include cleanup: Update gfp.h and slab.h includes to prepare for breaking implicit...
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / crypto / padlock-aes.c
index 64819aa..2e992bc 100644 (file)
  *
  * Copyright (c) 2004  Michal Ludvig <michal@logix.cz>
  *
- * Key expansion routine taken from crypto/aes.c
- *
- * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
- * it under the terms of the GNU General Public License as published by
- * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
- * (at your option) any later version.
- *
- * ---------------------------------------------------------------------------
- * Copyright (c) 2002, Dr Brian Gladman <brg@gladman.me.uk>, Worcester, UK.
- * All rights reserved.
- *
- * LICENSE TERMS
- *
- * The free distribution and use of this software in both source and binary
- * form is allowed (with or without changes) provided that:
- *
- *   1. distributions of this source code include the above copyright
- *      notice, this list of conditions and the following disclaimer;
- *
- *   2. distributions in binary form include the above copyright
- *      notice, this list of conditions and the following disclaimer
- *      in the documentation and/or other associated materials;
- *
- *   3. the copyright holder's name is not used to endorse products
- *      built using this software without specific written permission.
- *
- * ALTERNATIVELY, provided that this notice is retained in full, this product
- * may be distributed under the terms of the GNU General Public License (GPL),
- * in which case the provisions of the GPL apply INSTEAD OF those given above.
- *
- * DISCLAIMER
- *
- * This software is provided 'as is' with no explicit or implied warranties
- * in respect of its properties, including, but not limited to, correctness
- * and/or fitness for purpose.
- * ---------------------------------------------------------------------------
  */
 
+#include <crypto/algapi.h>
+#include <crypto/aes.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/init.h>
 #include <linux/types.h>
 #include <linux/errno.h>
-#include <linux/crypto.h>
 #include <linux/interrupt.h>
 #include <linux/kernel.h>
+#include <linux/percpu.h>
+#include <linux/smp.h>
+#include <linux/slab.h>
 #include <asm/byteorder.h>
+#include <asm/processor.h>
+#include <asm/i387.h>
 #include "padlock.h"
 
-#define AES_MIN_KEY_SIZE       16      /* in uint8_t units */
-#define AES_MAX_KEY_SIZE       32      /* ditto */
-#define AES_BLOCK_SIZE         16      /* ditto */
-#define AES_EXTENDED_KEY_SIZE  64      /* in uint32_t units */
-#define AES_EXTENDED_KEY_SIZE_B        (AES_EXTENDED_KEY_SIZE * sizeof(uint32_t))
-
+/*
+ * Number of data blocks actually fetched for each xcrypt insn.
+ * Processors with prefetch errata will fetch extra blocks.
+ */
+static unsigned int ecb_fetch_blocks = 2;
+#define MAX_ECB_FETCH_BLOCKS (8)
+#define ecb_fetch_bytes (ecb_fetch_blocks * AES_BLOCK_SIZE)
+
+static unsigned int cbc_fetch_blocks = 1;
+#define MAX_CBC_FETCH_BLOCKS (4)
+#define cbc_fetch_bytes (cbc_fetch_blocks * AES_BLOCK_SIZE)
+
+/* Control word. */
+struct cword {
+       unsigned int __attribute__ ((__packed__))
+               rounds:4,
+               algo:3,
+               keygen:1,
+               interm:1,
+               encdec:1,
+               ksize:2;
+} __attribute__ ((__aligned__(PADLOCK_ALIGNMENT)));
+
+/* Whenever making any changes to the following
+ * structure *make sure* you keep E, d_data
+ * and cword aligned on 16 Bytes boundaries and
+ * the Hardware can access 16 * 16 bytes of E and d_data
+ * (only the first 15 * 16 bytes matter but the HW reads
+ * more).
+ */
 struct aes_ctx {
-       uint32_t e_data[AES_EXTENDED_KEY_SIZE];
-       uint32_t d_data[AES_EXTENDED_KEY_SIZE];
+       u32 E[AES_MAX_KEYLENGTH_U32]
+               __attribute__ ((__aligned__(PADLOCK_ALIGNMENT)));
+       u32 d_data[AES_MAX_KEYLENGTH_U32]
+               __attribute__ ((__aligned__(PADLOCK_ALIGNMENT)));
        struct {
                struct cword encrypt;
                struct cword decrypt;
        } cword;
-       uint32_t *E;
-       uint32_t *D;
-       int key_length;
+       u32 *D;
 };
 
-/* ====== Key management routines ====== */
-
-static inline uint32_t
-generic_rotr32 (const uint32_t x, const unsigned bits)
-{
-       const unsigned n = bits % 32;
-       return (x >> n) | (x << (32 - n));
-}
-
-static inline uint32_t
-generic_rotl32 (const uint32_t x, const unsigned bits)
-{
-       const unsigned n = bits % 32;
-       return (x << n) | (x >> (32 - n));
-}
-
-#define rotl generic_rotl32
-#define rotr generic_rotr32
-
-/*
- * #define byte(x, nr) ((unsigned char)((x) >> (nr*8))) 
- */
-static inline uint8_t
-byte(const uint32_t x, const unsigned n)
-{
-       return x >> (n << 3);
-}
-
-#define E_KEY ctx->E
-#define D_KEY ctx->D
-
-static uint8_t pow_tab[256];
-static uint8_t log_tab[256];
-static uint8_t sbx_tab[256];
-static uint8_t isb_tab[256];
-static uint32_t rco_tab[10];
-static uint32_t ft_tab[4][256];
-static uint32_t it_tab[4][256];
-
-static uint32_t fl_tab[4][256];
-static uint32_t il_tab[4][256];
-
-static inline uint8_t
-f_mult (uint8_t a, uint8_t b)
-{
-       uint8_t aa = log_tab[a], cc = aa + log_tab[b];
-
-       return pow_tab[cc + (cc < aa ? 1 : 0)];
-}
-
-#define ff_mult(a,b)    (a && b ? f_mult(a, b) : 0)
-
-#define f_rn(bo, bi, n, k)                                     \
-    bo[n] =  ft_tab[0][byte(bi[n],0)] ^                                \
-             ft_tab[1][byte(bi[(n + 1) & 3],1)] ^              \
-             ft_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^              \
-             ft_tab[3][byte(bi[(n + 3) & 3],3)] ^ *(k + n)
-
-#define i_rn(bo, bi, n, k)                                     \
-    bo[n] =  it_tab[0][byte(bi[n],0)] ^                                \
-             it_tab[1][byte(bi[(n + 3) & 3],1)] ^              \
-             it_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^              \
-             it_tab[3][byte(bi[(n + 1) & 3],3)] ^ *(k + n)
-
-#define ls_box(x)                              \
-    ( fl_tab[0][byte(x, 0)] ^                  \
-      fl_tab[1][byte(x, 1)] ^                  \
-      fl_tab[2][byte(x, 2)] ^                  \
-      fl_tab[3][byte(x, 3)] )
-
-#define f_rl(bo, bi, n, k)                                     \
-    bo[n] =  fl_tab[0][byte(bi[n],0)] ^                                \
-             fl_tab[1][byte(bi[(n + 1) & 3],1)] ^              \
-             fl_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^              \
-             fl_tab[3][byte(bi[(n + 3) & 3],3)] ^ *(k + n)
-
-#define i_rl(bo, bi, n, k)                                     \
-    bo[n] =  il_tab[0][byte(bi[n],0)] ^                                \
-             il_tab[1][byte(bi[(n + 3) & 3],1)] ^              \
-             il_tab[2][byte(bi[(n + 2) & 3],2)] ^              \
-             il_tab[3][byte(bi[(n + 1) & 3],3)] ^ *(k + n)
-
-static void
-gen_tabs (void)
-{
-       uint32_t i, t;
-       uint8_t p, q;
-
-       /* log and power tables for GF(2**8) finite field with
-          0x011b as modular polynomial - the simplest prmitive
-          root is 0x03, used here to generate the tables */
-
-       for (i = 0, p = 1; i < 256; ++i) {
-               pow_tab[i] = (uint8_t) p;
-               log_tab[p] = (uint8_t) i;
-
-               p ^= (p << 1) ^ (p & 0x80 ? 0x01b : 0);
-       }
-
-       log_tab[1] = 0;
-
-       for (i = 0, p = 1; i < 10; ++i) {
-               rco_tab[i] = p;
-
-               p = (p << 1) ^ (p & 0x80 ? 0x01b : 0);
-       }
-
-       for (i = 0; i < 256; ++i) {
-               p = (i ? pow_tab[255 - log_tab[i]] : 0);
-               q = ((p >> 7) | (p << 1)) ^ ((p >> 6) | (p << 2));
-               p ^= 0x63 ^ q ^ ((q >> 6) | (q << 2));
-               sbx_tab[i] = p;
-               isb_tab[p] = (uint8_t) i;
-       }
-
-       for (i = 0; i < 256; ++i) {
-               p = sbx_tab[i];
-
-               t = p;
-               fl_tab[0][i] = t;
-               fl_tab[1][i] = rotl (t, 8);
-               fl_tab[2][i] = rotl (t, 16);
-               fl_tab[3][i] = rotl (t, 24);
-
-               t = ((uint32_t) ff_mult (2, p)) |
-                   ((uint32_t) p << 8) |
-                   ((uint32_t) p << 16) | ((uint32_t) ff_mult (3, p) << 24);
-
-               ft_tab[0][i] = t;
-               ft_tab[1][i] = rotl (t, 8);
-               ft_tab[2][i] = rotl (t, 16);
-               ft_tab[3][i] = rotl (t, 24);
-
-               p = isb_tab[i];
-
-               t = p;
-               il_tab[0][i] = t;
-               il_tab[1][i] = rotl (t, 8);
-               il_tab[2][i] = rotl (t, 16);
-               il_tab[3][i] = rotl (t, 24);
-
-               t = ((uint32_t) ff_mult (14, p)) |
-                   ((uint32_t) ff_mult (9, p) << 8) |
-                   ((uint32_t) ff_mult (13, p) << 16) |
-                   ((uint32_t) ff_mult (11, p) << 24);
-
-               it_tab[0][i] = t;
-               it_tab[1][i] = rotl (t, 8);
-               it_tab[2][i] = rotl (t, 16);
-               it_tab[3][i] = rotl (t, 24);
-       }
-}
-
-#define star_x(x) (((x) & 0x7f7f7f7f) << 1) ^ ((((x) & 0x80808080) >> 7) * 0x1b)
-
-#define imix_col(y,x)       \
-    u   = star_x(x);        \
-    v   = star_x(u);        \
-    w   = star_x(v);        \
-    t   = w ^ (x);          \
-   (y)  = u ^ v ^ w;        \
-   (y) ^= rotr(u ^ t,  8) ^ \
-          rotr(v ^ t, 16) ^ \
-          rotr(t,24)
-
-/* initialise the key schedule from the user supplied key */
-
-#define loop4(i)                                    \
-{   t = rotr(t,  8); t = ls_box(t) ^ rco_tab[i];    \
-    t ^= E_KEY[4 * i];     E_KEY[4 * i + 4] = t;    \
-    t ^= E_KEY[4 * i + 1]; E_KEY[4 * i + 5] = t;    \
-    t ^= E_KEY[4 * i + 2]; E_KEY[4 * i + 6] = t;    \
-    t ^= E_KEY[4 * i + 3]; E_KEY[4 * i + 7] = t;    \
-}
-
-#define loop6(i)                                    \
-{   t = rotr(t,  8); t = ls_box(t) ^ rco_tab[i];    \
-    t ^= E_KEY[6 * i];     E_KEY[6 * i + 6] = t;    \
-    t ^= E_KEY[6 * i + 1]; E_KEY[6 * i + 7] = t;    \
-    t ^= E_KEY[6 * i + 2]; E_KEY[6 * i + 8] = t;    \
-    t ^= E_KEY[6 * i + 3]; E_KEY[6 * i + 9] = t;    \
-    t ^= E_KEY[6 * i + 4]; E_KEY[6 * i + 10] = t;   \
-    t ^= E_KEY[6 * i + 5]; E_KEY[6 * i + 11] = t;   \
-}
-
-#define loop8(i)                                    \
-{   t = rotr(t,  8); ; t = ls_box(t) ^ rco_tab[i];  \
-    t ^= E_KEY[8 * i];     E_KEY[8 * i + 8] = t;    \
-    t ^= E_KEY[8 * i + 1]; E_KEY[8 * i + 9] = t;    \
-    t ^= E_KEY[8 * i + 2]; E_KEY[8 * i + 10] = t;   \
-    t ^= E_KEY[8 * i + 3]; E_KEY[8 * i + 11] = t;   \
-    t  = E_KEY[8 * i + 4] ^ ls_box(t);    \
-    E_KEY[8 * i + 12] = t;                \
-    t ^= E_KEY[8 * i + 5]; E_KEY[8 * i + 13] = t;   \
-    t ^= E_KEY[8 * i + 6]; E_KEY[8 * i + 14] = t;   \
-    t ^= E_KEY[8 * i + 7]; E_KEY[8 * i + 15] = t;   \
-}
+static DEFINE_PER_CPU(struct cword *, paes_last_cword);
 
 /* Tells whether the ACE is capable to generate
    the extended key for a given key_len. */
@@ -282,39 +80,51 @@ aes_hw_extkey_available(uint8_t key_len)
        return 0;
 }
 
-static inline struct aes_ctx *aes_ctx(void *ctx)
+static inline struct aes_ctx *aes_ctx_common(void *ctx)
 {
-       return (struct aes_ctx *)ALIGN((unsigned long)ctx, PADLOCK_ALIGNMENT);
+       unsigned long addr = (unsigned long)ctx;
+       unsigned long align = PADLOCK_ALIGNMENT;
+
+       if (align <= crypto_tfm_ctx_alignment())
+               align = 1;
+       return (struct aes_ctx *)ALIGN(addr, align);
+}
+
+static inline struct aes_ctx *aes_ctx(struct crypto_tfm *tfm)
+{
+       return aes_ctx_common(crypto_tfm_ctx(tfm));
+}
+
+static inline struct aes_ctx *blk_aes_ctx(struct crypto_blkcipher *tfm)
+{
+       return aes_ctx_common(crypto_blkcipher_ctx(tfm));
 }
 
-static int
-aes_set_key(void *ctx_arg, const uint8_t *in_key, unsigned int key_len, uint32_t *flags)
+static int aes_set_key(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *in_key,
+                      unsigned int key_len)
 {
-       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(ctx_arg);
+       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(tfm);
        const __le32 *key = (const __le32 *)in_key;
-       uint32_t i, t, u, v, w;
-       uint32_t P[AES_EXTENDED_KEY_SIZE];
-       uint32_t rounds;
+       u32 *flags = &tfm->crt_flags;
+       struct crypto_aes_ctx gen_aes;
+       int cpu;
 
-       if (key_len != 16 && key_len != 24 && key_len != 32) {
+       if (key_len % 8) {
                *flags |= CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN;
                return -EINVAL;
        }
 
-       ctx->key_length = key_len;
-
        /*
         * If the hardware is capable of generating the extended key
         * itself we must supply the plain key for both encryption
         * and decryption.
         */
-       ctx->E = ctx->e_data;
-       ctx->D = ctx->e_data;
+       ctx->D = ctx->E;
 
-       E_KEY[0] = le32_to_cpu(key[0]);
-       E_KEY[1] = le32_to_cpu(key[1]);
-       E_KEY[2] = le32_to_cpu(key[2]);
-       E_KEY[3] = le32_to_cpu(key[3]);
+       ctx->E[0] = le32_to_cpu(key[0]);
+       ctx->E[1] = le32_to_cpu(key[1]);
+       ctx->E[2] = le32_to_cpu(key[2]);
+       ctx->E[3] = le32_to_cpu(key[3]);
 
        /* Prepare control words. */
        memset(&ctx->cword, 0, sizeof(ctx->cword));
@@ -327,61 +137,25 @@ aes_set_key(void *ctx_arg, const uint8_t *in_key, unsigned int key_len, uint32_t
 
        /* Don't generate extended keys if the hardware can do it. */
        if (aes_hw_extkey_available(key_len))
-               return 0;
+               goto ok;
 
        ctx->D = ctx->d_data;
        ctx->cword.encrypt.keygen = 1;
        ctx->cword.decrypt.keygen = 1;
 
-       switch (key_len) {
-       case 16:
-               t = E_KEY[3];
-               for (i = 0; i < 10; ++i)
-                       loop4 (i);
-               break;
-
-       case 24:
-               E_KEY[4] = le32_to_cpu(key[4]);
-               t = E_KEY[5] = le32_to_cpu(key[5]);
-               for (i = 0; i < 8; ++i)
-                       loop6 (i);
-               break;
-
-       case 32:
-               E_KEY[4] = le32_to_cpu(in_key[4]);
-               E_KEY[5] = le32_to_cpu(in_key[5]);
-               E_KEY[6] = le32_to_cpu(in_key[6]);
-               t = E_KEY[7] = le32_to_cpu(in_key[7]);
-               for (i = 0; i < 7; ++i)
-                       loop8 (i);
-               break;
-       }
-
-       D_KEY[0] = E_KEY[0];
-       D_KEY[1] = E_KEY[1];
-       D_KEY[2] = E_KEY[2];
-       D_KEY[3] = E_KEY[3];
-
-       for (i = 4; i < key_len + 24; ++i) {
-               imix_col (D_KEY[i], E_KEY[i]);
-       }
-
-       /* PadLock needs a different format of the decryption key. */
-       rounds = 10 + (key_len - 16) / 4;
-
-       for (i = 0; i < rounds; i++) {
-               P[((i + 1) * 4) + 0] = D_KEY[((rounds - i - 1) * 4) + 0];
-               P[((i + 1) * 4) + 1] = D_KEY[((rounds - i - 1) * 4) + 1];
-               P[((i + 1) * 4) + 2] = D_KEY[((rounds - i - 1) * 4) + 2];
-               P[((i + 1) * 4) + 3] = D_KEY[((rounds - i - 1) * 4) + 3];
+       if (crypto_aes_expand_key(&gen_aes, in_key, key_len)) {
+               *flags |= CRYPTO_TFM_RES_BAD_KEY_LEN;
+               return -EINVAL;
        }
 
-       P[0] = E_KEY[(rounds * 4) + 0];
-       P[1] = E_KEY[(rounds * 4) + 1];
-       P[2] = E_KEY[(rounds * 4) + 2];
-       P[3] = E_KEY[(rounds * 4) + 3];
+       memcpy(ctx->E, gen_aes.key_enc, AES_MAX_KEYLENGTH);
+       memcpy(ctx->D, gen_aes.key_dec, AES_MAX_KEYLENGTH);
 
-       memcpy(D_KEY, P, AES_EXTENDED_KEY_SIZE_B);
+ok:
+       for_each_online_cpu(cpu)
+               if (&ctx->cword.encrypt == per_cpu(paes_last_cword, cpu) ||
+                   &ctx->cword.decrypt == per_cpu(paes_last_cword, cpu))
+                       per_cpu(paes_last_cword, cpu) = NULL;
 
        return 0;
 }
@@ -389,85 +163,165 @@ aes_set_key(void *ctx_arg, const uint8_t *in_key, unsigned int key_len, uint32_t
 /* ====== Encryption/decryption routines ====== */
 
 /* These are the real call to PadLock. */
-static inline void padlock_xcrypt_ecb(const u8 *input, u8 *output, void *key,
-                                     void *control_word, u32 count)
+static inline void padlock_reset_key(struct cword *cword)
+{
+       int cpu = raw_smp_processor_id();
+
+       if (cword != per_cpu(paes_last_cword, cpu))
+#ifndef CONFIG_X86_64
+               asm volatile ("pushfl; popfl");
+#else
+               asm volatile ("pushfq; popfq");
+#endif
+}
+
+static inline void padlock_store_cword(struct cword *cword)
+{
+       per_cpu(paes_last_cword, raw_smp_processor_id()) = cword;
+}
+
+/*
+ * While the padlock instructions don't use FP/SSE registers, they
+ * generate a spurious DNA fault when cr0.ts is '1'. These instructions
+ * should be used only inside the irq_ts_save/restore() context
+ */
+
+static inline void rep_xcrypt_ecb(const u8 *input, u8 *output, void *key,
+                                 struct cword *control_word, int count)
 {
-       asm volatile ("pushfl; popfl");         /* enforce key reload. */
        asm volatile (".byte 0xf3,0x0f,0xa7,0xc8"       /* rep xcryptecb */
                      : "+S"(input), "+D"(output)
                      : "d"(control_word), "b"(key), "c"(count));
 }
 
-static inline u8 *padlock_xcrypt_cbc(const u8 *input, u8 *output, void *key,
-                                    u8 *iv, void *control_word, u32 count)
+static inline u8 *rep_xcrypt_cbc(const u8 *input, u8 *output, void *key,
+                                u8 *iv, struct cword *control_word, int count)
 {
-       /* Enforce key reload. */
-       asm volatile ("pushfl; popfl");
-       /* rep xcryptcbc */
-       asm volatile (".byte 0xf3,0x0f,0xa7,0xd0"
+       asm volatile (".byte 0xf3,0x0f,0xa7,0xd0"       /* rep xcryptcbc */
                      : "+S" (input), "+D" (output), "+a" (iv)
                      : "d" (control_word), "b" (key), "c" (count));
        return iv;
 }
 
-static void
-aes_encrypt(void *ctx_arg, uint8_t *out, const uint8_t *in)
+static void ecb_crypt_copy(const u8 *in, u8 *out, u32 *key,
+                          struct cword *cword, int count)
+{
+       /*
+        * Padlock prefetches extra data so we must provide mapped input buffers.
+        * Assume there are at least 16 bytes of stack already in use.
+        */
+       u8 buf[AES_BLOCK_SIZE * (MAX_ECB_FETCH_BLOCKS - 1) + PADLOCK_ALIGNMENT - 1];
+       u8 *tmp = PTR_ALIGN(&buf[0], PADLOCK_ALIGNMENT);
+
+       memcpy(tmp, in, count * AES_BLOCK_SIZE);
+       rep_xcrypt_ecb(tmp, out, key, cword, count);
+}
+
+static u8 *cbc_crypt_copy(const u8 *in, u8 *out, u32 *key,
+                          u8 *iv, struct cword *cword, int count)
 {
-       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(ctx_arg);
-       padlock_xcrypt_ecb(in, out, ctx->E, &ctx->cword.encrypt, 1);
+       /*
+        * Padlock prefetches extra data so we must provide mapped input buffers.
+        * Assume there are at least 16 bytes of stack already in use.
+        */
+       u8 buf[AES_BLOCK_SIZE * (MAX_CBC_FETCH_BLOCKS - 1) + PADLOCK_ALIGNMENT - 1];
+       u8 *tmp = PTR_ALIGN(&buf[0], PADLOCK_ALIGNMENT);
+
+       memcpy(tmp, in, count * AES_BLOCK_SIZE);
+       return rep_xcrypt_cbc(tmp, out, key, iv, cword, count);
 }
 
-static void
-aes_decrypt(void *ctx_arg, uint8_t *out, const uint8_t *in)
+static inline void ecb_crypt(const u8 *in, u8 *out, u32 *key,
+                            struct cword *cword, int count)
 {
-       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(ctx_arg);
-       padlock_xcrypt_ecb(in, out, ctx->D, &ctx->cword.decrypt, 1);
+       /* Padlock in ECB mode fetches at least ecb_fetch_bytes of data.
+        * We could avoid some copying here but it's probably not worth it.
+        */
+       if (unlikely(((unsigned long)in & ~PAGE_MASK) + ecb_fetch_bytes > PAGE_SIZE)) {
+               ecb_crypt_copy(in, out, key, cword, count);
+               return;
+       }
+
+       rep_xcrypt_ecb(in, out, key, cword, count);
 }
 
-static unsigned int aes_encrypt_ecb(const struct cipher_desc *desc, u8 *out,
-                                   const u8 *in, unsigned int nbytes)
+static inline u8 *cbc_crypt(const u8 *in, u8 *out, u32 *key,
+                           u8 *iv, struct cword *cword, int count)
 {
-       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(crypto_tfm_ctx(desc->tfm));
-       padlock_xcrypt_ecb(in, out, ctx->E, &ctx->cword.encrypt,
-                          nbytes / AES_BLOCK_SIZE);
-       return nbytes & ~(AES_BLOCK_SIZE - 1);
+       /* Padlock in CBC mode fetches at least cbc_fetch_bytes of data. */
+       if (unlikely(((unsigned long)in & ~PAGE_MASK) + cbc_fetch_bytes > PAGE_SIZE))
+               return cbc_crypt_copy(in, out, key, iv, cword, count);
+
+       return rep_xcrypt_cbc(in, out, key, iv, cword, count);
 }
 
-static unsigned int aes_decrypt_ecb(const struct cipher_desc *desc, u8 *out,
-                                   const u8 *in, unsigned int nbytes)
+static inline void padlock_xcrypt_ecb(const u8 *input, u8 *output, void *key,
+                                     void *control_word, u32 count)
 {
-       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(crypto_tfm_ctx(desc->tfm));
-       padlock_xcrypt_ecb(in, out, ctx->D, &ctx->cword.decrypt,
-                          nbytes / AES_BLOCK_SIZE);
-       return nbytes & ~(AES_BLOCK_SIZE - 1);
+       u32 initial = count & (ecb_fetch_blocks - 1);
+
+       if (count < ecb_fetch_blocks) {
+               ecb_crypt(input, output, key, control_word, count);
+               return;
+       }
+
+       if (initial)
+               asm volatile (".byte 0xf3,0x0f,0xa7,0xc8"       /* rep xcryptecb */
+                             : "+S"(input), "+D"(output)
+                             : "d"(control_word), "b"(key), "c"(initial));
+
+       asm volatile (".byte 0xf3,0x0f,0xa7,0xc8"       /* rep xcryptecb */
+                     : "+S"(input), "+D"(output)
+                     : "d"(control_word), "b"(key), "c"(count - initial));
 }
 
-static unsigned int aes_encrypt_cbc(const struct cipher_desc *desc, u8 *out,
-                                   const u8 *in, unsigned int nbytes)
+static inline u8 *padlock_xcrypt_cbc(const u8 *input, u8 *output, void *key,
+                                    u8 *iv, void *control_word, u32 count)
 {
-       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(crypto_tfm_ctx(desc->tfm));
-       u8 *iv;
+       u32 initial = count & (cbc_fetch_blocks - 1);
+
+       if (count < cbc_fetch_blocks)
+               return cbc_crypt(input, output, key, iv, control_word, count);
 
-       iv = padlock_xcrypt_cbc(in, out, ctx->E, desc->info,
-                               &ctx->cword.encrypt, nbytes / AES_BLOCK_SIZE);
-       memcpy(desc->info, iv, AES_BLOCK_SIZE);
+       if (initial)
+               asm volatile (".byte 0xf3,0x0f,0xa7,0xd0"       /* rep xcryptcbc */
+                             : "+S" (input), "+D" (output), "+a" (iv)
+                             : "d" (control_word), "b" (key), "c" (count));
 
-       return nbytes & ~(AES_BLOCK_SIZE - 1);
+       asm volatile (".byte 0xf3,0x0f,0xa7,0xd0"       /* rep xcryptcbc */
+                     : "+S" (input), "+D" (output), "+a" (iv)
+                     : "d" (control_word), "b" (key), "c" (count-initial));
+       return iv;
+}
+
+static void aes_encrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *out, const u8 *in)
+{
+       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(tfm);
+       int ts_state;
+
+       padlock_reset_key(&ctx->cword.encrypt);
+       ts_state = irq_ts_save();
+       ecb_crypt(in, out, ctx->E, &ctx->cword.encrypt, 1);
+       irq_ts_restore(ts_state);
+       padlock_store_cword(&ctx->cword.encrypt);
 }
 
-static unsigned int aes_decrypt_cbc(const struct cipher_desc *desc, u8 *out,
-                                   const u8 *in, unsigned int nbytes)
+static void aes_decrypt(struct crypto_tfm *tfm, u8 *out, const u8 *in)
 {
-       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(crypto_tfm_ctx(desc->tfm));
-       padlock_xcrypt_cbc(in, out, ctx->D, desc->info, &ctx->cword.decrypt,
-                          nbytes / AES_BLOCK_SIZE);
-       return nbytes & ~(AES_BLOCK_SIZE - 1);
+       struct aes_ctx *ctx = aes_ctx(tfm);
+       int ts_state;
+
+       padlock_reset_key(&ctx->cword.encrypt);
+       ts_state = irq_ts_save();
+       ecb_crypt(in, out, ctx->D, &ctx->cword.decrypt, 1);
+       irq_ts_restore(ts_state);
+       padlock_store_cword(&ctx->cword.encrypt);
 }
 
 static struct crypto_alg aes_alg = {
        .cra_name               =       "aes",
        .cra_driver_name        =       "aes-padlock",
-       .cra_priority           =       300,
+       .cra_priority           =       PADLOCK_CRA_PRIORITY,
        .cra_flags              =       CRYPTO_ALG_TYPE_CIPHER,
        .cra_blocksize          =       AES_BLOCK_SIZE,
        .cra_ctxsize            =       sizeof(struct aes_ctx),
@@ -481,23 +335,230 @@ static struct crypto_alg aes_alg = {
                        .cia_setkey             =       aes_set_key,
                        .cia_encrypt            =       aes_encrypt,
                        .cia_decrypt            =       aes_decrypt,
-                       .cia_encrypt_ecb        =       aes_encrypt_ecb,
-                       .cia_decrypt_ecb        =       aes_decrypt_ecb,
-                       .cia_encrypt_cbc        =       aes_encrypt_cbc,
-                       .cia_decrypt_cbc        =       aes_decrypt_cbc,
                }
        }
 };
 
-int __init padlock_init_aes(void)
+static int ecb_aes_encrypt(struct blkcipher_desc *desc,
+                          struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
+                          unsigned int nbytes)
+{
+       struct aes_ctx *ctx = blk_aes_ctx(desc->tfm);
+       struct blkcipher_walk walk;
+       int err;
+       int ts_state;
+
+       padlock_reset_key(&ctx->cword.encrypt);
+
+       blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
+       err = blkcipher_walk_virt(desc, &walk);
+
+       ts_state = irq_ts_save();
+       while ((nbytes = walk.nbytes)) {
+               padlock_xcrypt_ecb(walk.src.virt.addr, walk.dst.virt.addr,
+                                  ctx->E, &ctx->cword.encrypt,
+                                  nbytes / AES_BLOCK_SIZE);
+               nbytes &= AES_BLOCK_SIZE - 1;
+               err = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
+       }
+       irq_ts_restore(ts_state);
+
+       padlock_store_cword(&ctx->cword.encrypt);
+
+       return err;
+}
+
+static int ecb_aes_decrypt(struct blkcipher_desc *desc,
+                          struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
+                          unsigned int nbytes)
 {
+       struct aes_ctx *ctx = blk_aes_ctx(desc->tfm);
+       struct blkcipher_walk walk;
+       int err;
+       int ts_state;
+
+       padlock_reset_key(&ctx->cword.decrypt);
+
+       blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
+       err = blkcipher_walk_virt(desc, &walk);
+
+       ts_state = irq_ts_save();
+       while ((nbytes = walk.nbytes)) {
+               padlock_xcrypt_ecb(walk.src.virt.addr, walk.dst.virt.addr,
+                                  ctx->D, &ctx->cword.decrypt,
+                                  nbytes / AES_BLOCK_SIZE);
+               nbytes &= AES_BLOCK_SIZE - 1;
+               err = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
+       }
+       irq_ts_restore(ts_state);
+
+       padlock_store_cword(&ctx->cword.encrypt);
+
+       return err;
+}
+
+static struct crypto_alg ecb_aes_alg = {
+       .cra_name               =       "ecb(aes)",
+       .cra_driver_name        =       "ecb-aes-padlock",
+       .cra_priority           =       PADLOCK_COMPOSITE_PRIORITY,
+       .cra_flags              =       CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
+       .cra_blocksize          =       AES_BLOCK_SIZE,
+       .cra_ctxsize            =       sizeof(struct aes_ctx),
+       .cra_alignmask          =       PADLOCK_ALIGNMENT - 1,
+       .cra_type               =       &crypto_blkcipher_type,
+       .cra_module             =       THIS_MODULE,
+       .cra_list               =       LIST_HEAD_INIT(ecb_aes_alg.cra_list),
+       .cra_u                  =       {
+               .blkcipher = {
+                       .min_keysize            =       AES_MIN_KEY_SIZE,
+                       .max_keysize            =       AES_MAX_KEY_SIZE,
+                       .setkey                 =       aes_set_key,
+                       .encrypt                =       ecb_aes_encrypt,
+                       .decrypt                =       ecb_aes_decrypt,
+               }
+       }
+};
+
+static int cbc_aes_encrypt(struct blkcipher_desc *desc,
+                          struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
+                          unsigned int nbytes)
+{
+       struct aes_ctx *ctx = blk_aes_ctx(desc->tfm);
+       struct blkcipher_walk walk;
+       int err;
+       int ts_state;
+
+       padlock_reset_key(&ctx->cword.encrypt);
+
+       blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
+       err = blkcipher_walk_virt(desc, &walk);
+
+       ts_state = irq_ts_save();
+       while ((nbytes = walk.nbytes)) {
+               u8 *iv = padlock_xcrypt_cbc(walk.src.virt.addr,
+                                           walk.dst.virt.addr, ctx->E,
+                                           walk.iv, &ctx->cword.encrypt,
+                                           nbytes / AES_BLOCK_SIZE);
+               memcpy(walk.iv, iv, AES_BLOCK_SIZE);
+               nbytes &= AES_BLOCK_SIZE - 1;
+               err = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
+       }
+       irq_ts_restore(ts_state);
+
+       padlock_store_cword(&ctx->cword.decrypt);
+
+       return err;
+}
+
+static int cbc_aes_decrypt(struct blkcipher_desc *desc,
+                          struct scatterlist *dst, struct scatterlist *src,
+                          unsigned int nbytes)
+{
+       struct aes_ctx *ctx = blk_aes_ctx(desc->tfm);
+       struct blkcipher_walk walk;
+       int err;
+       int ts_state;
+
+       padlock_reset_key(&ctx->cword.encrypt);
+
+       blkcipher_walk_init(&walk, dst, src, nbytes);
+       err = blkcipher_walk_virt(desc, &walk);
+
+       ts_state = irq_ts_save();
+       while ((nbytes = walk.nbytes)) {
+               padlock_xcrypt_cbc(walk.src.virt.addr, walk.dst.virt.addr,
+                                  ctx->D, walk.iv, &ctx->cword.decrypt,
+                                  nbytes / AES_BLOCK_SIZE);
+               nbytes &= AES_BLOCK_SIZE - 1;
+               err = blkcipher_walk_done(desc, &walk, nbytes);
+       }
+
+       irq_ts_restore(ts_state);
+
+       padlock_store_cword(&ctx->cword.encrypt);
+
+       return err;
+}
+
+static struct crypto_alg cbc_aes_alg = {
+       .cra_name               =       "cbc(aes)",
+       .cra_driver_name        =       "cbc-aes-padlock",
+       .cra_priority           =       PADLOCK_COMPOSITE_PRIORITY,
+       .cra_flags              =       CRYPTO_ALG_TYPE_BLKCIPHER,
+       .cra_blocksize          =       AES_BLOCK_SIZE,
+       .cra_ctxsize            =       sizeof(struct aes_ctx),
+       .cra_alignmask          =       PADLOCK_ALIGNMENT - 1,
+       .cra_type               =       &crypto_blkcipher_type,
+       .cra_module             =       THIS_MODULE,
+       .cra_list               =       LIST_HEAD_INIT(cbc_aes_alg.cra_list),
+       .cra_u                  =       {
+               .blkcipher = {
+                       .min_keysize            =       AES_MIN_KEY_SIZE,
+                       .max_keysize            =       AES_MAX_KEY_SIZE,
+                       .ivsize                 =       AES_BLOCK_SIZE,
+                       .setkey                 =       aes_set_key,
+                       .encrypt                =       cbc_aes_encrypt,
+                       .decrypt                =       cbc_aes_decrypt,
+               }
+       }
+};
+
+static int __init padlock_init(void)
+{
+       int ret;
+       struct cpuinfo_x86 *c = &cpu_data(0);
+
+       if (!cpu_has_xcrypt) {
+               printk(KERN_NOTICE PFX "VIA PadLock not detected.\n");
+               return -ENODEV;
+       }
+
+       if (!cpu_has_xcrypt_enabled) {
+               printk(KERN_NOTICE PFX "VIA PadLock detected, but not enabled. Hmm, strange...\n");
+               return -ENODEV;
+       }
+
+       if ((ret = crypto_register_alg(&aes_alg)))
+               goto aes_err;
+
+       if ((ret = crypto_register_alg(&ecb_aes_alg)))
+               goto ecb_aes_err;
+
+       if ((ret = crypto_register_alg(&cbc_aes_alg)))
+               goto cbc_aes_err;
+
        printk(KERN_NOTICE PFX "Using VIA PadLock ACE for AES algorithm.\n");
 
-       gen_tabs();
-       return crypto_register_alg(&aes_alg);
+       if (c->x86 == 6 && c->x86_model == 15 && c->x86_mask == 2) {
+               ecb_fetch_blocks = MAX_ECB_FETCH_BLOCKS;
+               cbc_fetch_blocks = MAX_CBC_FETCH_BLOCKS;
+               printk(KERN_NOTICE PFX "VIA Nano stepping 2 detected: enabling workaround.\n");
+       }
+
+out:
+       return ret;
+
+cbc_aes_err:
+       crypto_unregister_alg(&ecb_aes_alg);
+ecb_aes_err:
+       crypto_unregister_alg(&aes_alg);
+aes_err:
+       printk(KERN_ERR PFX "VIA PadLock AES initialization failed.\n");
+       goto out;
 }
 
-void __exit padlock_fini_aes(void)
+static void __exit padlock_fini(void)
 {
+       crypto_unregister_alg(&cbc_aes_alg);
+       crypto_unregister_alg(&ecb_aes_alg);
        crypto_unregister_alg(&aes_alg);
 }
+
+module_init(padlock_init);
+module_exit(padlock_fini);
+
+MODULE_DESCRIPTION("VIA PadLock AES algorithm support");
+MODULE_LICENSE("GPL");
+MODULE_AUTHOR("Michal Ludvig");
+
+MODULE_ALIAS("aes");