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