Quelle  ba431-rng.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
// Copyright (c) 2020 Silex Insight

#include <linux/delay.h>
#include <linux/hw_random.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/iopoll.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/mod_devicetable.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/workqueue.h>

#define BA431_RESET_DELAY   1 /* usec */
#define BA431_RESET_READ_STATUS_TIMEOUT  1000 /* usec */
#define BA431_RESET_READ_STATUS_INTERVAL 10 /* usec */
#define BA431_READ_RETRY_INTERVAL  1 /* usec */

#define BA431_REG_CTRL    0x00
#define BA431_REG_FIFO_LEVEL   0x04
#define BA431_REG_STATUS   0x30
#define BA431_REG_FIFODATA   0x80

#define BA431_CTRL_ENABLE   BIT(0)
#define BA431_CTRL_SOFTRESET   BIT(8)

#define BA431_STATUS_STATE_MASK   (BIT(1) | BIT(2) | BIT(3))
#define BA431_STATUS_STATE_OFFSET  1

enum ba431_state {
 BA431_STATE_RESET,
 BA431_STATE_STARTUP,
 BA431_STATE_FIFOFULLON,
 BA431_STATE_FIFOFULLOFF,
 BA431_STATE_RUNNING,
 BA431_STATE_ERROR
};

struct ba431_trng {
 struct device *dev;
 void __iomem *base;
 struct hwrng rng;
 atomic_t reset_pending;
 struct work_struct reset_work;
};

static inline u32 ba431_trng_read_reg(struct ba431_trng *ba431, u32 reg)
{
 return ioread32(ba431->base + reg);
}

static inline void ba431_trng_write_reg(struct ba431_trng *ba431, u32 reg,
     u32 val)
{
 iowrite32(val, ba431->base + reg);
}

static inline enum ba431_state ba431_trng_get_state(struct ba431_trng *ba431)
{
 u32 status = ba431_trng_read_reg(ba431, BA431_REG_STATUS);

 return (status & BA431_STATUS_STATE_MASK) >> BA431_STATUS_STATE_OFFSET;
}

static int ba431_trng_is_in_error(struct ba431_trng *ba431)
{
 enum ba431_state state = ba431_trng_get_state(ba431);

 if ((state < BA431_STATE_STARTUP) ||
     (state >= BA431_STATE_ERROR))
  return 1;

 return 0;
}

static int ba431_trng_reset(struct ba431_trng *ba431)
{
 int ret;

 /* Disable interrupts, random generation and enable the softreset */
 ba431_trng_write_reg(ba431, BA431_REG_CTRL, BA431_CTRL_SOFTRESET);
 udelay(BA431_RESET_DELAY);
 ba431_trng_write_reg(ba431, BA431_REG_CTRL, BA431_CTRL_ENABLE);

 /* Wait until the state changed */
 if (readx_poll_timeout(ba431_trng_is_in_error, ba431, ret, !ret,
          BA431_RESET_READ_STATUS_INTERVAL,
          BA431_RESET_READ_STATUS_TIMEOUT)) {
  dev_err(ba431->dev, "reset failed (state: %d)\n",
   ba431_trng_get_state(ba431));
  return -ETIMEDOUT;
 }

 dev_info(ba431->dev, "reset done\n");

 return 0;
}

static void ba431_trng_reset_work(struct work_struct *work)
{
 struct ba431_trng *ba431 = container_of(work, struct ba431_trng,
      reset_work);
 ba431_trng_reset(ba431);
 atomic_set(&ba431->reset_pending, 0);
}

static void ba431_trng_schedule_reset(struct ba431_trng *ba431)
{
 if (atomic_cmpxchg(&ba431->reset_pending, 0, 1))
  return;

 schedule_work(&ba431->reset_work);
}

static int ba431_trng_read(struct hwrng *rng, void *buf, size_t max, bool wait)
{
 struct ba431_trng *ba431 = container_of(rng, struct ba431_trng, rng);
 u32 *data = buf;
 unsigned int level, i;
 int n = 0;

 while (max > 0) {
  level = ba431_trng_read_reg(ba431, BA431_REG_FIFO_LEVEL);
  if (!level) {
   if (ba431_trng_is_in_error(ba431)) {
    ba431_trng_schedule_reset(ba431);
    break;
   }

   if (!wait)
    break;

   udelay(BA431_READ_RETRY_INTERVAL);
   continue;
  }

  i = level;
  do {
   data[n++] = ba431_trng_read_reg(ba431,
       BA431_REG_FIFODATA);
   max -= sizeof(*data);
  } while (--i && (max > 0));

  if (ba431_trng_is_in_error(ba431)) {
   n -= (level - i);
   ba431_trng_schedule_reset(ba431);
   break;
  }
 }

 n *= sizeof(data);
 return (n || !wait) ? n : -EIO;
}

static void ba431_trng_cleanup(struct hwrng *rng)
{
 struct ba431_trng *ba431 = container_of(rng, struct ba431_trng, rng);

 ba431_trng_write_reg(ba431, BA431_REG_CTRL, 0);
 cancel_work_sync(&ba431->reset_work);
}

static int ba431_trng_init(struct hwrng *rng)
{
 struct ba431_trng *ba431 = container_of(rng, struct ba431_trng, rng);

 return ba431_trng_reset(ba431);
}

static int ba431_trng_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct ba431_trng *ba431;
 int ret;

 ba431 = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*ba431), GFP_KERNEL);
 if (!ba431)
  return -ENOMEM;

 ba431->dev = &pdev->dev;

 ba431->base = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 if (IS_ERR(ba431->base))
  return PTR_ERR(ba431->base);

 atomic_set(&ba431->reset_pending, 0);
 INIT_WORK(&ba431->reset_work, ba431_trng_reset_work);
 ba431->rng.name = pdev->name;
 ba431->rng.init = ba431_trng_init;
 ba431->rng.cleanup = ba431_trng_cleanup;
 ba431->rng.read = ba431_trng_read;

 ret = devm_hwrng_register(&pdev->dev, &ba431->rng);
 if (ret)
  return dev_err_probe(&pdev->dev, ret, "BA431 registration failed\n");

 dev_info(&pdev->dev, "BA431 TRNG registered\n");

 return 0;
}

static const struct of_device_id ba431_trng_dt_ids[] = {
 { .compatible = "silex-insight,ba431-rng" },
 { /* sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, ba431_trng_dt_ids);

static struct platform_driver ba431_trng_driver = {
 .driver = {
  .name = "ba431-rng",
  .of_match_table = ba431_trng_dt_ids,
 },
 .probe = ba431_trng_probe,
};

module_platform_driver(ba431_trng_driver);

MODULE_AUTHOR("Olivier Sobrie ");
MODULE_DESCRIPTION("TRNG driver for Silex Insight BA431");
MODULE_LICENSE("GPL");