drivers/char/hw_random/virtio-rng.c

   1 /*
   2  * Randomness driver for virtio
   3  *  Copyright (C) 2007, 2008 Rusty Russell IBM Corporation
   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 as published by
   7  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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   9  *
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  11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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  14  *
  15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  17  *  Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  18  */
  19
  20 #include <linux/err.h>
  21 #include <linux/hw_random.h>
  22 #include <linux/scatterlist.h>
  23 #include <linux/spinlock.h>
  24 #include <linux/virtio.h>
  25 #include <linux/virtio_rng.h>
  26 #include <linux/module.h>
  27
  28 static DEFINE_IDA(rng_index_ida);
  29
  30 struct virtrng_info {
  31         struct hwrng hwrng;
  32         struct virtqueue *vq;
  33         unsigned int data_avail;
  34         struct completion have_data;
  35         bool busy;
  36         char name[25];
  37         int index;
  38 };
  39
  40 static bool probe_done;
  41
  42 static void random_recv_done(struct virtqueue *vq)
  43 {
  44         struct virtrng_info *vi = vq->vdev->priv;
  45
  46         /* We can get spurious callbacks, e.g. shared IRQs + virtio_pci. */
  47         if (!virtqueue_get_buf(vi->vq, &vi->data_avail))
  48                 return;
  49
  50         complete(&vi->have_data);
  51 }
  52
  53 /* The host will fill any buffer we give it with sweet, sweet randomness. */
  54 static void register_buffer(struct virtrng_info *vi, u8 *buf, size_t size)
  55 {
  56         struct scatterlist sg;
  57
  58         sg_init_one(&sg, buf, size);
  59
  60         /* There should always be room for one buffer. */
  61         virtqueue_add_inbuf(vi->vq, &sg, 1, buf, GFP_KERNEL);
  62
  63         virtqueue_kick(vi->vq);
  64 }
  65
  66 static int virtio_read(struct hwrng *rng, void *buf, size_t size, bool wait)
  67 {
  68         int ret;
  69         struct virtrng_info *vi = (struct virtrng_info *)rng->priv;
  70
  71         /*
  72          * Don't ask host for data till we're setup.  This call can
  73          * happen during hwrng_register(), after commit d9e7972619.
  74          */
  75         if (unlikely(!probe_done))
  76                 return 0;
  77
  78         if (!vi->busy) {
  79                 vi->busy = true;
  80                 init_completion(&vi->have_data);
  81                 register_buffer(vi, buf, size);
  82         }
  83
  84         if (!wait)
  85                 return 0;
  86
  87         ret = wait_for_completion_killable(&vi->have_data);
  88         if (ret < 0)
  89                 return ret;
  90
  91         vi->busy = false;
  92
  93         return vi->data_avail;
  94 }
  95
  96 static void virtio_cleanup(struct hwrng *rng)
  97 {
  98         struct virtrng_info *vi = (struct virtrng_info *)rng->priv;
  99
 100         if (vi->busy)
 101                 wait_for_completion(&vi->have_data);
 102 }
 103
 104 static int probe_common(struct virtio_device *vdev)
 105 {
 106         int err, index;
 107         struct virtrng_info *vi = NULL;
 108
 109         vi = kzalloc(sizeof(struct virtrng_info), GFP_KERNEL);
 110         if (!vi)
 111                 return -ENOMEM;
 112
 113         vi->index = index = ida_simple_get(&rng_index_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
 114         if (index < 0) {
 115                 kfree(vi);
 116                 return index;
 117         }
 118         sprintf(vi->name, "virtio_rng.%d", index);
 119         init_completion(&vi->have_data);
 120
 121         vi->hwrng = (struct hwrng) {
 122                 .read = virtio_read,
 123                 .cleanup = virtio_cleanup,
 124                 .priv = (unsigned long)vi,
 125                 .name = vi->name,
 126         };
 127         vdev->priv = vi;
 128
 129         /* We expect a single virtqueue. */
 130         vi->vq = virtio_find_single_vq(vdev, random_recv_done, "input");
 131         if (IS_ERR(vi->vq)) {
 132                 err = PTR_ERR(vi->vq);
 133                 vi->vq = NULL;
 134                 kfree(vi);
 135                 ida_simple_remove(&rng_index_ida, index);
 136                 return err;
 137         }
 138
 139         err = hwrng_register(&vi->hwrng);
 140         if (err) {
 141                 vdev->config->del_vqs(vdev);
 142                 vi->vq = NULL;
 143                 kfree(vi);
 144                 ida_simple_remove(&rng_index_ida, index);
 145                 return err;
 146         }
 147
 148         probe_done = true;
 149         return 0;
 150 }
 151
 152 static void remove_common(struct virtio_device *vdev)
 153 {
 154         struct virtrng_info *vi = vdev->priv;
 155         vdev->config->reset(vdev);
 156         vi->busy = false;
 157         hwrng_unregister(&vi->hwrng);
 158         vdev->config->del_vqs(vdev);
 159         ida_simple_remove(&rng_index_ida, vi->index);
 160         kfree(vi);
 161 }
 162
 163 static int virtrng_probe(struct virtio_device *vdev)
 164 {
 165         return probe_common(vdev);
 166 }
 167
 168 static void virtrng_remove(struct virtio_device *vdev)
 169 {
 170         remove_common(vdev);
 171 }
 172
 173 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 174 static int virtrng_freeze(struct virtio_device *vdev)
 175 {
 176         remove_common(vdev);
 177         return 0;
 178 }
 179
 180 static int virtrng_restore(struct virtio_device *vdev)
 181 {
 182         return probe_common(vdev);
 183 }
 184 #endif
 185
 186 static struct virtio_device_id id_table[] = {
 187         { VIRTIO_ID_RNG, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
 188         { 0 },
 189 };
 190
 191 static struct virtio_driver virtio_rng_driver = {
 192         .driver.name =  KBUILD_MODNAME,
 193         .driver.owner = THIS_MODULE,
 194         .id_table =     id_table,
 195         .probe =        virtrng_probe,
 196         .remove =       virtrng_remove,
 197 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 198         .freeze =       virtrng_freeze,
 199         .restore =      virtrng_restore,
 200 #endif
 201 };
 202
 203 module_virtio_driver(virtio_rng_driver);
 204 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
 205 MODULE_DESCRIPTION("Virtio random number driver");
 206 MODULE_LICENSE("GPL");