93b98c525b3a9d945893b01621c65ec6adab9298
[linux-2.6.git] / crypto / cryptd.c
1 /*
2  * Software async crypto daemon.
3  *
4  * Copyright (c) 2006 Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
9  * any later version.
10  *
11  */
12
13 #include <crypto/algapi.h>
14 #include <crypto/internal/hash.h>
15 #include <crypto/cryptd.h>
16 #include <linux/err.h>
17 #include <linux/init.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/kthread.h>
20 #include <linux/list.h>
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/mutex.h>
23 #include <linux/scatterlist.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/spinlock.h>
27
28 #define CRYPTD_MAX_QLEN 100
29
30 struct cryptd_state {
31         spinlock_t lock;
32         struct mutex mutex;
33         struct crypto_queue queue;
34         struct task_struct *task;
35 };
36
37 struct cryptd_instance_ctx {
38         struct crypto_spawn spawn;
39         struct cryptd_state *state;
40 };
41
42 struct cryptd_blkcipher_ctx {
43         struct crypto_blkcipher *child;
44 };
45
46 struct cryptd_blkcipher_request_ctx {
47         crypto_completion_t complete;
48 };
49
50 struct cryptd_hash_ctx {
51         struct crypto_hash *child;
52 };
53
54 struct cryptd_hash_request_ctx {
55         crypto_completion_t complete;
56 };
57
58 static inline struct cryptd_state *cryptd_get_state(struct crypto_tfm *tfm)
59 {
60         struct crypto_instance *inst = crypto_tfm_alg_instance(tfm);
61         struct cryptd_instance_ctx *ictx = crypto_instance_ctx(inst);
62         return ictx->state;
63 }
64
65 static int cryptd_blkcipher_setkey(struct crypto_ablkcipher *parent,
66                                    const u8 *key, unsigned int keylen)
67 {
68         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(parent);
69         struct crypto_blkcipher *child = ctx->child;
70         int err;
71
72         crypto_blkcipher_clear_flags(child, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
73         crypto_blkcipher_set_flags(child, crypto_ablkcipher_get_flags(parent) &
74                                           CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
75         err = crypto_blkcipher_setkey(child, key, keylen);
76         crypto_ablkcipher_set_flags(parent, crypto_blkcipher_get_flags(child) &
77                                             CRYPTO_TFM_RES_MASK);
78         return err;
79 }
80
81 static void cryptd_blkcipher_crypt(struct ablkcipher_request *req,
82                                    struct crypto_blkcipher *child,
83                                    int err,
84                                    int (*crypt)(struct blkcipher_desc *desc,
85                                                 struct scatterlist *dst,
86                                                 struct scatterlist *src,
87                                                 unsigned int len))
88 {
89         struct cryptd_blkcipher_request_ctx *rctx;
90         struct blkcipher_desc desc;
91
92         rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
93
94         if (unlikely(err == -EINPROGRESS))
95                 goto out;
96
97         desc.tfm = child;
98         desc.info = req->info;
99         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
100
101         err = crypt(&desc, req->dst, req->src, req->nbytes);
102
103         req->base.complete = rctx->complete;
104
105 out:
106         local_bh_disable();
107         rctx->complete(&req->base, err);
108         local_bh_enable();
109 }
110
111 static void cryptd_blkcipher_encrypt(struct crypto_async_request *req, int err)
112 {
113         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(req->tfm);
114         struct crypto_blkcipher *child = ctx->child;
115
116         cryptd_blkcipher_crypt(ablkcipher_request_cast(req), child, err,
117                                crypto_blkcipher_crt(child)->encrypt);
118 }
119
120 static void cryptd_blkcipher_decrypt(struct crypto_async_request *req, int err)
121 {
122         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(req->tfm);
123         struct crypto_blkcipher *child = ctx->child;
124
125         cryptd_blkcipher_crypt(ablkcipher_request_cast(req), child, err,
126                                crypto_blkcipher_crt(child)->decrypt);
127 }
128
129 static int cryptd_blkcipher_enqueue(struct ablkcipher_request *req,
130                                     crypto_completion_t complete)
131 {
132         struct cryptd_blkcipher_request_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
133         struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(req);
134         struct cryptd_state *state =
135                 cryptd_get_state(crypto_ablkcipher_tfm(tfm));
136         int err;
137
138         rctx->complete = req->base.complete;
139         req->base.complete = complete;
140
141         spin_lock_bh(&state->lock);
142         err = ablkcipher_enqueue_request(&state->queue, req);
143         spin_unlock_bh(&state->lock);
144
145         wake_up_process(state->task);
146         return err;
147 }
148
149 static int cryptd_blkcipher_encrypt_enqueue(struct ablkcipher_request *req)
150 {
151         return cryptd_blkcipher_enqueue(req, cryptd_blkcipher_encrypt);
152 }
153
154 static int cryptd_blkcipher_decrypt_enqueue(struct ablkcipher_request *req)
155 {
156         return cryptd_blkcipher_enqueue(req, cryptd_blkcipher_decrypt);
157 }
158
159 static int cryptd_blkcipher_init_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
160 {
161         struct crypto_instance *inst = crypto_tfm_alg_instance(tfm);
162         struct cryptd_instance_ctx *ictx = crypto_instance_ctx(inst);
163         struct crypto_spawn *spawn = &ictx->spawn;
164         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
165         struct crypto_blkcipher *cipher;
166
167         cipher = crypto_spawn_blkcipher(spawn);
168         if (IS_ERR(cipher))
169                 return PTR_ERR(cipher);
170
171         ctx->child = cipher;
172         tfm->crt_ablkcipher.reqsize =
173                 sizeof(struct cryptd_blkcipher_request_ctx);
174         return 0;
175 }
176
177 static void cryptd_blkcipher_exit_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
178 {
179         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
180         struct cryptd_state *state = cryptd_get_state(tfm);
181         int active;
182
183         mutex_lock(&state->mutex);
184         active = ablkcipher_tfm_in_queue(&state->queue,
185                                          __crypto_ablkcipher_cast(tfm));
186         mutex_unlock(&state->mutex);
187
188         BUG_ON(active);
189
190         crypto_free_blkcipher(ctx->child);
191 }
192
193 static struct crypto_instance *cryptd_alloc_instance(struct crypto_alg *alg,
194                                                      struct cryptd_state *state)
195 {
196         struct crypto_instance *inst;
197         struct cryptd_instance_ctx *ctx;
198         int err;
199
200         inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
201         if (!inst) {
202                 inst = ERR_PTR(-ENOMEM);
203                 goto out;
204         }
205
206         err = -ENAMETOOLONG;
207         if (snprintf(inst->alg.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
208                      "cryptd(%s)", alg->cra_driver_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
209                 goto out_free_inst;
210
211         ctx = crypto_instance_ctx(inst);
212         err = crypto_init_spawn(&ctx->spawn, alg, inst,
213                                 CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_ASYNC);
214         if (err)
215                 goto out_free_inst;
216
217         ctx->state = state;
218
219         memcpy(inst->alg.cra_name, alg->cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME);
220
221         inst->alg.cra_priority = alg->cra_priority + 50;
222         inst->alg.cra_blocksize = alg->cra_blocksize;
223         inst->alg.cra_alignmask = alg->cra_alignmask;
224
225 out:
226         return inst;
227
228 out_free_inst:
229         kfree(inst);
230         inst = ERR_PTR(err);
231         goto out;
232 }
233
234 static struct crypto_instance *cryptd_alloc_blkcipher(
235         struct rtattr **tb, struct cryptd_state *state)
236 {
237         struct crypto_instance *inst;
238         struct crypto_alg *alg;
239
240         alg = crypto_get_attr_alg(tb, CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
241                                   CRYPTO_ALG_TYPE_MASK);
242         if (IS_ERR(alg))
243                 return ERR_CAST(alg);
244
245         inst = cryptd_alloc_instance(alg, state);
246         if (IS_ERR(inst))
247                 goto out_put_alg;
248
249         inst->alg.cra_flags = CRYPTO_ALG_TYPE_ABLKCIPHER | CRYPTO_ALG_ASYNC;
250         inst->alg.cra_type = &crypto_ablkcipher_type;
251
252         inst->alg.cra_ablkcipher.ivsize = alg->cra_blkcipher.ivsize;
253         inst->alg.cra_ablkcipher.min_keysize = alg->cra_blkcipher.min_keysize;
254         inst->alg.cra_ablkcipher.max_keysize = alg->cra_blkcipher.max_keysize;
255
256         inst->alg.cra_ablkcipher.geniv = alg->cra_blkcipher.geniv;
257
258         inst->alg.cra_ctxsize = sizeof(struct cryptd_blkcipher_ctx);
259
260         inst->alg.cra_init = cryptd_blkcipher_init_tfm;
261         inst->alg.cra_exit = cryptd_blkcipher_exit_tfm;
262
263         inst->alg.cra_ablkcipher.setkey = cryptd_blkcipher_setkey;
264         inst->alg.cra_ablkcipher.encrypt = cryptd_blkcipher_encrypt_enqueue;
265         inst->alg.cra_ablkcipher.decrypt = cryptd_blkcipher_decrypt_enqueue;
266
267 out_put_alg:
268         crypto_mod_put(alg);
269         return inst;
270 }
271
272 static int cryptd_hash_init_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
273 {
274         struct crypto_instance *inst = crypto_tfm_alg_instance(tfm);
275         struct cryptd_instance_ctx *ictx = crypto_instance_ctx(inst);
276         struct crypto_spawn *spawn = &ictx->spawn;
277         struct cryptd_hash_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
278         struct crypto_hash *cipher;
279
280         cipher = crypto_spawn_hash(spawn);
281         if (IS_ERR(cipher))
282                 return PTR_ERR(cipher);
283
284         ctx->child = cipher;
285         tfm->crt_ahash.reqsize =
286                 sizeof(struct cryptd_hash_request_ctx);
287         return 0;
288 }
289
290 static void cryptd_hash_exit_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
291 {
292         struct cryptd_hash_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
293         struct cryptd_state *state = cryptd_get_state(tfm);
294         int active;
295
296         mutex_lock(&state->mutex);
297         active = ahash_tfm_in_queue(&state->queue,
298                                 __crypto_ahash_cast(tfm));
299         mutex_unlock(&state->mutex);
300
301         BUG_ON(active);
302
303         crypto_free_hash(ctx->child);
304 }
305
306 static int cryptd_hash_setkey(struct crypto_ahash *parent,
307                                    const u8 *key, unsigned int keylen)
308 {
309         struct cryptd_hash_ctx *ctx   = crypto_ahash_ctx(parent);
310         struct crypto_hash     *child = ctx->child;
311         int err;
312
313         crypto_hash_clear_flags(child, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
314         crypto_hash_set_flags(child, crypto_ahash_get_flags(parent) &
315                                           CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
316         err = crypto_hash_setkey(child, key, keylen);
317         crypto_ahash_set_flags(parent, crypto_hash_get_flags(child) &
318                                             CRYPTO_TFM_RES_MASK);
319         return err;
320 }
321
322 static int cryptd_hash_enqueue(struct ahash_request *req,
323                                 crypto_completion_t complete)
324 {
325         struct cryptd_hash_request_ctx *rctx = ahash_request_ctx(req);
326         struct crypto_ahash *tfm = crypto_ahash_reqtfm(req);
327         struct cryptd_state *state =
328                 cryptd_get_state(crypto_ahash_tfm(tfm));
329         int err;
330
331         rctx->complete = req->base.complete;
332         req->base.complete = complete;
333
334         spin_lock_bh(&state->lock);
335         err = ahash_enqueue_request(&state->queue, req);
336         spin_unlock_bh(&state->lock);
337
338         wake_up_process(state->task);
339         return err;
340 }
341
342 static void cryptd_hash_init(struct crypto_async_request *req_async, int err)
343 {
344         struct cryptd_hash_ctx *ctx   = crypto_tfm_ctx(req_async->tfm);
345         struct crypto_hash     *child = ctx->child;
346         struct ahash_request    *req = ahash_request_cast(req_async);
347         struct cryptd_hash_request_ctx *rctx;
348         struct hash_desc desc;
349
350         rctx = ahash_request_ctx(req);
351
352         if (unlikely(err == -EINPROGRESS))
353                 goto out;
354
355         desc.tfm = child;
356         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
357
358         err = crypto_hash_crt(child)->init(&desc);
359
360         req->base.complete = rctx->complete;
361
362 out:
363         local_bh_disable();
364         rctx->complete(&req->base, err);
365         local_bh_enable();
366 }
367
368 static int cryptd_hash_init_enqueue(struct ahash_request *req)
369 {
370         return cryptd_hash_enqueue(req, cryptd_hash_init);
371 }
372
373 static void cryptd_hash_update(struct crypto_async_request *req_async, int err)
374 {
375         struct cryptd_hash_ctx *ctx   = crypto_tfm_ctx(req_async->tfm);
376         struct crypto_hash     *child = ctx->child;
377         struct ahash_request    *req = ahash_request_cast(req_async);
378         struct cryptd_hash_request_ctx *rctx;
379         struct hash_desc desc;
380
381         rctx = ahash_request_ctx(req);
382
383         if (unlikely(err == -EINPROGRESS))
384                 goto out;
385
386         desc.tfm = child;
387         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
388
389         err = crypto_hash_crt(child)->update(&desc,
390                                                 req->src,
391                                                 req->nbytes);
392
393         req->base.complete = rctx->complete;
394
395 out:
396         local_bh_disable();
397         rctx->complete(&req->base, err);
398         local_bh_enable();
399 }
400
401 static int cryptd_hash_update_enqueue(struct ahash_request *req)
402 {
403         return cryptd_hash_enqueue(req, cryptd_hash_update);
404 }
405
406 static void cryptd_hash_final(struct crypto_async_request *req_async, int err)
407 {
408         struct cryptd_hash_ctx *ctx   = crypto_tfm_ctx(req_async->tfm);
409         struct crypto_hash     *child = ctx->child;
410         struct ahash_request    *req = ahash_request_cast(req_async);
411         struct cryptd_hash_request_ctx *rctx;
412         struct hash_desc desc;
413
414         rctx = ahash_request_ctx(req);
415
416         if (unlikely(err == -EINPROGRESS))
417                 goto out;
418
419         desc.tfm = child;
420         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
421
422         err = crypto_hash_crt(child)->final(&desc, req->result);
423
424         req->base.complete = rctx->complete;
425
426 out:
427         local_bh_disable();
428         rctx->complete(&req->base, err);
429         local_bh_enable();
430 }
431
432 static int cryptd_hash_final_enqueue(struct ahash_request *req)
433 {
434         return cryptd_hash_enqueue(req, cryptd_hash_final);
435 }
436
437 static void cryptd_hash_digest(struct crypto_async_request *req_async, int err)
438 {
439         struct cryptd_hash_ctx *ctx   = crypto_tfm_ctx(req_async->tfm);
440         struct crypto_hash     *child = ctx->child;
441         struct ahash_request    *req = ahash_request_cast(req_async);
442         struct cryptd_hash_request_ctx *rctx;
443         struct hash_desc desc;
444
445         rctx = ahash_request_ctx(req);
446
447         if (unlikely(err == -EINPROGRESS))
448                 goto out;
449
450         desc.tfm = child;
451         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
452
453         err = crypto_hash_crt(child)->digest(&desc,
454                                                 req->src,
455                                                 req->nbytes,
456                                                 req->result);
457
458         req->base.complete = rctx->complete;
459
460 out:
461         local_bh_disable();
462         rctx->complete(&req->base, err);
463         local_bh_enable();
464 }
465
466 static int cryptd_hash_digest_enqueue(struct ahash_request *req)
467 {
468         return cryptd_hash_enqueue(req, cryptd_hash_digest);
469 }
470
471 static struct crypto_instance *cryptd_alloc_hash(
472         struct rtattr **tb, struct cryptd_state *state)
473 {
474         struct crypto_instance *inst;
475         struct crypto_alg *alg;
476
477         alg = crypto_get_attr_alg(tb, CRYPTO_ALG_TYPE_HASH,
478                                   CRYPTO_ALG_TYPE_HASH_MASK);
479         if (IS_ERR(alg))
480                 return ERR_PTR(PTR_ERR(alg));
481
482         inst = cryptd_alloc_instance(alg, state);
483         if (IS_ERR(inst))
484                 goto out_put_alg;
485
486         inst->alg.cra_flags = CRYPTO_ALG_TYPE_AHASH | CRYPTO_ALG_ASYNC;
487         inst->alg.cra_type = &crypto_ahash_type;
488
489         inst->alg.cra_ahash.digestsize = alg->cra_hash.digestsize;
490         inst->alg.cra_ctxsize = sizeof(struct cryptd_hash_ctx);
491
492         inst->alg.cra_init = cryptd_hash_init_tfm;
493         inst->alg.cra_exit = cryptd_hash_exit_tfm;
494
495         inst->alg.cra_ahash.init   = cryptd_hash_init_enqueue;
496         inst->alg.cra_ahash.update = cryptd_hash_update_enqueue;
497         inst->alg.cra_ahash.final  = cryptd_hash_final_enqueue;
498         inst->alg.cra_ahash.setkey = cryptd_hash_setkey;
499         inst->alg.cra_ahash.digest = cryptd_hash_digest_enqueue;
500
501 out_put_alg:
502         crypto_mod_put(alg);
503         return inst;
504 }
505
506 static struct cryptd_state state;
507
508 static struct crypto_instance *cryptd_alloc(struct rtattr **tb)
509 {
510         struct crypto_attr_type *algt;
511
512         algt = crypto_get_attr_type(tb);
513         if (IS_ERR(algt))
514                 return ERR_CAST(algt);
515
516         switch (algt->type & algt->mask & CRYPTO_ALG_TYPE_MASK) {
517         case CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER:
518                 return cryptd_alloc_blkcipher(tb, &state);
519         case CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST:
520                 return cryptd_alloc_hash(tb, &state);
521         }
522
523         return ERR_PTR(-EINVAL);
524 }
525
526 static void cryptd_free(struct crypto_instance *inst)
527 {
528         struct cryptd_instance_ctx *ctx = crypto_instance_ctx(inst);
529
530         crypto_drop_spawn(&ctx->spawn);
531         kfree(inst);
532 }
533
534 static struct crypto_template cryptd_tmpl = {
535         .name = "cryptd",
536         .alloc = cryptd_alloc,
537         .free = cryptd_free,
538         .module = THIS_MODULE,
539 };
540
541 struct cryptd_ablkcipher *cryptd_alloc_ablkcipher(const char *alg_name,
542                                                   u32 type, u32 mask)
543 {
544         char cryptd_alg_name[CRYPTO_MAX_ALG_NAME];
545         struct crypto_ablkcipher *tfm;
546
547         if (snprintf(cryptd_alg_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
548                      "cryptd(%s)", alg_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
549                 return ERR_PTR(-EINVAL);
550         tfm = crypto_alloc_ablkcipher(cryptd_alg_name, type, mask);
551         if (IS_ERR(tfm))
552                 return ERR_CAST(tfm);
553         if (crypto_ablkcipher_tfm(tfm)->__crt_alg->cra_module != THIS_MODULE) {
554                 crypto_free_ablkcipher(tfm);
555                 return ERR_PTR(-EINVAL);
556         }
557
558         return __cryptd_ablkcipher_cast(tfm);
559 }
560 EXPORT_SYMBOL_GPL(cryptd_alloc_ablkcipher);
561
562 struct crypto_blkcipher *cryptd_ablkcipher_child(struct cryptd_ablkcipher *tfm)
563 {
564         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(&tfm->base);
565         return ctx->child;
566 }
567 EXPORT_SYMBOL_GPL(cryptd_ablkcipher_child);
568
569 void cryptd_free_ablkcipher(struct cryptd_ablkcipher *tfm)
570 {
571         crypto_free_ablkcipher(&tfm->base);
572 }
573 EXPORT_SYMBOL_GPL(cryptd_free_ablkcipher);
574
575 static inline int cryptd_create_thread(struct cryptd_state *state,
576                                        int (*fn)(void *data), const char *name)
577 {
578         spin_lock_init(&state->lock);
579         mutex_init(&state->mutex);
580         crypto_init_queue(&state->queue, CRYPTD_MAX_QLEN);
581
582         state->task = kthread_run(fn, state, name);
583         if (IS_ERR(state->task))
584                 return PTR_ERR(state->task);
585
586         return 0;
587 }
588
589 static inline void cryptd_stop_thread(struct cryptd_state *state)
590 {
591         BUG_ON(state->queue.qlen);
592         kthread_stop(state->task);
593 }
594
595 static int cryptd_thread(void *data)
596 {
597         struct cryptd_state *state = data;
598         int stop;
599
600         current->flags |= PF_NOFREEZE;
601
602         do {
603                 struct crypto_async_request *req, *backlog;
604
605                 mutex_lock(&state->mutex);
606                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
607
608                 spin_lock_bh(&state->lock);
609                 backlog = crypto_get_backlog(&state->queue);
610                 req = crypto_dequeue_request(&state->queue);
611                 spin_unlock_bh(&state->lock);
612
613                 stop = kthread_should_stop();
614
615                 if (stop || req) {
616                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
617                         if (req) {
618                                 if (backlog)
619                                         backlog->complete(backlog,
620                                                           -EINPROGRESS);
621                                 req->complete(req, 0);
622                         }
623                 }
624
625                 mutex_unlock(&state->mutex);
626
627                 schedule();
628         } while (!stop);
629
630         return 0;
631 }
632
633 static int __init cryptd_init(void)
634 {
635         int err;
636
637         err = cryptd_create_thread(&state, cryptd_thread, "cryptd");
638         if (err)
639                 return err;
640
641         err = crypto_register_template(&cryptd_tmpl);
642         if (err)
643                 kthread_stop(state.task);
644
645         return err;
646 }
647
648 static void __exit cryptd_exit(void)
649 {
650         cryptd_stop_thread(&state);
651         crypto_unregister_template(&cryptd_tmpl);
652 }
653
654 module_init(cryptd_init);
655 module_exit(cryptd_exit);
656
657 MODULE_LICENSE("GPL");
658 MODULE_DESCRIPTION("Software async crypto daemon");