[CRYPTO] cryptd: Add software async crypto daemon
[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 <linux/err.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/kthread.h>
18 #include <linux/list.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/mutex.h>
21 #include <linux/scatterlist.h>
22 #include <linux/sched.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/spinlock.h>
25
26 #define CRYPTD_MAX_QLEN 100
27
28 struct cryptd_state {
29         spinlock_t lock;
30         struct mutex mutex;
31         struct crypto_queue queue;
32         struct task_struct *task;
33 };
34
35 struct cryptd_instance_ctx {
36         struct crypto_spawn spawn;
37         struct cryptd_state *state;
38 };
39
40 struct cryptd_blkcipher_ctx {
41         struct crypto_blkcipher *child;
42 };
43
44 struct cryptd_blkcipher_request_ctx {
45         crypto_completion_t complete;
46 };
47
48
49 static inline struct cryptd_state *cryptd_get_state(struct crypto_tfm *tfm)
50 {
51         struct crypto_instance *inst = crypto_tfm_alg_instance(tfm);
52         struct cryptd_instance_ctx *ictx = crypto_instance_ctx(inst);
53         return ictx->state;
54 }
55
56 static int cryptd_blkcipher_setkey(struct crypto_ablkcipher *parent,
57                                    const u8 *key, unsigned int keylen)
58 {
59         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_ablkcipher_ctx(parent);
60         struct crypto_blkcipher *child = ctx->child;
61         int err;
62
63         crypto_blkcipher_clear_flags(child, CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
64         crypto_blkcipher_set_flags(child, crypto_ablkcipher_get_flags(parent) &
65                                           CRYPTO_TFM_REQ_MASK);
66         err = crypto_blkcipher_setkey(child, key, keylen);
67         crypto_ablkcipher_set_flags(parent, crypto_blkcipher_get_flags(child) &
68                                             CRYPTO_TFM_RES_MASK);
69         return err;
70 }
71
72 static void cryptd_blkcipher_crypt(struct ablkcipher_request *req,
73                                    struct crypto_blkcipher *child,
74                                    int err,
75                                    int (*crypt)(struct blkcipher_desc *desc,
76                                                 struct scatterlist *dst,
77                                                 struct scatterlist *src,
78                                                 unsigned int len))
79 {
80         struct cryptd_blkcipher_request_ctx *rctx;
81         struct blkcipher_desc desc;
82
83         rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
84
85         if (unlikely(err == -EINPROGRESS)) {
86                 rctx->complete(&req->base, err);
87                 return;
88         }
89
90         desc.tfm = child;
91         desc.info = req->info;
92         desc.flags = CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP;
93
94         err = crypt(&desc, req->dst, req->src, req->nbytes);
95
96         req->base.complete = rctx->complete;
97
98         local_bh_disable();
99         req->base.complete(&req->base, err);
100         local_bh_enable();
101 }
102
103 static void cryptd_blkcipher_encrypt(struct crypto_async_request *req, int err)
104 {
105         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(req->tfm);
106         struct crypto_blkcipher *child = ctx->child;
107
108         cryptd_blkcipher_crypt(ablkcipher_request_cast(req), child, err,
109                                crypto_blkcipher_crt(child)->encrypt);
110 }
111
112 static void cryptd_blkcipher_decrypt(struct crypto_async_request *req, int err)
113 {
114         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(req->tfm);
115         struct crypto_blkcipher *child = ctx->child;
116
117         cryptd_blkcipher_crypt(ablkcipher_request_cast(req), child, err,
118                                crypto_blkcipher_crt(child)->decrypt);
119 }
120
121 static int cryptd_blkcipher_enqueue(struct ablkcipher_request *req,
122                                     crypto_completion_t complete)
123 {
124         struct cryptd_blkcipher_request_ctx *rctx = ablkcipher_request_ctx(req);
125         struct crypto_ablkcipher *tfm = crypto_ablkcipher_reqtfm(req);
126         struct cryptd_state *state =
127                 cryptd_get_state(crypto_ablkcipher_tfm(tfm));
128         int err;
129
130         rctx->complete = req->base.complete;
131         req->base.complete = complete;
132
133         spin_lock_bh(&state->lock);
134         err = ablkcipher_enqueue_request(crypto_ablkcipher_alg(tfm), req);
135         spin_unlock_bh(&state->lock);
136
137         wake_up_process(state->task);
138         return err;
139 }
140
141 static int cryptd_blkcipher_encrypt_enqueue(struct ablkcipher_request *req)
142 {
143         return cryptd_blkcipher_enqueue(req, cryptd_blkcipher_encrypt);
144 }
145
146 static int cryptd_blkcipher_decrypt_enqueue(struct ablkcipher_request *req)
147 {
148         return cryptd_blkcipher_enqueue(req, cryptd_blkcipher_decrypt);
149 }
150
151 static int cryptd_blkcipher_init_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
152 {
153         struct crypto_instance *inst = crypto_tfm_alg_instance(tfm);
154         struct cryptd_instance_ctx *ictx = crypto_instance_ctx(inst);
155         struct crypto_spawn *spawn = &ictx->spawn;
156         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
157         struct crypto_blkcipher *cipher;
158
159         cipher = crypto_spawn_blkcipher(spawn);
160         if (IS_ERR(cipher))
161                 return PTR_ERR(cipher);
162
163         ctx->child = cipher;
164         tfm->crt_ablkcipher.reqsize =
165                 sizeof(struct cryptd_blkcipher_request_ctx);
166         return 0;
167 }
168
169 static void cryptd_blkcipher_exit_tfm(struct crypto_tfm *tfm)
170 {
171         struct cryptd_blkcipher_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
172         struct cryptd_state *state = cryptd_get_state(tfm);
173         int active;
174
175         mutex_lock(&state->mutex);
176         active = ablkcipher_tfm_in_queue(__crypto_ablkcipher_cast(tfm));
177         mutex_unlock(&state->mutex);
178
179         BUG_ON(active);
180
181         crypto_free_blkcipher(ctx->child);
182 }
183
184 static struct crypto_instance *cryptd_alloc_instance(struct crypto_alg *alg,
185                                                      struct cryptd_state *state)
186 {
187         struct crypto_instance *inst;
188         struct cryptd_instance_ctx *ctx;
189         int err;
190
191         inst = kzalloc(sizeof(*inst) + sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
192         if (IS_ERR(inst))
193                 goto out;
194
195         err = -ENAMETOOLONG;
196         if (snprintf(inst->alg.cra_driver_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME,
197                      "cryptd(%s)", alg->cra_driver_name) >= CRYPTO_MAX_ALG_NAME)
198                 goto out_free_inst;
199
200         ctx = crypto_instance_ctx(inst);
201         err = crypto_init_spawn(&ctx->spawn, alg, inst,
202                                 CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_ASYNC);
203         if (err)
204                 goto out_free_inst;
205
206         ctx->state = state;
207
208         memcpy(inst->alg.cra_name, alg->cra_name, CRYPTO_MAX_ALG_NAME);
209
210         inst->alg.cra_priority = alg->cra_priority + 50;
211         inst->alg.cra_blocksize = alg->cra_blocksize;
212         inst->alg.cra_alignmask = alg->cra_alignmask;
213
214 out:
215         return inst;
216
217 out_free_inst:
218         kfree(inst);
219         inst = ERR_PTR(err);
220         goto out;
221 }
222
223 static struct crypto_instance *cryptd_alloc_blkcipher(
224         struct rtattr **tb, struct cryptd_state *state)
225 {
226         struct crypto_instance *inst;
227         struct crypto_alg *alg;
228
229         alg = crypto_get_attr_alg(tb, CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
230                                   CRYPTO_ALG_TYPE_MASK | CRYPTO_ALG_ASYNC);
231         if (IS_ERR(alg))
232                 return ERR_PTR(PTR_ERR(alg));
233
234         inst = cryptd_alloc_instance(alg, state);
235         if (IS_ERR(inst))
236                 goto out_put_alg;
237
238         inst->alg.cra_flags = CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER | CRYPTO_ALG_ASYNC;
239         inst->alg.cra_type = &crypto_ablkcipher_type;
240
241         inst->alg.cra_ablkcipher.ivsize = alg->cra_blkcipher.ivsize;
242         inst->alg.cra_ablkcipher.min_keysize = alg->cra_blkcipher.min_keysize;
243         inst->alg.cra_ablkcipher.max_keysize = alg->cra_blkcipher.max_keysize;
244
245         inst->alg.cra_ctxsize = sizeof(struct cryptd_blkcipher_ctx);
246
247         inst->alg.cra_init = cryptd_blkcipher_init_tfm;
248         inst->alg.cra_exit = cryptd_blkcipher_exit_tfm;
249
250         inst->alg.cra_ablkcipher.setkey = cryptd_blkcipher_setkey;
251         inst->alg.cra_ablkcipher.encrypt = cryptd_blkcipher_encrypt_enqueue;
252         inst->alg.cra_ablkcipher.decrypt = cryptd_blkcipher_decrypt_enqueue;
253
254         inst->alg.cra_ablkcipher.queue = &state->queue;
255
256 out_put_alg:
257         crypto_mod_put(alg);
258         return inst;
259 }
260
261 static struct cryptd_state state;
262
263 static struct crypto_instance *cryptd_alloc(struct rtattr **tb)
264 {
265         struct crypto_attr_type *algt;
266
267         algt = crypto_get_attr_type(tb);
268         if (IS_ERR(algt))
269                 return ERR_PTR(PTR_ERR(algt));
270
271         switch (algt->type & algt->mask & CRYPTO_ALG_TYPE_MASK) {
272         case CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER:
273                 return cryptd_alloc_blkcipher(tb, &state);
274         }
275
276         return ERR_PTR(-EINVAL);
277 }
278
279 static void cryptd_free(struct crypto_instance *inst)
280 {
281         struct cryptd_instance_ctx *ctx = crypto_instance_ctx(inst);
282
283         crypto_drop_spawn(&ctx->spawn);
284         kfree(inst);
285 }
286
287 static struct crypto_template cryptd_tmpl = {
288         .name = "cryptd",
289         .alloc = cryptd_alloc,
290         .free = cryptd_free,
291         .module = THIS_MODULE,
292 };
293
294 static inline int cryptd_create_thread(struct cryptd_state *state,
295                                        int (*fn)(void *data), const char *name)
296 {
297         spin_lock_init(&state->lock);
298         mutex_init(&state->mutex);
299         crypto_init_queue(&state->queue, CRYPTD_MAX_QLEN);
300
301         state->task = kthread_create(fn, state, name);
302         if (IS_ERR(state->task))
303                 return PTR_ERR(state->task);
304
305         return 0;
306 }
307
308 static inline void cryptd_stop_thread(struct cryptd_state *state)
309 {
310         BUG_ON(state->queue.qlen);
311         kthread_stop(state->task);
312 }
313
314 static int cryptd_thread(void *data)
315 {
316         struct cryptd_state *state = data;
317         int stop;
318
319         do {
320                 struct crypto_async_request *req, *backlog;
321
322                 mutex_lock(&state->mutex);
323                 __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
324
325                 spin_lock_bh(&state->lock);
326                 backlog = crypto_get_backlog(&state->queue);
327                 req = crypto_dequeue_request(&state->queue);
328                 spin_unlock_bh(&state->lock);
329
330                 stop = kthread_should_stop();
331
332                 if (stop || req) {
333                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
334                         if (req) {
335                                 if (backlog)
336                                         backlog->complete(backlog,
337                                                           -EINPROGRESS);
338                                 req->complete(req, 0);
339                         }
340                 }
341
342                 mutex_unlock(&state->mutex);
343
344                 schedule();
345         } while (!stop);
346
347         return 0;
348 }
349
350 static int __init cryptd_init(void)
351 {
352         int err;
353
354         err = cryptd_create_thread(&state, cryptd_thread, "cryptd");
355         if (err)
356                 return err;
357
358         err = crypto_register_template(&cryptd_tmpl);
359         if (err)
360                 kthread_stop(state.task);
361
362         return err;
363 }
364
365 static void __exit cryptd_exit(void)
366 {
367         cryptd_stop_thread(&state);
368         crypto_unregister_template(&cryptd_tmpl);
369 }
370
371 module_init(cryptd_init);
372 module_exit(cryptd_exit);
373
374 MODULE_LICENSE("GPL");
375 MODULE_DESCRIPTION("Software async crypto daemon");