drivers/net/ethernet/intel/ixgbe/ixgbe_ipsec.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /* Copyright(c) 2017 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. */
   3
   4 #include "ixgbe.h"
   5 #include <net/xfrm.h>
   6 #include <crypto/aead.h>
   7 #include <linux/if_bridge.h>
   8
   9 /**
  10  * ixgbe_ipsec_set_tx_sa - set the Tx SA registers
  11  * @hw: hw specific details
  12  * @idx: register index to write
  13  * @key: key byte array
  14  * @salt: salt bytes
  15  **/
  16 static void ixgbe_ipsec_set_tx_sa(struct ixgbe_hw *hw, u16 idx,
  17                                   u32 key[], u32 salt)
  18 {
  19         u32 reg;
  20         int i;
  21
  22         for (i = 0; i < 4; i++)
  23                 IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSTXKEY(i),
  24                                 (__force u32)cpu_to_be32(key[3 - i]));
  25         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSTXSALT, (__force u32)cpu_to_be32(salt));
  26         IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
  27
  28         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_IPSTXIDX);
  29         reg &= IXGBE_RXTXIDX_IPS_EN;
  30         reg |= idx << IXGBE_RXTXIDX_IDX_SHIFT | IXGBE_RXTXIDX_WRITE;
  31         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSTXIDX, reg);
  32         IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
  33 }
  34
  35 /**
  36  * ixgbe_ipsec_set_rx_item - set an Rx table item
  37  * @hw: hw specific details
  38  * @idx: register index to write
  39  * @tbl: table selector
  40  *
  41  * Trigger the device to store into a particular Rx table the
  42  * data that has already been loaded into the input register
  43  **/
  44 static void ixgbe_ipsec_set_rx_item(struct ixgbe_hw *hw, u16 idx,
  45                                     enum ixgbe_ipsec_tbl_sel tbl)
  46 {
  47         u32 reg;
  48
  49         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_IPSRXIDX);
  50         reg &= IXGBE_RXTXIDX_IPS_EN;
  51         reg |= tbl << IXGBE_RXIDX_TBL_SHIFT |
  52                idx << IXGBE_RXTXIDX_IDX_SHIFT |
  53                IXGBE_RXTXIDX_WRITE;
  54         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXIDX, reg);
  55         IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
  56 }
  57
  58 /**
  59  * ixgbe_ipsec_set_rx_sa - set up the register bits to save SA info
  60  * @hw: hw specific details
  61  * @idx: register index to write
  62  * @spi: security parameter index
  63  * @key: key byte array
  64  * @salt: salt bytes
  65  * @mode: rx decrypt control bits
  66  * @ip_idx: index into IP table for related IP address
  67  **/
  68 static void ixgbe_ipsec_set_rx_sa(struct ixgbe_hw *hw, u16 idx, __be32 spi,
  69                                   u32 key[], u32 salt, u32 mode, u32 ip_idx)
  70 {
  71         int i;
  72
  73         /* store the SPI (in bigendian) and IPidx */
  74         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXSPI,
  75                         (__force u32)cpu_to_le32((__force u32)spi));
  76         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXIPIDX, ip_idx);
  77         IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
  78
  79         ixgbe_ipsec_set_rx_item(hw, idx, ips_rx_spi_tbl);
  80
  81         /* store the key, salt, and mode */
  82         for (i = 0; i < 4; i++)
  83                 IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXKEY(i),
  84                                 (__force u32)cpu_to_be32(key[3 - i]));
  85         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXSALT, (__force u32)cpu_to_be32(salt));
  86         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXMOD, mode);
  87         IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
  88
  89         ixgbe_ipsec_set_rx_item(hw, idx, ips_rx_key_tbl);
  90 }
  91
  92 /**
  93  * ixgbe_ipsec_set_rx_ip - set up the register bits to save SA IP addr info
  94  * @hw: hw specific details
  95  * @idx: register index to write
  96  * @addr: IP address byte array
  97  **/
  98 static void ixgbe_ipsec_set_rx_ip(struct ixgbe_hw *hw, u16 idx, __be32 addr[])
  99 {
 100         int i;
 101
 102         /* store the ip address */
 103         for (i = 0; i < 4; i++)
 104                 IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXIPADDR(i),
 105                                 (__force u32)cpu_to_le32((__force u32)addr[i]));
 106         IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
 107
 108         ixgbe_ipsec_set_rx_item(hw, idx, ips_rx_ip_tbl);
 109 }
 110
 111 /**
 112  * ixgbe_ipsec_clear_hw_tables - because some tables don't get cleared on reset
 113  * @adapter: board private structure
 114  **/
 115 static void ixgbe_ipsec_clear_hw_tables(struct ixgbe_adapter *adapter)
 116 {
 117         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
 118         u32 buf[4] = {0, 0, 0, 0};
 119         u16 idx;
 120
 121         /* disable Rx and Tx SA lookup */
 122         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXIDX, 0);
 123         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSTXIDX, 0);
 124
 125         /* scrub the tables - split the loops for the max of the IP table */
 126         for (idx = 0; idx < IXGBE_IPSEC_MAX_RX_IP_COUNT; idx++) {
 127                 ixgbe_ipsec_set_tx_sa(hw, idx, buf, 0);
 128                 ixgbe_ipsec_set_rx_sa(hw, idx, 0, buf, 0, 0, 0);
 129                 ixgbe_ipsec_set_rx_ip(hw, idx, (__be32 *)buf);
 130         }
 131         for (; idx < IXGBE_IPSEC_MAX_SA_COUNT; idx++) {
 132                 ixgbe_ipsec_set_tx_sa(hw, idx, buf, 0);
 133                 ixgbe_ipsec_set_rx_sa(hw, idx, 0, buf, 0, 0, 0);
 134         }
 135 }
 136
 137 /**
 138  * ixgbe_ipsec_stop_data
 139  * @adapter: board private structure
 140  **/
 141 static void ixgbe_ipsec_stop_data(struct ixgbe_adapter *adapter)
 142 {
 143         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
 144         bool link = adapter->link_up;
 145         u32 t_rdy, r_rdy;
 146         u32 limit;
 147         u32 reg;
 148
 149         /* halt data paths */
 150         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECTXCTRL);
 151         reg |= IXGBE_SECTXCTRL_TX_DIS;
 152         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECTXCTRL, reg);
 153
 154         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECRXCTRL);
 155         reg |= IXGBE_SECRXCTRL_RX_DIS;
 156         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECRXCTRL, reg);
 157
 158         /* If both Tx and Rx are ready there are no packets
 159          * that we need to flush so the loopback configuration
 160          * below is not necessary.
 161          */
 162         t_rdy = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECTXSTAT) &
 163                 IXGBE_SECTXSTAT_SECTX_RDY;
 164         r_rdy = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECRXSTAT) &
 165                 IXGBE_SECRXSTAT_SECRX_RDY;
 166         if (t_rdy && r_rdy)
 167                 return;
 168
 169         /* If the tx fifo doesn't have link, but still has data,
 170          * we can't clear the tx sec block.  Set the MAC loopback
 171          * before block clear
 172          */
 173         if (!link) {
 174                 reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_MACC);
 175                 reg |= IXGBE_MACC_FLU;
 176                 IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_MACC, reg);
 177
 178                 reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_HLREG0);
 179                 reg |= IXGBE_HLREG0_LPBK;
 180                 IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_HLREG0, reg);
 181
 182                 IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
 183                 mdelay(3);
 184         }
 185
 186         /* wait for the paths to empty */
 187         limit = 20;
 188         do {
 189                 mdelay(10);
 190                 t_rdy = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECTXSTAT) &
 191                         IXGBE_SECTXSTAT_SECTX_RDY;
 192                 r_rdy = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECRXSTAT) &
 193                         IXGBE_SECRXSTAT_SECRX_RDY;
 194         } while (!(t_rdy && r_rdy) && limit--);
 195
 196         /* undo loopback if we played with it earlier */
 197         if (!link) {
 198                 reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_MACC);
 199                 reg &= ~IXGBE_MACC_FLU;
 200                 IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_MACC, reg);
 201
 202                 reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_HLREG0);
 203                 reg &= ~IXGBE_HLREG0_LPBK;
 204                 IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_HLREG0, reg);
 205
 206                 IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
 207         }
 208 }
 209
 210 /**
 211  * ixgbe_ipsec_stop_engine
 212  * @adapter: board private structure
 213  **/
 214 static void ixgbe_ipsec_stop_engine(struct ixgbe_adapter *adapter)
 215 {
 216         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
 217         u32 reg;
 218
 219         ixgbe_ipsec_stop_data(adapter);
 220
 221         /* disable Rx and Tx SA lookup */
 222         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSTXIDX, 0);
 223         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXIDX, 0);
 224
 225         /* disable the Rx and Tx engines and full packet store-n-forward */
 226         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECTXCTRL);
 227         reg |= IXGBE_SECTXCTRL_SECTX_DIS;
 228         reg &= ~IXGBE_SECTXCTRL_STORE_FORWARD;
 229         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECTXCTRL, reg);
 230
 231         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECRXCTRL);
 232         reg |= IXGBE_SECRXCTRL_SECRX_DIS;
 233         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECRXCTRL, reg);
 234
 235         /* restore the "tx security buffer almost full threshold" to 0x250 */
 236         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECTXBUFFAF, 0x250);
 237
 238         /* Set minimum IFG between packets back to the default 0x1 */
 239         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECTXMINIFG);
 240         reg = (reg & 0xfffffff0) | 0x1;
 241         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECTXMINIFG, reg);
 242
 243         /* final set for normal (no ipsec offload) processing */
 244         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECTXCTRL, IXGBE_SECTXCTRL_SECTX_DIS);
 245         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECRXCTRL, IXGBE_SECRXCTRL_SECRX_DIS);
 246
 247         IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
 248 }
 249
 250 /**
 251  * ixgbe_ipsec_start_engine
 252  * @adapter: board private structure
 253  *
 254  * NOTE: this increases power consumption whether being used or not
 255  **/
 256 static void ixgbe_ipsec_start_engine(struct ixgbe_adapter *adapter)
 257 {
 258         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
 259         u32 reg;
 260
 261         ixgbe_ipsec_stop_data(adapter);
 262
 263         /* Set minimum IFG between packets to 3 */
 264         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECTXMINIFG);
 265         reg = (reg & 0xfffffff0) | 0x3;
 266         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECTXMINIFG, reg);
 267
 268         /* Set "tx security buffer almost full threshold" to 0x15 so that the
 269          * almost full indication is generated only after buffer contains at
 270          * least an entire jumbo packet.
 271          */
 272         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECTXBUFFAF);
 273         reg = (reg & 0xfffffc00) | 0x15;
 274         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECTXBUFFAF, reg);
 275
 276         /* restart the data paths by clearing the DISABLE bits */
 277         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECRXCTRL, 0);
 278         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_SECTXCTRL, IXGBE_SECTXCTRL_STORE_FORWARD);
 279
 280         /* enable Rx and Tx SA lookup */
 281         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSTXIDX, IXGBE_RXTXIDX_IPS_EN);
 282         IXGBE_WRITE_REG(hw, IXGBE_IPSRXIDX, IXGBE_RXTXIDX_IPS_EN);
 283
 284         IXGBE_WRITE_FLUSH(hw);
 285 }
 286
 287 /**
 288  * ixgbe_ipsec_restore - restore the ipsec HW settings after a reset
 289  * @adapter: board private structure
 290  **/
 291 void ixgbe_ipsec_restore(struct ixgbe_adapter *adapter)
 292 {
 293         struct ixgbe_ipsec *ipsec = adapter->ipsec;
 294         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
 295         int i;
 296
 297         if (!(adapter->flags2 & IXGBE_FLAG2_IPSEC_ENABLED))
 298                 return;
 299
 300         /* clean up and restart the engine */
 301         ixgbe_ipsec_stop_engine(adapter);
 302         ixgbe_ipsec_clear_hw_tables(adapter);
 303         ixgbe_ipsec_start_engine(adapter);
 304
 305         /* reload the IP addrs */
 306         for (i = 0; i < IXGBE_IPSEC_MAX_RX_IP_COUNT; i++) {
 307                 struct rx_ip_sa *ipsa = &ipsec->ip_tbl[i];
 308
 309                 if (ipsa->used)
 310                         ixgbe_ipsec_set_rx_ip(hw, i, ipsa->ipaddr);
 311         }
 312
 313         /* reload the Rx and Tx keys */
 314         for (i = 0; i < IXGBE_IPSEC_MAX_SA_COUNT; i++) {
 315                 struct rx_sa *rsa = &ipsec->rx_tbl[i];
 316                 struct tx_sa *tsa = &ipsec->tx_tbl[i];
 317
 318                 if (rsa->used)
 319                         ixgbe_ipsec_set_rx_sa(hw, i, rsa->xs->id.spi,
 320                                               rsa->key, rsa->salt,
 321                                               rsa->mode, rsa->iptbl_ind);
 322
 323                 if (tsa->used)
 324                         ixgbe_ipsec_set_tx_sa(hw, i, tsa->key, tsa->salt);
 325         }
 326 }
 327
 328 /**
 329  * ixgbe_ipsec_find_empty_idx - find the first unused security parameter index
 330  * @ipsec: pointer to ipsec struct
 331  * @rxtable: true if we need to look in the Rx table
 332  *
 333  * Returns the first unused index in either the Rx or Tx SA table
 334  **/
 335 static int ixgbe_ipsec_find_empty_idx(struct ixgbe_ipsec *ipsec, bool rxtable)
 336 {
 337         u32 i;
 338
 339         if (rxtable) {
 340                 if (ipsec->num_rx_sa == IXGBE_IPSEC_MAX_SA_COUNT)
 341                         return -ENOSPC;
 342
 343                 /* search rx sa table */
 344                 for (i = 0; i < IXGBE_IPSEC_MAX_SA_COUNT; i++) {
 345                         if (!ipsec->rx_tbl[i].used)
 346                                 return i;
 347                 }
 348         } else {
 349                 if (ipsec->num_tx_sa == IXGBE_IPSEC_MAX_SA_COUNT)
 350                         return -ENOSPC;
 351
 352                 /* search tx sa table */
 353                 for (i = 0; i < IXGBE_IPSEC_MAX_SA_COUNT; i++) {
 354                         if (!ipsec->tx_tbl[i].used)
 355                                 return i;
 356                 }
 357         }
 358
 359         return -ENOSPC;
 360 }
 361
 362 /**
 363  * ixgbe_ipsec_find_rx_state - find the state that matches
 364  * @ipsec: pointer to ipsec struct
 365  * @daddr: inbound address to match
 366  * @proto: protocol to match
 367  * @spi: SPI to match
 368  * @ip4: true if using an ipv4 address
 369  *
 370  * Returns a pointer to the matching SA state information
 371  **/
 372 static struct xfrm_state *ixgbe_ipsec_find_rx_state(struct ixgbe_ipsec *ipsec,
 373                                                     __be32 *daddr, u8 proto,
 374                                                     __be32 spi, bool ip4)
 375 {
 376         struct rx_sa *rsa;
 377         struct xfrm_state *ret = NULL;
 378
 379         rcu_read_lock();
 380         hash_for_each_possible_rcu(ipsec->rx_sa_list, rsa, hlist,
 381                                    (__force u32)spi) {
 382                 if (spi == rsa->xs->id.spi &&
 383                     ((ip4 && *daddr == rsa->xs->id.daddr.a4) ||
 384                       (!ip4 && !memcmp(daddr, &rsa->xs->id.daddr.a6,
 385                                        sizeof(rsa->xs->id.daddr.a6)))) &&
 386                     proto == rsa->xs->id.proto) {
 387                         ret = rsa->xs;
 388                         xfrm_state_hold(ret);
 389                         break;
 390                 }
 391         }
 392         rcu_read_unlock();
 393         return ret;
 394 }
 395
 396 /**
 397  * ixgbe_ipsec_parse_proto_keys - find the key and salt based on the protocol
 398  * @xs: pointer to xfrm_state struct
 399  * @mykey: pointer to key array to populate
 400  * @mysalt: pointer to salt value to populate
 401  *
 402  * This copies the protocol keys and salt to our own data tables.  The
 403  * 82599 family only supports the one algorithm.
 404  **/
 405 static int ixgbe_ipsec_parse_proto_keys(struct xfrm_state *xs,
 406                                         u32 *mykey, u32 *mysalt)
 407 {
 408         struct net_device *dev = xs->xso.dev;
 409         unsigned char *key_data;
 410         char *alg_name = NULL;
 411         const char aes_gcm_name[] = "rfc4106(gcm(aes))";
 412         int key_len;
 413
 414         if (!xs->aead) {
 415                 netdev_err(dev, "Unsupported IPsec algorithm\n");
 416                 return -EINVAL;
 417         }
 418
 419         if (xs->aead->alg_icv_len != IXGBE_IPSEC_AUTH_BITS) {
 420                 netdev_err(dev, "IPsec offload requires %d bit authentication\n",
 421                            IXGBE_IPSEC_AUTH_BITS);
 422                 return -EINVAL;
 423         }
 424
 425         key_data = &xs->aead->alg_key[0];
 426         key_len = xs->aead->alg_key_len;
 427         alg_name = xs->aead->alg_name;
 428
 429         if (strcmp(alg_name, aes_gcm_name)) {
 430                 netdev_err(dev, "Unsupported IPsec algorithm - please use %s\n",
 431                            aes_gcm_name);
 432                 return -EINVAL;
 433         }
 434
 435         /* The key bytes come down in a bigendian array of bytes, so
 436          * we don't need to do any byteswapping.
 437          * 160 accounts for 16 byte key and 4 byte salt
 438          */
 439         if (key_len == 160) {
 440                 *mysalt = ((u32 *)key_data)[4];
 441         } else if (key_len != 128) {
 442                 netdev_err(dev, "IPsec hw offload only supports keys up to 128 bits with a 32 bit salt\n");
 443                 return -EINVAL;
 444         } else {
 445                 netdev_info(dev, "IPsec hw offload parameters missing 32 bit salt value\n");
 446                 *mysalt = 0;
 447         }
 448         memcpy(mykey, key_data, 16);
 449
 450         return 0;
 451 }
 452
 453 /**
 454  * ixgbe_ipsec_check_mgmt_ip - make sure there is no clash with mgmt IP filters
 455  * @xs: pointer to transformer state struct
 456  **/
 457 static int ixgbe_ipsec_check_mgmt_ip(struct xfrm_state *xs)
 458 {
 459         struct net_device *dev = xs->xso.dev;
 460         struct ixgbe_adapter *adapter = netdev_priv(dev);
 461         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
 462         u32 mfval, manc, reg;
 463         int num_filters = 4;
 464         bool manc_ipv4;
 465         u32 bmcipval;
 466         int i, j;
 467
 468 #define MANC_EN_IPV4_FILTER      BIT(24)
 469 #define MFVAL_IPV4_FILTER_SHIFT  16
 470 #define MFVAL_IPV6_FILTER_SHIFT  24
 471 #define MIPAF_ARR(_m, _n)        (IXGBE_MIPAF + ((_m) * 0x10) + ((_n) * 4))
 472
 473 #define IXGBE_BMCIP(_n)          (0x5050 + ((_n) * 4))
 474 #define IXGBE_BMCIPVAL           0x5060
 475 #define BMCIP_V4                 0x2
 476 #define BMCIP_V6                 0x3
 477 #define BMCIP_MASK               0x3
 478
 479         manc = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_MANC);
 480         manc_ipv4 = !!(manc & MANC_EN_IPV4_FILTER);
 481         mfval = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_MFVAL);
 482         bmcipval = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_BMCIPVAL);
 483
 484         if (xs->props.family == AF_INET) {
 485                 /* are there any IPv4 filters to check? */
 486                 if (manc_ipv4) {
 487                         /* the 4 ipv4 filters are all in MIPAF(3, i) */
 488                         for (i = 0; i < num_filters; i++) {
 489                                 if (!(mfval & BIT(MFVAL_IPV4_FILTER_SHIFT + i)))
 490                                         continue;
 491
 492                                 reg = IXGBE_READ_REG(hw, MIPAF_ARR(3, i));
 493                                 if (reg == xs->id.daddr.a4)
 494                                         return 1;
 495                         }
 496                 }
 497
 498                 if ((bmcipval & BMCIP_MASK) == BMCIP_V4) {
 499                         reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_BMCIP(3));
 500                         if (reg == xs->id.daddr.a4)
 501                                 return 1;
 502                 }
 503
 504         } else {
 505                 /* if there are ipv4 filters, they are in the last ipv6 slot */
 506                 if (manc_ipv4)
 507                         num_filters = 3;
 508
 509                 for (i = 0; i < num_filters; i++) {
 510                         if (!(mfval & BIT(MFVAL_IPV6_FILTER_SHIFT + i)))
 511                                 continue;
 512
 513                         for (j = 0; j < 4; j++) {
 514                                 reg = IXGBE_READ_REG(hw, MIPAF_ARR(i, j));
 515                                 if (reg != xs->id.daddr.a6[j])
 516                                         break;
 517                         }
 518                         if (j == 4)   /* did we match all 4 words? */
 519                                 return 1;
 520                 }
 521
 522                 if ((bmcipval & BMCIP_MASK) == BMCIP_V6) {
 523                         for (j = 0; j < 4; j++) {
 524                                 reg = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_BMCIP(j));
 525                                 if (reg != xs->id.daddr.a6[j])
 526                                         break;
 527                         }
 528                         if (j == 4)   /* did we match all 4 words? */
 529                                 return 1;
 530                 }
 531         }
 532
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 /**
 537  * ixgbe_ipsec_add_sa - program device with a security association
 538  * @xs: pointer to transformer state struct
 539  **/
 540 static int ixgbe_ipsec_add_sa(struct xfrm_state *xs)
 541 {
 542         struct net_device *dev = xs->xso.dev;
 543         struct ixgbe_adapter *adapter = netdev_priv(dev);
 544         struct ixgbe_ipsec *ipsec = adapter->ipsec;
 545         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
 546         int checked, match, first;
 547         u16 sa_idx;
 548         int ret;
 549         int i;
 550
 551         if (xs->id.proto != IPPROTO_ESP && xs->id.proto != IPPROTO_AH) {
 552                 netdev_err(dev, "Unsupported protocol 0x%04x for ipsec offload\n",
 553                            xs->id.proto);
 554                 return -EINVAL;
 555         }
 556
 557         if (ixgbe_ipsec_check_mgmt_ip(xs)) {
 558                 netdev_err(dev, "IPsec IP addr clash with mgmt filters\n");
 559                 return -EINVAL;
 560         }
 561
 562         if (xs->xso.flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND) {
 563                 struct rx_sa rsa;
 564
 565                 if (xs->calg) {
 566                         netdev_err(dev, "Compression offload not supported\n");
 567                         return -EINVAL;
 568                 }
 569
 570                 /* find the first unused index */
 571                 ret = ixgbe_ipsec_find_empty_idx(ipsec, true);
 572                 if (ret < 0) {
 573                         netdev_err(dev, "No space for SA in Rx table!\n");
 574                         return ret;
 575                 }
 576                 sa_idx = (u16)ret;
 577
 578                 memset(&rsa, 0, sizeof(rsa));
 579                 rsa.used = true;
 580                 rsa.xs = xs;
 581
 582                 if (rsa.xs->id.proto & IPPROTO_ESP)
 583                         rsa.decrypt = xs->ealg || xs->aead;
 584
 585                 /* get the key and salt */
 586                 ret = ixgbe_ipsec_parse_proto_keys(xs, rsa.key, &rsa.salt);
 587                 if (ret) {
 588                         netdev_err(dev, "Failed to get key data for Rx SA table\n");
 589                         return ret;
 590                 }
 591
 592                 /* get ip for rx sa table */
 593                 if (xs->props.family == AF_INET6)
 594                         memcpy(rsa.ipaddr, &xs->id.daddr.a6, 16);
 595                 else
 596                         memcpy(&rsa.ipaddr[3], &xs->id.daddr.a4, 4);
 597
 598                 /* The HW does not have a 1:1 mapping from keys to IP addrs, so
 599                  * check for a matching IP addr entry in the table.  If the addr
 600                  * already exists, use it; else find an unused slot and add the
 601                  * addr.  If one does not exist and there are no unused table
 602                  * entries, fail the request.
 603                  */
 604
 605                 /* Find an existing match or first not used, and stop looking
 606                  * after we've checked all we know we have.
 607                  */
 608                 checked = 0;
 609                 match = -1;
 610                 first = -1;
 611                 for (i = 0;
 612                      i < IXGBE_IPSEC_MAX_RX_IP_COUNT &&
 613                      (checked < ipsec->num_rx_sa || first < 0);
 614                      i++) {
 615                         if (ipsec->ip_tbl[i].used) {
 616                                 if (!memcmp(ipsec->ip_tbl[i].ipaddr,
 617                                             rsa.ipaddr, sizeof(rsa.ipaddr))) {
 618                                         match = i;
 619                                         break;
 620                                 }
 621                                 checked++;
 622                         } else if (first < 0) {
 623                                 first = i;  /* track the first empty seen */
 624                         }
 625                 }
 626
 627                 if (ipsec->num_rx_sa == 0)
 628                         first = 0;
 629
 630                 if (match >= 0) {
 631                         /* addrs are the same, we should use this one */
 632                         rsa.iptbl_ind = match;
 633                         ipsec->ip_tbl[match].ref_cnt++;
 634
 635                 } else if (first >= 0) {
 636                         /* no matches, but here's an empty slot */
 637                         rsa.iptbl_ind = first;
 638
 639                         memcpy(ipsec->ip_tbl[first].ipaddr,
 640                                rsa.ipaddr, sizeof(rsa.ipaddr));
 641                         ipsec->ip_tbl[first].ref_cnt = 1;
 642                         ipsec->ip_tbl[first].used = true;
 643
 644                         ixgbe_ipsec_set_rx_ip(hw, rsa.iptbl_ind, rsa.ipaddr);
 645
 646                 } else {
 647                         /* no match and no empty slot */
 648                         netdev_err(dev, "No space for SA in Rx IP SA table\n");
 649                         memset(&rsa, 0, sizeof(rsa));
 650                         return -ENOSPC;
 651                 }
 652
 653                 rsa.mode = IXGBE_RXMOD_VALID;
 654                 if (rsa.xs->id.proto & IPPROTO_ESP)
 655                         rsa.mode |= IXGBE_RXMOD_PROTO_ESP;
 656                 if (rsa.decrypt)
 657                         rsa.mode |= IXGBE_RXMOD_DECRYPT;
 658                 if (rsa.xs->props.family == AF_INET6)
 659                         rsa.mode |= IXGBE_RXMOD_IPV6;
 660
 661                 /* the preparations worked, so save the info */
 662                 memcpy(&ipsec->rx_tbl[sa_idx], &rsa, sizeof(rsa));
 663
 664                 ixgbe_ipsec_set_rx_sa(hw, sa_idx, rsa.xs->id.spi, rsa.key,
 665                                       rsa.salt, rsa.mode, rsa.iptbl_ind);
 666                 xs->xso.offload_handle = sa_idx + IXGBE_IPSEC_BASE_RX_INDEX;
 667
 668                 ipsec->num_rx_sa++;
 669
 670                 /* hash the new entry for faster search in Rx path */
 671                 hash_add_rcu(ipsec->rx_sa_list, &ipsec->rx_tbl[sa_idx].hlist,
 672                              (__force u32)rsa.xs->id.spi);
 673         } else {
 674                 struct tx_sa tsa;
 675
 676                 if (adapter->num_vfs &&
 677                     adapter->bridge_mode != BRIDGE_MODE_VEPA)
 678                         return -EOPNOTSUPP;
 679
 680                 /* find the first unused index */
 681                 ret = ixgbe_ipsec_find_empty_idx(ipsec, false);
 682                 if (ret < 0) {
 683                         netdev_err(dev, "No space for SA in Tx table\n");
 684                         return ret;
 685                 }
 686                 sa_idx = (u16)ret;
 687
 688                 memset(&tsa, 0, sizeof(tsa));
 689                 tsa.used = true;
 690                 tsa.xs = xs;
 691
 692                 if (xs->id.proto & IPPROTO_ESP)
 693                         tsa.encrypt = xs->ealg || xs->aead;
 694
 695                 ret = ixgbe_ipsec_parse_proto_keys(xs, tsa.key, &tsa.salt);
 696                 if (ret) {
 697                         netdev_err(dev, "Failed to get key data for Tx SA table\n");
 698                         memset(&tsa, 0, sizeof(tsa));
 699                         return ret;
 700                 }
 701
 702                 /* the preparations worked, so save the info */
 703                 memcpy(&ipsec->tx_tbl[sa_idx], &tsa, sizeof(tsa));
 704
 705                 ixgbe_ipsec_set_tx_sa(hw, sa_idx, tsa.key, tsa.salt);
 706
 707                 xs->xso.offload_handle = sa_idx + IXGBE_IPSEC_BASE_TX_INDEX;
 708
 709                 ipsec->num_tx_sa++;
 710         }
 711
 712         /* enable the engine if not already warmed up */
 713         if (!(adapter->flags2 & IXGBE_FLAG2_IPSEC_ENABLED)) {
 714                 ixgbe_ipsec_start_engine(adapter);
 715                 adapter->flags2 |= IXGBE_FLAG2_IPSEC_ENABLED;
 716         }
 717
 718         return 0;
 719 }
 720
 721 /**
 722  * ixgbe_ipsec_del_sa - clear out this specific SA
 723  * @xs: pointer to transformer state struct
 724  **/
 725 static void ixgbe_ipsec_del_sa(struct xfrm_state *xs)
 726 {
 727         struct net_device *dev = xs->xso.dev;
 728         struct ixgbe_adapter *adapter = netdev_priv(dev);
 729         struct ixgbe_ipsec *ipsec = adapter->ipsec;
 730         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
 731         u32 zerobuf[4] = {0, 0, 0, 0};
 732         u16 sa_idx;
 733
 734         if (xs->xso.flags & XFRM_OFFLOAD_INBOUND) {
 735                 struct rx_sa *rsa;
 736                 u8 ipi;
 737
 738                 sa_idx = xs->xso.offload_handle - IXGBE_IPSEC_BASE_RX_INDEX;
 739                 rsa = &ipsec->rx_tbl[sa_idx];
 740
 741                 if (!rsa->used) {
 742                         netdev_err(dev, "Invalid Rx SA selected sa_idx=%d offload_handle=%lu\n",
 743                                    sa_idx, xs->xso.offload_handle);
 744                         return;
 745                 }
 746
 747                 ixgbe_ipsec_set_rx_sa(hw, sa_idx, 0, zerobuf, 0, 0, 0);
 748                 hash_del_rcu(&rsa->hlist);
 749
 750                 /* if the IP table entry is referenced by only this SA,
 751                  * i.e. ref_cnt is only 1, clear the IP table entry as well
 752                  */
 753                 ipi = rsa->iptbl_ind;
 754                 if (ipsec->ip_tbl[ipi].ref_cnt > 0) {
 755                         ipsec->ip_tbl[ipi].ref_cnt--;
 756
 757                         if (!ipsec->ip_tbl[ipi].ref_cnt) {
 758                                 memset(&ipsec->ip_tbl[ipi], 0,
 759                                        sizeof(struct rx_ip_sa));
 760                                 ixgbe_ipsec_set_rx_ip(hw, ipi,
 761                                                       (__force __be32 *)zerobuf);
 762                         }
 763                 }
 764
 765                 memset(rsa, 0, sizeof(struct rx_sa));
 766                 ipsec->num_rx_sa--;
 767         } else {
 768                 sa_idx = xs->xso.offload_handle - IXGBE_IPSEC_BASE_TX_INDEX;
 769
 770                 if (!ipsec->tx_tbl[sa_idx].used) {
 771                         netdev_err(dev, "Invalid Tx SA selected sa_idx=%d offload_handle=%lu\n",
 772                                    sa_idx, xs->xso.offload_handle);
 773                         return;
 774                 }
 775
 776                 ixgbe_ipsec_set_tx_sa(hw, sa_idx, zerobuf, 0);
 777                 memset(&ipsec->tx_tbl[sa_idx], 0, sizeof(struct tx_sa));
 778                 ipsec->num_tx_sa--;
 779         }
 780
 781         /* if there are no SAs left, stop the engine to save energy */
 782         if (ipsec->num_rx_sa == 0 && ipsec->num_tx_sa == 0) {
 783                 adapter->flags2 &= ~IXGBE_FLAG2_IPSEC_ENABLED;
 784                 ixgbe_ipsec_stop_engine(adapter);
 785         }
 786 }
 787
 788 /**
 789  * ixgbe_ipsec_offload_ok - can this packet use the xfrm hw offload
 790  * @skb: current data packet
 791  * @xs: pointer to transformer state struct
 792  **/
 793 static bool ixgbe_ipsec_offload_ok(struct sk_buff *skb, struct xfrm_state *xs)
 794 {
 795         if (xs->props.family == AF_INET) {
 796                 /* Offload with IPv4 options is not supported yet */
 797                 if (ip_hdr(skb)->ihl != 5)
 798                         return false;
 799         } else {
 800                 /* Offload with IPv6 extension headers is not support yet */
 801                 if (ipv6_ext_hdr(ipv6_hdr(skb)->nexthdr))
 802                         return false;
 803         }
 804
 805         return true;
 806 }
 807
 808 static const struct xfrmdev_ops ixgbe_xfrmdev_ops = {
 809         .xdo_dev_state_add = ixgbe_ipsec_add_sa,
 810         .xdo_dev_state_delete = ixgbe_ipsec_del_sa,
 811         .xdo_dev_offload_ok = ixgbe_ipsec_offload_ok,
 812 };
 813
 814 /**
 815  * ixgbe_ipsec_tx - setup Tx flags for ipsec offload
 816  * @tx_ring: outgoing context
 817  * @first: current data packet
 818  * @itd: ipsec Tx data for later use in building context descriptor
 819  **/
 820 int ixgbe_ipsec_tx(struct ixgbe_ring *tx_ring,
 821                    struct ixgbe_tx_buffer *first,
 822                    struct ixgbe_ipsec_tx_data *itd)
 823 {
 824         struct ixgbe_adapter *adapter = netdev_priv(tx_ring->netdev);
 825         struct ixgbe_ipsec *ipsec = adapter->ipsec;
 826         struct xfrm_state *xs;
 827         struct tx_sa *tsa;
 828
 829         if (unlikely(!first->skb->sp->len)) {
 830                 netdev_err(tx_ring->netdev, "%s: no xfrm state len = %d\n",
 831                            __func__, first->skb->sp->len);
 832                 return 0;
 833         }
 834
 835         xs = xfrm_input_state(first->skb);
 836         if (unlikely(!xs)) {
 837                 netdev_err(tx_ring->netdev, "%s: no xfrm_input_state() xs = %p\n",
 838                            __func__, xs);
 839                 return 0;
 840         }
 841
 842         itd->sa_idx = xs->xso.offload_handle - IXGBE_IPSEC_BASE_TX_INDEX;
 843         if (unlikely(itd->sa_idx >= IXGBE_IPSEC_MAX_SA_COUNT)) {
 844                 netdev_err(tx_ring->netdev, "%s: bad sa_idx=%d handle=%lu\n",
 845                            __func__, itd->sa_idx, xs->xso.offload_handle);
 846                 return 0;
 847         }
 848
 849         tsa = &ipsec->tx_tbl[itd->sa_idx];
 850         if (unlikely(!tsa->used)) {
 851                 netdev_err(tx_ring->netdev, "%s: unused sa_idx=%d\n",
 852                            __func__, itd->sa_idx);
 853                 return 0;
 854         }
 855
 856         first->tx_flags |= IXGBE_TX_FLAGS_IPSEC | IXGBE_TX_FLAGS_CC;
 857
 858         if (xs->id.proto == IPPROTO_ESP) {
 859
 860                 itd->flags |= IXGBE_ADVTXD_TUCMD_IPSEC_TYPE_ESP |
 861                               IXGBE_ADVTXD_TUCMD_L4T_TCP;
 862                 if (first->protocol == htons(ETH_P_IP))
 863                         itd->flags |= IXGBE_ADVTXD_TUCMD_IPV4;
 864
 865                 /* The actual trailer length is authlen (16 bytes) plus
 866                  * 2 bytes for the proto and the padlen values, plus
 867                  * padlen bytes of padding.  This ends up not the same
 868                  * as the static value found in xs->props.trailer_len (21).
 869                  *
 870                  * ... but if we're doing GSO, don't bother as the stack
 871                  * doesn't add a trailer for those.
 872                  */
 873                 if (!skb_is_gso(first->skb)) {
 874                         /* The "correct" way to get the auth length would be
 875                          * to use
 876                          *    authlen = crypto_aead_authsize(xs->data);
 877                          * but since we know we only have one size to worry
 878                          * about * we can let the compiler use the constant
 879                          * and save us a few CPU cycles.
 880                          */
 881                         const int authlen = IXGBE_IPSEC_AUTH_BITS / 8;
 882                         struct sk_buff *skb = first->skb;
 883                         u8 padlen;
 884                         int ret;
 885
 886                         ret = skb_copy_bits(skb, skb->len - (authlen + 2),
 887                                             &padlen, 1);
 888                         if (unlikely(ret))
 889                                 return 0;
 890                         itd->trailer_len = authlen + 2 + padlen;
 891                 }
 892         }
 893         if (tsa->encrypt)
 894                 itd->flags |= IXGBE_ADVTXD_TUCMD_IPSEC_ENCRYPT_EN;
 895
 896         return 1;
 897 }
 898
 899 /**
 900  * ixgbe_ipsec_rx - decode ipsec bits from Rx descriptor
 901  * @rx_ring: receiving ring
 902  * @rx_desc: receive data descriptor
 903  * @skb: current data packet
 904  *
 905  * Determine if there was an ipsec encapsulation noticed, and if so set up
 906  * the resulting status for later in the receive stack.
 907  **/
 908 void ixgbe_ipsec_rx(struct ixgbe_ring *rx_ring,
 909                     union ixgbe_adv_rx_desc *rx_desc,
 910                     struct sk_buff *skb)
 911 {
 912         struct ixgbe_adapter *adapter = netdev_priv(rx_ring->netdev);
 913         __le16 pkt_info = rx_desc->wb.lower.lo_dword.hs_rss.pkt_info;
 914         __le16 ipsec_pkt_types = cpu_to_le16(IXGBE_RXDADV_PKTTYPE_IPSEC_AH |
 915                                              IXGBE_RXDADV_PKTTYPE_IPSEC_ESP);
 916         struct ixgbe_ipsec *ipsec = adapter->ipsec;
 917         struct xfrm_offload *xo = NULL;
 918         struct xfrm_state *xs = NULL;
 919         struct ipv6hdr *ip6 = NULL;
 920         struct iphdr *ip4 = NULL;
 921         void *daddr;
 922         __be32 spi;
 923         u8 *c_hdr;
 924         u8 proto;
 925
 926         /* Find the ip and crypto headers in the data.
 927          * We can assume no vlan header in the way, b/c the
 928          * hw won't recognize the IPsec packet and anyway the
 929          * currently vlan device doesn't support xfrm offload.
 930          */
 931         if (pkt_info & cpu_to_le16(IXGBE_RXDADV_PKTTYPE_IPV4)) {
 932                 ip4 = (struct iphdr *)(skb->data + ETH_HLEN);
 933                 daddr = &ip4->daddr;
 934                 c_hdr = (u8 *)ip4 + ip4->ihl * 4;
 935         } else if (pkt_info & cpu_to_le16(IXGBE_RXDADV_PKTTYPE_IPV6)) {
 936                 ip6 = (struct ipv6hdr *)(skb->data + ETH_HLEN);
 937                 daddr = &ip6->daddr;
 938                 c_hdr = (u8 *)ip6 + sizeof(struct ipv6hdr);
 939         } else {
 940                 return;
 941         }
 942
 943         switch (pkt_info & ipsec_pkt_types) {
 944         case cpu_to_le16(IXGBE_RXDADV_PKTTYPE_IPSEC_AH):
 945                 spi = ((struct ip_auth_hdr *)c_hdr)->spi;
 946                 proto = IPPROTO_AH;
 947                 break;
 948         case cpu_to_le16(IXGBE_RXDADV_PKTTYPE_IPSEC_ESP):
 949                 spi = ((struct ip_esp_hdr *)c_hdr)->spi;
 950                 proto = IPPROTO_ESP;
 951                 break;
 952         default:
 953                 return;
 954         }
 955
 956         xs = ixgbe_ipsec_find_rx_state(ipsec, daddr, proto, spi, !!ip4);
 957         if (unlikely(!xs))
 958                 return;
 959
 960         skb->sp = secpath_dup(skb->sp);
 961         if (unlikely(!skb->sp))
 962                 return;
 963
 964         skb->sp->xvec[skb->sp->len++] = xs;
 965         skb->sp->olen++;
 966         xo = xfrm_offload(skb);
 967         xo->flags = CRYPTO_DONE;
 968         xo->status = CRYPTO_SUCCESS;
 969
 970         adapter->rx_ipsec++;
 971 }
 972
 973 /**
 974  * ixgbe_init_ipsec_offload - initialize security registers for IPSec operation
 975  * @adapter: board private structure
 976  **/
 977 void ixgbe_init_ipsec_offload(struct ixgbe_adapter *adapter)
 978 {
 979         struct ixgbe_hw *hw = &adapter->hw;
 980         struct ixgbe_ipsec *ipsec;
 981         u32 t_dis, r_dis;
 982         size_t size;
 983
 984         if (hw->mac.type == ixgbe_mac_82598EB)
 985                 return;
 986
 987         /* If there is no support for either Tx or Rx offload
 988          * we should not be advertising support for IPsec.
 989          */
 990         t_dis = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECTXSTAT) &
 991                 IXGBE_SECTXSTAT_SECTX_OFF_DIS;
 992         r_dis = IXGBE_READ_REG(hw, IXGBE_SECRXSTAT) &
 993                 IXGBE_SECRXSTAT_SECRX_OFF_DIS;
 994         if (t_dis || r_dis)
 995                 return;
 996
 997         ipsec = kzalloc(sizeof(*ipsec), GFP_KERNEL);
 998         if (!ipsec)
 999                 goto err1;
1000         hash_init(ipsec->rx_sa_list);
1001
1002         size = sizeof(struct rx_sa) * IXGBE_IPSEC_MAX_SA_COUNT;
1003         ipsec->rx_tbl = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
1004         if (!ipsec->rx_tbl)
1005                 goto err2;
1006
1007         size = sizeof(struct tx_sa) * IXGBE_IPSEC_MAX_SA_COUNT;
1008         ipsec->tx_tbl = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
1009         if (!ipsec->tx_tbl)
1010                 goto err2;
1011
1012         size = sizeof(struct rx_ip_sa) * IXGBE_IPSEC_MAX_RX_IP_COUNT;
1013         ipsec->ip_tbl = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
1014         if (!ipsec->ip_tbl)
1015                 goto err2;
1016
1017         ipsec->num_rx_sa = 0;
1018         ipsec->num_tx_sa = 0;
1019
1020         adapter->ipsec = ipsec;
1021         ixgbe_ipsec_stop_engine(adapter);
1022         ixgbe_ipsec_clear_hw_tables(adapter);
1023
1024         adapter->netdev->xfrmdev_ops = &ixgbe_xfrmdev_ops;
1025
1026         return;
1027
1028 err2:
1029         kfree(ipsec->ip_tbl);
1030         kfree(ipsec->rx_tbl);
1031         kfree(ipsec->tx_tbl);
1032         kfree(ipsec);
1033 err1:
1034         netdev_err(adapter->netdev, "Unable to allocate memory for SA tables");
1035 }
1036
1037 /**
1038  * ixgbe_stop_ipsec_offload - tear down the ipsec offload
1039  * @adapter: board private structure
1040  **/
1041 void ixgbe_stop_ipsec_offload(struct ixgbe_adapter *adapter)
1042 {
1043         struct ixgbe_ipsec *ipsec = adapter->ipsec;
1044
1045         adapter->ipsec = NULL;
1046         if (ipsec) {
1047                 kfree(ipsec->ip_tbl);
1048                 kfree(ipsec->rx_tbl);
1049                 kfree(ipsec->tx_tbl);
1050                 kfree(ipsec);
1051         }
1052 }