← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/precise/linux-lowlatency/precise

« back to all changes in this revision

Viewing changes to drivers/char/hw_random/via-rng.c

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Alessio Igor Bogani
  • Date: 2011-10-26 11:13:05 UTC
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20111026111305-tz023xykf0i6eosh
Tags: upstream-3.2.0
Import upstream version 3.2.0

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
drivers/char/hw_random/via-rng.c
 
1
/*
 
2
 * RNG driver for VIA RNGs
 
3
 *
 
4
 * Copyright 2005 (c) MontaVista Software, Inc.
 
5
 *
 
6
 * with the majority of the code coming from:
 
7
 *
 
8
 * Hardware driver for the Intel/AMD/VIA Random Number Generators (RNG)
 
9
 * (c) Copyright 2003 Red Hat Inc <jgarzik@redhat.com>
 
10
 *
 
11
 * derived from
 
12
 *
 
13
 * Hardware driver for the AMD 768 Random Number Generator (RNG)
 
14
 * (c) Copyright 2001 Red Hat Inc
 
15
 *
 
16
 * derived from
 
17
 *
 
18
 * Hardware driver for Intel i810 Random Number Generator (RNG)
 
19
 * Copyright 2000,2001 Jeff Garzik <jgarzik@pobox.com>
 
20
 * Copyright 2000,2001 Philipp Rumpf <prumpf@mandrakesoft.com>
 
21
 *
 
22
 * This file is licensed under  the terms of the GNU General Public
 
23
 * License version 2. This program is licensed "as is" without any
 
24
 * warranty of any kind, whether express or implied.
 
25
 */
 
26
 
 
27
#include <crypto/padlock.h>
 
28
#include <linux/module.h>
 
29
#include <linux/kernel.h>
 
30
#include <linux/hw_random.h>
 
31
#include <linux/delay.h>
 
32
#include <asm/io.h>
 
33
#include <asm/msr.h>
 
34
#include <asm/cpufeature.h>
 
35
#include <asm/i387.h>
 
36
 
 
37
 
 
38
 
 
39
 
 
40
enum {
 
41
        VIA_STRFILT_CNT_SHIFT   = 16,
 
42
        VIA_STRFILT_FAIL        = (1 << 15),
 
43
        VIA_STRFILT_ENABLE      = (1 << 14),
 
44
        VIA_RAWBITS_ENABLE      = (1 << 13),
 
45
        VIA_RNG_ENABLE          = (1 << 6),
 
46
        VIA_NOISESRC1           = (1 << 8),
 
47
        VIA_NOISESRC2           = (1 << 9),
 
48
        VIA_XSTORE_CNT_MASK     = 0x0F,
 
49
 
 
50
        VIA_RNG_CHUNK_8         = 0x00, /* 64 rand bits, 64 stored bits */
 
51
        VIA_RNG_CHUNK_4         = 0x01, /* 32 rand bits, 32 stored bits */
 
52
        VIA_RNG_CHUNK_4_MASK    = 0xFFFFFFFF,
 
53
        VIA_RNG_CHUNK_2         = 0x02, /* 16 rand bits, 32 stored bits */
 
54
        VIA_RNG_CHUNK_2_MASK    = 0xFFFF,
 
55
        VIA_RNG_CHUNK_1         = 0x03, /* 8 rand bits, 32 stored bits */
 
56
        VIA_RNG_CHUNK_1_MASK    = 0xFF,
 
57
};
 
58
 
 
59
/*
 
60
 * Investigate using the 'rep' prefix to obtain 32 bits of random data
 
61
 * in one insn.  The upside is potentially better performance.  The
 
62
 * downside is that the instruction becomes no longer atomic.  Due to
 
63
 * this, just like familiar issues with /dev/random itself, the worst
 
64
 * case of a 'rep xstore' could potentially pause a cpu for an
 
65
 * unreasonably long time.  In practice, this condition would likely
 
66
 * only occur when the hardware is failing.  (or so we hope :))
 
67
 *
 
68
 * Another possible performance boost may come from simply buffering
 
69
 * until we have 4 bytes, thus returning a u32 at a time,
 
70
 * instead of the current u8-at-a-time.
 
71
 *
 
72
 * Padlock instructions can generate a spurious DNA fault, so
 
73
 * we have to call them in the context of irq_ts_save/restore()
 
74
 */
 
75
 
 
76
static inline u32 xstore(u32 *addr, u32 edx_in)
 
77
{
 
78
        u32 eax_out;
 
79
        int ts_state;
 
80
 
 
81
        ts_state = irq_ts_save();
 
82
 
 
83
        asm(".byte 0x0F,0xA7,0xC0 /* xstore %%edi (addr=%0) */"
 
84
                : "=m" (*addr), "=a" (eax_out), "+d" (edx_in), "+D" (addr));
 
85
 
 
86
        irq_ts_restore(ts_state);
 
87
        return eax_out;
 
88
}
 
89
 
 
90
static int via_rng_data_present(struct hwrng *rng, int wait)
 
91
{
 
92
        char buf[16 + PADLOCK_ALIGNMENT - STACK_ALIGN] __attribute__
 
93
                ((aligned(STACK_ALIGN)));
 
94
        u32 *via_rng_datum = (u32 *)PTR_ALIGN(&buf[0], PADLOCK_ALIGNMENT);
 
95
        u32 bytes_out;
 
96
        int i;
 
97
 
 
98
        /* We choose the recommended 1-byte-per-instruction RNG rate,
 
99
         * for greater randomness at the expense of speed.  Larger
 
100
         * values 2, 4, or 8 bytes-per-instruction yield greater
 
101
         * speed at lesser randomness.
 
102
         *
 
103
         * If you change this to another VIA_CHUNK_n, you must also
 
104
         * change the ->n_bytes values in rng_vendor_ops[] tables.
 
105
         * VIA_CHUNK_8 requires further code changes.
 
106
         *
 
107
         * A copy of MSR_VIA_RNG is placed in eax_out when xstore
 
108
         * completes.
 
109
         */
 
110
 
 
111
        for (i = 0; i < 20; i++) {
 
112
                *via_rng_datum = 0; /* paranoia, not really necessary */
 
113
                bytes_out = xstore(via_rng_datum, VIA_RNG_CHUNK_1);
 
114
                bytes_out &= VIA_XSTORE_CNT_MASK;
 
115
                if (bytes_out || !wait)
 
116
                        break;
 
117
                udelay(10);
 
118
        }
 
119
        rng->priv = *via_rng_datum;
 
120
        return bytes_out ? 1 : 0;
 
121
}
 
122
 
 
123
static int via_rng_data_read(struct hwrng *rng, u32 *data)
 
124
{
 
125
        u32 via_rng_datum = (u32)rng->priv;
 
126
 
 
127
        *data = via_rng_datum;
 
128
 
 
129
        return 1;
 
130
}
 
131
 
 
132
static int via_rng_init(struct hwrng *rng)
 
133
{
 
134
        struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(0);
 
135
        u32 lo, hi, old_lo;
 
136
 
 
137
        /* VIA Nano CPUs don't have the MSR_VIA_RNG anymore.  The RNG
 
138
         * is always enabled if CPUID rng_en is set.  There is no
 
139
         * RNG configuration like it used to be the case in this
 
140
         * register */
 
141
        if ((c->x86 == 6) && (c->x86_model >= 0x0f)) {
 
142
                if (!cpu_has_xstore_enabled) {
 
143
                        printk(KERN_ERR PFX "can't enable hardware RNG "
 
144
                                "if XSTORE is not enabled\n");
 
145
                        return -ENODEV;
 
146
                }
 
147
                return 0;
 
148
        }
 
149
 
 
150
        /* Control the RNG via MSR.  Tread lightly and pay very close
 
151
         * close attention to values written, as the reserved fields
 
152
         * are documented to be "undefined and unpredictable"; but it
 
153
         * does not say to write them as zero, so I make a guess that
 
154
         * we restore the values we find in the register.
 
155
         */
 
156
        rdmsr(MSR_VIA_RNG, lo, hi);
 
157
 
 
158
        old_lo = lo;
 
159
        lo &= ~(0x7f << VIA_STRFILT_CNT_SHIFT);
 
160
        lo &= ~VIA_XSTORE_CNT_MASK;
 
161
        lo &= ~(VIA_STRFILT_ENABLE | VIA_STRFILT_FAIL | VIA_RAWBITS_ENABLE);
 
162
        lo |= VIA_RNG_ENABLE;
 
163
        lo |= VIA_NOISESRC1;
 
164
 
 
165
        /* Enable secondary noise source on CPUs where it is present. */
 
166
 
 
167
        /* Nehemiah stepping 8 and higher */
 
168
        if ((c->x86_model == 9) && (c->x86_mask > 7))
 
169
                lo |= VIA_NOISESRC2;
 
170
 
 
171
        /* Esther */
 
172
        if (c->x86_model >= 10)
 
173
                lo |= VIA_NOISESRC2;
 
174
 
 
175
        if (lo != old_lo)
 
176
                wrmsr(MSR_VIA_RNG, lo, hi);
 
177
 
 
178
        /* perhaps-unnecessary sanity check; remove after testing if
 
179
           unneeded */
 
180
        rdmsr(MSR_VIA_RNG, lo, hi);
 
181
        if ((lo & VIA_RNG_ENABLE) == 0) {
 
182
                printk(KERN_ERR PFX "cannot enable VIA C3 RNG, aborting\n");
 
183
                return -ENODEV;
 
184
        }
 
185
 
 
186
        return 0;
 
187
}
 
188
 
 
189
 
 
190
static struct hwrng via_rng = {
 
191
        .name           = "via",
 
192
        .init           = via_rng_init,
 
193
        .data_present   = via_rng_data_present,
 
194
        .data_read      = via_rng_data_read,
 
195
};
 
196
 
 
197
 
 
198
static int __init mod_init(void)
 
199
{
 
200
        int err;
 
201
 
 
202
        if (!cpu_has_xstore)
 
203
                return -ENODEV;
 
204
        printk(KERN_INFO "VIA RNG detected\n");
 
205
        err = hwrng_register(&via_rng);
 
206
        if (err) {
 
207
                printk(KERN_ERR PFX "RNG registering failed (%d)\n",
 
208
                       err);
 
209
                goto out;
 
210
        }
 
211
out:
 
212
        return err;
 
213
}
 
214
 
 
215
static void __exit mod_exit(void)
 
216
{
 
217
        hwrng_unregister(&via_rng);
 
218
}
 
219
 
 
220
module_init(mod_init);
 
221
module_exit(mod_exit);
 
222
 
 
223
MODULE_DESCRIPTION("H/W RNG driver for VIA CPU with PadLock");
 
224
MODULE_LICENSE("GPL");