random: make 'add_interrupt_randomness()' do something sane
[pandora-kernel.git] / drivers / char / random.c
1 /*
2  * random.c -- A strong random number generator
3  *
4  * Copyright Matt Mackall <mpm@selenic.com>, 2003, 2004, 2005
5  *
6  * Copyright Theodore Ts'o, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999.  All
7  * rights reserved.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, and the entire permission notice in its entirety,
14  *    including the disclaimer of warranties.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
19  *    products derived from this software without specific prior
20  *    written permission.
21  *
22  * ALTERNATIVELY, this product may be distributed under the terms of
23  * the GNU General Public License, in which case the provisions of the GPL are
24  * required INSTEAD OF the above restrictions.  (This clause is
25  * necessary due to a potential bad interaction between the GPL and
26  * the restrictions contained in a BSD-style copyright.)
27  *
28  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
29  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
30  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, ALL OF
31  * WHICH ARE HEREBY DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE
32  * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
33  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT
34  * OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR
35  * BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
36  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
37  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE
38  * USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF NOT ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
39  * DAMAGE.
40  */
41
42 /*
43  * (now, with legal B.S. out of the way.....)
44  *
45  * This routine gathers environmental noise from device drivers, etc.,
46  * and returns good random numbers, suitable for cryptographic use.
47  * Besides the obvious cryptographic uses, these numbers are also good
48  * for seeding TCP sequence numbers, and other places where it is
49  * desirable to have numbers which are not only random, but hard to
50  * predict by an attacker.
51  *
52  * Theory of operation
53  * ===================
54  *
55  * Computers are very predictable devices.  Hence it is extremely hard
56  * to produce truly random numbers on a computer --- as opposed to
57  * pseudo-random numbers, which can easily generated by using a
58  * algorithm.  Unfortunately, it is very easy for attackers to guess
59  * the sequence of pseudo-random number generators, and for some
60  * applications this is not acceptable.  So instead, we must try to
61  * gather "environmental noise" from the computer's environment, which
62  * must be hard for outside attackers to observe, and use that to
63  * generate random numbers.  In a Unix environment, this is best done
64  * from inside the kernel.
65  *
66  * Sources of randomness from the environment include inter-keyboard
67  * timings, inter-interrupt timings from some interrupts, and other
68  * events which are both (a) non-deterministic and (b) hard for an
69  * outside observer to measure.  Randomness from these sources are
70  * added to an "entropy pool", which is mixed using a CRC-like function.
71  * This is not cryptographically strong, but it is adequate assuming
72  * the randomness is not chosen maliciously, and it is fast enough that
73  * the overhead of doing it on every interrupt is very reasonable.
74  * As random bytes are mixed into the entropy pool, the routines keep
75  * an *estimate* of how many bits of randomness have been stored into
76  * the random number generator's internal state.
77  *
78  * When random bytes are desired, they are obtained by taking the SHA
79  * hash of the contents of the "entropy pool".  The SHA hash avoids
80  * exposing the internal state of the entropy pool.  It is believed to
81  * be computationally infeasible to derive any useful information
82  * about the input of SHA from its output.  Even if it is possible to
83  * analyze SHA in some clever way, as long as the amount of data
84  * returned from the generator is less than the inherent entropy in
85  * the pool, the output data is totally unpredictable.  For this
86  * reason, the routine decreases its internal estimate of how many
87  * bits of "true randomness" are contained in the entropy pool as it
88  * outputs random numbers.
89  *
90  * If this estimate goes to zero, the routine can still generate
91  * random numbers; however, an attacker may (at least in theory) be
92  * able to infer the future output of the generator from prior
93  * outputs.  This requires successful cryptanalysis of SHA, which is
94  * not believed to be feasible, but there is a remote possibility.
95  * Nonetheless, these numbers should be useful for the vast majority
96  * of purposes.
97  *
98  * Exported interfaces ---- output
99  * ===============================
100  *
101  * There are three exported interfaces; the first is one designed to
102  * be used from within the kernel:
103  *
104  *      void get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
105  *
106  * This interface will return the requested number of random bytes,
107  * and place it in the requested buffer.
108  *
109  * The two other interfaces are two character devices /dev/random and
110  * /dev/urandom.  /dev/random is suitable for use when very high
111  * quality randomness is desired (for example, for key generation or
112  * one-time pads), as it will only return a maximum of the number of
113  * bits of randomness (as estimated by the random number generator)
114  * contained in the entropy pool.
115  *
116  * The /dev/urandom device does not have this limit, and will return
117  * as many bytes as are requested.  As more and more random bytes are
118  * requested without giving time for the entropy pool to recharge,
119  * this will result in random numbers that are merely cryptographically
120  * strong.  For many applications, however, this is acceptable.
121  *
122  * Exported interfaces ---- input
123  * ==============================
124  *
125  * The current exported interfaces for gathering environmental noise
126  * from the devices are:
127  *
128  *      void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
129  *                                unsigned int value);
130  *      void add_interrupt_randomness(int irq, int irq_flags);
131  *      void add_disk_randomness(struct gendisk *disk);
132  *
133  * add_input_randomness() uses the input layer interrupt timing, as well as
134  * the event type information from the hardware.
135  *
136  * add_interrupt_randomness() uses the interrupt timing as random
137  * inputs to the entropy pool. Using the cycle counters and the irq source
138  * as inputs, it feeds the randomness roughly once a second.
139  *
140  * add_disk_randomness() uses what amounts to the seek time of block
141  * layer request events, on a per-disk_devt basis, as input to the
142  * entropy pool. Note that high-speed solid state drives with very low
143  * seek times do not make for good sources of entropy, as their seek
144  * times are usually fairly consistent.
145  *
146  * All of these routines try to estimate how many bits of randomness a
147  * particular randomness source.  They do this by keeping track of the
148  * first and second order deltas of the event timings.
149  *
150  * Ensuring unpredictability at system startup
151  * ============================================
152  *
153  * When any operating system starts up, it will go through a sequence
154  * of actions that are fairly predictable by an adversary, especially
155  * if the start-up does not involve interaction with a human operator.
156  * This reduces the actual number of bits of unpredictability in the
157  * entropy pool below the value in entropy_count.  In order to
158  * counteract this effect, it helps to carry information in the
159  * entropy pool across shut-downs and start-ups.  To do this, put the
160  * following lines an appropriate script which is run during the boot
161  * sequence:
162  *
163  *      echo "Initializing random number generator..."
164  *      random_seed=/var/run/random-seed
165  *      # Carry a random seed from start-up to start-up
166  *      # Load and then save the whole entropy pool
167  *      if [ -f $random_seed ]; then
168  *              cat $random_seed >/dev/urandom
169  *      else
170  *              touch $random_seed
171  *      fi
172  *      chmod 600 $random_seed
173  *      dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=512
174  *
175  * and the following lines in an appropriate script which is run as
176  * the system is shutdown:
177  *
178  *      # Carry a random seed from shut-down to start-up
179  *      # Save the whole entropy pool
180  *      echo "Saving random seed..."
181  *      random_seed=/var/run/random-seed
182  *      touch $random_seed
183  *      chmod 600 $random_seed
184  *      dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=512
185  *
186  * For example, on most modern systems using the System V init
187  * scripts, such code fragments would be found in
188  * /etc/rc.d/init.d/random.  On older Linux systems, the correct script
189  * location might be in /etc/rcb.d/rc.local or /etc/rc.d/rc.0.
190  *
191  * Effectively, these commands cause the contents of the entropy pool
192  * to be saved at shut-down time and reloaded into the entropy pool at
193  * start-up.  (The 'dd' in the addition to the bootup script is to
194  * make sure that /etc/random-seed is different for every start-up,
195  * even if the system crashes without executing rc.0.)  Even with
196  * complete knowledge of the start-up activities, predicting the state
197  * of the entropy pool requires knowledge of the previous history of
198  * the system.
199  *
200  * Configuring the /dev/random driver under Linux
201  * ==============================================
202  *
203  * The /dev/random driver under Linux uses minor numbers 8 and 9 of
204  * the /dev/mem major number (#1).  So if your system does not have
205  * /dev/random and /dev/urandom created already, they can be created
206  * by using the commands:
207  *
208  *      mknod /dev/random c 1 8
209  *      mknod /dev/urandom c 1 9
210  *
211  * Acknowledgements:
212  * =================
213  *
214  * Ideas for constructing this random number generator were derived
215  * from Pretty Good Privacy's random number generator, and from private
216  * discussions with Phil Karn.  Colin Plumb provided a faster random
217  * number generator, which speed up the mixing function of the entropy
218  * pool, taken from PGPfone.  Dale Worley has also contributed many
219  * useful ideas and suggestions to improve this driver.
220  *
221  * Any flaws in the design are solely my responsibility, and should
222  * not be attributed to the Phil, Colin, or any of authors of PGP.
223  *
224  * Further background information on this topic may be obtained from
225  * RFC 1750, "Randomness Recommendations for Security", by Donald
226  * Eastlake, Steve Crocker, and Jeff Schiller.
227  */
228
229 #include <linux/utsname.h>
230 #include <linux/module.h>
231 #include <linux/kernel.h>
232 #include <linux/major.h>
233 #include <linux/string.h>
234 #include <linux/fcntl.h>
235 #include <linux/slab.h>
236 #include <linux/random.h>
237 #include <linux/poll.h>
238 #include <linux/init.h>
239 #include <linux/fs.h>
240 #include <linux/genhd.h>
241 #include <linux/interrupt.h>
242 #include <linux/mm.h>
243 #include <linux/spinlock.h>
244 #include <linux/percpu.h>
245 #include <linux/cryptohash.h>
246 #include <linux/fips.h>
247 #include <linux/ptrace.h>
248
249 #ifdef CONFIG_GENERIC_HARDIRQS
250 # include <linux/irq.h>
251 #endif
252
253 #include <asm/processor.h>
254 #include <asm/uaccess.h>
255 #include <asm/irq.h>
256 #include <asm/irq_regs.h>
257 #include <asm/io.h>
258
259 /*
260  * Configuration information
261  */
262 #define INPUT_POOL_WORDS 128
263 #define OUTPUT_POOL_WORDS 32
264 #define SEC_XFER_SIZE 512
265 #define EXTRACT_SIZE 10
266
267 /*
268  * The minimum number of bits of entropy before we wake up a read on
269  * /dev/random.  Should be enough to do a significant reseed.
270  */
271 static int random_read_wakeup_thresh = 64;
272
273 /*
274  * If the entropy count falls under this number of bits, then we
275  * should wake up processes which are selecting or polling on write
276  * access to /dev/random.
277  */
278 static int random_write_wakeup_thresh = 128;
279
280 /*
281  * When the input pool goes over trickle_thresh, start dropping most
282  * samples to avoid wasting CPU time and reduce lock contention.
283  */
284
285 static int trickle_thresh __read_mostly = INPUT_POOL_WORDS * 28;
286
287 static DEFINE_PER_CPU(int, trickle_count);
288
289 /*
290  * A pool of size .poolwords is stirred with a primitive polynomial
291  * of degree .poolwords over GF(2).  The taps for various sizes are
292  * defined below.  They are chosen to be evenly spaced (minimum RMS
293  * distance from evenly spaced; the numbers in the comments are a
294  * scaled squared error sum) except for the last tap, which is 1 to
295  * get the twisting happening as fast as possible.
296  */
297 static struct poolinfo {
298         int poolwords;
299         int tap1, tap2, tap3, tap4, tap5;
300 } poolinfo_table[] = {
301         /* x^128 + x^103 + x^76 + x^51 +x^25 + x + 1 -- 105 */
302         { 128,  103,    76,     51,     25,     1 },
303         /* x^32 + x^26 + x^20 + x^14 + x^7 + x + 1 -- 15 */
304         { 32,   26,     20,     14,     7,      1 },
305 #if 0
306         /* x^2048 + x^1638 + x^1231 + x^819 + x^411 + x + 1  -- 115 */
307         { 2048, 1638,   1231,   819,    411,    1 },
308
309         /* x^1024 + x^817 + x^615 + x^412 + x^204 + x + 1 -- 290 */
310         { 1024, 817,    615,    412,    204,    1 },
311
312         /* x^1024 + x^819 + x^616 + x^410 + x^207 + x^2 + 1 -- 115 */
313         { 1024, 819,    616,    410,    207,    2 },
314
315         /* x^512 + x^411 + x^308 + x^208 + x^104 + x + 1 -- 225 */
316         { 512,  411,    308,    208,    104,    1 },
317
318         /* x^512 + x^409 + x^307 + x^206 + x^102 + x^2 + 1 -- 95 */
319         { 512,  409,    307,    206,    102,    2 },
320         /* x^512 + x^409 + x^309 + x^205 + x^103 + x^2 + 1 -- 95 */
321         { 512,  409,    309,    205,    103,    2 },
322
323         /* x^256 + x^205 + x^155 + x^101 + x^52 + x + 1 -- 125 */
324         { 256,  205,    155,    101,    52,     1 },
325
326         /* x^128 + x^103 + x^78 + x^51 + x^27 + x^2 + 1 -- 70 */
327         { 128,  103,    78,     51,     27,     2 },
328
329         /* x^64 + x^52 + x^39 + x^26 + x^14 + x + 1 -- 15 */
330         { 64,   52,     39,     26,     14,     1 },
331 #endif
332 };
333
334 #define POOLBITS        poolwords*32
335 #define POOLBYTES       poolwords*4
336
337 /*
338  * For the purposes of better mixing, we use the CRC-32 polynomial as
339  * well to make a twisted Generalized Feedback Shift Reigster
340  *
341  * (See M. Matsumoto & Y. Kurita, 1992.  Twisted GFSR generators.  ACM
342  * Transactions on Modeling and Computer Simulation 2(3):179-194.
343  * Also see M. Matsumoto & Y. Kurita, 1994.  Twisted GFSR generators
344  * II.  ACM Transactions on Mdeling and Computer Simulation 4:254-266)
345  *
346  * Thanks to Colin Plumb for suggesting this.
347  *
348  * We have not analyzed the resultant polynomial to prove it primitive;
349  * in fact it almost certainly isn't.  Nonetheless, the irreducible factors
350  * of a random large-degree polynomial over GF(2) are more than large enough
351  * that periodicity is not a concern.
352  *
353  * The input hash is much less sensitive than the output hash.  All
354  * that we want of it is that it be a good non-cryptographic hash;
355  * i.e. it not produce collisions when fed "random" data of the sort
356  * we expect to see.  As long as the pool state differs for different
357  * inputs, we have preserved the input entropy and done a good job.
358  * The fact that an intelligent attacker can construct inputs that
359  * will produce controlled alterations to the pool's state is not
360  * important because we don't consider such inputs to contribute any
361  * randomness.  The only property we need with respect to them is that
362  * the attacker can't increase his/her knowledge of the pool's state.
363  * Since all additions are reversible (knowing the final state and the
364  * input, you can reconstruct the initial state), if an attacker has
365  * any uncertainty about the initial state, he/she can only shuffle
366  * that uncertainty about, but never cause any collisions (which would
367  * decrease the uncertainty).
368  *
369  * The chosen system lets the state of the pool be (essentially) the input
370  * modulo the generator polymnomial.  Now, for random primitive polynomials,
371  * this is a universal class of hash functions, meaning that the chance
372  * of a collision is limited by the attacker's knowledge of the generator
373  * polynomail, so if it is chosen at random, an attacker can never force
374  * a collision.  Here, we use a fixed polynomial, but we *can* assume that
375  * ###--> it is unknown to the processes generating the input entropy. <-###
376  * Because of this important property, this is a good, collision-resistant
377  * hash; hash collisions will occur no more often than chance.
378  */
379
380 /*
381  * Static global variables
382  */
383 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_read_wait);
384 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
385 static struct fasync_struct *fasync;
386
387 #if 0
388 static int debug;
389 module_param(debug, bool, 0644);
390 #define DEBUG_ENT(fmt, arg...) do { \
391         if (debug) \
392                 printk(KERN_DEBUG "random %04d %04d %04d: " \
393                 fmt,\
394                 input_pool.entropy_count,\
395                 blocking_pool.entropy_count,\
396                 nonblocking_pool.entropy_count,\
397                 ## arg); } while (0)
398 #else
399 #define DEBUG_ENT(fmt, arg...) do {} while (0)
400 #endif
401
402 /**********************************************************************
403  *
404  * OS independent entropy store.   Here are the functions which handle
405  * storing entropy in an entropy pool.
406  *
407  **********************************************************************/
408
409 struct entropy_store;
410 struct entropy_store {
411         /* read-only data: */
412         struct poolinfo *poolinfo;
413         __u32 *pool;
414         const char *name;
415         struct entropy_store *pull;
416         int limit;
417
418         /* read-write data: */
419         spinlock_t lock;
420         unsigned add_ptr;
421         int entropy_count;
422         int entropy_total;
423         int input_rotate;
424         unsigned int initialized:1;
425         __u8 last_data[EXTRACT_SIZE];
426 };
427
428 static __u32 input_pool_data[INPUT_POOL_WORDS];
429 static __u32 blocking_pool_data[OUTPUT_POOL_WORDS];
430 static __u32 nonblocking_pool_data[OUTPUT_POOL_WORDS];
431
432 static struct entropy_store input_pool = {
433         .poolinfo = &poolinfo_table[0],
434         .name = "input",
435         .limit = 1,
436         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&input_pool.lock),
437         .pool = input_pool_data
438 };
439
440 static struct entropy_store blocking_pool = {
441         .poolinfo = &poolinfo_table[1],
442         .name = "blocking",
443         .limit = 1,
444         .pull = &input_pool,
445         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&blocking_pool.lock),
446         .pool = blocking_pool_data
447 };
448
449 static struct entropy_store nonblocking_pool = {
450         .poolinfo = &poolinfo_table[1],
451         .name = "nonblocking",
452         .pull = &input_pool,
453         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&nonblocking_pool.lock),
454         .pool = nonblocking_pool_data
455 };
456
457 static __u32 const twist_table[8] = {
458         0x00000000, 0x3b6e20c8, 0x76dc4190, 0x4db26158,
459         0xedb88320, 0xd6d6a3e8, 0x9b64c2b0, 0xa00ae278 };
460
461 /*
462  * This function adds bytes into the entropy "pool".  It does not
463  * update the entropy estimate.  The caller should call
464  * credit_entropy_bits if this is appropriate.
465  *
466  * The pool is stirred with a primitive polynomial of the appropriate
467  * degree, and then twisted.  We twist by three bits at a time because
468  * it's cheap to do so and helps slightly in the expected case where
469  * the entropy is concentrated in the low-order bits.
470  */
471 static void mix_pool_bytes_extract(struct entropy_store *r, const void *in,
472                                    int nbytes, __u8 out[64])
473 {
474         unsigned long i, j, tap1, tap2, tap3, tap4, tap5;
475         int input_rotate;
476         int wordmask = r->poolinfo->poolwords - 1;
477         const char *bytes = in;
478         __u32 w;
479         unsigned long flags;
480
481         /* Taps are constant, so we can load them without holding r->lock.  */
482         tap1 = r->poolinfo->tap1;
483         tap2 = r->poolinfo->tap2;
484         tap3 = r->poolinfo->tap3;
485         tap4 = r->poolinfo->tap4;
486         tap5 = r->poolinfo->tap5;
487
488         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
489         input_rotate = r->input_rotate;
490         i = r->add_ptr;
491
492         /* mix one byte at a time to simplify size handling and churn faster */
493         while (nbytes--) {
494                 w = rol32(*bytes++, input_rotate & 31);
495                 i = (i - 1) & wordmask;
496
497                 /* XOR in the various taps */
498                 w ^= r->pool[i];
499                 w ^= r->pool[(i + tap1) & wordmask];
500                 w ^= r->pool[(i + tap2) & wordmask];
501                 w ^= r->pool[(i + tap3) & wordmask];
502                 w ^= r->pool[(i + tap4) & wordmask];
503                 w ^= r->pool[(i + tap5) & wordmask];
504
505                 /* Mix the result back in with a twist */
506                 r->pool[i] = (w >> 3) ^ twist_table[w & 7];
507
508                 /*
509                  * Normally, we add 7 bits of rotation to the pool.
510                  * At the beginning of the pool, add an extra 7 bits
511                  * rotation, so that successive passes spread the
512                  * input bits across the pool evenly.
513                  */
514                 input_rotate += i ? 7 : 14;
515         }
516
517         r->input_rotate = input_rotate;
518         r->add_ptr = i;
519
520         if (out)
521                 for (j = 0; j < 16; j++)
522                         ((__u32 *)out)[j] = r->pool[(i - j) & wordmask];
523
524         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
525 }
526
527 static void mix_pool_bytes(struct entropy_store *r, const void *in, int bytes)
528 {
529        mix_pool_bytes_extract(r, in, bytes, NULL);
530 }
531
532 struct fast_pool {
533         __u32           pool[4];
534         unsigned long   last;
535         unsigned short  count;
536         unsigned char   rotate;
537         unsigned char   last_timer_intr;
538 };
539
540 /*
541  * This is a fast mixing routine used by the interrupt randomness
542  * collector.  It's hardcoded for an 128 bit pool and assumes that any
543  * locks that might be needed are taken by the caller.
544  */
545 static void fast_mix(struct fast_pool *f, const void *in, int nbytes)
546 {
547         const char      *bytes = in;
548         __u32           w;
549         unsigned        i = f->count;
550         unsigned        input_rotate = f->rotate;
551
552         while (nbytes--) {
553                 w = rol32(*bytes++, input_rotate & 31) ^ f->pool[i & 3] ^
554                         f->pool[(i + 1) & 3];
555                 f->pool[i & 3] = (w >> 3) ^ twist_table[w & 7];
556                 input_rotate += (i++ & 3) ? 7 : 14;
557         }
558         f->count = i;
559         f->rotate = input_rotate;
560 }
561
562 /*
563  * Credit (or debit) the entropy store with n bits of entropy
564  */
565 static void credit_entropy_bits(struct entropy_store *r, int nbits)
566 {
567         unsigned long flags;
568         int entropy_count;
569
570         if (!nbits)
571                 return;
572
573         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
574
575         DEBUG_ENT("added %d entropy credits to %s\n", nbits, r->name);
576         entropy_count = r->entropy_count;
577         entropy_count += nbits;
578         if (entropy_count < 0) {
579                 DEBUG_ENT("negative entropy/overflow\n");
580                 entropy_count = 0;
581         } else if (entropy_count > r->poolinfo->POOLBITS)
582                 entropy_count = r->poolinfo->POOLBITS;
583         r->entropy_count = entropy_count;
584
585         if (!r->initialized && nbits > 0) {
586                 r->entropy_total += nbits;
587                 if (r->entropy_total > 128)
588                         r->initialized = 1;
589         }
590
591         /* should we wake readers? */
592         if (r == &input_pool && entropy_count >= random_read_wakeup_thresh) {
593                 wake_up_interruptible(&random_read_wait);
594                 kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_IN);
595         }
596         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
597 }
598
599 /*********************************************************************
600  *
601  * Entropy input management
602  *
603  *********************************************************************/
604
605 /* There is one of these per entropy source */
606 struct timer_rand_state {
607         cycles_t last_time;
608         long last_delta, last_delta2;
609         unsigned dont_count_entropy:1;
610 };
611
612 #ifndef CONFIG_GENERIC_HARDIRQS
613
614 static struct timer_rand_state *irq_timer_state[NR_IRQS];
615
616 static struct timer_rand_state *get_timer_rand_state(unsigned int irq)
617 {
618         return irq_timer_state[irq];
619 }
620
621 static void set_timer_rand_state(unsigned int irq,
622                                  struct timer_rand_state *state)
623 {
624         irq_timer_state[irq] = state;
625 }
626
627 #else
628
629 static struct timer_rand_state *get_timer_rand_state(unsigned int irq)
630 {
631         struct irq_desc *desc;
632
633         desc = irq_to_desc(irq);
634
635         return desc->timer_rand_state;
636 }
637
638 static void set_timer_rand_state(unsigned int irq,
639                                  struct timer_rand_state *state)
640 {
641         struct irq_desc *desc;
642
643         desc = irq_to_desc(irq);
644
645         desc->timer_rand_state = state;
646 }
647 #endif
648
649 static struct timer_rand_state input_timer_state;
650
651 /*
652  * This function adds entropy to the entropy "pool" by using timing
653  * delays.  It uses the timer_rand_state structure to make an estimate
654  * of how many bits of entropy this call has added to the pool.
655  *
656  * The number "num" is also added to the pool - it should somehow describe
657  * the type of event which just happened.  This is currently 0-255 for
658  * keyboard scan codes, and 256 upwards for interrupts.
659  *
660  */
661 static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned num)
662 {
663         struct {
664                 long jiffies;
665                 unsigned cycles;
666                 unsigned num;
667         } sample;
668         long delta, delta2, delta3;
669
670         preempt_disable();
671         /* if over the trickle threshold, use only 1 in 4096 samples */
672         if (input_pool.entropy_count > trickle_thresh &&
673             ((__this_cpu_inc_return(trickle_count) - 1) & 0xfff))
674                 goto out;
675
676         sample.jiffies = jiffies;
677
678         /* Use arch random value, fall back to cycles */
679         if (!arch_get_random_int(&sample.cycles))
680                 sample.cycles = get_cycles();
681
682         sample.num = num;
683         mix_pool_bytes(&input_pool, &sample, sizeof(sample));
684
685         /*
686          * Calculate number of bits of randomness we probably added.
687          * We take into account the first, second and third-order deltas
688          * in order to make our estimate.
689          */
690
691         if (!state->dont_count_entropy) {
692                 delta = sample.jiffies - state->last_time;
693                 state->last_time = sample.jiffies;
694
695                 delta2 = delta - state->last_delta;
696                 state->last_delta = delta;
697
698                 delta3 = delta2 - state->last_delta2;
699                 state->last_delta2 = delta2;
700
701                 if (delta < 0)
702                         delta = -delta;
703                 if (delta2 < 0)
704                         delta2 = -delta2;
705                 if (delta3 < 0)
706                         delta3 = -delta3;
707                 if (delta > delta2)
708                         delta = delta2;
709                 if (delta > delta3)
710                         delta = delta3;
711
712                 /*
713                  * delta is now minimum absolute delta.
714                  * Round down by 1 bit on general principles,
715                  * and limit entropy entimate to 12 bits.
716                  */
717                 credit_entropy_bits(&input_pool,
718                                     min_t(int, fls(delta>>1), 11));
719         }
720 out:
721         preempt_enable();
722 }
723
724 void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
725                                  unsigned int value)
726 {
727         static unsigned char last_value;
728
729         /* ignore autorepeat and the like */
730         if (value == last_value)
731                 return;
732
733         DEBUG_ENT("input event\n");
734         last_value = value;
735         add_timer_randomness(&input_timer_state,
736                              (type << 4) ^ code ^ (code >> 4) ^ value);
737 }
738 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_input_randomness);
739
740 static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool, irq_randomness);
741
742 void add_interrupt_randomness(int irq, int irq_flags)
743 {
744         struct entropy_store    *r;
745         struct fast_pool        *fast_pool = &__get_cpu_var(irq_randomness);
746         struct pt_regs          *regs = get_irq_regs();
747         unsigned long           now = jiffies;
748         __u32                   input[4], cycles = get_cycles();
749
750         input[0] = cycles ^ jiffies;
751         input[1] = irq;
752         if (regs) {
753                 __u64 ip = instruction_pointer(regs);
754                 input[2] = ip;
755                 input[3] = ip >> 32;
756         }
757
758         fast_mix(fast_pool, input, sizeof(input));
759
760         if ((fast_pool->count & 1023) &&
761             !time_after(now, fast_pool->last + HZ))
762                 return;
763
764         fast_pool->last = now;
765
766         r = nonblocking_pool.initialized ? &input_pool : &nonblocking_pool;
767         mix_pool_bytes(r, &fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool));
768         /*
769          * If we don't have a valid cycle counter, and we see
770          * back-to-back timer interrupts, then skip giving credit for
771          * any entropy.
772          */
773         if (cycles == 0) {
774                 if (irq_flags & __IRQF_TIMER) {
775                         if (fast_pool->last_timer_intr)
776                                 return;
777                         fast_pool->last_timer_intr = 1;
778                 } else
779                         fast_pool->last_timer_intr = 0;
780         }
781         credit_entropy_bits(r, 1);
782 }
783
784 #ifdef CONFIG_BLOCK
785 void add_disk_randomness(struct gendisk *disk)
786 {
787         if (!disk || !disk->random)
788                 return;
789         /* first major is 1, so we get >= 0x200 here */
790         DEBUG_ENT("disk event %d:%d\n",
791                   MAJOR(disk_devt(disk)), MINOR(disk_devt(disk)));
792
793         add_timer_randomness(disk->random, 0x100 + disk_devt(disk));
794 }
795 #endif
796
797 /*********************************************************************
798  *
799  * Entropy extraction routines
800  *
801  *********************************************************************/
802
803 static ssize_t extract_entropy(struct entropy_store *r, void *buf,
804                                size_t nbytes, int min, int rsvd);
805
806 /*
807  * This utility inline function is responsible for transferring entropy
808  * from the primary pool to the secondary extraction pool. We make
809  * sure we pull enough for a 'catastrophic reseed'.
810  */
811 static void xfer_secondary_pool(struct entropy_store *r, size_t nbytes)
812 {
813         __u32 tmp[OUTPUT_POOL_WORDS];
814
815         if (r->pull && r->entropy_count < nbytes * 8 &&
816             r->entropy_count < r->poolinfo->POOLBITS) {
817                 /* If we're limited, always leave two wakeup worth's BITS */
818                 int rsvd = r->limit ? 0 : random_read_wakeup_thresh/4;
819                 int bytes = nbytes;
820
821                 /* pull at least as many as BYTES as wakeup BITS */
822                 bytes = max_t(int, bytes, random_read_wakeup_thresh / 8);
823                 /* but never more than the buffer size */
824                 bytes = min_t(int, bytes, sizeof(tmp));
825
826                 DEBUG_ENT("going to reseed %s with %d bits "
827                           "(%d of %d requested)\n",
828                           r->name, bytes * 8, nbytes * 8, r->entropy_count);
829
830                 bytes = extract_entropy(r->pull, tmp, bytes,
831                                         random_read_wakeup_thresh / 8, rsvd);
832                 mix_pool_bytes(r, tmp, bytes);
833                 credit_entropy_bits(r, bytes*8);
834         }
835 }
836
837 /*
838  * These functions extracts randomness from the "entropy pool", and
839  * returns it in a buffer.
840  *
841  * The min parameter specifies the minimum amount we can pull before
842  * failing to avoid races that defeat catastrophic reseeding while the
843  * reserved parameter indicates how much entropy we must leave in the
844  * pool after each pull to avoid starving other readers.
845  *
846  * Note: extract_entropy() assumes that .poolwords is a multiple of 16 words.
847  */
848
849 static size_t account(struct entropy_store *r, size_t nbytes, int min,
850                       int reserved)
851 {
852         unsigned long flags;
853
854         /* Hold lock while accounting */
855         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
856
857         BUG_ON(r->entropy_count > r->poolinfo->POOLBITS);
858         DEBUG_ENT("trying to extract %d bits from %s\n",
859                   nbytes * 8, r->name);
860
861         /* Can we pull enough? */
862         if (r->entropy_count / 8 < min + reserved) {
863                 nbytes = 0;
864         } else {
865                 /* If limited, never pull more than available */
866                 if (r->limit && nbytes + reserved >= r->entropy_count / 8)
867                         nbytes = r->entropy_count/8 - reserved;
868
869                 if (r->entropy_count / 8 >= nbytes + reserved)
870                         r->entropy_count -= nbytes*8;
871                 else
872                         r->entropy_count = reserved;
873
874                 if (r->entropy_count < random_write_wakeup_thresh) {
875                         wake_up_interruptible(&random_write_wait);
876                         kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
877                 }
878         }
879
880         DEBUG_ENT("debiting %d entropy credits from %s%s\n",
881                   nbytes * 8, r->name, r->limit ? "" : " (unlimited)");
882
883         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
884
885         return nbytes;
886 }
887
888 static void extract_buf(struct entropy_store *r, __u8 *out)
889 {
890         int i;
891         __u32 hash[5], workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
892         __u8 extract[64];
893
894         /* Generate a hash across the pool, 16 words (512 bits) at a time */
895         sha_init(hash);
896         for (i = 0; i < r->poolinfo->poolwords; i += 16)
897                 sha_transform(hash, (__u8 *)(r->pool + i), workspace);
898
899         /*
900          * We mix the hash back into the pool to prevent backtracking
901          * attacks (where the attacker knows the state of the pool
902          * plus the current outputs, and attempts to find previous
903          * ouputs), unless the hash function can be inverted. By
904          * mixing at least a SHA1 worth of hash data back, we make
905          * brute-forcing the feedback as hard as brute-forcing the
906          * hash.
907          */
908         mix_pool_bytes_extract(r, hash, sizeof(hash), extract);
909
910         /*
911          * To avoid duplicates, we atomically extract a portion of the
912          * pool while mixing, and hash one final time.
913          */
914         sha_transform(hash, extract, workspace);
915         memset(extract, 0, sizeof(extract));
916         memset(workspace, 0, sizeof(workspace));
917
918         /*
919          * In case the hash function has some recognizable output
920          * pattern, we fold it in half. Thus, we always feed back
921          * twice as much data as we output.
922          */
923         hash[0] ^= hash[3];
924         hash[1] ^= hash[4];
925         hash[2] ^= rol32(hash[2], 16);
926         memcpy(out, hash, EXTRACT_SIZE);
927         memset(hash, 0, sizeof(hash));
928 }
929
930 static ssize_t extract_entropy(struct entropy_store *r, void *buf,
931                                size_t nbytes, int min, int reserved)
932 {
933         ssize_t ret = 0, i;
934         __u8 tmp[EXTRACT_SIZE];
935         unsigned long flags;
936
937         xfer_secondary_pool(r, nbytes);
938         nbytes = account(r, nbytes, min, reserved);
939
940         while (nbytes) {
941                 extract_buf(r, tmp);
942
943                 if (fips_enabled) {
944                         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
945                         if (!memcmp(tmp, r->last_data, EXTRACT_SIZE))
946                                 panic("Hardware RNG duplicated output!\n");
947                         memcpy(r->last_data, tmp, EXTRACT_SIZE);
948                         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
949                 }
950                 i = min_t(int, nbytes, EXTRACT_SIZE);
951                 memcpy(buf, tmp, i);
952                 nbytes -= i;
953                 buf += i;
954                 ret += i;
955         }
956
957         /* Wipe data just returned from memory */
958         memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
959
960         return ret;
961 }
962
963 static ssize_t extract_entropy_user(struct entropy_store *r, void __user *buf,
964                                     size_t nbytes)
965 {
966         ssize_t ret = 0, i;
967         __u8 tmp[EXTRACT_SIZE];
968
969         xfer_secondary_pool(r, nbytes);
970         nbytes = account(r, nbytes, 0, 0);
971
972         while (nbytes) {
973                 if (need_resched()) {
974                         if (signal_pending(current)) {
975                                 if (ret == 0)
976                                         ret = -ERESTARTSYS;
977                                 break;
978                         }
979                         schedule();
980                 }
981
982                 extract_buf(r, tmp);
983                 i = min_t(int, nbytes, EXTRACT_SIZE);
984                 if (copy_to_user(buf, tmp, i)) {
985                         ret = -EFAULT;
986                         break;
987                 }
988
989                 nbytes -= i;
990                 buf += i;
991                 ret += i;
992         }
993
994         /* Wipe data just returned from memory */
995         memset(tmp, 0, sizeof(tmp));
996
997         return ret;
998 }
999
1000 /*
1001  * This function is the exported kernel interface.  It returns some
1002  * number of good random numbers, suitable for seeding TCP sequence
1003  * numbers, etc.
1004  */
1005 void get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
1006 {
1007         char *p = buf;
1008
1009         while (nbytes) {
1010                 unsigned long v;
1011                 int chunk = min(nbytes, (int)sizeof(unsigned long));
1012                 
1013                 if (!arch_get_random_long(&v))
1014                         break;
1015                 
1016                 memcpy(p, &v, chunk);
1017                 p += chunk;
1018                 nbytes -= chunk;
1019         }
1020
1021         extract_entropy(&nonblocking_pool, p, nbytes, 0, 0);
1022 }
1023 EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes);
1024
1025 /*
1026  * init_std_data - initialize pool with system data
1027  *
1028  * @r: pool to initialize
1029  *
1030  * This function clears the pool's entropy count and mixes some system
1031  * data into the pool to prepare it for use. The pool is not cleared
1032  * as that can only decrease the entropy in the pool.
1033  */
1034 static void init_std_data(struct entropy_store *r)
1035 {
1036         int i;
1037         ktime_t now;
1038         unsigned long flags;
1039
1040         spin_lock_irqsave(&r->lock, flags);
1041         r->entropy_count = 0;
1042         r->entropy_total = 0;
1043         spin_unlock_irqrestore(&r->lock, flags);
1044
1045         now = ktime_get_real();
1046         mix_pool_bytes(r, &now, sizeof(now));
1047         for (i = r->poolinfo->POOLBYTES; i > 0; i -= sizeof flags) {
1048                 if (!arch_get_random_long(&flags))
1049                         break;
1050                 mix_pool_bytes(r, &flags, sizeof(flags));
1051         }
1052         mix_pool_bytes(r, utsname(), sizeof(*(utsname())));
1053 }
1054
1055 static int rand_initialize(void)
1056 {
1057         init_std_data(&input_pool);
1058         init_std_data(&blocking_pool);
1059         init_std_data(&nonblocking_pool);
1060         return 0;
1061 }
1062 module_init(rand_initialize);
1063
1064 void rand_initialize_irq(int irq)
1065 {
1066         struct timer_rand_state *state;
1067
1068         state = get_timer_rand_state(irq);
1069
1070         if (state)
1071                 return;
1072
1073         /*
1074          * If kzalloc returns null, we just won't use that entropy
1075          * source.
1076          */
1077         state = kzalloc(sizeof(struct timer_rand_state), GFP_KERNEL);
1078         if (state)
1079                 set_timer_rand_state(irq, state);
1080 }
1081
1082 #ifdef CONFIG_BLOCK
1083 void rand_initialize_disk(struct gendisk *disk)
1084 {
1085         struct timer_rand_state *state;
1086
1087         /*
1088          * If kzalloc returns null, we just won't use that entropy
1089          * source.
1090          */
1091         state = kzalloc(sizeof(struct timer_rand_state), GFP_KERNEL);
1092         if (state)
1093                 disk->random = state;
1094 }
1095 #endif
1096
1097 static ssize_t
1098 random_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes, loff_t *ppos)
1099 {
1100         ssize_t n, retval = 0, count = 0;
1101
1102         if (nbytes == 0)
1103                 return 0;
1104
1105         while (nbytes > 0) {
1106                 n = nbytes;
1107                 if (n > SEC_XFER_SIZE)
1108                         n = SEC_XFER_SIZE;
1109
1110                 DEBUG_ENT("reading %d bits\n", n*8);
1111
1112                 n = extract_entropy_user(&blocking_pool, buf, n);
1113
1114                 DEBUG_ENT("read got %d bits (%d still needed)\n",
1115                           n*8, (nbytes-n)*8);
1116
1117                 if (n == 0) {
1118                         if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1119                                 retval = -EAGAIN;
1120                                 break;
1121                         }
1122
1123                         DEBUG_ENT("sleeping?\n");
1124
1125                         wait_event_interruptible(random_read_wait,
1126                                 input_pool.entropy_count >=
1127                                                  random_read_wakeup_thresh);
1128
1129                         DEBUG_ENT("awake\n");
1130
1131                         if (signal_pending(current)) {
1132                                 retval = -ERESTARTSYS;
1133                                 break;
1134                         }
1135
1136                         continue;
1137                 }
1138
1139                 if (n < 0) {
1140                         retval = n;
1141                         break;
1142                 }
1143                 count += n;
1144                 buf += n;
1145                 nbytes -= n;
1146                 break;          /* This break makes the device work */
1147                                 /* like a named pipe */
1148         }
1149
1150         return (count ? count : retval);
1151 }
1152
1153 static ssize_t
1154 urandom_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes, loff_t *ppos)
1155 {
1156         return extract_entropy_user(&nonblocking_pool, buf, nbytes);
1157 }
1158
1159 static unsigned int
1160 random_poll(struct file *file, poll_table * wait)
1161 {
1162         unsigned int mask;
1163
1164         poll_wait(file, &random_read_wait, wait);
1165         poll_wait(file, &random_write_wait, wait);
1166         mask = 0;
1167         if (input_pool.entropy_count >= random_read_wakeup_thresh)
1168                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
1169         if (input_pool.entropy_count < random_write_wakeup_thresh)
1170                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
1171         return mask;
1172 }
1173
1174 static int
1175 write_pool(struct entropy_store *r, const char __user *buffer, size_t count)
1176 {
1177         size_t bytes;
1178         __u32 buf[16];
1179         const char __user *p = buffer;
1180
1181         while (count > 0) {
1182                 bytes = min(count, sizeof(buf));
1183                 if (copy_from_user(&buf, p, bytes))
1184                         return -EFAULT;
1185
1186                 count -= bytes;
1187                 p += bytes;
1188
1189                 mix_pool_bytes(r, buf, bytes);
1190                 cond_resched();
1191         }
1192
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 static ssize_t random_write(struct file *file, const char __user *buffer,
1197                             size_t count, loff_t *ppos)
1198 {
1199         size_t ret;
1200
1201         ret = write_pool(&blocking_pool, buffer, count);
1202         if (ret)
1203                 return ret;
1204         ret = write_pool(&nonblocking_pool, buffer, count);
1205         if (ret)
1206                 return ret;
1207
1208         return (ssize_t)count;
1209 }
1210
1211 static long random_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1212 {
1213         int size, ent_count;
1214         int __user *p = (int __user *)arg;
1215         int retval;
1216
1217         switch (cmd) {
1218         case RNDGETENTCNT:
1219                 /* inherently racy, no point locking */
1220                 if (put_user(input_pool.entropy_count, p))
1221                         return -EFAULT;
1222                 return 0;
1223         case RNDADDTOENTCNT:
1224                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1225                         return -EPERM;
1226                 if (get_user(ent_count, p))
1227                         return -EFAULT;
1228                 credit_entropy_bits(&input_pool, ent_count);
1229                 return 0;
1230         case RNDADDENTROPY:
1231                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1232                         return -EPERM;
1233                 if (get_user(ent_count, p++))
1234                         return -EFAULT;
1235                 if (ent_count < 0)
1236                         return -EINVAL;
1237                 if (get_user(size, p++))
1238                         return -EFAULT;
1239                 retval = write_pool(&input_pool, (const char __user *)p,
1240                                     size);
1241                 if (retval < 0)
1242                         return retval;
1243                 credit_entropy_bits(&input_pool, ent_count);
1244                 return 0;
1245         case RNDZAPENTCNT:
1246         case RNDCLEARPOOL:
1247                 /* Clear the entropy pool counters. */
1248                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1249                         return -EPERM;
1250                 rand_initialize();
1251                 return 0;
1252         default:
1253                 return -EINVAL;
1254         }
1255 }
1256
1257 static int random_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1258 {
1259         return fasync_helper(fd, filp, on, &fasync);
1260 }
1261
1262 const struct file_operations random_fops = {
1263         .read  = random_read,
1264         .write = random_write,
1265         .poll  = random_poll,
1266         .unlocked_ioctl = random_ioctl,
1267         .fasync = random_fasync,
1268         .llseek = noop_llseek,
1269 };
1270
1271 const struct file_operations urandom_fops = {
1272         .read  = urandom_read,
1273         .write = random_write,
1274         .unlocked_ioctl = random_ioctl,
1275         .fasync = random_fasync,
1276         .llseek = noop_llseek,
1277 };
1278
1279 /***************************************************************
1280  * Random UUID interface
1281  *
1282  * Used here for a Boot ID, but can be useful for other kernel
1283  * drivers.
1284  ***************************************************************/
1285
1286 /*
1287  * Generate random UUID
1288  */
1289 void generate_random_uuid(unsigned char uuid_out[16])
1290 {
1291         get_random_bytes(uuid_out, 16);
1292         /* Set UUID version to 4 --- truly random generation */
1293         uuid_out[6] = (uuid_out[6] & 0x0F) | 0x40;
1294         /* Set the UUID variant to DCE */
1295         uuid_out[8] = (uuid_out[8] & 0x3F) | 0x80;
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL(generate_random_uuid);
1298
1299 /********************************************************************
1300  *
1301  * Sysctl interface
1302  *
1303  ********************************************************************/
1304
1305 #ifdef CONFIG_SYSCTL
1306
1307 #include <linux/sysctl.h>
1308
1309 static int min_read_thresh = 8, min_write_thresh;
1310 static int max_read_thresh = INPUT_POOL_WORDS * 32;
1311 static int max_write_thresh = INPUT_POOL_WORDS * 32;
1312 static char sysctl_bootid[16];
1313
1314 /*
1315  * These functions is used to return both the bootid UUID, and random
1316  * UUID.  The difference is in whether table->data is NULL; if it is,
1317  * then a new UUID is generated and returned to the user.
1318  *
1319  * If the user accesses this via the proc interface, it will be returned
1320  * as an ASCII string in the standard UUID format.  If accesses via the
1321  * sysctl system call, it is returned as 16 bytes of binary data.
1322  */
1323 static int proc_do_uuid(ctl_table *table, int write,
1324                         void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
1325 {
1326         ctl_table fake_table;
1327         unsigned char buf[64], tmp_uuid[16], *uuid;
1328
1329         uuid = table->data;
1330         if (!uuid) {
1331                 uuid = tmp_uuid;
1332                 uuid[8] = 0;
1333         }
1334         if (uuid[8] == 0)
1335                 generate_random_uuid(uuid);
1336
1337         sprintf(buf, "%pU", uuid);
1338
1339         fake_table.data = buf;
1340         fake_table.maxlen = sizeof(buf);
1341
1342         return proc_dostring(&fake_table, write, buffer, lenp, ppos);
1343 }
1344
1345 static int sysctl_poolsize = INPUT_POOL_WORDS * 32;
1346 ctl_table random_table[] = {
1347         {
1348                 .procname       = "poolsize",
1349                 .data           = &sysctl_poolsize,
1350                 .maxlen         = sizeof(int),
1351                 .mode           = 0444,
1352                 .proc_handler   = proc_dointvec,
1353         },
1354         {
1355                 .procname       = "entropy_avail",
1356                 .maxlen         = sizeof(int),
1357                 .mode           = 0444,
1358                 .proc_handler   = proc_dointvec,
1359                 .data           = &input_pool.entropy_count,
1360         },
1361         {
1362                 .procname       = "read_wakeup_threshold",
1363                 .data           = &random_read_wakeup_thresh,
1364                 .maxlen         = sizeof(int),
1365                 .mode           = 0644,
1366                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
1367                 .extra1         = &min_read_thresh,
1368                 .extra2         = &max_read_thresh,
1369         },
1370         {
1371                 .procname       = "write_wakeup_threshold",
1372                 .data           = &random_write_wakeup_thresh,
1373                 .maxlen         = sizeof(int),
1374                 .mode           = 0644,
1375                 .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
1376                 .extra1         = &min_write_thresh,
1377                 .extra2         = &max_write_thresh,
1378         },
1379         {
1380                 .procname       = "boot_id",
1381                 .data           = &sysctl_bootid,
1382                 .maxlen         = 16,
1383                 .mode           = 0444,
1384                 .proc_handler   = proc_do_uuid,
1385         },
1386         {
1387                 .procname       = "uuid",
1388                 .maxlen         = 16,
1389                 .mode           = 0444,
1390                 .proc_handler   = proc_do_uuid,
1391         },
1392         { }
1393 };
1394 #endif  /* CONFIG_SYSCTL */
1395
1396 static u32 random_int_secret[MD5_MESSAGE_BYTES / 4] ____cacheline_aligned;
1397
1398 static int __init random_int_secret_init(void)
1399 {
1400         get_random_bytes(random_int_secret, sizeof(random_int_secret));
1401         return 0;
1402 }
1403 late_initcall(random_int_secret_init);
1404
1405 /*
1406  * Get a random word for internal kernel use only. Similar to urandom but
1407  * with the goal of minimal entropy pool depletion. As a result, the random
1408  * value is not cryptographically secure but for several uses the cost of
1409  * depleting entropy is too high
1410  */
1411 DEFINE_PER_CPU(__u32 [MD5_DIGEST_WORDS], get_random_int_hash);
1412 unsigned int get_random_int(void)
1413 {
1414         __u32 *hash;
1415         unsigned int ret;
1416
1417         if (arch_get_random_int(&ret))
1418                 return ret;
1419
1420         hash = get_cpu_var(get_random_int_hash);
1421
1422         hash[0] += current->pid + jiffies + get_cycles();
1423         md5_transform(hash, random_int_secret);
1424         ret = hash[0];
1425         put_cpu_var(get_random_int_hash);
1426
1427         return ret;
1428 }
1429
1430 /*
1431  * randomize_range() returns a start address such that
1432  *
1433  *    [...... <range> .....]
1434  *  start                  end
1435  *
1436  * a <range> with size "len" starting at the return value is inside in the
1437  * area defined by [start, end], but is otherwise randomized.
1438  */
1439 unsigned long
1440 randomize_range(unsigned long start, unsigned long end, unsigned long len)
1441 {
1442         unsigned long range = end - len - start;
1443
1444         if (end <= start + len)
1445                 return 0;
1446         return PAGE_ALIGN(get_random_int() % range + start);
1447 }