xref: /linux/drivers/char/hw_random/exynos-trng.c (revision 5d0421d65be8c02bdde7a44f153babeaf004db7a)
16cd225ccSŁukasz Stelmach // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
26cd225ccSŁukasz Stelmach /*
36cd225ccSŁukasz Stelmach  * RNG driver for Exynos TRNGs
46cd225ccSŁukasz Stelmach  *
56cd225ccSŁukasz Stelmach  * Author: Łukasz Stelmach <l.stelmach@samsung.com>
66cd225ccSŁukasz Stelmach  *
76cd225ccSŁukasz Stelmach  * Copyright 2017 (c) Samsung Electronics Software, Inc.
86cd225ccSŁukasz Stelmach  *
96cd225ccSŁukasz Stelmach  * Based on the Exynos PRNG driver drivers/crypto/exynos-rng by
106cd225ccSŁukasz Stelmach  * Krzysztof Kozłowski <krzk@kernel.org>
116cd225ccSŁukasz Stelmach  */
126cd225ccSŁukasz Stelmach 
136cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/clk.h>
146cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/crypto.h>
156cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/delay.h>
166cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/err.h>
176cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/hw_random.h>
186cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/io.h>
196cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/iopoll.h>
206cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/kernel.h>
216cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/module.h>
22ac316725SRandy Dunlap #include <linux/mod_devicetable.h>
236cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/platform_device.h>
246cd225ccSŁukasz Stelmach #include <linux/pm_runtime.h>
256cd225ccSŁukasz Stelmach 
266cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_CLKDIV         (0x0)
276cd225ccSŁukasz Stelmach 
286cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_CTRL           (0x20)
296cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_CTRL_RNGEN     BIT(31)
306cd225ccSŁukasz Stelmach 
316cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_POST_CTRL      (0x30)
326cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_ONLINE_CTRL    (0x40)
336cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_ONLINE_STAT    (0x44)
346cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_ONLINE_MAXCHI2 (0x48)
356cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_CTRL      (0x50)
366cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_0         (0x80)
376cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_1         (0x84)
386cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_2         (0x88)
396cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_3         (0x8c)
406cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_4         (0x90)
416cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_5         (0x94)
426cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_6         (0x98)
436cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_7         (0x9c)
446cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_FIFO_LEN       (8)
456cd225ccSŁukasz Stelmach #define EXYNOS_TRNG_CLOCK_RATE     (500000)
466cd225ccSŁukasz Stelmach 
476cd225ccSŁukasz Stelmach 
486cd225ccSŁukasz Stelmach struct exynos_trng_dev {
496cd225ccSŁukasz Stelmach 	struct device    *dev;
506cd225ccSŁukasz Stelmach 	void __iomem     *mem;
516cd225ccSŁukasz Stelmach 	struct clk       *clk;
526cd225ccSŁukasz Stelmach 	struct hwrng rng;
536cd225ccSŁukasz Stelmach };
546cd225ccSŁukasz Stelmach 
556cd225ccSŁukasz Stelmach static int exynos_trng_do_read(struct hwrng *rng, void *data, size_t max,
566cd225ccSŁukasz Stelmach 			       bool wait)
576cd225ccSŁukasz Stelmach {
586cd225ccSŁukasz Stelmach 	struct exynos_trng_dev *trng;
59a8bc71d4SDan Carpenter 	int val;
606cd225ccSŁukasz Stelmach 
616cd225ccSŁukasz Stelmach 	max = min_t(size_t, max, (EXYNOS_TRNG_FIFO_LEN * 4));
626cd225ccSŁukasz Stelmach 
636cd225ccSŁukasz Stelmach 	trng = (struct exynos_trng_dev *)rng->priv;
646cd225ccSŁukasz Stelmach 
656cd225ccSŁukasz Stelmach 	writel_relaxed(max * 8, trng->mem + EXYNOS_TRNG_FIFO_CTRL);
666cd225ccSŁukasz Stelmach 	val = readl_poll_timeout(trng->mem + EXYNOS_TRNG_FIFO_CTRL, val,
676cd225ccSŁukasz Stelmach 				 val == 0, 200, 1000000);
686cd225ccSŁukasz Stelmach 	if (val < 0)
696cd225ccSŁukasz Stelmach 		return val;
706cd225ccSŁukasz Stelmach 
716cd225ccSŁukasz Stelmach 	memcpy_fromio(data, trng->mem + EXYNOS_TRNG_FIFO_0, max);
726cd225ccSŁukasz Stelmach 
736cd225ccSŁukasz Stelmach 	return max;
746cd225ccSŁukasz Stelmach }
756cd225ccSŁukasz Stelmach 
766cd225ccSŁukasz Stelmach static int exynos_trng_init(struct hwrng *rng)
776cd225ccSŁukasz Stelmach {
786cd225ccSŁukasz Stelmach 	struct exynos_trng_dev *trng = (struct exynos_trng_dev *)rng->priv;
796cd225ccSŁukasz Stelmach 	unsigned long sss_rate;
806cd225ccSŁukasz Stelmach 	u32 val;
816cd225ccSŁukasz Stelmach 
826cd225ccSŁukasz Stelmach 	sss_rate = clk_get_rate(trng->clk);
836cd225ccSŁukasz Stelmach 
846cd225ccSŁukasz Stelmach 	/*
856cd225ccSŁukasz Stelmach 	 * For most TRNG circuits the clock frequency of under 500 kHz
866cd225ccSŁukasz Stelmach 	 * is safe.
876cd225ccSŁukasz Stelmach 	 */
886cd225ccSŁukasz Stelmach 	val = sss_rate / (EXYNOS_TRNG_CLOCK_RATE * 2);
896cd225ccSŁukasz Stelmach 	if (val > 0x7fff) {
906cd225ccSŁukasz Stelmach 		dev_err(trng->dev, "clock divider too large: %d", val);
916cd225ccSŁukasz Stelmach 		return -ERANGE;
926cd225ccSŁukasz Stelmach 	}
936cd225ccSŁukasz Stelmach 	val = val << 1;
946cd225ccSŁukasz Stelmach 	writel_relaxed(val, trng->mem + EXYNOS_TRNG_CLKDIV);
956cd225ccSŁukasz Stelmach 
966cd225ccSŁukasz Stelmach 	/* Enable the generator. */
976cd225ccSŁukasz Stelmach 	val = EXYNOS_TRNG_CTRL_RNGEN;
986cd225ccSŁukasz Stelmach 	writel_relaxed(val, trng->mem + EXYNOS_TRNG_CTRL);
996cd225ccSŁukasz Stelmach 
1006cd225ccSŁukasz Stelmach 	/*
1016cd225ccSŁukasz Stelmach 	 * Disable post-processing. /dev/hwrng is supposed to deliver
1026cd225ccSŁukasz Stelmach 	 * unprocessed data.
1036cd225ccSŁukasz Stelmach 	 */
1046cd225ccSŁukasz Stelmach 	writel_relaxed(0, trng->mem + EXYNOS_TRNG_POST_CTRL);
1056cd225ccSŁukasz Stelmach 
1066cd225ccSŁukasz Stelmach 	return 0;
1076cd225ccSŁukasz Stelmach }
1086cd225ccSŁukasz Stelmach 
1096cd225ccSŁukasz Stelmach static int exynos_trng_probe(struct platform_device *pdev)
1106cd225ccSŁukasz Stelmach {
1116cd225ccSŁukasz Stelmach 	struct exynos_trng_dev *trng;
1126cd225ccSŁukasz Stelmach 	int ret = -ENOMEM;
1136cd225ccSŁukasz Stelmach 
1146cd225ccSŁukasz Stelmach 	trng = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*trng), GFP_KERNEL);
1156cd225ccSŁukasz Stelmach 	if (!trng)
1166cd225ccSŁukasz Stelmach 		return ret;
1176cd225ccSŁukasz Stelmach 
1186cd225ccSŁukasz Stelmach 	trng->rng.name = devm_kstrdup(&pdev->dev, dev_name(&pdev->dev),
1196cd225ccSŁukasz Stelmach 				      GFP_KERNEL);
1206cd225ccSŁukasz Stelmach 	if (!trng->rng.name)
1216cd225ccSŁukasz Stelmach 		return ret;
1226cd225ccSŁukasz Stelmach 
1236cd225ccSŁukasz Stelmach 	trng->rng.init = exynos_trng_init;
1246cd225ccSŁukasz Stelmach 	trng->rng.read = exynos_trng_do_read;
1256cd225ccSŁukasz Stelmach 	trng->rng.priv = (unsigned long) trng;
1266cd225ccSŁukasz Stelmach 
1276cd225ccSŁukasz Stelmach 	platform_set_drvdata(pdev, trng);
1286cd225ccSŁukasz Stelmach 	trng->dev = &pdev->dev;
1296cd225ccSŁukasz Stelmach 
1303e3c97c6SYueHaibing 	trng->mem = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
1312273f42dSweiyongjun \(A\) 	if (IS_ERR(trng->mem))
1326cd225ccSŁukasz Stelmach 		return PTR_ERR(trng->mem);
1336cd225ccSŁukasz Stelmach 
1346cd225ccSŁukasz Stelmach 	pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1350cdbabf8SŁukasz Stelmach 	ret = pm_runtime_resume_and_get(&pdev->dev);
1366cd225ccSŁukasz Stelmach 	if (ret < 0) {
1376cd225ccSŁukasz Stelmach 		dev_err(&pdev->dev, "Could not get runtime PM.\n");
1386cd225ccSŁukasz Stelmach 		goto err_pm_get;
1396cd225ccSŁukasz Stelmach 	}
1406cd225ccSŁukasz Stelmach 
1416cd225ccSŁukasz Stelmach 	trng->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "secss");
1426cd225ccSŁukasz Stelmach 	if (IS_ERR(trng->clk)) {
1436cd225ccSŁukasz Stelmach 		ret = PTR_ERR(trng->clk);
1446cd225ccSŁukasz Stelmach 		dev_err(&pdev->dev, "Could not get clock.\n");
1456cd225ccSŁukasz Stelmach 		goto err_clock;
1466cd225ccSŁukasz Stelmach 	}
1476cd225ccSŁukasz Stelmach 
1486cd225ccSŁukasz Stelmach 	ret = clk_prepare_enable(trng->clk);
1496cd225ccSŁukasz Stelmach 	if (ret) {
1506cd225ccSŁukasz Stelmach 		dev_err(&pdev->dev, "Could not enable the clk.\n");
1516cd225ccSŁukasz Stelmach 		goto err_clock;
1526cd225ccSŁukasz Stelmach 	}
1536cd225ccSŁukasz Stelmach 
1543e75241bSChuhong Yuan 	ret = devm_hwrng_register(&pdev->dev, &trng->rng);
1556cd225ccSŁukasz Stelmach 	if (ret) {
1566cd225ccSŁukasz Stelmach 		dev_err(&pdev->dev, "Could not register hwrng device.\n");
1576cd225ccSŁukasz Stelmach 		goto err_register;
1586cd225ccSŁukasz Stelmach 	}
1596cd225ccSŁukasz Stelmach 
1606cd225ccSŁukasz Stelmach 	dev_info(&pdev->dev, "Exynos True Random Number Generator.\n");
1616cd225ccSŁukasz Stelmach 
1626cd225ccSŁukasz Stelmach 	return 0;
1636cd225ccSŁukasz Stelmach 
1646cd225ccSŁukasz Stelmach err_register:
1656cd225ccSŁukasz Stelmach 	clk_disable_unprepare(trng->clk);
1666cd225ccSŁukasz Stelmach 
1676cd225ccSŁukasz Stelmach err_clock:
1680cdbabf8SŁukasz Stelmach 	pm_runtime_put_noidle(&pdev->dev);
1696cd225ccSŁukasz Stelmach 
1706cd225ccSŁukasz Stelmach err_pm_get:
1716cd225ccSŁukasz Stelmach 	pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1726cd225ccSŁukasz Stelmach 
1736cd225ccSŁukasz Stelmach 	return ret;
1746cd225ccSŁukasz Stelmach }
1756cd225ccSŁukasz Stelmach 
1766cd225ccSŁukasz Stelmach static int exynos_trng_remove(struct platform_device *pdev)
1776cd225ccSŁukasz Stelmach {
1786cd225ccSŁukasz Stelmach 	struct exynos_trng_dev *trng =  platform_get_drvdata(pdev);
1796cd225ccSŁukasz Stelmach 
1806cd225ccSŁukasz Stelmach 	clk_disable_unprepare(trng->clk);
1816cd225ccSŁukasz Stelmach 
1826cd225ccSŁukasz Stelmach 	pm_runtime_put_sync(&pdev->dev);
1836cd225ccSŁukasz Stelmach 	pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1846cd225ccSŁukasz Stelmach 
1856cd225ccSŁukasz Stelmach 	return 0;
1866cd225ccSŁukasz Stelmach }
1876cd225ccSŁukasz Stelmach 
1886cd225ccSŁukasz Stelmach static int __maybe_unused exynos_trng_suspend(struct device *dev)
1896cd225ccSŁukasz Stelmach {
1906cd225ccSŁukasz Stelmach 	pm_runtime_put_sync(dev);
1916cd225ccSŁukasz Stelmach 
1926cd225ccSŁukasz Stelmach 	return 0;
1936cd225ccSŁukasz Stelmach }
1946cd225ccSŁukasz Stelmach 
1956cd225ccSŁukasz Stelmach static int __maybe_unused exynos_trng_resume(struct device *dev)
1966cd225ccSŁukasz Stelmach {
1976cd225ccSŁukasz Stelmach 	int ret;
1986cd225ccSŁukasz Stelmach 
199*5d0421d6STian Tao 	ret = pm_runtime_resume_and_get(dev);
2006cd225ccSŁukasz Stelmach 	if (ret < 0) {
2016cd225ccSŁukasz Stelmach 		dev_err(dev, "Could not get runtime PM.\n");
2026cd225ccSŁukasz Stelmach 		return ret;
2036cd225ccSŁukasz Stelmach 	}
2046cd225ccSŁukasz Stelmach 
2056cd225ccSŁukasz Stelmach 	return 0;
2066cd225ccSŁukasz Stelmach }
2076cd225ccSŁukasz Stelmach 
2086cd225ccSŁukasz Stelmach static SIMPLE_DEV_PM_OPS(exynos_trng_pm_ops, exynos_trng_suspend,
2096cd225ccSŁukasz Stelmach 			 exynos_trng_resume);
2106cd225ccSŁukasz Stelmach 
2116cd225ccSŁukasz Stelmach static const struct of_device_id exynos_trng_dt_match[] = {
2126cd225ccSŁukasz Stelmach 	{
2136cd225ccSŁukasz Stelmach 		.compatible = "samsung,exynos5250-trng",
2146cd225ccSŁukasz Stelmach 	},
2156cd225ccSŁukasz Stelmach 	{ },
2166cd225ccSŁukasz Stelmach };
2176cd225ccSŁukasz Stelmach MODULE_DEVICE_TABLE(of, exynos_trng_dt_match);
2186cd225ccSŁukasz Stelmach 
2196cd225ccSŁukasz Stelmach static struct platform_driver exynos_trng_driver = {
2206cd225ccSŁukasz Stelmach 	.driver = {
2216cd225ccSŁukasz Stelmach 		.name = "exynos-trng",
2226cd225ccSŁukasz Stelmach 		.pm = &exynos_trng_pm_ops,
2236cd225ccSŁukasz Stelmach 		.of_match_table = exynos_trng_dt_match,
2246cd225ccSŁukasz Stelmach 	},
2256cd225ccSŁukasz Stelmach 	.probe = exynos_trng_probe,
2266cd225ccSŁukasz Stelmach 	.remove = exynos_trng_remove,
2276cd225ccSŁukasz Stelmach };
2286cd225ccSŁukasz Stelmach 
2296cd225ccSŁukasz Stelmach module_platform_driver(exynos_trng_driver);
2306cd225ccSŁukasz Stelmach MODULE_AUTHOR("Łukasz Stelmach");
2316cd225ccSŁukasz Stelmach MODULE_DESCRIPTION("H/W TRNG driver for Exynos chips");
2326cd225ccSŁukasz Stelmach MODULE_LICENSE("GPL v2");
233