char/ramoops: included linux/err.h twice
[linux-2.6.git] / drivers / char / random.c
1 /*
2  * random.c -- A strong random number generator
3  *
4  * Copyright Matt Mackall <mpm@selenic.com>, 2003, 2004, 2005
5  *
6  * Copyright Theodore Ts'o, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999.  All
7  * rights reserved.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, and the entire permission notice in its entirety,
14  *    including the disclaimer of warranties.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
19  *    products derived from this software without specific prior
20  *    written permission.
21  *
22  * ALTERNATIVELY, this product may be distributed under the terms of
23  * the GNU General Public License, in which case the provisions of the GPL are
24  * required INSTEAD OF the above restrictions.  (This clause is
25  * necessary due to a potential bad interaction between the GPL and
26  * the restrictions contained in a BSD-style copyright.)
27  *
28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
29  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
30  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, ALL OF
31  * WHICH ARE HEREBY DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE
32  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
33  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT
34  * OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR
35  * BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
36  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
37  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE
38  * USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF NOT ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
39  * DAMAGE.
40  */
41
42 /*
43  * (now, with legal B.S. out of the way.....)
44  *
45  * This routine gathers environmental noise from device drivers, etc.,
46  * and returns good random numbers, suitable for cryptographic use.
47  * Besides the obvious cryptographic uses, these numbers are also good
48  * for seeding TCP sequence numbers, and other places where it is
49  * desirable to have numbers which are not only random, but hard to
50  * predict by an attacker.
51  *
52  * Theory of operation
53  * ===================
54  *
55  * Computers are very predictable devices.  Hence it is extremely hard
56  * to produce truly random numbers on a computer --- as opposed to
57  * pseudo-random numbers, which can easily generated by using a
58  * algorithm.  Unfortunately, it is very easy for attackers to guess
59  * the sequence of pseudo-random number generators, and for some
60  * applications this is not acceptable.  So instead, we must try to
61  * gather "environmental noise" from the computer's environment, which
62  * must be hard for outside attackers to observe, and use that to
63  * generate random numbers.  In a Unix environment, this is best done
64  * from inside the kernel.
65  *
66  * Sources of randomness from the environment include inter-keyboard
67  * timings, inter-interrupt timings from some interrupts, and other
68  * events which are both (a) non-deterministic and (b) hard for an
69  * outside observer to measure.  Randomness from these sources are
70  * added to an "entropy pool", which is mixed using a CRC-like function.
71  * This is not cryptographically strong, but it is adequate assuming
72  * the randomness is not chosen maliciously, and it is fast enough that
73  * the overhead of doing it on every interrupt is very reasonable.
74  * As random bytes are mixed into the entropy pool, the routines keep
75  * an *estimate* of how many bits of randomness have been stored into
76  * the random number generator's internal state.
77  *
78  * When random bytes are desired, they are obtained by taking the SHA
79  * hash of the contents of the "entropy pool".  The SHA hash avoids
80  * exposing the internal state of the entropy pool.  It is believed to
81  * be computationally infeasible to derive any useful information
82  * about the input of SHA from its output.  Even if it is possible to
83  * analyze SHA in some clever way, as long as the amount of data
84  * returned from the generator is less than the inherent entropy in
85  * the pool, the output data is totally unpredictable.  For this
86  * reason, the routine decreases its internal estimate of how many
87  * bits of "true randomness" are contained in the entropy pool as it
88  * outputs random numbers.
89  *
90  * If this estimate goes to zero, the routine can still generate
91  * random numbers; however, an attacker may (at least in theory) be
92  * able to infer the future output of the generator from prior
93  * outputs.  This requires successful cryptanalysis of SHA, which is
94  * not believed to be feasible, but there is a remote possibility.
95  * Nonetheless, these numbers should be useful for the vast majority
96  * of purposes.
97  *
98  * Exported interfaces ---- output
99  * ===============================
100  *
101  * There are three exported interfaces; the first is one designed to
102  * be used from within the kernel:
103  *
104  *      void get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
105  *
106  * This interface will return the requested number of random bytes,
107  * and place it in the requested buffer.
108  *
109  * The two other interfaces are two character devices /dev/random and
110  * /dev/urandom.  /dev/random is suitable for use when very high
111  * quality randomness is desired (for example, for key generation or
112  * one-time pads), as it will only return a maximum of the number of
113  * bits of randomness (as estimated by the random number generator)
114  * contained in the entropy pool.
115  *
116  * The /dev/urandom device does not have this limit, and will return
117  * as many bytes as are requested.  As more and more random bytes are
118  * requested without giving time for the entropy pool to recharge,
119  * this will result in random numbers that are merely cryptographically
120  * strong.  For many applications, however, this is acceptable.
121  *
122  * Exported interfaces ---- input
123  * ==============================
124  *
125  * The current exported interfaces for gathering environmental noise
126  * from the devices are:
127  *
128  *      void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
129  *                                unsigned int value);
130  *      void add_interrupt_randomness(int irq);
131  *      void add_disk_randomness(struct gendisk *disk);
132  *
133  * add_input_randomness() uses the input layer interrupt timing, as well as
134  * the event type information from the hardware.
135  *
136  * add_interrupt_randomness() uses the inter-interrupt timing as random
137  * inputs to the entropy pool.  Note that not all interrupts are good
138  * sources of randomness!  For example, the timer interrupts is not a
139  * good choice, because the periodicity of the interrupts is too
140  * regular, and hence predictable to an attacker.  Network Interface
141  * Controller interrupts are a better measure, since the timing of the
142  * NIC interrupts are more unpredictable.
143  *
144  * add_disk_randomness() uses what amounts to the seek time of block
145  * layer request events, on a per-disk_devt basis, as input to the
146  * entropy pool. Note that high-speed solid state drives with very low
147  * seek times do not make for good sources of entropy, as their seek
148  * times are usually fairly consistent.
149  *
150  * All of these routines try to estimate how many bits of randomness a
151  * particular randomness source.  They do this by keeping track of the
152  * first and second order deltas of the event timings.
153  *
154  * Ensuring unpredictability at system startup
155  * ============================================
156  *
157  * When any operating system starts up, it will go through a sequence
158  * of actions that are fairly predictable by an adversary, especially
159  * if the start-up does not involve interaction with a human operator.
160  * This reduces the actual number of bits of unpredictability in the
161  * entropy pool below the value in entropy_count.  In order to
162  * counteract this effect, it helps to carry information in the
163  * entropy pool across shut-downs and start-ups.  To do this, put the
164  * following lines an appropriate script which is run during the boot
165  * sequence:
166  *
167  *      echo "Initializing random number generator..."
168  *      random_seed=/var/run/random-seed
169  *      # Carry a random seed from start-up to start-up
170  *      # Load and then save the whole entropy pool
171  *      if [ -f $random_seed ]; then
172  *              cat $random_seed >/dev/urandom
173  *      else
174  *              touch $random_seed
175  *      fi
176  *      chmod 600 $random_seed
177  *      dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=512
178  *
179  * and the following lines in an appropriate script which is run as
180  * the system is shutdown:
181  *
182  *      # Carry a random seed from shut-down to start-up
183  *      # Save the whole entropy pool
184  *      echo "Saving random seed..."
185  *      random_seed=/var/run/random-seed
186  *      touch $random_seed
187  *      chmod 600 $random_seed
188  *      dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=512
189  *
190  * For example, on most modern systems using the System V init
191  * scripts, such code fragments would be found in
192  * /etc/rc.d/init.d/random.  On older Linux systems, the correct script
193  * location might be in /etc/rcb.d/rc.local or /etc/rc.d/rc.0.
194  *
195  * Effectively, these commands cause the contents of the entropy pool
196  * to be saved at shut-down time and reloaded into the entropy pool at
197  * start-up.  (The 'dd' in the addition to the bootup script is to
198  * make sure that /etc/random-seed is different for every start-up,
199  * even if the system crashes without executing rc.0.)  Even with
200  * complete knowledge of the start-up activities, predicting the state
201  * of the entropy pool requires knowledge of the previous history of
202  * the system.
203  *
204  * Configuring the /dev/random driver under Linux
205  * ==============================================
206  *
207  * The /dev/random driver under Linux uses minor numbers 8 and 9 of
208  * the /dev/mem major number (#1).  So if your system does not have
209  * /dev/random and /dev/urandom created already, they can be created
210  * by using the commands:
211  *
212  *      mknod /dev/random c 1 8
213  *      mknod /dev/urandom c 1 9
214  *
215  * Acknowledgements:
216  * =================
217  *
218  * Ideas for constructing this random number generator were derived
219  * from Pretty Good Privacy's random number generator, and from private
220  * discussions with Phil Karn.  Colin Plumb provided a faster random
221  * number generator, which speed up the mixing function of the entropy
222  * pool, taken from PGPfone.  Dale Worley has also contributed many
223  * useful ideas and suggestions to improve this driver.
224  *
225  * Any flaws in the design are solely my responsibility, and should
226  * not be attributed to the Phil, Colin, or any of authors of PGP.
227  *
228  * Further background information on this topic may be obtained from
229  * RFC 1750, "Randomness Recommendations for Security", by Donald
230  * Eastlake, Steve Crocker, and Jeff Schiller.
231  */
232
233 #include <linux/utsname.h>
234 #include <linux/module.h>
235 #include <linux/kernel.h>
236 #include <linux/major.h>
237 #include <linux/string.h>
238 #include <linux/fcntl.h>
239 #include <linux/slab.h>
240 #include <linux/random.h>
241 #include <linux/poll.h>
242 #include <linux/init.h>
243 #include <linux/fs.h>
244 #include <linux/genhd.h>
245 #include <linux/interrupt.h>
246 #include <linux/mm.h>
247 #include <linux/spinlock.h>
248 #include <linux/percpu.h>
249 #include <linux/cryptohash.h>
250 #include <linux/fips.h>
251
252 #ifdef CONFIG_GENERIC_HARDIRQS
253 # include <linux/irq.h>
254 #endif
255
256 #include <asm/processor.h>
257 #include <asm/uaccess.h>
258 #include <asm/irq.h>
259 #include <asm/io.h>
260
261 /*
262  * Configuration information
263  */
264 #define INPUT_POOL_WORDS 128
265 #define OUTPUT_POOL_WORDS 32
266 #define SEC_XFER_SIZE 512
267 #define EXTRACT_SIZE 10
268
269 /*
270  * The minimum number of bits of entropy before we wake up a read on
271  * /dev/random.  Should be enough to do a significant reseed.
272  */
273 static int random_read_wakeup_thresh = 64;
274
275 /*
276  * If the entropy count falls under this number of bits, then we
277  * should wake up processes which are selecting or polling on write
278  * access to /dev/random.
279  */
280 static int random_write_wakeup_thresh = 128;
281
282 /*
283  * When the input pool goes over trickle_thresh, start dropping most
284  * samples to avoid wasting CPU time and reduce lock contention.
285  */
286
287 static int trickle_thresh __read_mostly = INPUT_POOL_WORDS * 28;
288
289 static DEFINE_PER_CPU(int, trickle_count);
290
291 /*
292  * A pool of size .poolwords is stirred with a primitive polynomial
293  * of degree .poolwords over GF(2).  The taps for various sizes are
294  * defined below.  They are chosen to be evenly spaced (minimum RMS
295  * distance from evenly spaced; the numbers in the comments are a
296  * scaled squared error sum) except for the last tap, which is 1 to
297  * get the twisting happening as fast as possible.
298  */
299 static struct poolinfo {
300         int poolwords;
301         int tap1, tap2, tap3, tap4, tap5;
302 } poolinfo_table[] = {
303         /* x^128 + x^103 + x^76 + x^51 +x^25 + x + 1 -- 105 */
304         { 128,  103,    76,     51,     25,     1 },
305         /* x^32 + x^26 + x^20 + x^14 + x^7 + x + 1 -- 15 */
306         { 32,   26,     20,     14,     7,      1 },
307 #if 0
308         /* x^2048 + x^1638 + x^1231 + x^819 + x^411 + x + 1  -- 115 */
309         { 2048, 1638,   1231,   819,    411,    1 },
310
311         /* x^1024 + x^817 + x^615 + x^412 + x^204 + x + 1 -- 290 */
312         { 1024, 817,    615,    412,    204,    1 },
313
314         /* x^1024 + x^819 + x^616 + x^410 + x^207 + x^2 + 1 -- 115 */
315         { 1024, 819,    616,    410,    207,    2 },
316
317         /* x^512 + x^411 + x^308 + x^208 + x^104 + x + 1 -- 225 */
318         { 512,  411,    308,    208,    104,    1 },
319
320         /* x^512 + x^409 + x^307 + x^206 + x^102 + x^2 + 1 -- 95 */
321         { 512,  409,    307,    206,    102,    2 },
322         /* x^512 + x^409 + x^309 + x^205 + x^103 + x^2 + 1 -- 95 */
323         { 512,  409,    309,    205,    103,    2 },
324
325         /* x^256 + x^205 + x^155 + x^101 + x^52 + x + 1 -- 125 */
326         { 256,  205,    155,    101,    52,     1 },
327
328         /* x^128 + x^103 + x^78 + x^51 + x^27 + x^2 + 1 -- 70 */
329         { 128,  103,    78,     51,     27,     2 },
330
331         /* x^64 + x^52 + x^39 + x^26 + x^14 + x + 1 -- 15 */
332         { 64,   52,     39,     26,     14,     1 },
333 #endif
334 };
335
336 #define POOLBITS        poolwords*32
337 #define POOLBYTES       poolwords*4
338
339 /*
340  * For the purposes of better mixing, we use the CRC-32 polynomial as
341  * well to make a twisted Generalized Feedback Shift Reigster
342  *
343  * (See M. Matsumoto & Y. Kurita, 1992.  Twisted GFSR generators.  ACM
344  * Transactions on Modeling and Computer Simulation 2(3):179-194.
345  * Also see M. Matsumoto & Y. Kurita, 1994.  Twisted GFSR generators
346  * II.  ACM Transactions on Mdeling and Computer Simulation 4:254-266)
347  *
348  * Thanks to Colin Plumb for suggesting this.
349  *
350  * We have not analyzed the resultant polynomial to prove it primitive;
351  * in fact it almost certainly isn't.  Nonetheless, the irreducible factors
352  * of a random large-degree polynomial over GF(2) are more than large enough
353  * that periodicity is not a concern.
354  *
355  * The input hash is much less sensitive than the output hash.  All
356  * that we want of it is that it be a good non-cryptographic hash;
357  * i.e. it not produce collisions when fed "random" data of the sort
358  * we expect to see.  As long as the pool state differs for different
359  * inputs, we have preserved the input entropy and done a good job.
360  * The fact that an intelligent attacker can construct inputs that
361  * will produce controlled alterations to the pool's state is not
362  * important because we don't consider such inputs to contribute any
363  * randomness.  The only property we need with respect to them is that
364  * the attacker can't increase his/her knowledge of the pool's state.
365  * Since all additions are reversible (knowing the final state and the
366  * input, you can reconstruct the initial state), if an attacker has
367  * any uncertainty about the initial state, he/she can only shuffle
368  * that uncertainty about, but never cause any collisions (which would
369  * decrease the uncertainty).
370  *
371  * The chosen system lets the state of the pool be (essentially) the input
372  * modulo the generator polymnomial.  Now, for random primitive polynomials,
373  * this is a universal class of hash functions, meaning that the chance
374  * of a collision is limited by the attacker's knowledge of the generator
375  * polynomail, so if it is chosen at random, an attacker can never force
376  * a collision.  Here, we use a fixed polynomial, but we *can* assume that
377  * ###--> it is unknown to the processes generating the input entropy. <-###
378  * Because of this important property, this is a good, collision-resistant
379  * hash; hash collisions will occur no more often than chance.
380  */
381
382 /*
383  * Static global variables
384  */
385 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_read_wait);
386 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
387 static struct fasync_struct *fasync;
388
389 #if 0
390 static bool debug;
391 module_param(debug, bool, 0644);
392 #define DEBUG_ENT(fmt, arg...) do { \
393         if (debug) \
394                 printk(KERN_DEBUG "random %04d %04d %04d: " \
395                 fmt,\
396                 input_pool.entropy_count,\
397                 blocking_pool.entropy_count,\
398                 nonblocking_pool.entropy_count,\
399                 ## arg); } while (0)
400 #else
401 #define DEBUG_ENT(fmt, arg...) do {} while (0)
402 #endif
403
404 /**********************************************************************
405  *
406  * OS independent entropy store.   Here are the functions which handle
407  * storing entropy in an entropy pool.
408  *
409  **********************************************************************/
410
411 struct entropy_store;
412 struct entropy_store {
413         /* read-only data: */
414         struct poolinfo *poolinfo;
415         __u32 *pool;
416         const char *name;
417         struct entropy_store *pull;
418         int limit;
419
420         /* read-write data: */
421         spinlock_t lock;
422         unsigned add_ptr;
423         int entropy_count;
424         int input_rotate;
425         __u8 last_data[EXTRACT_SIZE];
426 };
427
428 static __u32 input_pool_data[INPUT_POOL_WORDS];
429 static __u32 blocking_pool_data[OUTPUT_POOL_WORDS];
430 static __u32 nonblocking_pool_data[OUTPUT_POOL_WORDS];
431
432 static struct entropy_store input_pool = {
433         .poolinfo = &poolinfo_table[0],
434         .name = "input",
435         .limit = 1,
436         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&input_pool.lock),
437         .pool = input_pool_data
438 };
439
440 static struct entropy_store blocking_pool = {
441         .poolinfo = &poolinfo_table[1],
442         .name = "blocking",
443         .limit = 1,
444         .pull = &input_pool,
445         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&blocking_pool.lock),
446         .pool = blocking_pool_data
447 };
448
449 static struct entropy_store nonblocking_pool = {
450         .poolinfo = &poolinfo_table[1],
451         .name = "nonblocking",
452         .pull = &input_pool,
453         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&nonblocking_pool.lock),
454         .pool = nonblocking_pool_data
455 };
456
457 /*
458  * This function adds bytes into the entropy "pool".  It does not
459  * update the entropy estimate.  The caller should call
460  * credit_entropy_bits if this is appropriate.
461  *
462  * The pool is stirred with a primitive polynomial of the appropriate
463  * degree, and then twisted.  We twist by three bits at a time because
464  * it's cheap to do so and helps slightly in the expected case where
465  * the entropy is concentrated in the low-order bits.
466  */
467 static void mix_pool_bytes_extract(struct entropy_store *r, const void *in,
468                                    int nbytes, __u8 out[64])
469 {
470         static __u32 const twist_table[8] = {
471                 0x00000000, 0x3b6e20c8, 0x76dc4190, 0x4db26158,
472                 0xedb88320, 0xd6d6a3e8, 0x9b64c2b0, 0xa00ae278 };
473         unsigned long i, j, tap1, tap2, tap3, tap4, tap5;
474         int input_rotate;
475         int wordmask = r->poolinfo->poolwords - 1;
476         const char *bytes = in;
477         __u32 w;
478         unsigned long flags;
479
480         /* Taps are constant, so we can load them without holding r->lock.  */
481         tap1 = r->poolinfo->tap1;
482         tap2 = r->poolinfo->tap2;
483         tap3 = r->poolinfo->tap3;
484         tap4 = r->poolinfo->tap4;
485         tap5 = r->poolinfo->tap5;
486
487         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
488         input_rotate = r->input_rotate;
489         i = r->add_ptr;
490
491         /* mix one byte at a time to simplify size handling and churn faster */
492         while (nbytes--) {
493                 w = rol32(*bytes++, input_rotate & 31);
494                 i = (i - 1) & wordmask;
495
496                 /* XOR in the various taps */
497                 w ^= r->pool[i];
498                 w ^= r->pool[(i + tap1) & wordmask];
499                 w ^= r->pool[(i + tap2) & wordmask];
500                 w ^= r->pool[(i + tap3) & wordmask];
501                 w ^= r->pool[(i + tap4) & wordmask];
502                 w ^= r->pool[(i + tap5) & wordmask];
503
504                 /* Mix the result back in with a twist */
505                 r->pool[i] = (w >> 3) ^ twist_table[w & 7];
506
507                 /*
508                  * Normally, we add 7 bits of rotation to the pool.
509                  * At the beginning of the pool, add an extra 7 bits
510                  * rotation, so that successive passes spread the
511                  * input bits across the pool evenly.
512                  */
513                 input_rotate += i ? 7 : 14;
514         }
515
516         r->input_rotate = input_rotate;
517         r->add_ptr = i;
518
519         if (out)
520                 for (j = 0; j < 16; j++)
521                         ((__u32 *)out)[j] = r->pool[(i - j) & wordmask];
522
523         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
524 }
525
526 static void mix_pool_bytes(struct entropy_store *r, const void *in, int bytes)
527 {
528        mix_pool_bytes_extract(r, in, bytes, NULL);
529 }
530
531 /*
532  * Credit (or debit) the entropy store with n bits of entropy
533  */
534 static void credit_entropy_bits(struct entropy_store *r, int nbits)
535 {
536         unsigned long flags;
537         int entropy_count;
538
539         if (!nbits)
540                 return;
541
542         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
543
544         DEBUG_ENT("added %d entropy credits to %s\n", nbits, r->name);
545         entropy_count = r->entropy_count;
546         entropy_count += nbits;
547         if (entropy_count < 0) {
548                 DEBUG_ENT("negative entropy/overflow\n");
549                 entropy_count = 0;
550         } else if (entropy_count > r->poolinfo->POOLBITS)
551                 entropy_count = r->poolinfo->POOLBITS;
552         r->entropy_count = entropy_count;
553
554         /* should we wake readers? */
555         if (r == &input_pool && entropy_count >= random_read_wakeup_thresh) {
556                 wake_up_interruptible(&random_read_wait);
557                 kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_IN);
558         }
559         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
560 }
561
562 /*********************************************************************
563  *
564  * Entropy input management
565  *
566  *********************************************************************/
567
568 /* There is one of these per entropy source */
569 struct timer_rand_state {
570         cycles_t last_time;
571         long last_delta, last_delta2;
572         unsigned dont_count_entropy:1;
573 };
574
575 #ifndef CONFIG_GENERIC_HARDIRQS
576
577 static struct timer_rand_state *irq_timer_state[NR_IRQS];
578
579 static struct timer_rand_state *get_timer_rand_state(unsigned int irq)
580 {
581         return irq_timer_state[irq];
582 }
583
584 static void set_timer_rand_state(unsigned int irq,
585                                  struct timer_rand_state *state)
586 {
587         irq_timer_state[irq] = state;
588 }
589
590 #else
591
592 static struct timer_rand_state *get_timer_rand_state(unsigned int irq)
593 {
594         struct irq_desc *desc;
595
596         desc = irq_to_desc(irq);
597
598         return desc->timer_rand_state;
599 }
600
601 static void set_timer_rand_state(unsigned int irq,
602                                  struct timer_rand_state *state)
603 {
604         struct irq_desc *desc;
605
606         desc = irq_to_desc(irq);
607
608         desc->timer_rand_state = state;
609 }
610 #endif
611
612 static struct timer_rand_state input_timer_state;
613
614 /*
615  * This function adds entropy to the entropy "pool" by using timing
616  * delays.  It uses the timer_rand_state structure to make an estimate
617  * of how many bits of entropy this call has added to the pool.
618  *
619  * The number "num" is also added to the pool - it should somehow describe
620  * the type of event which just happened.  This is currently 0-255 for
621  * keyboard scan codes, and 256 upwards for interrupts.
622  *
623  */
624 static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned num)
625 {
626         struct {
627                 long jiffies;
628                 unsigned cycles;
629                 unsigned num;
630         } sample;
631         long delta, delta2, delta3;
632
633         preempt_disable();
634         /* if over the trickle threshold, use only 1 in 4096 samples */
635         if (input_pool.entropy_count > trickle_thresh &&
636             ((__this_cpu_inc_return(trickle_count) - 1) & 0xfff))
637                 goto out;
638
639         sample.jiffies = jiffies;
640
641         /* Use arch random value, fall back to cycles */
642         if (!arch_get_random_int(&sample.cycles))
643                 sample.cycles = get_cycles();
644
645         sample.num = num;
646         mix_pool_bytes(&input_pool, &sample, sizeof(sample));
647
648         /*
649          * Calculate number of bits of randomness we probably added.
650          * We take into account the first, second and third-order deltas
651          * in order to make our estimate.
652          */
653
654         if (!state->dont_count_entropy) {
655                 delta = sample.jiffies - state->last_time;
656                 state->last_time = sample.jiffies;
657
658                 delta2 = delta - state->last_delta;
659                 state->last_delta = delta;
660
661                 delta3 = delta2 - state->last_delta2;
662                 state->last_delta2 = delta2;
663
664                 if (delta < 0)
665                         delta = -delta;
666                 if (delta2 < 0)
667                         delta2 = -delta2;
668                 if (delta3 < 0)
669                         delta3 = -delta3;
670                 if (delta > delta2)
671                         delta = delta2;
672                 if (delta > delta3)
673                         delta = delta3;
674
675                 /*
676                  * delta is now minimum absolute delta.
677                  * Round down by 1 bit on general principles,
678                  * and limit entropy entimate to 12 bits.
679                  */
680                 credit_entropy_bits(&input_pool,
681                                     min_t(int, fls(delta>>1), 11));
682         }
683 out:
684         preempt_enable();
685 }
686
687 void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
688                                  unsigned int value)
689 {
690         static unsigned char last_value;
691
692         /* ignore autorepeat and the like */
693         if (value == last_value)
694                 return;
695
696         DEBUG_ENT("input event\n");
697         last_value = value;
698         add_timer_randomness(&input_timer_state,
699                              (type << 4) ^ code ^ (code >> 4) ^ value);
700 }
701 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_input_randomness);
702
703 void add_interrupt_randomness(int irq)
704 {
705         struct timer_rand_state *state;
706
707         state = get_timer_rand_state(irq);
708
709         if (state == NULL)
710                 return;
711
712         DEBUG_ENT("irq event %d\n", irq);
713         add_timer_randomness(state, 0x100 + irq);
714 }
715
716 #ifdef CONFIG_BLOCK
717 void add_disk_randomness(struct gendisk *disk)
718 {
719         if (!disk || !disk->random)
720                 return;
721         /* first major is 1, so we get >= 0x200 here */
722         DEBUG_ENT("disk event %d:%d\n",
723                   MAJOR(disk_devt(disk)), MINOR(disk_devt(disk)));
724
725         add_timer_randomness(disk->random, 0x100 + disk_devt(disk));
726 }
727 #endif
728
729 /*********************************************************************
730  *
731  * Entropy extraction routines
732  *
733  *********************************************************************/
734
735 static ssize_t extract_entropy(struct entropy_store *r, void *buf,
736                                size_t nbytes, int min, int rsvd);
737
738 /*
739  * This utility inline function is responsible for transferring entropy
740  * from the primary pool to the secondary extraction pool. We make
741  * sure we pull enough for a 'catastrophic reseed'.
742  */
743 static void xfer_secondary_pool(struct entropy_store *r, size_t nbytes)
744 {
745         __u32 tmp[OUTPUT_POOL_WORDS];
746
747         if (r->pull && r->entropy_count < nbytes * 8 &&
748             r->entropy_count < r->poolinfo->POOLBITS) {
749                 /* If we're limited, always leave two wakeup worth's BITS */
750                 int rsvd = r->limit ? 0 : random_read_wakeup_thresh/4;
751                 int bytes = nbytes;
752
753                 /* pull at least as many as BYTES as wakeup BITS */
754                 bytes = max_t(int, bytes, random_read_wakeup_thresh / 8);
755                 /* but never more than the buffer size */
756                 bytes = min_t(int, bytes, sizeof(tmp));
757
758                 DEBUG_ENT("going to reseed %s with %d bits "
759                           "(%d of %d requested)\n",
760                           r->name, bytes * 8, nbytes * 8, r->entropy_count);
761
762                 bytes = extract_entropy(r->pull, tmp, bytes,
763                                         random_read_wakeup_thresh / 8, rsvd);
764                 mix_pool_bytes(r, tmp, bytes);
765                 credit_entropy_bits(r, bytes*8);
766         }
767 }
768
769 /*
770  * These functions extracts randomness from the "entropy pool", and
771  * returns it in a buffer.
772  *
773  * The min parameter specifies the minimum amount we can pull before
774  * failing to avoid races that defeat catastrophic reseeding while the
775  * reserved parameter indicates how much entropy we must leave in the
776  * pool after each pull to avoid starving other readers.
777  *
778  * Note: extract_entropy() assumes that .poolwords is a multiple of 16 words.
779  */
780
781 static size_t account(struct entropy_store *r, size_t nbytes, int min,
782                       int reserved)
783 {
784         unsigned long flags;
785
786         /* Hold lock while accounting */
787         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
788
789         BUG_ON(r->entropy_count > r->poolinfo->POOLBITS);
790         DEBUG_ENT("trying to extract %d bits from %s\n",
791                   nbytes * 8, r->name);
792
793         /* Can we pull enough? */
794         if (r->entropy_count / 8 < min + reserved) {
795                 nbytes = 0;
796         } else {
797                 /* If limited, never pull more than available */
798                 if (r->limit && nbytes + reserved >= r->entropy_count / 8)
799                         nbytes = r->entropy_count/8 - reserved;
800
801                 if (r->entropy_count / 8 >= nbytes + reserved)
802                         r->entropy_count -= nbytes*8;
803                 else
804                         r->entropy_count = reserved;
805
806                 if (r->entropy_count < random_write_wakeup_thresh) {
807                         wake_up_interruptible(&random_write_wait);
808                         kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
809                 }
810         }
811
812         DEBUG_ENT("debiting %d entropy credits from %s%s\n",
813                   nbytes * 8, r->name, r->limit ? "" : " (unlimited)");
814
815         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
816
817         return nbytes;
818 }
819
820 static void extract_buf(struct entropy_store *r, __u8 *out)
821 {
822         int i;
823         __u32 hash[5], workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
824         __u8 extract[64];
825
826         /* Generate a hash across the pool, 16 words (512 bits) at a time */
827         sha_init(hash);
828         for (i = 0; i < r->poolinfo->poolwords; i += 16)
829                 sha_transform(hash, (__u8 *)(r->pool + i), workspace);
830
831         /*
832          * We mix the hash back into the pool to prevent backtracking
833          * attacks (where the attacker knows the state of the pool
834          * plus the current outputs, and attempts to find previous
835          * ouputs), unless the hash function can be inverted. By
836          * mixing at least a SHA1 worth of hash data back, we make
837          * brute-forcing the feedback as hard as brute-forcing the
838          * hash.
839          */
840         mix_pool_bytes_extract(r, hash, sizeof(hash), extract);
841
842         /*
843          * To avoid duplicates, we atomically extract a portion of the
844          * pool while mixing, and hash one final time.
845          */
846         sha_transform(hash, extract, workspace);
847         memset(extract, 0, sizeof(extract));
848         memset(workspace, 0, sizeof(workspace));
849
850         /*
851          * In case the hash function has some recognizable output
852          * pattern, we fold it in half. Thus, we always feed back
853          * twice as much data as we output.
854          */
855         hash[0] ^= hash[3];
856         hash[1] ^= hash[4];
857         hash[2] ^= rol32(hash[2], 16);
858         memcpy(out, hash, EXTRACT_SIZE);
859         memset(hash, 0, sizeof(hash));
860 }
861
862 static ssize_t extract_entropy(struct entropy_store *r, void *buf,
863                                size_t nbytes, int min, int reserved)
864 {
865         ssize_t ret = 0, i;
866         __u8 tmp[EXTRACT_SIZE];
867         unsigned long flags;
868
869         xfer_secondary_pool(r, nbytes);
870         nbytes = account(r, nbytes, min, reserved);
871
872         while (nbytes) {
873                 extract_buf(r, tmp);
874
875                 if (fips_enabled) {
876                         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
877                         if (!memcmp(tmp, r->last_data, EXTRACT_SIZE))
878                                 panic("Hardware RNG duplicated output!\n");
879                         memcpy(r->last_data, tmp, EXTRACT_SIZE);
880                         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
881                 }
882                 i = min_t(int, nbytes, EXTRACT_SIZE);
883                 memcpy(buf, tmp, i);
884                 nbytes -= i;
885                 buf += i;
886                 ret += i;
887         }
888
889         /* Wipe data just returned from memory */
890         memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
891
892         return ret;
893 }
894
895 static ssize_t extract_entropy_user(struct entropy_store *r, void __user *buf,
896                                     size_t nbytes)
897 {
898         ssize_t ret = 0, i;
899         __u8 tmp[EXTRACT_SIZE];
900
901         xfer_secondary_pool(r, nbytes);
902         nbytes = account(r, nbytes, 0, 0);
903
904         while (nbytes) {
905                 if (need_resched()) {
906                         if (signal_pending(current)) {
907                                 if (ret == 0)
908                                         ret = -ERESTARTSYS;
909                                 break;
910                         }
911                         schedule();
912                 }
913
914                 extract_buf(r, tmp);
915                 i = min_t(int, nbytes, EXTRACT_SIZE);
916                 if (copy_to_user(buf, tmp, i)) {
917                         ret = -EFAULT;
918                         break;
919                 }
920
921                 nbytes -= i;
922                 buf += i;
923                 ret += i;
924         }
925
926         /* Wipe data just returned from memory */
927         memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
928
929         return ret;
930 }
931
932 /*
933  * This function is the exported kernel interface.  It returns some
934  * number of good random numbers, suitable for seeding TCP sequence
935  * numbers, etc.
936  */
937 void get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
938 {
939         char *p = buf;
940
941         while (nbytes) {
942                 unsigned long v;
943                 int chunk = min(nbytes, (int)sizeof(unsigned long));
944                 
945                 if (!arch_get_random_long(&v))
946                         break;
947                 
948                 memcpy(p, &v, chunk);
949                 p += chunk;
950                 nbytes -= chunk;
951         }
952
953         extract_entropy(&nonblocking_pool, p, nbytes, 0, 0);
954 }
955 EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes);
956
957 /*
958  * init_std_data - initialize pool with system data
959  *
960  * @r: pool to initialize
961  *
962  * This function clears the pool's entropy count and mixes some system
963  * data into the pool to prepare it for use. The pool is not cleared
964  * as that can only decrease the entropy in the pool.
965  */
966 static void init_std_data(struct entropy_store *r)
967 {
968         int i;
969         ktime_t now;
970         unsigned long flags;
971
972         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
973         r->entropy_count = 0;
974         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
975
976         now = ktime_get_real();
977         mix_pool_bytes(r, &now, sizeof(now));
978         for (i = r->poolinfo->POOLBYTES; i > 0; i -= sizeof flags) {
979                 if (!arch_get_random_long(&flags))
980                         break;
981                 mix_pool_bytes(r, &flags, sizeof(flags));
982         }
983         mix_pool_bytes(r, utsname(), sizeof(*(utsname())));
984 }
985
986 static int rand_initialize(void)
987 {
988         init_std_data(&input_pool);
989         init_std_data(&blocking_pool);
990         init_std_data(&nonblocking_pool);
991         return 0;
992 }
993 module_init(rand_initialize);
994
995 void rand_initialize_irq(int irq)
996 {
997         struct timer_rand_state *state;
998
999         state = get_timer_rand_state(irq);
1000
1001         if (state)
1002                 return;
1003
1004         /*
1005          * If kzalloc returns null, we just won't use that entropy
1006          * source.
1007          */
1008         state = kzalloc(sizeof(struct timer_rand_state), GFP_KERNEL);
1009         if (state)
1010                 set_timer_rand_state(irq, state);
1011 }
1012
1013 #ifdef CONFIG_BLOCK
1014 void rand_initialize_disk(struct gendisk *disk)
1015 {
1016         struct timer_rand_state *state;
1017
1018         /*
1019          * If kzalloc returns null, we just won't use that entropy
1020          * source.
1021          */
1022         state = kzalloc(sizeof(struct timer_rand_state), GFP_KERNEL);
1023         if (state)
1024                 disk->random = state;
1025 }
1026 #endif
1027
1028 static ssize_t
1029 random_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes, loff_t *ppos)
1030 {
1031         ssize_t n, retval = 0, count = 0;
1032
1033         if (nbytes == 0)
1034                 return 0;
1035
1036         while (nbytes > 0) {
1037                 n = nbytes;
1038                 if (n > SEC_XFER_SIZE)
1039                         n = SEC_XFER_SIZE;
1040
1041                 DEBUG_ENT("reading %d bits\n", n*8);
1042
1043                 n = extract_entropy_user(&blocking_pool, buf, n);
1044
1045                 DEBUG_ENT("read got %d bits (%d still needed)\n",
1046                           n*8, (nbytes-n)*8);
1047
1048                 if (n == 0) {
1049                         if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1050                                 retval = -EAGAIN;
1051                                 break;
1052                         }
1053
1054                         DEBUG_ENT("sleeping?\n");
1055
1056                         wait_event_interruptible(random_read_wait,
1057                                 input_pool.entropy_count >=
1058                                                  random_read_wakeup_thresh);
1059
1060                         DEBUG_ENT("awake\n");
1061
1062                         if (signal_pending(current)) {
1063                                 retval = -ERESTARTSYS;
1064                                 break;
1065                         }
1066
1067                         continue;
1068                 }
1069
1070                 if (n < 0) {
1071                         retval = n;
1072                         break;
1073                 }
1074                 count += n;
1075                 buf += n;
1076                 nbytes -= n;
1077                 break;          /* This break makes the device work */
1078                                 /* like a named pipe */
1079         }
1080
1081         return (count ? count : retval);
1082 }
1083
1084 static ssize_t
1085 urandom_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes, loff_t *ppos)
1086 {
1087         return extract_entropy_user(&nonblocking_pool, buf, nbytes);
1088 }
1089
1090 static unsigned int
1091 random_poll(struct file *file, poll_table * wait)
1092 {
1093         unsigned int mask;
1094
1095         poll_wait(file, &random_read_wait, wait);
1096         poll_wait(file, &random_write_wait, wait);
1097         mask = 0;
1098         if (input_pool.entropy_count >= random_read_wakeup_thresh)
1099                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1100         if (input_pool.entropy_count < random_write_wakeup_thresh)
1101                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
1102         return mask;
1103 }
1104
1105 static int
1106 write_pool(struct entropy_store *r, const char __user *buffer, size_t count)
1107 {
1108         size_t bytes;
1109         __u32 buf[16];
1110         const char __user *p = buffer;
1111
1112         while (count > 0) {
1113                 bytes = min(count, sizeof(buf));
1114                 if (copy_from_user(&buf, p, bytes))
1115                         return -EFAULT;
1116
1117                 count -= bytes;
1118                 p += bytes;
1119
1120                 mix_pool_bytes(r, buf, bytes);
1121                 cond_resched();
1122         }
1123
1124         return 0;
1125 }
1126
1127 static ssize_t random_write(struct file *file, const char __user *buffer,
1128                             size_t count, loff_t *ppos)
1129 {
1130         size_t ret;
1131
1132         ret = write_pool(&blocking_pool, buffer, count);
1133         if (ret)
1134                 return ret;
1135         ret = write_pool(&nonblocking_pool, buffer, count);
1136         if (ret)
1137                 return ret;
1138
1139         return (ssize_t)count;
1140 }
1141
1142 static long random_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1143 {
1144         int size, ent_count;
1145         int __user *p = (int __user *)arg;
1146         int retval;
1147
1148         switch (cmd) {
1149         case RNDGETENTCNT:
1150                 /* inherently racy, no point locking */
1151                 if (put_user(input_pool.entropy_count, p))
1152                         return -EFAULT;
1153                 return 0;
1154         case RNDADDTOENTCNT:
1155                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1156                         return -EPERM;
1157                 if (get_user(ent_count, p))
1158                         return -EFAULT;
1159                 credit_entropy_bits(&input_pool, ent_count);
1160                 return 0;
1161         case RNDADDENTROPY:
1162                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1163                         return -EPERM;
1164                 if (get_user(ent_count, p++))
1165                         return -EFAULT;
1166                 if (ent_count < 0)
1167                         return -EINVAL;
1168                 if (get_user(size, p++))
1169                         return -EFAULT;
1170                 retval = write_pool(&input_pool, (const char __user *)p,
1171                                     size);
1172                 if (retval < 0)
1173                         return retval;
1174                 credit_entropy_bits(&input_pool, ent_count);
1175                 return 0;
1176         case RNDZAPENTCNT:
1177         case RNDCLEARPOOL:
1178                 /* Clear the entropy pool counters. */
1179                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1180                         return -EPERM;
1181                 rand_initialize();
1182                 return 0;
1183         default:
1184                 return -EINVAL;
1185         }
1186 }
1187
1188 static int random_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1189 {
1190         return fasync_helper(fd, filp, on, &fasync);
1191 }
1192
1193 const struct file_operations random_fops = {
1194         .read  = random_read,
1195         .write = random_write,
1196         .poll  = random_poll,
1197         .unlocked_ioctl = random_ioctl,
1198         .fasync = random_fasync,
1199         .llseek = noop_llseek,
1200 };
1201
1202 const struct file_operations urandom_fops = {
1203         .read  = urandom_read,
1204         .write = random_write,
1205         .unlocked_ioctl = random_ioctl,
1206         .fasync = random_fasync,
1207         .llseek = noop_llseek,
1208 };
1209
1210 /***************************************************************
1211  * Random UUID interface
1212  *
1213  * Used here for a Boot ID, but can be useful for other kernel
1214  * drivers.
1215  ***************************************************************/
1216
1217 /*
1218  * Generate random UUID
1219  */
1220 void generate_random_uuid(unsigned char uuid_out[16])
1221 {
1222         get_random_bytes(uuid_out, 16);
1223         /* Set UUID version to 4 --- truly random generation */
1224         uuid_out[6] = (uuid_out[6] & 0x0F) | 0x40;
1225         /* Set the UUID variant to DCE */
1226         uuid_out[8] = (uuid_out[8] & 0x3F) | 0x80;
1227 }
1228 EXPORT_SYMBOL(generate_random_uuid);
1229
1230 /********************************************************************
1231  *
1232  * Sysctl interface
1233  *
1234  ********************************************************************/
1235
1236 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1237
1238 #include <linux/sysctl.h>
1239
1240 static int min_read_thresh = 8, min_write_thresh;
1241 static int max_read_thresh = INPUT_POOL_WORDS * 32;
1242 static int max_write_thresh = INPUT_POOL_WORDS * 32;
1243 static char sysctl_bootid[16];
1244
1245 /*
1246  * These functions is used to return both the bootid UUID, and random
1247  * UUID.  The difference is in whether table->data is NULL; if it is,
1248  * then a new UUID is generated and returned to the user.
1249  *
1250  * If the user accesses this via the proc interface, it will be returned
1251  * as an ASCII string in the standard UUID format.  If accesses via the
1252  * sysctl system call, it is returned as 16 bytes of binary data.
1253  */
1254 static int proc_do_uuid(ctl_table *table, int write,
1255                         void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1256 {
1257         ctl_table fake_table;
1258         unsigned char buf[64], tmp_uuid[16], *uuid;
1259
1260         uuid = table->data;
1261         if (!uuid) {
1262                 uuid = tmp_uuid;
1263                 uuid[8] = 0;
1264         }
1265         if (uuid[8] == 0)
1266                 generate_random_uuid(uuid);
1267
1268         sprintf(buf, "%pU", uuid);
1269
1270         fake_table.data = buf;
1271         fake_table.maxlen = sizeof(buf);
1272
1273         return proc_dostring(&fake_table, write, buffer, lenp, ppos);
1274 }
1275
1276 static int sysctl_poolsize = INPUT_POOL_WORDS * 32;
1277 ctl_table random_table[] = {
1278         {
1279                 .procname       = "poolsize",
1280                 .data           = &sysctl_poolsize,
1281                 .maxlen         = sizeof(int),
1282                 .mode           = 0444,
1283                 .proc_handler   = proc_dointvec,
1284         },
1285         {
1286                 .procname       = "entropy_avail",
1287                 .maxlen         = sizeof(int),
1288                 .mode           = 0444,
1289                 .proc_handler   = proc_dointvec,
1290                 .data           = &input_pool.entropy_count,
1291         },
1292         {
1293                 .procname       = "read_wakeup_threshold",
1294                 .data           = &random_read_wakeup_thresh,
1295                 .maxlen         = sizeof(int),
1296                 .mode           = 0644,
1297                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
1298                 .extra1         = &min_read_thresh,
1299                 .extra2         = &max_read_thresh,
1300         },
1301         {
1302                 .procname       = "write_wakeup_threshold",
1303                 .data           = &random_write_wakeup_thresh,
1304                 .maxlen         = sizeof(int),
1305                 .mode           = 0644,
1306                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
1307                 .extra1         = &min_write_thresh,
1308                 .extra2         = &max_write_thresh,
1309         },
1310         {
1311                 .procname       = "boot_id",
1312                 .data           = &sysctl_bootid,
1313                 .maxlen         = 16,
1314                 .mode           = 0444,
1315                 .proc_handler   = proc_do_uuid,
1316         },
1317         {
1318                 .procname       = "uuid",
1319                 .maxlen         = 16,
1320                 .mode           = 0444,
1321                 .proc_handler   = proc_do_uuid,
1322         },
1323         { }
1324 };
1325 #endif  /* CONFIG_SYSCTL */
1326
1327 static u32 random_int_secret[MD5_MESSAGE_BYTES / 4] ____cacheline_aligned;
1328
1329 static int __init random_int_secret_init(void)
1330 {
1331         get_random_bytes(random_int_secret, sizeof(random_int_secret));
1332         return 0;
1333 }
1334 late_initcall(random_int_secret_init);
1335
1336 /*
1337  * Get a random word for internal kernel use only. Similar to urandom but
1338  * with the goal of minimal entropy pool depletion. As a result, the random
1339  * value is not cryptographically secure but for several uses the cost of
1340  * depleting entropy is too high
1341  */
1342 DEFINE_PER_CPU(__u32 [MD5_DIGEST_WORDS], get_random_int_hash);
1343 unsigned int get_random_int(void)
1344 {
1345         __u32 *hash;
1346         unsigned int ret;
1347
1348         if (arch_get_random_int(&ret))
1349                 return ret;
1350
1351         hash = get_cpu_var(get_random_int_hash);
1352
1353         hash[0] += current->pid + jiffies + get_cycles();
1354         md5_transform(hash, random_int_secret);
1355         ret = hash[0];
1356         put_cpu_var(get_random_int_hash);
1357
1358         return ret;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * randomize_range() returns a start address such that
1363  *
1364  *    [...... <range> .....]
1365  *  start                  end
1366  *
1367  * a <range> with size "len" starting at the return value is inside in the
1368  * area defined by [start, end], but is otherwise randomized.
1369  */
1370 unsigned long
1371 randomize_range(unsigned long start, unsigned long end, unsigned long len)
1372 {
1373         unsigned long range = end - len - start;
1374
1375         if (end <= start + len)
1376                 return 0;
1377         return PAGE_ALIGN(get_random_int() % range + start);
1378 }