }
960888d04bSAndre Przywara
smccc_trng_probe(struct platform_device * pdev)970888d04bSAndre Przywara static int smccc_trng_probe(struct platform_device *pdev)
980888d04bSAndre Przywara {
990888d04bSAndre Przywara struct hwrng *trng;
1000888d04bSAndre Przywara
1010888d04bSAndre Przywara trng = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*trng), GFP_KERNEL);
1020888d04bSAndre Przywara if (!trng)
1030888d04bSAndre Przywara return -ENOMEM;
1040888d04bSAndre Przywara
1050888d04bSAndre Przywara trng->name = "smccc_trng";
1060888d04bSAndre Przywara trng->read = smccc_trng_read;
1070888d04bSAndre Przywara
1080888d04bSAndre Przywara return devm_hwrng_register(&pdev->dev, trng);
1090888d04bSAndre Przywara }
1100888d04bSAndre Przywara
1110888d04bSAndre Przywara static struct platform_driver smccc_trng_driver = {
1120888d04bSAndre Przywara .driver = {
1130888d04bSAndre Przywara .name = "smccc_trng",
1140888d04bSAndre Przywara },
1150888d04bSAndre Przywara .probe = smccc_trng_probe,
1160888d04bSAndre Przywara };
1170888d04bSAndre Przywara module_platform_driver(smccc_trng_driver);
1180888d04bSAndre Przywara
1190888d04bSAndre Przywara MODULE_ALIAS("platform:smccc_trng");
1200888d04bSAndre Przywara MODULE_AUTHOR("Andre Przywara");
1210888d04bSAndre Przywara MODULE_LICENSE("GPL");
122