95f5160df27f0f3c12d9a9c978a07c77d5e724d9
[linux-2.6.git] / arch / s390 / crypto / crypt_s390.h
1 /*
2  * Cryptographic API.
3  *
4  * Support for s390 cryptographic instructions.
5  *
6  *   Copyright IBM Corp. 2003,2007
7  *   Author(s): Thomas Spatzier
8  *              Jan Glauber (jan.glauber@de.ibm.com)
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
11  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
12  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
13  * any later version.
14  *
15  */
16 #ifndef _CRYPTO_ARCH_S390_CRYPT_S390_H
17 #define _CRYPTO_ARCH_S390_CRYPT_S390_H
18
19 #include <asm/errno.h>
20
21 #define CRYPT_S390_OP_MASK 0xFF00
22 #define CRYPT_S390_FUNC_MASK 0x00FF
23
24 #define CRYPT_S390_PRIORITY 300
25 #define CRYPT_S390_COMPOSITE_PRIORITY 400
26
27 /* s390 cryptographic operations */
28 enum crypt_s390_operations {
29         CRYPT_S390_KM   = 0x0100,
30         CRYPT_S390_KMC  = 0x0200,
31         CRYPT_S390_KIMD = 0x0300,
32         CRYPT_S390_KLMD = 0x0400,
33         CRYPT_S390_KMAC = 0x0500
34 };
35
36 /*
37  * function codes for KM (CIPHER MESSAGE) instruction
38  * 0x80 is the decipher modifier bit
39  */
40 enum crypt_s390_km_func {
41         KM_QUERY            = CRYPT_S390_KM | 0x0,
42         KM_DEA_ENCRYPT      = CRYPT_S390_KM | 0x1,
43         KM_DEA_DECRYPT      = CRYPT_S390_KM | 0x1 | 0x80,
44         KM_TDEA_128_ENCRYPT = CRYPT_S390_KM | 0x2,
45         KM_TDEA_128_DECRYPT = CRYPT_S390_KM | 0x2 | 0x80,
46         KM_TDEA_192_ENCRYPT = CRYPT_S390_KM | 0x3,
47         KM_TDEA_192_DECRYPT = CRYPT_S390_KM | 0x3 | 0x80,
48         KM_AES_128_ENCRYPT  = CRYPT_S390_KM | 0x12,
49         KM_AES_128_DECRYPT  = CRYPT_S390_KM | 0x12 | 0x80,
50         KM_AES_192_ENCRYPT  = CRYPT_S390_KM | 0x13,
51         KM_AES_192_DECRYPT  = CRYPT_S390_KM | 0x13 | 0x80,
52         KM_AES_256_ENCRYPT  = CRYPT_S390_KM | 0x14,
53         KM_AES_256_DECRYPT  = CRYPT_S390_KM | 0x14 | 0x80,
54 };
55
56 /*
57  * function codes for KMC (CIPHER MESSAGE WITH CHAINING)
58  * instruction
59  */
60 enum crypt_s390_kmc_func {
61         KMC_QUERY            = CRYPT_S390_KMC | 0x0,
62         KMC_DEA_ENCRYPT      = CRYPT_S390_KMC | 0x1,
63         KMC_DEA_DECRYPT      = CRYPT_S390_KMC | 0x1 | 0x80,
64         KMC_TDEA_128_ENCRYPT = CRYPT_S390_KMC | 0x2,
65         KMC_TDEA_128_DECRYPT = CRYPT_S390_KMC | 0x2 | 0x80,
66         KMC_TDEA_192_ENCRYPT = CRYPT_S390_KMC | 0x3,
67         KMC_TDEA_192_DECRYPT = CRYPT_S390_KMC | 0x3 | 0x80,
68         KMC_AES_128_ENCRYPT  = CRYPT_S390_KMC | 0x12,
69         KMC_AES_128_DECRYPT  = CRYPT_S390_KMC | 0x12 | 0x80,
70         KMC_AES_192_ENCRYPT  = CRYPT_S390_KMC | 0x13,
71         KMC_AES_192_DECRYPT  = CRYPT_S390_KMC | 0x13 | 0x80,
72         KMC_AES_256_ENCRYPT  = CRYPT_S390_KMC | 0x14,
73         KMC_AES_256_DECRYPT  = CRYPT_S390_KMC | 0x14 | 0x80,
74         KMC_PRNG             = CRYPT_S390_KMC | 0x43,
75 };
76
77 /*
78  * function codes for KIMD (COMPUTE INTERMEDIATE MESSAGE DIGEST)
79  * instruction
80  */
81 enum crypt_s390_kimd_func {
82         KIMD_QUERY   = CRYPT_S390_KIMD | 0,
83         KIMD_SHA_1   = CRYPT_S390_KIMD | 1,
84         KIMD_SHA_256 = CRYPT_S390_KIMD | 2,
85 };
86
87 /*
88  * function codes for KLMD (COMPUTE LAST MESSAGE DIGEST)
89  * instruction
90  */
91 enum crypt_s390_klmd_func {
92         KLMD_QUERY   = CRYPT_S390_KLMD | 0,
93         KLMD_SHA_1   = CRYPT_S390_KLMD | 1,
94         KLMD_SHA_256 = CRYPT_S390_KLMD | 2,
95 };
96
97 /*
98  * function codes for KMAC (COMPUTE MESSAGE AUTHENTICATION CODE)
99  * instruction
100  */
101 enum crypt_s390_kmac_func {
102         KMAC_QUERY    = CRYPT_S390_KMAC | 0,
103         KMAC_DEA      = CRYPT_S390_KMAC | 1,
104         KMAC_TDEA_128 = CRYPT_S390_KMAC | 2,
105         KMAC_TDEA_192 = CRYPT_S390_KMAC | 3
106 };
107
108 /**
109  * crypt_s390_km:
110  * @func: the function code passed to KM; see crypt_s390_km_func
111  * @param: address of parameter block; see POP for details on each func
112  * @dest: address of destination memory area
113  * @src: address of source memory area
114  * @src_len: length of src operand in bytes
115  *
116  * Executes the KM (CIPHER MESSAGE) operation of the CPU.
117  *
118  * Returns -1 for failure, 0 for the query func, number of processed
119  * bytes for encryption/decryption funcs
120  */
121 static inline int crypt_s390_km(long func, void *param,
122                                 u8 *dest, const u8 *src, long src_len)
123 {
124         register long __func asm("0") = func & CRYPT_S390_FUNC_MASK;
125         register void *__param asm("1") = param;
126         register const u8 *__src asm("2") = src;
127         register long __src_len asm("3") = src_len;
128         register u8 *__dest asm("4") = dest;
129         int ret;
130
131         asm volatile(
132                 "0:     .insn   rre,0xb92e0000,%3,%1 \n" /* KM opcode */
133                 "1:     brc     1,0b \n" /* handle partial completion */
134                 "       la      %0,0\n"
135                 "2:\n"
136                 EX_TABLE(0b,2b) EX_TABLE(1b,2b)
137                 : "=d" (ret), "+a" (__src), "+d" (__src_len), "+a" (__dest)
138                 : "d" (__func), "a" (__param), "0" (-1) : "cc", "memory");
139         if (ret < 0)
140                 return ret;
141         return (func & CRYPT_S390_FUNC_MASK) ? src_len - __src_len : __src_len;
142 }
143
144 /**
145  * crypt_s390_kmc:
146  * @func: the function code passed to KM; see crypt_s390_kmc_func
147  * @param: address of parameter block; see POP for details on each func
148  * @dest: address of destination memory area
149  * @src: address of source memory area
150  * @src_len: length of src operand in bytes
151  *
152  * Executes the KMC (CIPHER MESSAGE WITH CHAINING) operation of the CPU.
153  *
154  * Returns -1 for failure, 0 for the query func, number of processed
155  * bytes for encryption/decryption funcs
156  */
157 static inline int crypt_s390_kmc(long func, void *param,
158                                  u8 *dest, const u8 *src, long src_len)
159 {
160         register long __func asm("0") = func & CRYPT_S390_FUNC_MASK;
161         register void *__param asm("1") = param;
162         register const u8 *__src asm("2") = src;
163         register long __src_len asm("3") = src_len;
164         register u8 *__dest asm("4") = dest;
165         int ret;
166
167         asm volatile(
168                 "0:     .insn   rre,0xb92f0000,%3,%1 \n" /* KMC opcode */
169                 "1:     brc     1,0b \n" /* handle partial completion */
170                 "       la      %0,0\n"
171                 "2:\n"
172                 EX_TABLE(0b,2b) EX_TABLE(1b,2b)
173                 : "=d" (ret), "+a" (__src), "+d" (__src_len), "+a" (__dest)
174                 : "d" (__func), "a" (__param), "0" (-1) : "cc", "memory");
175         if (ret < 0)
176                 return ret;
177         return (func & CRYPT_S390_FUNC_MASK) ? src_len - __src_len : __src_len;
178 }
179
180 /**
181  * crypt_s390_kimd:
182  * @func: the function code passed to KM; see crypt_s390_kimd_func
183  * @param: address of parameter block; see POP for details on each func
184  * @src: address of source memory area
185  * @src_len: length of src operand in bytes
186  *
187  * Executes the KIMD (COMPUTE INTERMEDIATE MESSAGE DIGEST) operation
188  * of the CPU.
189  *
190  * Returns -1 for failure, 0 for the query func, number of processed
191  * bytes for digest funcs
192  */
193 static inline int crypt_s390_kimd(long func, void *param,
194                                   const u8 *src, long src_len)
195 {
196         register long __func asm("0") = func & CRYPT_S390_FUNC_MASK;
197         register void *__param asm("1") = param;
198         register const u8 *__src asm("2") = src;
199         register long __src_len asm("3") = src_len;
200         int ret;
201
202         asm volatile(
203                 "0:     .insn   rre,0xb93e0000,%1,%1 \n" /* KIMD opcode */
204                 "1:     brc     1,0b \n" /* handle partial completion */
205                 "       la      %0,0\n"
206                 "2:\n"
207                 EX_TABLE(0b,2b) EX_TABLE(1b,2b)
208                 : "=d" (ret), "+a" (__src), "+d" (__src_len)
209                 : "d" (__func), "a" (__param), "0" (-1) : "cc", "memory");
210         if (ret < 0)
211                 return ret;
212         return (func & CRYPT_S390_FUNC_MASK) ? src_len - __src_len : __src_len;
213 }
214
215 /**
216  * crypt_s390_klmd:
217  * @func: the function code passed to KM; see crypt_s390_klmd_func
218  * @param: address of parameter block; see POP for details on each func
219  * @src: address of source memory area
220  * @src_len: length of src operand in bytes
221  *
222  * Executes the KLMD (COMPUTE LAST MESSAGE DIGEST) operation of the CPU.
223  *
224  * Returns -1 for failure, 0 for the query func, number of processed
225  * bytes for digest funcs
226  */
227 static inline int crypt_s390_klmd(long func, void *param,
228                                   const u8 *src, long src_len)
229 {
230         register long __func asm("0") = func & CRYPT_S390_FUNC_MASK;
231         register void *__param asm("1") = param;
232         register const u8 *__src asm("2") = src;
233         register long __src_len asm("3") = src_len;
234         int ret;
235
236         asm volatile(
237                 "0:     .insn   rre,0xb93f0000,%1,%1 \n" /* KLMD opcode */
238                 "1:     brc     1,0b \n" /* handle partial completion */
239                 "       la      %0,0\n"
240                 "2:\n"
241                 EX_TABLE(0b,2b) EX_TABLE(1b,2b)
242                 : "=d" (ret), "+a" (__src), "+d" (__src_len)
243                 : "d" (__func), "a" (__param), "0" (-1) : "cc", "memory");
244         if (ret < 0)
245                 return ret;
246         return (func & CRYPT_S390_FUNC_MASK) ? src_len - __src_len : __src_len;
247 }
248
249 /**
250  * crypt_s390_kmac:
251  * @func: the function code passed to KM; see crypt_s390_klmd_func
252  * @param: address of parameter block; see POP for details on each func
253  * @src: address of source memory area
254  * @src_len: length of src operand in bytes
255  *
256  * Executes the KMAC (COMPUTE MESSAGE AUTHENTICATION CODE) operation
257  * of the CPU.
258  *
259  * Returns -1 for failure, 0 for the query func, number of processed
260  * bytes for digest funcs
261  */
262 static inline int crypt_s390_kmac(long func, void *param,
263                                   const u8 *src, long src_len)
264 {
265         register long __func asm("0") = func & CRYPT_S390_FUNC_MASK;
266         register void *__param asm("1") = param;
267         register const u8 *__src asm("2") = src;
268         register long __src_len asm("3") = src_len;
269         int ret;
270
271         asm volatile(
272                 "0:     .insn   rre,0xb91e0000,%1,%1 \n" /* KLAC opcode */
273                 "1:     brc     1,0b \n" /* handle partial completion */
274                 "       la      %0,0\n"
275                 "2:\n"
276                 EX_TABLE(0b,2b) EX_TABLE(1b,2b)
277                 : "=d" (ret), "+a" (__src), "+d" (__src_len)
278                 : "d" (__func), "a" (__param), "0" (-1) : "cc", "memory");
279         if (ret < 0)
280                 return ret;
281         return (func & CRYPT_S390_FUNC_MASK) ? src_len - __src_len : __src_len;
282 }
283
284 /**
285  * crypt_s390_func_available:
286  * @func: the function code of the specific function; 0 if op in general
287  *
288  * Tests if a specific crypto function is implemented on the machine.
289  *
290  * Returns 1 if func available; 0 if func or op in general not available
291  */
292 static inline int crypt_s390_func_available(int func)
293 {
294         unsigned char status[16];
295         int ret;
296
297         switch (func & CRYPT_S390_OP_MASK) {
298         case CRYPT_S390_KM:
299                 ret = crypt_s390_km(KM_QUERY, &status, NULL, NULL, 0);
300                 break;
301         case CRYPT_S390_KMC:
302                 ret = crypt_s390_kmc(KMC_QUERY, &status, NULL, NULL, 0);
303                 break;
304         case CRYPT_S390_KIMD:
305                 ret = crypt_s390_kimd(KIMD_QUERY, &status, NULL, 0);
306                 break;
307         case CRYPT_S390_KLMD:
308                 ret = crypt_s390_klmd(KLMD_QUERY, &status, NULL, 0);
309                 break;
310         case CRYPT_S390_KMAC:
311                 ret = crypt_s390_kmac(KMAC_QUERY, &status, NULL, 0);
312                 break;
313         default:
314                 return 0;
315         }
316         if (ret < 0)
317                 return 0;
318         func &= CRYPT_S390_FUNC_MASK;
319         func &= 0x7f;           /* mask modifier bit */
320         return (status[func >> 3] & (0x80 >> (func & 7))) != 0;
321 }
322
323 #endif  /* _CRYPTO_ARCH_S390_CRYPT_S390_H */