include/linux/tpm.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2004,2007,2008 IBM Corporation
   4  *
   5  * Authors:
   6  * Leendert van Doorn <leendert@watson.ibm.com>
   7  * Dave Safford <safford@watson.ibm.com>
   8  * Reiner Sailer <sailer@watson.ibm.com>
   9  * Kylene Hall <kjhall@us.ibm.com>
  10  * Debora Velarde <dvelarde@us.ibm.com>
  11  *
  12  * Maintained by: <tpmdd_devel@lists.sourceforge.net>
  13  *
  14  * Device driver for TCG/TCPA TPM (trusted platform module).
  15  * Specifications at www.trustedcomputinggroup.org
  16  */
  17 #ifndef __LINUX_TPM_H__
  18 #define __LINUX_TPM_H__
  19
  20 #include <linux/hw_random.h>
  21 #include <linux/acpi.h>
  22 #include <linux/cdev.h>
  23 #include <linux/fs.h>
  24 #include <linux/highmem.h>
  25 #include <crypto/hash_info.h>
  26
  27 #define TPM_DIGEST_SIZE 20      /* Max TPM v1.2 PCR size */
  28 #define TPM_MAX_DIGEST_SIZE SHA512_DIGEST_SIZE
  29
  30 struct tpm_chip;
  31 struct trusted_key_payload;
  32 struct trusted_key_options;
  33
  34 /* if you add a new hash to this, increment TPM_MAX_HASHES below */
  35 enum tpm_algorithms {
  36         TPM_ALG_ERROR           = 0x0000,
  37         TPM_ALG_SHA1            = 0x0004,
  38         TPM_ALG_KEYEDHASH       = 0x0008,
  39         TPM_ALG_SHA256          = 0x000B,
  40         TPM_ALG_SHA384          = 0x000C,
  41         TPM_ALG_SHA512          = 0x000D,
  42         TPM_ALG_NULL            = 0x0010,
  43         TPM_ALG_SM3_256         = 0x0012,
  44 };
  45
  46 /*
  47  * maximum number of hashing algorithms a TPM can have.  This is
  48  * basically a count of every hash in tpm_algorithms above
  49  */
  50 #define TPM_MAX_HASHES  5
  51
  52 struct tpm_digest {
  53         u16 alg_id;
  54         u8 digest[TPM_MAX_DIGEST_SIZE];
  55 } __packed;
  56
  57 struct tpm_bank_info {
  58         u16 alg_id;
  59         u16 digest_size;
  60         u16 crypto_id;
  61 };
  62
  63 enum TPM_OPS_FLAGS {
  64         TPM_OPS_AUTO_STARTUP = BIT(0),
  65 };
  66
  67 struct tpm_class_ops {
  68         unsigned int flags;
  69         const u8 req_complete_mask;
  70         const u8 req_complete_val;
  71         bool (*req_canceled)(struct tpm_chip *chip, u8 status);
  72         int (*recv) (struct tpm_chip *chip, u8 *buf, size_t len);
  73         int (*send) (struct tpm_chip *chip, u8 *buf, size_t len);
  74         void (*cancel) (struct tpm_chip *chip);
  75         u8 (*status) (struct tpm_chip *chip);
  76         void (*update_timeouts)(struct tpm_chip *chip,
  77                                 unsigned long *timeout_cap);
  78         void (*update_durations)(struct tpm_chip *chip,
  79                                  unsigned long *duration_cap);
  80         int (*go_idle)(struct tpm_chip *chip);
  81         int (*cmd_ready)(struct tpm_chip *chip);
  82         int (*request_locality)(struct tpm_chip *chip, int loc);
  83         int (*relinquish_locality)(struct tpm_chip *chip, int loc);
  84         void (*clk_enable)(struct tpm_chip *chip, bool value);
  85 };
  86
  87 #define TPM_NUM_EVENT_LOG_FILES         3
  88
  89 /* Indexes the duration array */
  90 enum tpm_duration {
  91         TPM_SHORT = 0,
  92         TPM_MEDIUM = 1,
  93         TPM_LONG = 2,
  94         TPM_LONG_LONG = 3,
  95         TPM_UNDEFINED,
  96         TPM_NUM_DURATIONS = TPM_UNDEFINED,
  97 };
  98
  99 #define TPM_PPI_VERSION_LEN             3
 100
 101 struct tpm_space {
 102         u32 context_tbl[3];
 103         u8 *context_buf;
 104         u32 session_tbl[3];
 105         u8 *session_buf;
 106         u32 buf_size;
 107 };
 108
 109 struct tpm_bios_log {
 110         void *bios_event_log;
 111         void *bios_event_log_end;
 112 };
 113
 114 struct tpm_chip_seqops {
 115         struct tpm_chip *chip;
 116         const struct seq_operations *seqops;
 117 };
 118
 119 struct tpm_chip {
 120         struct device dev;
 121         struct device devs;
 122         struct cdev cdev;
 123         struct cdev cdevs;
 124
 125         /* A driver callback under ops cannot be run unless ops_sem is held
 126          * (sometimes implicitly, eg for the sysfs code). ops becomes null
 127          * when the driver is unregistered, see tpm_try_get_ops.
 128          */
 129         struct rw_semaphore ops_sem;
 130         const struct tpm_class_ops *ops;
 131
 132         struct tpm_bios_log log;
 133         struct tpm_chip_seqops bin_log_seqops;
 134         struct tpm_chip_seqops ascii_log_seqops;
 135
 136         unsigned int flags;
 137
 138         int dev_num;            /* /dev/tpm# */
 139         unsigned long is_open;  /* only one allowed */
 140
 141         char hwrng_name[64];
 142         struct hwrng hwrng;
 143
 144         struct mutex tpm_mutex; /* tpm is processing */
 145
 146         unsigned long timeout_a; /* jiffies */
 147         unsigned long timeout_b; /* jiffies */
 148         unsigned long timeout_c; /* jiffies */
 149         unsigned long timeout_d; /* jiffies */
 150         bool timeout_adjusted;
 151         unsigned long duration[TPM_NUM_DURATIONS]; /* jiffies */
 152         bool duration_adjusted;
 153
 154         struct dentry *bios_dir[TPM_NUM_EVENT_LOG_FILES];
 155
 156         const struct attribute_group *groups[3 + TPM_MAX_HASHES];
 157         unsigned int groups_cnt;
 158
 159         u32 nr_allocated_banks;
 160         struct tpm_bank_info *allocated_banks;
 161 #ifdef CONFIG_ACPI
 162         acpi_handle acpi_dev_handle;
 163         char ppi_version[TPM_PPI_VERSION_LEN + 1];
 164 #endif /* CONFIG_ACPI */
 165
 166         struct tpm_space work_space;
 167         u32 last_cc;
 168         u32 nr_commands;
 169         u32 *cc_attrs_tbl;
 170
 171         /* active locality */
 172         int locality;
 173 };
 174
 175 #define TPM_HEADER_SIZE         10
 176
 177 enum tpm2_const {
 178         TPM2_PLATFORM_PCR       =     24,
 179         TPM2_PCR_SELECT_MIN     = ((TPM2_PLATFORM_PCR + 7) / 8),
 180 };
 181
 182 enum tpm2_timeouts {
 183         TPM2_TIMEOUT_A          =    750,
 184         TPM2_TIMEOUT_B          =   2000,
 185         TPM2_TIMEOUT_C          =    200,
 186         TPM2_TIMEOUT_D          =     30,
 187         TPM2_DURATION_SHORT     =     20,
 188         TPM2_DURATION_MEDIUM    =    750,
 189         TPM2_DURATION_LONG      =   2000,
 190         TPM2_DURATION_LONG_LONG = 300000,
 191         TPM2_DURATION_DEFAULT   = 120000,
 192 };
 193
 194 enum tpm2_structures {
 195         TPM2_ST_NO_SESSIONS     = 0x8001,
 196         TPM2_ST_SESSIONS        = 0x8002,
 197 };
 198
 199 /* Indicates from what layer of the software stack the error comes from */
 200 #define TSS2_RC_LAYER_SHIFT      16
 201 #define TSS2_RESMGR_TPM_RC_LAYER (11 << TSS2_RC_LAYER_SHIFT)
 202
 203 enum tpm2_return_codes {
 204         TPM2_RC_SUCCESS         = 0x0000,
 205         TPM2_RC_HASH            = 0x0083, /* RC_FMT1 */
 206         TPM2_RC_HANDLE          = 0x008B,
 207         TPM2_RC_INITIALIZE      = 0x0100, /* RC_VER1 */
 208         TPM2_RC_FAILURE         = 0x0101,
 209         TPM2_RC_DISABLED        = 0x0120,
 210         TPM2_RC_COMMAND_CODE    = 0x0143,
 211         TPM2_RC_TESTING         = 0x090A, /* RC_WARN */
 212         TPM2_RC_REFERENCE_H0    = 0x0910,
 213         TPM2_RC_RETRY           = 0x0922,
 214 };
 215
 216 enum tpm2_command_codes {
 217         TPM2_CC_FIRST                   = 0x011F,
 218         TPM2_CC_HIERARCHY_CONTROL       = 0x0121,
 219         TPM2_CC_HIERARCHY_CHANGE_AUTH   = 0x0129,
 220         TPM2_CC_CREATE_PRIMARY          = 0x0131,
 221         TPM2_CC_SEQUENCE_COMPLETE       = 0x013E,
 222         TPM2_CC_SELF_TEST               = 0x0143,
 223         TPM2_CC_STARTUP                 = 0x0144,
 224         TPM2_CC_SHUTDOWN                = 0x0145,
 225         TPM2_CC_NV_READ                 = 0x014E,
 226         TPM2_CC_CREATE                  = 0x0153,
 227         TPM2_CC_LOAD                    = 0x0157,
 228         TPM2_CC_SEQUENCE_UPDATE         = 0x015C,
 229         TPM2_CC_UNSEAL                  = 0x015E,
 230         TPM2_CC_CONTEXT_LOAD            = 0x0161,
 231         TPM2_CC_CONTEXT_SAVE            = 0x0162,
 232         TPM2_CC_FLUSH_CONTEXT           = 0x0165,
 233         TPM2_CC_VERIFY_SIGNATURE        = 0x0177,
 234         TPM2_CC_GET_CAPABILITY          = 0x017A,
 235         TPM2_CC_GET_RANDOM              = 0x017B,
 236         TPM2_CC_PCR_READ                = 0x017E,
 237         TPM2_CC_PCR_EXTEND              = 0x0182,
 238         TPM2_CC_EVENT_SEQUENCE_COMPLETE = 0x0185,
 239         TPM2_CC_HASH_SEQUENCE_START     = 0x0186,
 240         TPM2_CC_CREATE_LOADED           = 0x0191,
 241         TPM2_CC_LAST                    = 0x0193, /* Spec 1.36 */
 242 };
 243
 244 enum tpm2_permanent_handles {
 245         TPM2_RS_PW              = 0x40000009,
 246 };
 247
 248 enum tpm2_capabilities {
 249         TPM2_CAP_HANDLES        = 1,
 250         TPM2_CAP_COMMANDS       = 2,
 251         TPM2_CAP_PCRS           = 5,
 252         TPM2_CAP_TPM_PROPERTIES = 6,
 253 };
 254
 255 enum tpm2_properties {
 256         TPM_PT_TOTAL_COMMANDS   = 0x0129,
 257 };
 258
 259 enum tpm2_startup_types {
 260         TPM2_SU_CLEAR   = 0x0000,
 261         TPM2_SU_STATE   = 0x0001,
 262 };
 263
 264 enum tpm2_cc_attrs {
 265         TPM2_CC_ATTR_CHANDLES   = 25,
 266         TPM2_CC_ATTR_RHANDLE    = 28,
 267 };
 268
 269 #define TPM_VID_INTEL    0x8086
 270 #define TPM_VID_WINBOND  0x1050
 271 #define TPM_VID_STM      0x104A
 272
 273 enum tpm_chip_flags {
 274         TPM_CHIP_FLAG_TPM2              = BIT(1),
 275         TPM_CHIP_FLAG_IRQ               = BIT(2),
 276         TPM_CHIP_FLAG_VIRTUAL           = BIT(3),
 277         TPM_CHIP_FLAG_HAVE_TIMEOUTS     = BIT(4),
 278         TPM_CHIP_FLAG_ALWAYS_POWERED    = BIT(5),
 279         TPM_CHIP_FLAG_FIRMWARE_POWER_MANAGED    = BIT(6),
 280 };
 281
 282 #define to_tpm_chip(d) container_of(d, struct tpm_chip, dev)
 283
 284 struct tpm_header {
 285         __be16 tag;
 286         __be32 length;
 287         union {
 288                 __be32 ordinal;
 289                 __be32 return_code;
 290         };
 291 } __packed;
 292
 293 /* A string buffer type for constructing TPM commands. This is based on the
 294  * ideas of string buffer code in security/keys/trusted.h but is heap based
 295  * in order to keep the stack usage minimal.
 296  */
 297
 298 enum tpm_buf_flags {
 299         TPM_BUF_OVERFLOW        = BIT(0),
 300 };
 301
 302 struct tpm_buf {
 303         unsigned int flags;
 304         u8 *data;
 305 };
 306
 307 enum tpm2_object_attributes {
 308         TPM2_OA_FIXED_TPM               = BIT(1),
 309         TPM2_OA_FIXED_PARENT            = BIT(4),
 310         TPM2_OA_USER_WITH_AUTH          = BIT(6),
 311 };
 312
 313 enum tpm2_session_attributes {
 314         TPM2_SA_CONTINUE_SESSION        = BIT(0),
 315 };
 316
 317 struct tpm2_hash {
 318         unsigned int crypto_id;
 319         unsigned int tpm_id;
 320 };
 321
 322 static inline void tpm_buf_reset(struct tpm_buf *buf, u16 tag, u32 ordinal)
 323 {
 324         struct tpm_header *head = (struct tpm_header *)buf->data;
 325
 326         head->tag = cpu_to_be16(tag);
 327         head->length = cpu_to_be32(sizeof(*head));
 328         head->ordinal = cpu_to_be32(ordinal);
 329 }
 330
 331 static inline int tpm_buf_init(struct tpm_buf *buf, u16 tag, u32 ordinal)
 332 {
 333         buf->data = (u8 *)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 334         if (!buf->data)
 335                 return -ENOMEM;
 336
 337         buf->flags = 0;
 338         tpm_buf_reset(buf, tag, ordinal);
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 static inline void tpm_buf_destroy(struct tpm_buf *buf)
 343 {
 344         free_page((unsigned long)buf->data);
 345 }
 346
 347 static inline u32 tpm_buf_length(struct tpm_buf *buf)
 348 {
 349         struct tpm_header *head = (struct tpm_header *)buf->data;
 350
 351         return be32_to_cpu(head->length);
 352 }
 353
 354 static inline u16 tpm_buf_tag(struct tpm_buf *buf)
 355 {
 356         struct tpm_header *head = (struct tpm_header *)buf->data;
 357
 358         return be16_to_cpu(head->tag);
 359 }
 360
 361 static inline void tpm_buf_append(struct tpm_buf *buf,
 362                                   const unsigned char *new_data,
 363                                   unsigned int new_len)
 364 {
 365         struct tpm_header *head = (struct tpm_header *)buf->data;
 366         u32 len = tpm_buf_length(buf);
 367
 368         /* Return silently if overflow has already happened. */
 369         if (buf->flags & TPM_BUF_OVERFLOW)
 370                 return;
 371
 372         if ((len + new_len) > PAGE_SIZE) {
 373                 WARN(1, "tpm_buf: overflow\n");
 374                 buf->flags |= TPM_BUF_OVERFLOW;
 375                 return;
 376         }
 377
 378         memcpy(&buf->data[len], new_data, new_len);
 379         head->length = cpu_to_be32(len + new_len);
 380 }
 381
 382 static inline void tpm_buf_append_u8(struct tpm_buf *buf, const u8 value)
 383 {
 384         tpm_buf_append(buf, &value, 1);
 385 }
 386
 387 static inline void tpm_buf_append_u16(struct tpm_buf *buf, const u16 value)
 388 {
 389         __be16 value2 = cpu_to_be16(value);
 390
 391         tpm_buf_append(buf, (u8 *) &value2, 2);
 392 }
 393
 394 static inline void tpm_buf_append_u32(struct tpm_buf *buf, const u32 value)
 395 {
 396         __be32 value2 = cpu_to_be32(value);
 397
 398         tpm_buf_append(buf, (u8 *) &value2, 4);
 399 }
 400
 401 static inline u32 tpm2_rc_value(u32 rc)
 402 {
 403         return (rc & BIT(7)) ? rc & 0xff : rc;
 404 }
 405
 406 #if defined(CONFIG_TCG_TPM) || defined(CONFIG_TCG_TPM_MODULE)
 407
 408 extern int tpm_is_tpm2(struct tpm_chip *chip);
 409 extern __must_check int tpm_try_get_ops(struct tpm_chip *chip);
 410 extern void tpm_put_ops(struct tpm_chip *chip);
 411 extern ssize_t tpm_transmit_cmd(struct tpm_chip *chip, struct tpm_buf *buf,
 412                                 size_t min_rsp_body_length, const char *desc);
 413 extern int tpm_pcr_read(struct tpm_chip *chip, u32 pcr_idx,
 414                         struct tpm_digest *digest);
 415 extern int tpm_pcr_extend(struct tpm_chip *chip, u32 pcr_idx,
 416                           struct tpm_digest *digests);
 417 extern int tpm_send(struct tpm_chip *chip, void *cmd, size_t buflen);
 418 extern int tpm_get_random(struct tpm_chip *chip, u8 *data, size_t max);
 419 extern struct tpm_chip *tpm_default_chip(void);
 420 void tpm2_flush_context(struct tpm_chip *chip, u32 handle);
 421 #else
 422 static inline int tpm_is_tpm2(struct tpm_chip *chip)
 423 {
 424         return -ENODEV;
 425 }
 426 static inline int tpm_pcr_read(struct tpm_chip *chip, int pcr_idx,
 427                                struct tpm_digest *digest)
 428 {
 429         return -ENODEV;
 430 }
 431
 432 static inline int tpm_pcr_extend(struct tpm_chip *chip, u32 pcr_idx,
 433                                  struct tpm_digest *digests)
 434 {
 435         return -ENODEV;
 436 }
 437
 438 static inline int tpm_send(struct tpm_chip *chip, void *cmd, size_t buflen)
 439 {
 440         return -ENODEV;
 441 }
 442 static inline int tpm_get_random(struct tpm_chip *chip, u8 *data, size_t max)
 443 {
 444         return -ENODEV;
 445 }
 446
 447 static inline struct tpm_chip *tpm_default_chip(void)
 448 {
 449         return NULL;
 450 }
 451 #endif
 452 #endif