| // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later | 
| /* | 
|  * Randomness driver for virtio | 
|  *  Copyright (C) 2007, 2008 Rusty Russell IBM Corporation | 
|  */ | 
|   | 
| #include <asm/barrier.h> | 
| #include <linux/err.h> | 
| #include <linux/hw_random.h> | 
| #include <linux/scatterlist.h> | 
| #include <linux/spinlock.h> | 
| #include <linux/virtio.h> | 
| #include <linux/virtio_rng.h> | 
| #include <linux/module.h> | 
| #include <linux/slab.h> | 
|   | 
| static DEFINE_IDA(rng_index_ida); | 
|   | 
| struct virtrng_info { | 
|     struct hwrng hwrng; | 
|     struct virtqueue *vq; | 
|     char name[25]; | 
|     int index; | 
|     bool hwrng_register_done; | 
|     bool hwrng_removed; | 
|     /* data transfer */ | 
|     struct completion have_data; | 
|     unsigned int data_avail; | 
|     unsigned int data_idx; | 
|     /* minimal size returned by rng_buffer_size() */ | 
| #if SMP_CACHE_BYTES < 32 | 
|     u8 data[32]; | 
| #else | 
|     u8 data[SMP_CACHE_BYTES]; | 
| #endif | 
| }; | 
|   | 
| static void random_recv_done(struct virtqueue *vq) | 
| { | 
|     struct virtrng_info *vi = vq->vdev->priv; | 
|     unsigned int len; | 
|   | 
|     /* We can get spurious callbacks, e.g. shared IRQs + virtio_pci. */ | 
|     if (!virtqueue_get_buf(vi->vq, &len)) | 
|         return; | 
|   | 
|     smp_store_release(&vi->data_avail, len); | 
|     complete(&vi->have_data); | 
| } | 
|   | 
| static void request_entropy(struct virtrng_info *vi) | 
| { | 
|     struct scatterlist sg; | 
|   | 
|     reinit_completion(&vi->have_data); | 
|     vi->data_idx = 0; | 
|   | 
|     sg_init_one(&sg, vi->data, sizeof(vi->data)); | 
|   | 
|     /* There should always be room for one buffer. */ | 
|     virtqueue_add_inbuf(vi->vq, &sg, 1, vi->data, GFP_KERNEL); | 
|   | 
|     virtqueue_kick(vi->vq); | 
| } | 
|   | 
| static unsigned int copy_data(struct virtrng_info *vi, void *buf, | 
|                   unsigned int size) | 
| { | 
|     size = min_t(unsigned int, size, vi->data_avail); | 
|     memcpy(buf, vi->data + vi->data_idx, size); | 
|     vi->data_idx += size; | 
|     vi->data_avail -= size; | 
|     if (vi->data_avail == 0) | 
|         request_entropy(vi); | 
|     return size; | 
| } | 
|   | 
| static int virtio_read(struct hwrng *rng, void *buf, size_t size, bool wait) | 
| { | 
|     int ret; | 
|     struct virtrng_info *vi = (struct virtrng_info *)rng->priv; | 
|     unsigned int chunk; | 
|     size_t read; | 
|   | 
|     if (vi->hwrng_removed) | 
|         return -ENODEV; | 
|   | 
|     read = 0; | 
|   | 
|     /* copy available data */ | 
|     if (smp_load_acquire(&vi->data_avail)) { | 
|         chunk = copy_data(vi, buf, size); | 
|         size -= chunk; | 
|         read += chunk; | 
|     } | 
|   | 
|     if (!wait) | 
|         return read; | 
|   | 
|     /* We have already copied available entropy, | 
|      * so either size is 0 or data_avail is 0 | 
|      */ | 
|     while (size != 0) { | 
|         /* data_avail is 0 but a request is pending */ | 
|         ret = wait_for_completion_killable(&vi->have_data); | 
|         if (ret < 0) | 
|             return ret; | 
|         /* if vi->data_avail is 0, we have been interrupted | 
|          * by a cleanup, but buffer stays in the queue | 
|          */ | 
|         if (vi->data_avail == 0) | 
|             return read; | 
|   | 
|         chunk = copy_data(vi, buf + read, size); | 
|         size -= chunk; | 
|         read += chunk; | 
|     } | 
|   | 
|     return read; | 
| } | 
|   | 
| static void virtio_cleanup(struct hwrng *rng) | 
| { | 
|     struct virtrng_info *vi = (struct virtrng_info *)rng->priv; | 
|   | 
|     complete(&vi->have_data); | 
| } | 
|   | 
| static int probe_common(struct virtio_device *vdev) | 
| { | 
|     int err, index; | 
|     struct virtrng_info *vi = NULL; | 
|   | 
|     vi = kzalloc(sizeof(struct virtrng_info), GFP_KERNEL); | 
|     if (!vi) | 
|         return -ENOMEM; | 
|   | 
|     vi->index = index = ida_simple_get(&rng_index_ida, 0, 0, GFP_KERNEL); | 
|     if (index < 0) { | 
|         err = index; | 
|         goto err_ida; | 
|     } | 
|     sprintf(vi->name, "virtio_rng.%d", index); | 
|     init_completion(&vi->have_data); | 
|   | 
|     vi->hwrng = (struct hwrng) { | 
|         .read = virtio_read, | 
|         .cleanup = virtio_cleanup, | 
|         .priv = (unsigned long)vi, | 
|         .name = vi->name, | 
|         .quality = 1000, | 
|     }; | 
|     vdev->priv = vi; | 
|   | 
|     /* We expect a single virtqueue. */ | 
|     vi->vq = virtio_find_single_vq(vdev, random_recv_done, "input"); | 
|     if (IS_ERR(vi->vq)) { | 
|         err = PTR_ERR(vi->vq); | 
|         goto err_find; | 
|     } | 
|   | 
|     /* we always have a pending entropy request */ | 
|     request_entropy(vi); | 
|   | 
|     return 0; | 
|   | 
| err_find: | 
|     ida_simple_remove(&rng_index_ida, index); | 
| err_ida: | 
|     kfree(vi); | 
|     return err; | 
| } | 
|   | 
| static void remove_common(struct virtio_device *vdev) | 
| { | 
|     struct virtrng_info *vi = vdev->priv; | 
|   | 
|     vi->hwrng_removed = true; | 
|     vi->data_avail = 0; | 
|     vi->data_idx = 0; | 
|     complete(&vi->have_data); | 
|     vdev->config->reset(vdev); | 
|     if (vi->hwrng_register_done) | 
|         hwrng_unregister(&vi->hwrng); | 
|     vdev->config->del_vqs(vdev); | 
|     ida_simple_remove(&rng_index_ida, vi->index); | 
|     kfree(vi); | 
| } | 
|   | 
| static int virtrng_probe(struct virtio_device *vdev) | 
| { | 
|     return probe_common(vdev); | 
| } | 
|   | 
| static void virtrng_remove(struct virtio_device *vdev) | 
| { | 
|     remove_common(vdev); | 
| } | 
|   | 
| static void virtrng_scan(struct virtio_device *vdev) | 
| { | 
|     struct virtrng_info *vi = vdev->priv; | 
|     int err; | 
|   | 
|     err = hwrng_register(&vi->hwrng); | 
|     if (!err) | 
|         vi->hwrng_register_done = true; | 
| } | 
|   | 
| #ifdef CONFIG_PM_SLEEP | 
| static int virtrng_freeze(struct virtio_device *vdev) | 
| { | 
|     remove_common(vdev); | 
|     return 0; | 
| } | 
|   | 
| static int virtrng_restore(struct virtio_device *vdev) | 
| { | 
|     int err; | 
|   | 
|     err = probe_common(vdev); | 
|     if (!err) { | 
|         struct virtrng_info *vi = vdev->priv; | 
|   | 
|         /* | 
|          * Set hwrng_removed to ensure that virtio_read() | 
|          * does not block waiting for data before the | 
|          * registration is complete. | 
|          */ | 
|         vi->hwrng_removed = true; | 
|         err = hwrng_register(&vi->hwrng); | 
|         if (!err) { | 
|             vi->hwrng_register_done = true; | 
|             vi->hwrng_removed = false; | 
|         } | 
|     } | 
|   | 
|     return err; | 
| } | 
| #endif | 
|   | 
| static const struct virtio_device_id id_table[] = { | 
|     { VIRTIO_ID_RNG, VIRTIO_DEV_ANY_ID }, | 
|     { 0 }, | 
| }; | 
|   | 
| static struct virtio_driver virtio_rng_driver = { | 
|     .driver.name =    KBUILD_MODNAME, | 
|     .driver.owner =    THIS_MODULE, | 
|     .id_table =    id_table, | 
|     .probe =    virtrng_probe, | 
|     .remove =    virtrng_remove, | 
|     .scan =        virtrng_scan, | 
| #ifdef CONFIG_PM_SLEEP | 
|     .freeze =    virtrng_freeze, | 
|     .restore =    virtrng_restore, | 
| #endif | 
| }; | 
|   | 
| module_virtio_driver(virtio_rng_driver); | 
| MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table); | 
| MODULE_DESCRIPTION("Virtio random number driver"); | 
| MODULE_LICENSE("GPL"); |