Merge tag 'cris-for-4.9' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jesper...
[cascardo/linux.git] / include / linux / ccp.h
1 /*
2  * AMD Cryptographic Coprocessor (CCP) driver
3  *
4  * Copyright (C) 2013,2016 Advanced Micro Devices, Inc.
5  *
6  * Author: Tom Lendacky <thomas.lendacky@amd.com>
7  * Author: Gary R Hook <gary.hook@amd.com>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
11  * published by the Free Software Foundation.
12  */
13
14 #ifndef __CPP_H__
15 #define __CPP_H__
16
17 #include <linux/scatterlist.h>
18 #include <linux/workqueue.h>
19 #include <linux/list.h>
20 #include <crypto/aes.h>
21 #include <crypto/sha.h>
22
23
24 struct ccp_device;
25 struct ccp_cmd;
26
27 #if defined(CONFIG_CRYPTO_DEV_CCP_DD) || \
28         defined(CONFIG_CRYPTO_DEV_CCP_DD_MODULE)
29
30 /**
31  * ccp_present - check if a CCP device is present
32  *
33  * Returns zero if a CCP device is present, -ENODEV otherwise.
34  */
35 int ccp_present(void);
36
37 #define CCP_VSIZE 16
38 #define CCP_VMASK               ((unsigned int)((1 << CCP_VSIZE) - 1))
39 #define CCP_VERSION(v, r)       ((unsigned int)((v << CCP_VSIZE) \
40                                                | (r & CCP_VMASK)))
41
42 /**
43  * ccp_version - get the version of the CCP
44  *
45  * Returns a positive version number, or zero if no CCP
46  */
47 unsigned int ccp_version(void);
48
49 /**
50  * ccp_enqueue_cmd - queue an operation for processing by the CCP
51  *
52  * @cmd: ccp_cmd struct to be processed
53  *
54  * Refer to the ccp_cmd struct below for required fields.
55  *
56  * Queue a cmd to be processed by the CCP. If queueing the cmd
57  * would exceed the defined length of the cmd queue the cmd will
58  * only be queued if the CCP_CMD_MAY_BACKLOG flag is set and will
59  * result in a return code of -EBUSY.
60  *
61  * The callback routine specified in the ccp_cmd struct will be
62  * called to notify the caller of completion (if the cmd was not
63  * backlogged) or advancement out of the backlog. If the cmd has
64  * advanced out of the backlog the "err" value of the callback
65  * will be -EINPROGRESS. Any other "err" value during callback is
66  * the result of the operation.
67  *
68  * The cmd has been successfully queued if:
69  *   the return code is -EINPROGRESS or
70  *   the return code is -EBUSY and CCP_CMD_MAY_BACKLOG flag is set
71  */
72 int ccp_enqueue_cmd(struct ccp_cmd *cmd);
73
74 #else /* CONFIG_CRYPTO_DEV_CCP_DD is not enabled */
75
76 static inline int ccp_present(void)
77 {
78         return -ENODEV;
79 }
80
81 static inline unsigned int ccp_version(void)
82 {
83         return 0;
84 }
85
86 static inline int ccp_enqueue_cmd(struct ccp_cmd *cmd)
87 {
88         return -ENODEV;
89 }
90
91 #endif /* CONFIG_CRYPTO_DEV_CCP_DD */
92
93
94 /***** AES engine *****/
95 /**
96  * ccp_aes_type - AES key size
97  *
98  * @CCP_AES_TYPE_128: 128-bit key
99  * @CCP_AES_TYPE_192: 192-bit key
100  * @CCP_AES_TYPE_256: 256-bit key
101  */
102 enum ccp_aes_type {
103         CCP_AES_TYPE_128 = 0,
104         CCP_AES_TYPE_192,
105         CCP_AES_TYPE_256,
106         CCP_AES_TYPE__LAST,
107 };
108
109 /**
110  * ccp_aes_mode - AES operation mode
111  *
112  * @CCP_AES_MODE_ECB: ECB mode
113  * @CCP_AES_MODE_CBC: CBC mode
114  * @CCP_AES_MODE_OFB: OFB mode
115  * @CCP_AES_MODE_CFB: CFB mode
116  * @CCP_AES_MODE_CTR: CTR mode
117  * @CCP_AES_MODE_CMAC: CMAC mode
118  */
119 enum ccp_aes_mode {
120         CCP_AES_MODE_ECB = 0,
121         CCP_AES_MODE_CBC,
122         CCP_AES_MODE_OFB,
123         CCP_AES_MODE_CFB,
124         CCP_AES_MODE_CTR,
125         CCP_AES_MODE_CMAC,
126         CCP_AES_MODE__LAST,
127 };
128
129 /**
130  * ccp_aes_mode - AES operation mode
131  *
132  * @CCP_AES_ACTION_DECRYPT: AES decrypt operation
133  * @CCP_AES_ACTION_ENCRYPT: AES encrypt operation
134  */
135 enum ccp_aes_action {
136         CCP_AES_ACTION_DECRYPT = 0,
137         CCP_AES_ACTION_ENCRYPT,
138         CCP_AES_ACTION__LAST,
139 };
140
141 /**
142  * struct ccp_aes_engine - CCP AES operation
143  * @type: AES operation key size
144  * @mode: AES operation mode
145  * @action: AES operation (decrypt/encrypt)
146  * @key: key to be used for this AES operation
147  * @key_len: length in bytes of key
148  * @iv: IV to be used for this AES operation
149  * @iv_len: length in bytes of iv
150  * @src: data to be used for this operation
151  * @dst: data produced by this operation
152  * @src_len: length in bytes of data used for this operation
153  * @cmac_final: indicates final operation when running in CMAC mode
154  * @cmac_key: K1/K2 key used in final CMAC operation
155  * @cmac_key_len: length in bytes of cmac_key
156  *
157  * Variables required to be set when calling ccp_enqueue_cmd():
158  *   - type, mode, action, key, key_len, src, dst, src_len
159  *   - iv, iv_len for any mode other than ECB
160  *   - cmac_final for CMAC mode
161  *   - cmac_key, cmac_key_len for CMAC mode if cmac_final is non-zero
162  *
163  * The iv variable is used as both input and output. On completion of the
164  * AES operation the new IV overwrites the old IV.
165  */
166 struct ccp_aes_engine {
167         enum ccp_aes_type type;
168         enum ccp_aes_mode mode;
169         enum ccp_aes_action action;
170
171         struct scatterlist *key;
172         u32 key_len;            /* In bytes */
173
174         struct scatterlist *iv;
175         u32 iv_len;             /* In bytes */
176
177         struct scatterlist *src, *dst;
178         u64 src_len;            /* In bytes */
179
180         u32 cmac_final;         /* Indicates final cmac cmd */
181         struct scatterlist *cmac_key;   /* K1/K2 cmac key required for
182                                          * final cmac cmd */
183         u32 cmac_key_len;       /* In bytes */
184 };
185
186 /***** XTS-AES engine *****/
187 /**
188  * ccp_xts_aes_unit_size - XTS unit size
189  *
190  * @CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_16: Unit size of 16 bytes
191  * @CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_512: Unit size of 512 bytes
192  * @CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_1024: Unit size of 1024 bytes
193  * @CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_2048: Unit size of 2048 bytes
194  * @CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_4096: Unit size of 4096 bytes
195  */
196 enum ccp_xts_aes_unit_size {
197         CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_16 = 0,
198         CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_512,
199         CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_1024,
200         CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_2048,
201         CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE_4096,
202         CCP_XTS_AES_UNIT_SIZE__LAST,
203 };
204
205 /**
206  * struct ccp_xts_aes_engine - CCP XTS AES operation
207  * @action: AES operation (decrypt/encrypt)
208  * @unit_size: unit size of the XTS operation
209  * @key: key to be used for this XTS AES operation
210  * @key_len: length in bytes of key
211  * @iv: IV to be used for this XTS AES operation
212  * @iv_len: length in bytes of iv
213  * @src: data to be used for this operation
214  * @dst: data produced by this operation
215  * @src_len: length in bytes of data used for this operation
216  * @final: indicates final XTS operation
217  *
218  * Variables required to be set when calling ccp_enqueue_cmd():
219  *   - action, unit_size, key, key_len, iv, iv_len, src, dst, src_len, final
220  *
221  * The iv variable is used as both input and output. On completion of the
222  * AES operation the new IV overwrites the old IV.
223  */
224 struct ccp_xts_aes_engine {
225         enum ccp_aes_action action;
226         enum ccp_xts_aes_unit_size unit_size;
227
228         struct scatterlist *key;
229         u32 key_len;            /* In bytes */
230
231         struct scatterlist *iv;
232         u32 iv_len;             /* In bytes */
233
234         struct scatterlist *src, *dst;
235         u64 src_len;            /* In bytes */
236
237         u32 final;
238 };
239
240 /***** SHA engine *****/
241 #define CCP_SHA_BLOCKSIZE               SHA256_BLOCK_SIZE
242 #define CCP_SHA_CTXSIZE                 SHA256_DIGEST_SIZE
243
244 /**
245  * ccp_sha_type - type of SHA operation
246  *
247  * @CCP_SHA_TYPE_1: SHA-1 operation
248  * @CCP_SHA_TYPE_224: SHA-224 operation
249  * @CCP_SHA_TYPE_256: SHA-256 operation
250  */
251 enum ccp_sha_type {
252         CCP_SHA_TYPE_1 = 1,
253         CCP_SHA_TYPE_224,
254         CCP_SHA_TYPE_256,
255         CCP_SHA_TYPE__LAST,
256 };
257
258 /**
259  * struct ccp_sha_engine - CCP SHA operation
260  * @type: Type of SHA operation
261  * @ctx: current hash value
262  * @ctx_len: length in bytes of hash value
263  * @src: data to be used for this operation
264  * @src_len: length in bytes of data used for this operation
265  * @opad: data to be used for final HMAC operation
266  * @opad_len: length in bytes of data used for final HMAC operation
267  * @first: indicates first SHA operation
268  * @final: indicates final SHA operation
269  * @msg_bits: total length of the message in bits used in final SHA operation
270  *
271  * Variables required to be set when calling ccp_enqueue_cmd():
272  *   - type, ctx, ctx_len, src, src_len, final
273  *   - msg_bits if final is non-zero
274  *
275  * The ctx variable is used as both input and output. On completion of the
276  * SHA operation the new hash value overwrites the old hash value.
277  */
278 struct ccp_sha_engine {
279         enum ccp_sha_type type;
280
281         struct scatterlist *ctx;
282         u32 ctx_len;            /* In bytes */
283
284         struct scatterlist *src;
285         u64 src_len;            /* In bytes */
286
287         struct scatterlist *opad;
288         u32 opad_len;           /* In bytes */
289
290         u32 first;              /* Indicates first sha cmd */
291         u32 final;              /* Indicates final sha cmd */
292         u64 msg_bits;           /* Message length in bits required for
293                                  * final sha cmd */
294 };
295
296 /***** RSA engine *****/
297 /**
298  * struct ccp_rsa_engine - CCP RSA operation
299  * @key_size: length in bits of RSA key
300  * @exp: RSA exponent
301  * @exp_len: length in bytes of exponent
302  * @mod: RSA modulus
303  * @mod_len: length in bytes of modulus
304  * @src: data to be used for this operation
305  * @dst: data produced by this operation
306  * @src_len: length in bytes of data used for this operation
307  *
308  * Variables required to be set when calling ccp_enqueue_cmd():
309  *   - key_size, exp, exp_len, mod, mod_len, src, dst, src_len
310  */
311 struct ccp_rsa_engine {
312         u32 key_size;           /* In bits */
313
314         struct scatterlist *exp;
315         u32 exp_len;            /* In bytes */
316
317         struct scatterlist *mod;
318         u32 mod_len;            /* In bytes */
319
320         struct scatterlist *src, *dst;
321         u32 src_len;            /* In bytes */
322 };
323
324 /***** Passthru engine *****/
325 /**
326  * ccp_passthru_bitwise - type of bitwise passthru operation
327  *
328  * @CCP_PASSTHRU_BITWISE_NOOP: no bitwise operation performed
329  * @CCP_PASSTHRU_BITWISE_AND: perform bitwise AND of src with mask
330  * @CCP_PASSTHRU_BITWISE_OR: perform bitwise OR of src with mask
331  * @CCP_PASSTHRU_BITWISE_XOR: perform bitwise XOR of src with mask
332  * @CCP_PASSTHRU_BITWISE_MASK: overwrite with mask
333  */
334 enum ccp_passthru_bitwise {
335         CCP_PASSTHRU_BITWISE_NOOP = 0,
336         CCP_PASSTHRU_BITWISE_AND,
337         CCP_PASSTHRU_BITWISE_OR,
338         CCP_PASSTHRU_BITWISE_XOR,
339         CCP_PASSTHRU_BITWISE_MASK,
340         CCP_PASSTHRU_BITWISE__LAST,
341 };
342
343 /**
344  * ccp_passthru_byteswap - type of byteswap passthru operation
345  *
346  * @CCP_PASSTHRU_BYTESWAP_NOOP: no byte swapping performed
347  * @CCP_PASSTHRU_BYTESWAP_32BIT: swap bytes within 32-bit words
348  * @CCP_PASSTHRU_BYTESWAP_256BIT: swap bytes within 256-bit words
349  */
350 enum ccp_passthru_byteswap {
351         CCP_PASSTHRU_BYTESWAP_NOOP = 0,
352         CCP_PASSTHRU_BYTESWAP_32BIT,
353         CCP_PASSTHRU_BYTESWAP_256BIT,
354         CCP_PASSTHRU_BYTESWAP__LAST,
355 };
356
357 /**
358  * struct ccp_passthru_engine - CCP pass-through operation
359  * @bit_mod: bitwise operation to perform
360  * @byte_swap: byteswap operation to perform
361  * @mask: mask to be applied to data
362  * @mask_len: length in bytes of mask
363  * @src: data to be used for this operation
364  * @dst: data produced by this operation
365  * @src_len: length in bytes of data used for this operation
366  * @final: indicate final pass-through operation
367  *
368  * Variables required to be set when calling ccp_enqueue_cmd():
369  *   - bit_mod, byte_swap, src, dst, src_len
370  *   - mask, mask_len if bit_mod is not CCP_PASSTHRU_BITWISE_NOOP
371  */
372 struct ccp_passthru_engine {
373         enum ccp_passthru_bitwise bit_mod;
374         enum ccp_passthru_byteswap byte_swap;
375
376         struct scatterlist *mask;
377         u32 mask_len;           /* In bytes */
378
379         struct scatterlist *src, *dst;
380         u64 src_len;            /* In bytes */
381
382         u32 final;
383 };
384
385 /**
386  * struct ccp_passthru_nomap_engine - CCP pass-through operation
387  *   without performing DMA mapping
388  * @bit_mod: bitwise operation to perform
389  * @byte_swap: byteswap operation to perform
390  * @mask: mask to be applied to data
391  * @mask_len: length in bytes of mask
392  * @src: data to be used for this operation
393  * @dst: data produced by this operation
394  * @src_len: length in bytes of data used for this operation
395  * @final: indicate final pass-through operation
396  *
397  * Variables required to be set when calling ccp_enqueue_cmd():
398  *   - bit_mod, byte_swap, src, dst, src_len
399  *   - mask, mask_len if bit_mod is not CCP_PASSTHRU_BITWISE_NOOP
400  */
401 struct ccp_passthru_nomap_engine {
402         enum ccp_passthru_bitwise bit_mod;
403         enum ccp_passthru_byteswap byte_swap;
404
405         dma_addr_t mask;
406         u32 mask_len;           /* In bytes */
407
408         dma_addr_t src_dma, dst_dma;
409         u64 src_len;            /* In bytes */
410
411         u32 final;
412 };
413
414 /***** ECC engine *****/
415 #define CCP_ECC_MODULUS_BYTES   48      /* 384-bits */
416 #define CCP_ECC_MAX_OPERANDS    6
417 #define CCP_ECC_MAX_OUTPUTS     3
418
419 /**
420  * ccp_ecc_function - type of ECC function
421  *
422  * @CCP_ECC_FUNCTION_MMUL_384BIT: 384-bit modular multiplication
423  * @CCP_ECC_FUNCTION_MADD_384BIT: 384-bit modular addition
424  * @CCP_ECC_FUNCTION_MINV_384BIT: 384-bit multiplicative inverse
425  * @CCP_ECC_FUNCTION_PADD_384BIT: 384-bit point addition
426  * @CCP_ECC_FUNCTION_PMUL_384BIT: 384-bit point multiplication
427  * @CCP_ECC_FUNCTION_PDBL_384BIT: 384-bit point doubling
428  */
429 enum ccp_ecc_function {
430         CCP_ECC_FUNCTION_MMUL_384BIT = 0,
431         CCP_ECC_FUNCTION_MADD_384BIT,
432         CCP_ECC_FUNCTION_MINV_384BIT,
433         CCP_ECC_FUNCTION_PADD_384BIT,
434         CCP_ECC_FUNCTION_PMUL_384BIT,
435         CCP_ECC_FUNCTION_PDBL_384BIT,
436 };
437
438 /**
439  * struct ccp_ecc_modular_math - CCP ECC modular math parameters
440  * @operand_1: first operand for the modular math operation
441  * @operand_1_len: length of the first operand
442  * @operand_2: second operand for the modular math operation
443  *             (not used for CCP_ECC_FUNCTION_MINV_384BIT)
444  * @operand_2_len: length of the second operand
445  *             (not used for CCP_ECC_FUNCTION_MINV_384BIT)
446  * @result: result of the modular math operation
447  * @result_len: length of the supplied result buffer
448  */
449 struct ccp_ecc_modular_math {
450         struct scatterlist *operand_1;
451         unsigned int operand_1_len;     /* In bytes */
452
453         struct scatterlist *operand_2;
454         unsigned int operand_2_len;     /* In bytes */
455
456         struct scatterlist *result;
457         unsigned int result_len;        /* In bytes */
458 };
459
460 /**
461  * struct ccp_ecc_point - CCP ECC point definition
462  * @x: the x coordinate of the ECC point
463  * @x_len: the length of the x coordinate
464  * @y: the y coordinate of the ECC point
465  * @y_len: the length of the y coordinate
466  */
467 struct ccp_ecc_point {
468         struct scatterlist *x;
469         unsigned int x_len;     /* In bytes */
470
471         struct scatterlist *y;
472         unsigned int y_len;     /* In bytes */
473 };
474
475 /**
476  * struct ccp_ecc_point_math - CCP ECC point math parameters
477  * @point_1: the first point of the ECC point math operation
478  * @point_2: the second point of the ECC point math operation
479  *           (only used for CCP_ECC_FUNCTION_PADD_384BIT)
480  * @domain_a: the a parameter of the ECC curve
481  * @domain_a_len: the length of the a parameter
482  * @scalar: the scalar parameter for the point match operation
483  *          (only used for CCP_ECC_FUNCTION_PMUL_384BIT)
484  * @scalar_len: the length of the scalar parameter
485  *              (only used for CCP_ECC_FUNCTION_PMUL_384BIT)
486  * @result: the point resulting from the point math operation
487  */
488 struct ccp_ecc_point_math {
489         struct ccp_ecc_point point_1;
490         struct ccp_ecc_point point_2;
491
492         struct scatterlist *domain_a;
493         unsigned int domain_a_len;      /* In bytes */
494
495         struct scatterlist *scalar;
496         unsigned int scalar_len;        /* In bytes */
497
498         struct ccp_ecc_point result;
499 };
500
501 /**
502  * struct ccp_ecc_engine - CCP ECC operation
503  * @function: ECC function to perform
504  * @mod: ECC modulus
505  * @mod_len: length in bytes of modulus
506  * @mm: module math parameters
507  * @pm: point math parameters
508  * @ecc_result: result of the ECC operation
509  *
510  * Variables required to be set when calling ccp_enqueue_cmd():
511  *   - function, mod, mod_len
512  *   - operand, operand_len, operand_count, output, output_len, output_count
513  *   - ecc_result
514  */
515 struct ccp_ecc_engine {
516         enum ccp_ecc_function function;
517
518         struct scatterlist *mod;
519         u32 mod_len;            /* In bytes */
520
521         union {
522                 struct ccp_ecc_modular_math mm;
523                 struct ccp_ecc_point_math pm;
524         } u;
525
526         u16 ecc_result;
527 };
528
529
530 /**
531  * ccp_engine - CCP operation identifiers
532  *
533  * @CCP_ENGINE_AES: AES operation
534  * @CCP_ENGINE_XTS_AES: 128-bit XTS AES operation
535  * @CCP_ENGINE_RSVD1: unused
536  * @CCP_ENGINE_SHA: SHA operation
537  * @CCP_ENGINE_RSA: RSA operation
538  * @CCP_ENGINE_PASSTHRU: pass-through operation
539  * @CCP_ENGINE_ZLIB_DECOMPRESS: unused
540  * @CCP_ENGINE_ECC: ECC operation
541  */
542 enum ccp_engine {
543         CCP_ENGINE_AES = 0,
544         CCP_ENGINE_XTS_AES_128,
545         CCP_ENGINE_RSVD1,
546         CCP_ENGINE_SHA,
547         CCP_ENGINE_RSA,
548         CCP_ENGINE_PASSTHRU,
549         CCP_ENGINE_ZLIB_DECOMPRESS,
550         CCP_ENGINE_ECC,
551         CCP_ENGINE__LAST,
552 };
553
554 /* Flag values for flags member of ccp_cmd */
555 #define CCP_CMD_MAY_BACKLOG             0x00000001
556 #define CCP_CMD_PASSTHRU_NO_DMA_MAP     0x00000002
557
558 /**
559  * struct ccp_cmd - CPP operation request
560  * @entry: list element (ccp driver use only)
561  * @work: work element used for callbacks (ccp driver use only)
562  * @ccp: CCP device to be run on (ccp driver use only)
563  * @ret: operation return code (ccp driver use only)
564  * @flags: cmd processing flags
565  * @engine: CCP operation to perform
566  * @engine_error: CCP engine return code
567  * @u: engine specific structures, refer to specific engine struct below
568  * @callback: operation completion callback function
569  * @data: parameter value to be supplied to the callback function
570  *
571  * Variables required to be set when calling ccp_enqueue_cmd():
572  *   - engine, callback
573  *   - See the operation structures below for what is required for each
574  *     operation.
575  */
576 struct ccp_cmd {
577         /* The list_head, work_struct, ccp and ret variables are for use
578          * by the CCP driver only.
579          */
580         struct list_head entry;
581         struct work_struct work;
582         struct ccp_device *ccp;
583         int ret;
584
585         u32 flags;
586
587         enum ccp_engine engine;
588         u32 engine_error;
589
590         union {
591                 struct ccp_aes_engine aes;
592                 struct ccp_xts_aes_engine xts;
593                 struct ccp_sha_engine sha;
594                 struct ccp_rsa_engine rsa;
595                 struct ccp_passthru_engine passthru;
596                 struct ccp_passthru_nomap_engine passthru_nomap;
597                 struct ccp_ecc_engine ecc;
598         } u;
599
600         /* Completion callback support */
601         void (*callback)(void *data, int err);
602         void *data;
603 };
604
605 #endif