SSL sec_algs.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/* Copyright (c) 2016-2017 HiSilicon Limited. */
#include <linux/crypto.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/dmapool.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/slab.h>

#include <crypto/aes.h>
#include <crypto/algapi.h>
#include <crypto/internal/des.h>
#include <crypto/skcipher.h>
#include <crypto/xts.h>
#include <crypto/internal/skcipher.h>

#include "sec_drv.h"

#define SEC_MAX_CIPHER_KEY  64
#define SEC_REQ_LIMIT SZ_32M

struct sec_c_alg_cfg {
 unsigned c_alg  : 3;
 unsigned c_mode  : 3;
 unsigned key_len : 2;
 unsigned c_width : 2;
};

static const struct sec_c_alg_cfg sec_c_alg_cfgs[] =  {
 [SEC_C_DES_ECB_64] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_DES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_ECB,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_DES,
 },
 [SEC_C_DES_CBC_64] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_DES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_CBC,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_DES,
 },
 [SEC_C_3DES_ECB_192_3KEY] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_3DES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_ECB,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_3DES_3_KEY,
 },
 [SEC_C_3DES_ECB_192_2KEY] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_3DES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_ECB,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_3DES_2_KEY,
 },
 [SEC_C_3DES_CBC_192_3KEY] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_3DES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_CBC,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_3DES_3_KEY,
 },
 [SEC_C_3DES_CBC_192_2KEY] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_3DES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_CBC,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_3DES_2_KEY,
 },
 [SEC_C_AES_ECB_128] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_ECB,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_128,
 },
 [SEC_C_AES_ECB_192] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_ECB,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_192,
 },
 [SEC_C_AES_ECB_256] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_ECB,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_256,
 },
 [SEC_C_AES_CBC_128] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_CBC,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_128,
 },
 [SEC_C_AES_CBC_192] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_CBC,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_192,
 },
 [SEC_C_AES_CBC_256] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_CBC,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_256,
 },
 [SEC_C_AES_CTR_128] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_CTR,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_128,
 },
 [SEC_C_AES_CTR_192] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_CTR,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_192,
 },
 [SEC_C_AES_CTR_256] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_CTR,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_256,
 },
 [SEC_C_AES_XTS_128] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_XTS,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_128,
 },
 [SEC_C_AES_XTS_256] = {
  .c_alg = SEC_C_ALG_AES,
  .c_mode = SEC_C_MODE_XTS,
  .key_len = SEC_KEY_LEN_AES_256,
 },
 [SEC_C_NULL] = {
 },
};

/*
 * Mutex used to ensure safe operation of reference count of
 * alg providers
 */
static DEFINE_MUTEX(algs_lock);
static unsigned int active_devs;

static void sec_alg_skcipher_init_template(struct sec_alg_tfm_ctx *ctx,
        struct sec_bd_info *req,
        enum sec_cipher_alg alg)
{
 const struct sec_c_alg_cfg *cfg = &sec_c_alg_cfgs[alg];

 memset(req, 0, sizeof(*req));
 req->w0 |= cfg->c_mode << SEC_BD_W0_C_MODE_S;
 req->w1 |= cfg->c_alg << SEC_BD_W1_C_ALG_S;
 req->w3 |= cfg->key_len << SEC_BD_W3_C_KEY_LEN_S;
 req->w0 |= cfg->c_width << SEC_BD_W0_C_WIDTH_S;

 req->cipher_key_addr_lo = lower_32_bits(ctx->pkey);
 req->cipher_key_addr_hi = upper_32_bits(ctx->pkey);
}

static void sec_alg_skcipher_init_context(struct crypto_skcipher *atfm,
       const u8 *key,
       unsigned int keylen,
       enum sec_cipher_alg alg)
{
 struct crypto_tfm *tfm = crypto_skcipher_tfm(atfm);
 struct sec_alg_tfm_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);

 ctx->cipher_alg = alg;
 memcpy(ctx->key, key, keylen);
 sec_alg_skcipher_init_template(ctx, &ctx->req_template,
           ctx->cipher_alg);
}

static void sec_free_hw_sgl(struct sec_hw_sgl *hw_sgl,
       dma_addr_t psec_sgl, struct sec_dev_info *info)
{
 struct sec_hw_sgl *sgl_current, *sgl_next;
 dma_addr_t sgl_next_dma;

 sgl_current = hw_sgl;
 while (sgl_current) {
  sgl_next = sgl_current->next;
  sgl_next_dma = sgl_current->next_sgl;

  dma_pool_free(info->hw_sgl_pool, sgl_current, psec_sgl);

  sgl_current = sgl_next;
  psec_sgl = sgl_next_dma;
 }
}

static int sec_alloc_and_fill_hw_sgl(struct sec_hw_sgl **sec_sgl,
         dma_addr_t *psec_sgl,
         struct scatterlist *sgl,
         int count,
         struct sec_dev_info *info,
         gfp_t gfp)
{
 struct sec_hw_sgl *sgl_current = NULL;
 struct sec_hw_sgl *sgl_next;
 dma_addr_t sgl_next_dma;
 struct scatterlist *sg;
 int ret, sge_index, i;

 if (!count)
  return -EINVAL;

 for_each_sg(sgl, sg, count, i) {
  sge_index = i % SEC_MAX_SGE_NUM;
  if (sge_index == 0) {
   sgl_next = dma_pool_zalloc(info->hw_sgl_pool,
         gfp, &sgl_next_dma);
   if (!sgl_next) {
    ret = -ENOMEM;
    goto err_free_hw_sgls;
   }

   if (!sgl_current) { /* First one */
    *psec_sgl = sgl_next_dma;
    *sec_sgl = sgl_next;
   } else { /* Chained */
    sgl_current->entry_sum_in_sgl = SEC_MAX_SGE_NUM;
    sgl_current->next_sgl = sgl_next_dma;
    sgl_current->next = sgl_next;
   }
   sgl_current = sgl_next;
  }
  sgl_current->sge_entries[sge_index].buf = sg_dma_address(sg);
  sgl_current->sge_entries[sge_index].len = sg_dma_len(sg);
  sgl_current->data_bytes_in_sgl += sg_dma_len(sg);
 }
 sgl_current->entry_sum_in_sgl = count % SEC_MAX_SGE_NUM;
 sgl_current->next_sgl = 0;
 (*sec_sgl)->entry_sum_in_chain = count;

 return 0;

err_free_hw_sgls:
 sec_free_hw_sgl(*sec_sgl, *psec_sgl, info);
 *psec_sgl = 0;

 return ret;
}

static int sec_alg_skcipher_setkey(struct crypto_skcipher *tfm,
       const u8 *key, unsigned int keylen,
       enum sec_cipher_alg alg)
{
 struct sec_alg_tfm_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 struct device *dev = ctx->queue->dev_info->dev;

 mutex_lock(&ctx->lock);
 if (ctx->key) {
  /* rekeying */
  memset(ctx->key, 0, SEC_MAX_CIPHER_KEY);
 } else {
  /* new key */
  ctx->key = dma_alloc_coherent(dev, SEC_MAX_CIPHER_KEY,
           &ctx->pkey, GFP_KERNEL);
  if (!ctx->key) {
   mutex_unlock(&ctx->lock);
   return -ENOMEM;
  }
 }
 mutex_unlock(&ctx->lock);
 sec_alg_skcipher_init_context(tfm, key, keylen, alg);

 return 0;
}

static int sec_alg_skcipher_setkey_aes_ecb(struct crypto_skcipher *tfm,
        const u8 *key, unsigned int keylen)
{
 enum sec_cipher_alg alg;

 switch (keylen) {
 case AES_KEYSIZE_128:
  alg = SEC_C_AES_ECB_128;
  break;
 case AES_KEYSIZE_192:
  alg = SEC_C_AES_ECB_192;
  break;
 case AES_KEYSIZE_256:
  alg = SEC_C_AES_ECB_256;
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return sec_alg_skcipher_setkey(tfm, key, keylen, alg);
}

static int sec_alg_skcipher_setkey_aes_cbc(struct crypto_skcipher *tfm,
        const u8 *key, unsigned int keylen)
{
 enum sec_cipher_alg alg;

 switch (keylen) {
 case AES_KEYSIZE_128:
  alg = SEC_C_AES_CBC_128;
  break;
 case AES_KEYSIZE_192:
  alg = SEC_C_AES_CBC_192;
  break;
 case AES_KEYSIZE_256:
  alg = SEC_C_AES_CBC_256;
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return sec_alg_skcipher_setkey(tfm, key, keylen, alg);
}

static int sec_alg_skcipher_setkey_aes_ctr(struct crypto_skcipher *tfm,
        const u8 *key, unsigned int keylen)
{
 enum sec_cipher_alg alg;

 switch (keylen) {
 case AES_KEYSIZE_128:
  alg = SEC_C_AES_CTR_128;
  break;
 case AES_KEYSIZE_192:
  alg = SEC_C_AES_CTR_192;
  break;
 case AES_KEYSIZE_256:
  alg = SEC_C_AES_CTR_256;
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return sec_alg_skcipher_setkey(tfm, key, keylen, alg);
}

static int sec_alg_skcipher_setkey_aes_xts(struct crypto_skcipher *tfm,
        const u8 *key, unsigned int keylen)
{
 enum sec_cipher_alg alg;
 int ret;

 ret = xts_verify_key(tfm, key, keylen);
 if (ret)
  return ret;

 switch (keylen) {
 case AES_KEYSIZE_128 * 2:
  alg = SEC_C_AES_XTS_128;
  break;
 case AES_KEYSIZE_256 * 2:
  alg = SEC_C_AES_XTS_256;
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return sec_alg_skcipher_setkey(tfm, key, keylen, alg);
}

static int sec_alg_skcipher_setkey_des_ecb(struct crypto_skcipher *tfm,
        const u8 *key, unsigned int keylen)
{
 return verify_skcipher_des_key(tfm, key) ?:
        sec_alg_skcipher_setkey(tfm, key, keylen, SEC_C_DES_ECB_64);
}

static int sec_alg_skcipher_setkey_des_cbc(struct crypto_skcipher *tfm,
        const u8 *key, unsigned int keylen)
{
 return verify_skcipher_des_key(tfm, key) ?:
        sec_alg_skcipher_setkey(tfm, key, keylen, SEC_C_DES_CBC_64);
}

static int sec_alg_skcipher_setkey_3des_ecb(struct crypto_skcipher *tfm,
         const u8 *key, unsigned int keylen)
{
 return verify_skcipher_des3_key(tfm, key) ?:
        sec_alg_skcipher_setkey(tfm, key, keylen,
           SEC_C_3DES_ECB_192_3KEY);
}

static int sec_alg_skcipher_setkey_3des_cbc(struct crypto_skcipher *tfm,
         const u8 *key, unsigned int keylen)
{
 return verify_skcipher_des3_key(tfm, key) ?:
        sec_alg_skcipher_setkey(tfm, key, keylen,
           SEC_C_3DES_CBC_192_3KEY);
}

static void sec_alg_free_el(struct sec_request_el *el,
       struct sec_dev_info *info)
{
 sec_free_hw_sgl(el->out, el->dma_out, info);
 sec_free_hw_sgl(el->in, el->dma_in, info);
 kfree(el->sgl_in);
 kfree(el->sgl_out);
 kfree(el);
}

/* queuelock must be held */
static int sec_send_request(struct sec_request *sec_req, struct sec_queue *queue)
{
 struct sec_request_el *el, *temp;
 int ret = 0;

 mutex_lock(&sec_req->lock);
 list_for_each_entry_safe(el, temp, &sec_req->elements, head) {
  /*
 * Add to hardware queue only under following circumstances
 * 1) Software and hardware queue empty so no chain dependencies
 * 2) No dependencies as new IV - (check software queue empty
 *    to maintain order)
 * 3) No dependencies because the mode does no chaining.
 *
 * In other cases first insert onto the software queue which
 * is then emptied as requests complete
 */
  if (!queue->havesoftqueue ||
      (kfifo_is_empty(&queue->softqueue) &&
       sec_queue_empty(queue))) {
   ret = sec_queue_send(queue, &el->req, sec_req);
   if (ret == -EAGAIN) {
    /* Wait unti we can send then try again */
    /* DEAD if here - should not happen */
    ret = -EBUSY;
    goto err_unlock;
   }
  } else {
   kfifo_put(&queue->softqueue, el);
  }
 }
err_unlock:
 mutex_unlock(&sec_req->lock);

 return ret;
}

static void sec_skcipher_alg_callback(struct sec_bd_info *sec_resp,
          struct crypto_async_request *req_base)
{
 struct skcipher_request *skreq = container_of(req_base,
            struct skcipher_request,
            base);
 struct sec_request *sec_req = skcipher_request_ctx(skreq);
 struct sec_request *backlog_req;
 struct sec_request_el *sec_req_el, *nextrequest;
 struct sec_alg_tfm_ctx *ctx = sec_req->tfm_ctx;
 struct crypto_skcipher *atfm = crypto_skcipher_reqtfm(skreq);
 struct device *dev = ctx->queue->dev_info->dev;
 int icv_or_skey_en, ret;
 bool done;

 sec_req_el = list_first_entry(&sec_req->elements, struct sec_request_el,
          head);
 icv_or_skey_en = (sec_resp->w0 & SEC_BD_W0_ICV_OR_SKEY_EN_M) >>
  SEC_BD_W0_ICV_OR_SKEY_EN_S;
 if (sec_resp->w1 & SEC_BD_W1_BD_INVALID || icv_or_skey_en == 3) {
  dev_err(dev, "Got an invalid answer %lu %d\n",
   sec_resp->w1 & SEC_BD_W1_BD_INVALID,
   icv_or_skey_en);
  sec_req->err = -EINVAL;
  /*
 * We need to muddle on to avoid getting stuck with elements
 * on the queue. Error will be reported so requester so
 * it should be able to handle appropriately.
 */
 }

 spin_lock_bh(&ctx->queue->queuelock);
 /* Put the IV in place for chained cases */
 switch (ctx->cipher_alg) {
 case SEC_C_AES_CBC_128:
 case SEC_C_AES_CBC_192:
 case SEC_C_AES_CBC_256:
  if (sec_req_el->req.w0 & SEC_BD_W0_DE)
   sg_pcopy_to_buffer(sec_req_el->sgl_out,
        sg_nents(sec_req_el->sgl_out),
        skreq->iv,
        crypto_skcipher_ivsize(atfm),
        sec_req_el->el_length -
        crypto_skcipher_ivsize(atfm));
  else
   sg_pcopy_to_buffer(sec_req_el->sgl_in,
        sg_nents(sec_req_el->sgl_in),
        skreq->iv,
        crypto_skcipher_ivsize(atfm),
        sec_req_el->el_length -
        crypto_skcipher_ivsize(atfm));
  /* No need to sync to the device as coherent DMA */
  break;
 case SEC_C_AES_CTR_128:
 case SEC_C_AES_CTR_192:
 case SEC_C_AES_CTR_256:
  crypto_inc(skreq->iv, 16);
  break;
 default:
  /* Do not update */
  break;
 }

 if (ctx->queue->havesoftqueue &&
     !kfifo_is_empty(&ctx->queue->softqueue) &&
     sec_queue_empty(ctx->queue)) {
  ret = kfifo_get(&ctx->queue->softqueue, &nextrequest);
  if (ret <= 0)
   dev_err(dev,
    "Error getting next element from kfifo %d\n",
    ret);
  else
   /* We know there is space so this cannot fail */
   sec_queue_send(ctx->queue, &nextrequest->req,
           nextrequest->sec_req);
 } else if (!list_empty(&ctx->backlog)) {
  /* Need to verify there is room first */
  backlog_req = list_first_entry(&ctx->backlog,
            typeof(*backlog_req),
            backlog_head);
  if (sec_queue_can_enqueue(ctx->queue,
      backlog_req->num_elements) ||
      (ctx->queue->havesoftqueue &&
       kfifo_avail(&ctx->queue->softqueue) >
       backlog_req->num_elements)) {
   sec_send_request(backlog_req, ctx->queue);
   crypto_request_complete(backlog_req->req_base,
      -EINPROGRESS);
   list_del(&backlog_req->backlog_head);
  }
 }
 spin_unlock_bh(&ctx->queue->queuelock);

 mutex_lock(&sec_req->lock);
 list_del(&sec_req_el->head);
 mutex_unlock(&sec_req->lock);
 sec_alg_free_el(sec_req_el, ctx->queue->dev_info);

 /*
 * Request is done.
 * The dance is needed as the lock is freed in the completion
 */
 mutex_lock(&sec_req->lock);
 done = list_empty(&sec_req->elements);
 mutex_unlock(&sec_req->lock);
 if (done) {
  if (crypto_skcipher_ivsize(atfm)) {
   dma_unmap_single(dev, sec_req->dma_iv,
      crypto_skcipher_ivsize(atfm),
      DMA_TO_DEVICE);
  }
  dma_unmap_sg(dev, skreq->src, sec_req->len_in,
        DMA_BIDIRECTIONAL);
  if (skreq->src != skreq->dst)
   dma_unmap_sg(dev, skreq->dst, sec_req->len_out,
         DMA_BIDIRECTIONAL);
  skcipher_request_complete(skreq, sec_req->err);
 }
}

void sec_alg_callback(struct sec_bd_info *resp, void *shadow)
{
 struct sec_request *sec_req = shadow;

 sec_req->cb(resp, sec_req->req_base);
}

static int sec_alg_alloc_and_calc_split_sizes(int length, size_t **split_sizes,
           int *steps, gfp_t gfp)
{
 size_t *sizes;
 int i;

 /* Split into suitable sized blocks */
 *steps = roundup(length, SEC_REQ_LIMIT) / SEC_REQ_LIMIT;
 sizes = kcalloc(*steps, sizeof(*sizes), gfp);
 if (!sizes)
  return -ENOMEM;

 for (i = 0; i < *steps - 1; i++)
  sizes[i] = SEC_REQ_LIMIT;
 sizes[*steps - 1] = length - SEC_REQ_LIMIT * (*steps - 1);
 *split_sizes = sizes;

 return 0;
}

static int sec_map_and_split_sg(struct scatterlist *sgl, size_t *split_sizes,
    int steps, struct scatterlist ***splits,
    int **splits_nents,
    int sgl_len_in,
    struct device *dev, gfp_t gfp)
{
 int ret, count;

 count = dma_map_sg(dev, sgl, sgl_len_in, DMA_BIDIRECTIONAL);
 if (!count)
  return -EINVAL;

 *splits = kcalloc(steps, sizeof(struct scatterlist *), gfp);
 if (!*splits) {
  ret = -ENOMEM;
  goto err_unmap_sg;
 }
 *splits_nents = kcalloc(steps, sizeof(int), gfp);
 if (!*splits_nents) {
  ret = -ENOMEM;
  goto err_free_splits;
 }

 /* output the scatter list before and after this */
 ret = sg_split(sgl, count, 0, steps, split_sizes,
         *splits, *splits_nents, gfp);
 if (ret) {
  ret = -ENOMEM;
  goto err_free_splits_nents;
 }

 return 0;

err_free_splits_nents:
 kfree(*splits_nents);
err_free_splits:
 kfree(*splits);
err_unmap_sg:
 dma_unmap_sg(dev, sgl, sgl_len_in, DMA_BIDIRECTIONAL);

 return ret;
}

/*
 * Reverses the sec_map_and_split_sg call for messages not yet added to
 * the queues.
 */
static void sec_unmap_sg_on_err(struct scatterlist *sgl, int steps,
    struct scatterlist **splits, int *splits_nents,
    int sgl_len_in, struct device *dev)
{
 int i;

 for (i = 0; i < steps; i++)
  kfree(splits[i]);
 kfree(splits_nents);
 kfree(splits);

 dma_unmap_sg(dev, sgl, sgl_len_in, DMA_BIDIRECTIONAL);
}

static struct sec_request_el
*sec_alg_alloc_and_fill_el(struct sec_bd_info *template, int encrypt,
      int el_size, bool different_dest,
      struct scatterlist *sgl_in, int n_ents_in,
      struct scatterlist *sgl_out, int n_ents_out,
      struct sec_dev_info *info, gfp_t gfp)
{
 struct sec_request_el *el;
 struct sec_bd_info *req;
 int ret;

 el = kzalloc(sizeof(*el), gfp);
 if (!el)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);
 el->el_length = el_size;
 req = &el->req;
 memcpy(req, template, sizeof(*req));

 req->w0 &= ~SEC_BD_W0_CIPHER_M;
 if (encrypt)
  req->w0 |= SEC_CIPHER_ENCRYPT << SEC_BD_W0_CIPHER_S;
 else
  req->w0 |= SEC_CIPHER_DECRYPT << SEC_BD_W0_CIPHER_S;

 req->w0 &= ~SEC_BD_W0_C_GRAN_SIZE_19_16_M;
 req->w0 |= ((el_size >> 16) << SEC_BD_W0_C_GRAN_SIZE_19_16_S) &
  SEC_BD_W0_C_GRAN_SIZE_19_16_M;

 req->w0 &= ~SEC_BD_W0_C_GRAN_SIZE_21_20_M;
 req->w0 |= ((el_size >> 20) << SEC_BD_W0_C_GRAN_SIZE_21_20_S) &
  SEC_BD_W0_C_GRAN_SIZE_21_20_M;

 /* Writing whole u32 so no need to take care of masking */
 req->w2 = ((1 << SEC_BD_W2_GRAN_NUM_S) & SEC_BD_W2_GRAN_NUM_M) |
  ((el_size << SEC_BD_W2_C_GRAN_SIZE_15_0_S) &
   SEC_BD_W2_C_GRAN_SIZE_15_0_M);

 req->w3 &= ~SEC_BD_W3_CIPHER_LEN_OFFSET_M;
 req->w1 |= SEC_BD_W1_ADDR_TYPE;

 el->sgl_in = sgl_in;

 ret = sec_alloc_and_fill_hw_sgl(&el->in, &el->dma_in, el->sgl_in,
     n_ents_in, info, gfp);
 if (ret)
  goto err_free_el;

 req->data_addr_lo = lower_32_bits(el->dma_in);
 req->data_addr_hi = upper_32_bits(el->dma_in);

 if (different_dest) {
  el->sgl_out = sgl_out;
  ret = sec_alloc_and_fill_hw_sgl(&el->out, &el->dma_out,
      el->sgl_out,
      n_ents_out, info, gfp);
  if (ret)
   goto err_free_hw_sgl_in;

  req->w0 |= SEC_BD_W0_DE;
  req->cipher_destin_addr_lo = lower_32_bits(el->dma_out);
  req->cipher_destin_addr_hi = upper_32_bits(el->dma_out);

 } else {
  req->w0 &= ~SEC_BD_W0_DE;
  req->cipher_destin_addr_lo = lower_32_bits(el->dma_in);
  req->cipher_destin_addr_hi = upper_32_bits(el->dma_in);
 }

 return el;

err_free_hw_sgl_in:
 sec_free_hw_sgl(el->in, el->dma_in, info);
err_free_el:
 kfree(el);

 return ERR_PTR(ret);
}

static int sec_alg_skcipher_crypto(struct skcipher_request *skreq,
       bool encrypt)
{
 struct crypto_skcipher *atfm = crypto_skcipher_reqtfm(skreq);
 struct crypto_tfm *tfm = crypto_skcipher_tfm(atfm);
 struct sec_alg_tfm_ctx *ctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
 struct sec_queue *queue = ctx->queue;
 struct sec_request *sec_req = skcipher_request_ctx(skreq);
 struct sec_dev_info *info = queue->dev_info;
 int i, ret, steps;
 size_t *split_sizes;
 struct scatterlist **splits_in;
 struct scatterlist **splits_out = NULL;
 int *splits_in_nents;
 int *splits_out_nents = NULL;
 struct sec_request_el *el, *temp;
 bool split = skreq->src != skreq->dst;
 gfp_t gfp = skreq->base.flags & CRYPTO_TFM_REQ_MAY_SLEEP ? GFP_KERNEL : GFP_ATOMIC;

 mutex_init(&sec_req->lock);
 sec_req->req_base = &skreq->base;
 sec_req->err = 0;
 /* SGL mapping out here to allow us to break it up as necessary */
 sec_req->len_in = sg_nents(skreq->src);

 ret = sec_alg_alloc_and_calc_split_sizes(skreq->cryptlen, &split_sizes,
       &steps, gfp);
 if (ret)
  return ret;
 sec_req->num_elements = steps;
 ret = sec_map_and_split_sg(skreq->src, split_sizes, steps, &splits_in,
       &splits_in_nents, sec_req->len_in,
       info->dev, gfp);
 if (ret)
  goto err_free_split_sizes;

 if (split) {
  sec_req->len_out = sg_nents(skreq->dst);
  ret = sec_map_and_split_sg(skreq->dst, split_sizes, steps,
        &splits_out, &splits_out_nents,
        sec_req->len_out, info->dev, gfp);
  if (ret)
   goto err_unmap_in_sg;
 }
 /* Shared info stored in seq_req - applies to all BDs */
 sec_req->tfm_ctx = ctx;
 sec_req->cb = sec_skcipher_alg_callback;
 INIT_LIST_HEAD(&sec_req->elements);

 /*
 * Future optimization.
 * In the chaining case we can't use a dma pool bounce buffer
 * but in the case where we know there is no chaining we can
 */
 if (crypto_skcipher_ivsize(atfm)) {
  sec_req->dma_iv = dma_map_single(info->dev, skreq->iv,
       crypto_skcipher_ivsize(atfm),
       DMA_TO_DEVICE);
  if (dma_mapping_error(info->dev, sec_req->dma_iv)) {
   ret = -ENOMEM;
   goto err_unmap_out_sg;
  }
 }

 /* Set them all up then queue - cleaner error handling. */
 for (i = 0; i < steps; i++) {
  el = sec_alg_alloc_and_fill_el(&ctx->req_template,
            encrypt ? 1 : 0,
            split_sizes[i],
            skreq->src != skreq->dst,
            splits_in[i], splits_in_nents[i],
            split ? splits_out[i] : NULL,
            split ? splits_out_nents[i] : 0,
            info, gfp);
  if (IS_ERR(el)) {
   ret = PTR_ERR(el);
   goto err_free_elements;
  }
  el->req.cipher_iv_addr_lo = lower_32_bits(sec_req->dma_iv);
  el->req.cipher_iv_addr_hi = upper_32_bits(sec_req->dma_iv);
  el->sec_req = sec_req;
  list_add_tail(&el->head, &sec_req->elements);
 }

 /*
 * Only attempt to queue if the whole lot can fit in the queue -
 * we can't successfully cleanup after a partial queing so this
 * must succeed or fail atomically.
 *
 * Big hammer test of both software and hardware queues - could be
 * more refined but this is unlikely to happen so no need.
 */

 /* Grab a big lock for a long time to avoid concurrency issues */
 spin_lock_bh(&queue->queuelock);

 /*
 * Can go on to queue if we have space in either:
 * 1) The hardware queue and no software queue
 * 2) The software queue
 * AND there is nothing in the backlog.  If there is backlog we
 * have to only queue to the backlog queue and return busy.
 */
 if ((!sec_queue_can_enqueue(queue, steps) &&
      (!queue->havesoftqueue ||
       kfifo_avail(&queue->softqueue) > steps)) ||
     !list_empty(&ctx->backlog)) {
  ret = -EBUSY;
  if ((skreq->base.flags & CRYPTO_TFM_REQ_MAY_BACKLOG)) {
   list_add_tail(&sec_req->backlog_head, &ctx->backlog);
   spin_unlock_bh(&queue->queuelock);
   goto out;
  }

  spin_unlock_bh(&queue->queuelock);
  goto err_free_elements;
 }
 ret = sec_send_request(sec_req, queue);
 spin_unlock_bh(&queue->queuelock);
 if (ret)
  goto err_free_elements;

 ret = -EINPROGRESS;
out:
 /* Cleanup - all elements in pointer arrays have been copied */
 kfree(splits_in_nents);
 kfree(splits_in);
 kfree(splits_out_nents);
 kfree(splits_out);
 kfree(split_sizes);
 return ret;

err_free_elements:
 list_for_each_entry_safe(el, temp, &sec_req->elements, head) {
  list_del(&el->head);
  sec_alg_free_el(el, info);
 }
 if (crypto_skcipher_ivsize(atfm))
  dma_unmap_single(info->dev, sec_req->dma_iv,
     crypto_skcipher_ivsize(atfm),
     DMA_BIDIRECTIONAL);
err_unmap_out_sg:
 if (split)
  sec_unmap_sg_on_err(skreq->dst, steps, splits_out,
        splits_out_nents, sec_req->len_out,
        info->dev);
err_unmap_in_sg:
 sec_unmap_sg_on_err(skreq->src, steps, splits_in, splits_in_nents,
       sec_req->len_in, info->dev);
err_free_split_sizes:
 kfree(split_sizes);

 return ret;
}

static int sec_alg_skcipher_encrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return sec_alg_skcipher_crypto(req, true);
}

static int sec_alg_skcipher_decrypt(struct skcipher_request *req)
{
 return sec_alg_skcipher_crypto(req, false);
}

static int sec_alg_skcipher_init(struct crypto_skcipher *tfm)
{
 struct sec_alg_tfm_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);

 mutex_init(&ctx->lock);
 INIT_LIST_HEAD(&ctx->backlog);
 crypto_skcipher_set_reqsize(tfm, sizeof(struct sec_request));

 ctx->queue = sec_queue_alloc_start_safe();
 if (IS_ERR(ctx->queue))
  return PTR_ERR(ctx->queue);

 spin_lock_init(&ctx->queue->queuelock);
 ctx->queue->havesoftqueue = false;

 return 0;
}

static void sec_alg_skcipher_exit(struct crypto_skcipher *tfm)
{
 struct sec_alg_tfm_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 struct device *dev = ctx->queue->dev_info->dev;

 if (ctx->key) {
  memzero_explicit(ctx->key, SEC_MAX_CIPHER_KEY);
  dma_free_coherent(dev, SEC_MAX_CIPHER_KEY, ctx->key,
      ctx->pkey);
 }
 sec_queue_stop_release(ctx->queue);
}

static int sec_alg_skcipher_init_with_queue(struct crypto_skcipher *tfm)
{
 struct sec_alg_tfm_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);
 int ret;

 ret = sec_alg_skcipher_init(tfm);
 if (ret)
  return ret;

 INIT_KFIFO(ctx->queue->softqueue);
 ret = kfifo_alloc(&ctx->queue->softqueue, 512, GFP_KERNEL);
 if (ret) {
  sec_alg_skcipher_exit(tfm);
  return ret;
 }
 ctx->queue->havesoftqueue = true;

 return 0;
}

static void sec_alg_skcipher_exit_with_queue(struct crypto_skcipher *tfm)
{
 struct sec_alg_tfm_ctx *ctx = crypto_skcipher_ctx(tfm);

 kfifo_free(&ctx->queue->softqueue);
 sec_alg_skcipher_exit(tfm);
}

static struct skcipher_alg sec_algs[] = {
 {
  .base = {
   .cra_name = "ecb(aes)",
   .cra_driver_name = "hisi_sec_aes_ecb",
   .cra_priority = 4001,
   .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC |
         CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
   .cra_blocksize = AES_BLOCK_SIZE,
   .cra_ctxsize = sizeof(struct sec_alg_tfm_ctx),
   .cra_alignmask = 0,
   .cra_module = THIS_MODULE,
  },
  .init = sec_alg_skcipher_init,
  .exit = sec_alg_skcipher_exit,
  .setkey = sec_alg_skcipher_setkey_aes_ecb,
  .decrypt = sec_alg_skcipher_decrypt,
  .encrypt = sec_alg_skcipher_encrypt,
  .min_keysize = AES_MIN_KEY_SIZE,
  .max_keysize = AES_MAX_KEY_SIZE,
  .ivsize = 0,
 }, {
  .base = {
   .cra_name = "cbc(aes)",
   .cra_driver_name = "hisi_sec_aes_cbc",
   .cra_priority = 4001,
   .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC |
         CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
   .cra_blocksize = AES_BLOCK_SIZE,
   .cra_ctxsize = sizeof(struct sec_alg_tfm_ctx),
   .cra_alignmask = 0,
   .cra_module = THIS_MODULE,
  },
  .init = sec_alg_skcipher_init_with_queue,
  .exit = sec_alg_skcipher_exit_with_queue,
  .setkey = sec_alg_skcipher_setkey_aes_cbc,
  .decrypt = sec_alg_skcipher_decrypt,
  .encrypt = sec_alg_skcipher_encrypt,
  .min_keysize = AES_MIN_KEY_SIZE,
  .max_keysize = AES_MAX_KEY_SIZE,
  .ivsize = AES_BLOCK_SIZE,
 }, {
  .base = {
   .cra_name = "ctr(aes)",
   .cra_driver_name = "hisi_sec_aes_ctr",
   .cra_priority = 4001,
   .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC |
         CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
   .cra_blocksize = AES_BLOCK_SIZE,
   .cra_ctxsize = sizeof(struct sec_alg_tfm_ctx),
   .cra_alignmask = 0,
   .cra_module = THIS_MODULE,
  },
  .init = sec_alg_skcipher_init_with_queue,
  .exit = sec_alg_skcipher_exit_with_queue,
  .setkey = sec_alg_skcipher_setkey_aes_ctr,
  .decrypt = sec_alg_skcipher_decrypt,
  .encrypt = sec_alg_skcipher_encrypt,
  .min_keysize = AES_MIN_KEY_SIZE,
  .max_keysize = AES_MAX_KEY_SIZE,
  .ivsize = AES_BLOCK_SIZE,
 }, {
  .base = {
   .cra_name = "xts(aes)",
   .cra_driver_name = "hisi_sec_aes_xts",
   .cra_priority = 4001,
   .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC |
         CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
   .cra_blocksize = AES_BLOCK_SIZE,
   .cra_ctxsize = sizeof(struct sec_alg_tfm_ctx),
   .cra_alignmask = 0,
   .cra_module = THIS_MODULE,
  },
  .init = sec_alg_skcipher_init,
  .exit = sec_alg_skcipher_exit,
  .setkey = sec_alg_skcipher_setkey_aes_xts,
  .decrypt = sec_alg_skcipher_decrypt,
  .encrypt = sec_alg_skcipher_encrypt,
  .min_keysize = 2 * AES_MIN_KEY_SIZE,
  .max_keysize = 2 * AES_MAX_KEY_SIZE,
  .ivsize = AES_BLOCK_SIZE,
 }, {
 /* Unable to find any test vectors so untested */
  .base = {
   .cra_name = "ecb(des)",
   .cra_driver_name = "hisi_sec_des_ecb",
   .cra_priority = 4001,
   .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC |
         CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
   .cra_blocksize = DES_BLOCK_SIZE,
   .cra_ctxsize = sizeof(struct sec_alg_tfm_ctx),
   .cra_alignmask = 0,
   .cra_module = THIS_MODULE,
  },
  .init = sec_alg_skcipher_init,
  .exit = sec_alg_skcipher_exit,
  .setkey = sec_alg_skcipher_setkey_des_ecb,
  .decrypt = sec_alg_skcipher_decrypt,
  .encrypt = sec_alg_skcipher_encrypt,
  .min_keysize = DES_KEY_SIZE,
  .max_keysize = DES_KEY_SIZE,
  .ivsize = 0,
 }, {
  .base = {
   .cra_name = "cbc(des)",
   .cra_driver_name = "hisi_sec_des_cbc",
   .cra_priority = 4001,
   .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC |
         CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
   .cra_blocksize = DES_BLOCK_SIZE,
   .cra_ctxsize = sizeof(struct sec_alg_tfm_ctx),
   .cra_alignmask = 0,
   .cra_module = THIS_MODULE,
  },
  .init = sec_alg_skcipher_init_with_queue,
  .exit = sec_alg_skcipher_exit_with_queue,
  .setkey = sec_alg_skcipher_setkey_des_cbc,
  .decrypt = sec_alg_skcipher_decrypt,
  .encrypt = sec_alg_skcipher_encrypt,
  .min_keysize = DES_KEY_SIZE,
  .max_keysize = DES_KEY_SIZE,
  .ivsize = DES_BLOCK_SIZE,
 }, {
  .base = {
   .cra_name = "cbc(des3_ede)",
   .cra_driver_name = "hisi_sec_3des_cbc",
   .cra_priority = 4001,
   .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC |
         CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
   .cra_blocksize = DES3_EDE_BLOCK_SIZE,
   .cra_ctxsize = sizeof(struct sec_alg_tfm_ctx),
   .cra_alignmask = 0,
   .cra_module = THIS_MODULE,
  },
  .init = sec_alg_skcipher_init_with_queue,
  .exit = sec_alg_skcipher_exit_with_queue,
  .setkey = sec_alg_skcipher_setkey_3des_cbc,
  .decrypt = sec_alg_skcipher_decrypt,
  .encrypt = sec_alg_skcipher_encrypt,
  .min_keysize = DES3_EDE_KEY_SIZE,
  .max_keysize = DES3_EDE_KEY_SIZE,
  .ivsize = DES3_EDE_BLOCK_SIZE,
 }, {
  .base = {
   .cra_name = "ecb(des3_ede)",
   .cra_driver_name = "hisi_sec_3des_ecb",
   .cra_priority = 4001,
   .cra_flags = CRYPTO_ALG_ASYNC |
         CRYPTO_ALG_ALLOCATES_MEMORY,
   .cra_blocksize = DES3_EDE_BLOCK_SIZE,
   .cra_ctxsize = sizeof(struct sec_alg_tfm_ctx),
   .cra_alignmask = 0,
   .cra_module = THIS_MODULE,
  },
  .init = sec_alg_skcipher_init,
  .exit = sec_alg_skcipher_exit,
  .setkey = sec_alg_skcipher_setkey_3des_ecb,
  .decrypt = sec_alg_skcipher_decrypt,
  .encrypt = sec_alg_skcipher_encrypt,
  .min_keysize = DES3_EDE_KEY_SIZE,
  .max_keysize = DES3_EDE_KEY_SIZE,
  .ivsize = 0,
 }
};

int sec_algs_register(void)
{
 int ret = 0;

 mutex_lock(&algs_lock);
 if (++active_devs != 1)
  goto unlock;

 ret = crypto_register_skciphers(sec_algs, ARRAY_SIZE(sec_algs));
 if (ret)
  --active_devs;
unlock:
 mutex_unlock(&algs_lock);

 return ret;
}

void sec_algs_unregister(void)
{
 mutex_lock(&algs_lock);
 if (--active_devs != 0)
  goto unlock;
 crypto_unregister_skciphers(sec_algs, ARRAY_SIZE(sec_algs));

unlock:
 mutex_unlock(&algs_lock);
}