drivers/staging/lustre/lustre/libcfs/linux/linux-crypto.c

   1 /* GPL HEADER START
   2  *
   3  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   7  * as published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  13  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * version 2 along with this program; If not, see http://www.gnu.org/licenses
  17  *
  18  * Please  visit http://www.xyratex.com/contact if you need additional
  19  * information or have any questions.
  20  *
  21  * GPL HEADER END
  22  */
  23
  24 /*
  25  * Copyright 2012 Xyratex Technology Limited
  26  *
  27  * Copyright (c) 2012, Intel Corporation.
  28  */
  29
  30 #include <crypto/hash.h>
  31 #include <linux/scatterlist.h>
  32 #include "../../../include/linux/libcfs/libcfs.h"
  33 #include "linux-crypto.h"
  34 /**
  35  *  Array of  hash algorithm speed in MByte per second
  36  */
  37 static int cfs_crypto_hash_speeds[CFS_HASH_ALG_MAX];
  38
  39 static int cfs_crypto_hash_alloc(unsigned char alg_id,
  40                                  const struct cfs_crypto_hash_type **type,
  41                                  struct ahash_request **req,
  42                                  unsigned char *key,
  43                                  unsigned int key_len)
  44 {
  45         struct crypto_ahash *tfm;
  46         int     err = 0;
  47
  48         *type = cfs_crypto_hash_type(alg_id);
  49
  50         if (*type == NULL) {
  51                 CWARN("Unsupported hash algorithm id = %d, max id is %d\n",
  52                       alg_id, CFS_HASH_ALG_MAX);
  53                 return -EINVAL;
  54         }
  55         tfm = crypto_alloc_ahash((*type)->cht_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
  56
  57         if (IS_ERR(tfm)) {
  58                 CDEBUG(D_INFO, "Failed to alloc crypto hash %s\n",
  59                        (*type)->cht_name);
  60                 return PTR_ERR(tfm);
  61         }
  62
  63         *req = ahash_request_alloc(tfm, GFP_KERNEL);
  64         if (!*req) {
  65                 CDEBUG(D_INFO, "Failed to alloc ahash_request for %s\n",
  66                        (*type)->cht_name);
  67                 crypto_free_ahash(tfm);
  68                 return -ENOMEM;
  69         }
  70
  71         ahash_request_set_callback(*req, 0, NULL, NULL);
  72
  73         /** Shash have different logic for initialization then digest
  74          * shash: crypto_hash_setkey, crypto_hash_init
  75          * digest: crypto_digest_init, crypto_digest_setkey
  76          * Skip this function for digest, because we use shash logic at
  77          * cfs_crypto_hash_alloc.
  78          */
  79         if (key != NULL)
  80                 err = crypto_ahash_setkey(tfm, key, key_len);
  81         else if ((*type)->cht_key != 0)
  82                 err = crypto_ahash_setkey(tfm,
  83                                          (unsigned char *)&((*type)->cht_key),
  84                                          (*type)->cht_size);
  85
  86         if (err != 0) {
  87                 crypto_free_ahash(tfm);
  88                 return err;
  89         }
  90
  91         CDEBUG(D_INFO, "Using crypto hash: %s (%s) speed %d MB/s\n",
  92                crypto_ahash_alg_name(tfm), crypto_ahash_driver_name(tfm),
  93                cfs_crypto_hash_speeds[alg_id]);
  94
  95         err = crypto_ahash_init(*req);
  96         if (err) {
  97                 ahash_request_free(*req);
  98                 crypto_free_ahash(tfm);
  99         }
 100         return err;
 101 }
 102
 103 int cfs_crypto_hash_digest(unsigned char alg_id,
 104                            const void *buf, unsigned int buf_len,
 105                            unsigned char *key, unsigned int key_len,
 106                            unsigned char *hash, unsigned int *hash_len)
 107 {
 108         struct scatterlist      sl;
 109         struct ahash_request *req;
 110         int                     err;
 111         const struct cfs_crypto_hash_type       *type;
 112
 113         if (buf == NULL || buf_len == 0 || hash_len == NULL)
 114                 return -EINVAL;
 115
 116         err = cfs_crypto_hash_alloc(alg_id, &type, &req, key, key_len);
 117         if (err != 0)
 118                 return err;
 119
 120         if (hash == NULL || *hash_len < type->cht_size) {
 121                 *hash_len = type->cht_size;
 122                 crypto_free_ahash(crypto_ahash_reqtfm(req));
 123                 ahash_request_free(req);
 124                 return -ENOSPC;
 125         }
 126         sg_init_one(&sl, buf, buf_len);
 127
 128         ahash_request_set_crypt(req, &sl, hash, sl.length);
 129         err = crypto_ahash_digest(req);
 130         crypto_free_ahash(crypto_ahash_reqtfm(req));
 131         ahash_request_free(req);
 132
 133         return err;
 134 }
 135 EXPORT_SYMBOL(cfs_crypto_hash_digest);
 136
 137 struct cfs_crypto_hash_desc *
 138         cfs_crypto_hash_init(unsigned char alg_id,
 139                              unsigned char *key, unsigned int key_len)
 140 {
 141         struct ahash_request *req;
 142         int                  err;
 143         const struct cfs_crypto_hash_type       *type;
 144
 145         err = cfs_crypto_hash_alloc(alg_id, &type, &req, key, key_len);
 146
 147         if (err)
 148                 return ERR_PTR(err);
 149         return (struct cfs_crypto_hash_desc *)req;
 150 }
 151 EXPORT_SYMBOL(cfs_crypto_hash_init);
 152
 153 int cfs_crypto_hash_update_page(struct cfs_crypto_hash_desc *hdesc,
 154                                 struct page *page, unsigned int offset,
 155                                 unsigned int len)
 156 {
 157         struct ahash_request *req = (void *)hdesc;
 158         struct scatterlist sl;
 159
 160         sg_init_table(&sl, 1);
 161         sg_set_page(&sl, page, len, offset & ~CFS_PAGE_MASK);
 162
 163         ahash_request_set_crypt(req, &sl, NULL, sl.length);
 164         return crypto_ahash_update(req);
 165 }
 166 EXPORT_SYMBOL(cfs_crypto_hash_update_page);
 167
 168 int cfs_crypto_hash_update(struct cfs_crypto_hash_desc *hdesc,
 169                            const void *buf, unsigned int buf_len)
 170 {
 171         struct ahash_request *req = (void *)hdesc;
 172         struct scatterlist sl;
 173
 174         sg_init_one(&sl, buf, buf_len);
 175
 176         ahash_request_set_crypt(req, &sl, NULL, sl.length);
 177         return crypto_ahash_update(req);
 178 }
 179 EXPORT_SYMBOL(cfs_crypto_hash_update);
 180
 181 /*      If hash_len pointer is NULL - destroy descriptor. */
 182 int cfs_crypto_hash_final(struct cfs_crypto_hash_desc *hdesc,
 183                           unsigned char *hash, unsigned int *hash_len)
 184 {
 185         int     err;
 186         struct ahash_request *req = (void *)hdesc;
 187         int size = crypto_ahash_digestsize(crypto_ahash_reqtfm(req));
 188
 189         if (hash_len == NULL) {
 190                 crypto_free_ahash(crypto_ahash_reqtfm(req));
 191                 ahash_request_free(req);
 192                 return 0;
 193         }
 194         if (hash == NULL || *hash_len < size) {
 195                 *hash_len = size;
 196                 return -ENOSPC;
 197         }
 198         ahash_request_set_crypt(req, NULL, hash, 0);
 199         err = crypto_ahash_final(req);
 200
 201         if (err < 0) {
 202                 /* May be caller can fix error */
 203                 return err;
 204         }
 205         crypto_free_ahash(crypto_ahash_reqtfm(req));
 206         ahash_request_free(req);
 207         return err;
 208 }
 209 EXPORT_SYMBOL(cfs_crypto_hash_final);
 210
 211 static void cfs_crypto_performance_test(unsigned char alg_id,
 212                                         const unsigned char *buf,
 213                                         unsigned int buf_len)
 214 {
 215         unsigned long              start, end;
 216         int                          bcount, err = 0;
 217         int                          sec = 1; /* do test only 1 sec */
 218         unsigned char              hash[64];
 219         unsigned int                hash_len = 64;
 220
 221         for (start = jiffies, end = start + sec * HZ, bcount = 0;
 222              time_before(jiffies, end); bcount++) {
 223                 err = cfs_crypto_hash_digest(alg_id, buf, buf_len, NULL, 0,
 224                                              hash, &hash_len);
 225                 if (err)
 226                         break;
 227
 228         }
 229         end = jiffies;
 230
 231         if (err) {
 232                 cfs_crypto_hash_speeds[alg_id] =  -1;
 233                 CDEBUG(D_INFO, "Crypto hash algorithm %s, err = %d\n",
 234                        cfs_crypto_hash_name(alg_id), err);
 235         } else {
 236                 unsigned long   tmp;
 237
 238                 tmp = ((bcount * buf_len / jiffies_to_msecs(end - start)) *
 239                        1000) / (1024 * 1024);
 240                 cfs_crypto_hash_speeds[alg_id] = (int)tmp;
 241         }
 242         CDEBUG(D_INFO, "Crypto hash algorithm %s speed = %d MB/s\n",
 243                cfs_crypto_hash_name(alg_id), cfs_crypto_hash_speeds[alg_id]);
 244 }
 245
 246 int cfs_crypto_hash_speed(unsigned char hash_alg)
 247 {
 248         if (hash_alg < CFS_HASH_ALG_MAX)
 249                 return cfs_crypto_hash_speeds[hash_alg];
 250         else
 251                 return -1;
 252 }
 253 EXPORT_SYMBOL(cfs_crypto_hash_speed);
 254
 255 /**
 256  * Do performance test for all hash algorithms.
 257  */
 258 static int cfs_crypto_test_hashes(void)
 259 {
 260         unsigned char      i;
 261         unsigned char      *data;
 262         unsigned int        j;
 263         /* Data block size for testing hash. Maximum
 264          * kmalloc size for 2.6.18 kernel is 128K */
 265         unsigned int        data_len = 1 * 128 * 1024;
 266
 267         data = kmalloc(data_len, 0);
 268         if (data == NULL) {
 269                 CERROR("Failed to allocate mem\n");
 270                 return -ENOMEM;
 271         }
 272
 273         for (j = 0; j < data_len; j++)
 274                 data[j] = j & 0xff;
 275
 276         for (i = 0; i < CFS_HASH_ALG_MAX; i++)
 277                 cfs_crypto_performance_test(i, data, data_len);
 278
 279         kfree(data);
 280         return 0;
 281 }
 282
 283 static int adler32;
 284
 285 int cfs_crypto_register(void)
 286 {
 287         request_module("crc32c");
 288
 289         adler32 = cfs_crypto_adler32_register();
 290
 291         /* check all algorithms and do performance test */
 292         cfs_crypto_test_hashes();
 293         return 0;
 294 }
 295
 296 void cfs_crypto_unregister(void)
 297 {
 298         if (adler32 == 0)
 299                 cfs_crypto_adler32_unregister();
 300
 301         return;
 302 }