sys/dev/random/random_harvestq.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2017 Oliver Pinter
   3  * Copyright (c) 2017 W. Dean Freeman
   4  * Copyright (c) 2000-2015 Mark R V Murray
   5  * Copyright (c) 2013 Arthur Mesh
   6  * Copyright (c) 2004 Robert N. M. Watson
   7  * All 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, this list of conditions and the following disclaimer
  14  *    in this position and unchanged.
  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  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  20  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  21  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  22  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  23  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  24  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  25  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  26  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  27  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  28  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  29  *
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/ck.h>
  38 #include <sys/conf.h>
  39 #include <sys/epoch.h>
  40 #include <sys/eventhandler.h>
  41 #include <sys/hash.h>
  42 #include <sys/kernel.h>
  43 #include <sys/kthread.h>
  44 #include <sys/linker.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/malloc.h>
  47 #include <sys/module.h>
  48 #include <sys/mutex.h>
  49 #include <sys/random.h>
  50 #include <sys/sbuf.h>
  51 #include <sys/sysctl.h>
  52 #include <sys/unistd.h>
  53
  54 #include <machine/atomic.h>
  55 #include <machine/cpu.h>
  56
  57 #include <crypto/rijndael/rijndael-api-fst.h>
  58 #include <crypto/sha2/sha256.h>
  59
  60 #include <dev/random/hash.h>
  61 #include <dev/random/randomdev.h>
  62 #include <dev/random/random_harvestq.h>
  63
  64 #if defined(RANDOM_ENABLE_ETHER)
  65 #define _RANDOM_HARVEST_ETHER_OFF 0
  66 #else
  67 #define _RANDOM_HARVEST_ETHER_OFF (1u << RANDOM_NET_ETHER)
  68 #endif
  69 #if defined(RANDOM_ENABLE_UMA)
  70 #define _RANDOM_HARVEST_UMA_OFF 0
  71 #else
  72 #define _RANDOM_HARVEST_UMA_OFF (1u << RANDOM_UMA)
  73 #endif
  74
  75 static void random_kthread(void);
  76 static void random_sources_feed(void);
  77
  78 static u_int read_rate;
  79
  80 /*
  81  * Random must initialize much earlier than epoch, but we can initialize the
  82  * epoch code before SMP starts.  Prior to SMP, we can safely bypass
  83  * concurrency primitives.
  84  */
  85 static __read_mostly bool epoch_inited;
  86 static __read_mostly epoch_t rs_epoch;
  87
  88 /*
  89  * How many events to queue up. We create this many items in
  90  * an 'empty' queue, then transfer them to the 'harvest' queue with
  91  * supplied junk. When used, they are transferred back to the
  92  * 'empty' queue.
  93  */
  94 #define RANDOM_RING_MAX         1024
  95 #define RANDOM_ACCUM_MAX        8
  96
  97 /* 1 to let the kernel thread run, 0 to terminate, -1 to mark completion */
  98 volatile int random_kthread_control;
  99
 100
 101 /* Allow the sysadmin to select the broad category of
 102  * entropy types to harvest.
 103  */
 104 __read_frequently u_int hc_source_mask;
 105
 106 struct random_sources {
 107         CK_LIST_ENTRY(random_sources)    rrs_entries;
 108         struct random_source            *rrs_source;
 109 };
 110
 111 static CK_LIST_HEAD(sources_head, random_sources) source_list =
 112     CK_LIST_HEAD_INITIALIZER(source_list);
 113
 114 SYSCTL_NODE(_kern_random, OID_AUTO, harvest, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
 115     "Entropy Device Parameters");
 116
 117 /*
 118  * Put all the harvest queue context stuff in one place.
 119  * this make is a bit easier to lock and protect.
 120  */
 121 static struct harvest_context {
 122         /* The harvest mutex protects all of harvest_context and
 123          * the related data.
 124          */
 125         struct mtx hc_mtx;
 126         /* Round-robin destination cache. */
 127         u_int hc_destination[ENTROPYSOURCE];
 128         /* The context of the kernel thread processing harvested entropy */
 129         struct proc *hc_kthread_proc;
 130         /*
 131          * Lockless ring buffer holding entropy events
 132          * If ring.in == ring.out,
 133          *     the buffer is empty.
 134          * If ring.in != ring.out,
 135          *     the buffer contains harvested entropy.
 136          * If (ring.in + 1) == ring.out (mod RANDOM_RING_MAX),
 137          *     the buffer is full.
 138          *
 139          * NOTE: ring.in points to the last added element,
 140          * and ring.out points to the last consumed element.
 141          *
 142          * The ring.in variable needs locking as there are multiple
 143          * sources to the ring. Only the sources may change ring.in,
 144          * but the consumer may examine it.
 145          *
 146          * The ring.out variable does not need locking as there is
 147          * only one consumer. Only the consumer may change ring.out,
 148          * but the sources may examine it.
 149          */
 150         struct entropy_ring {
 151                 struct harvest_event ring[RANDOM_RING_MAX];
 152                 volatile u_int in;
 153                 volatile u_int out;
 154         } hc_entropy_ring;
 155         struct fast_entropy_accumulator {
 156                 volatile u_int pos;
 157                 uint32_t buf[RANDOM_ACCUM_MAX];
 158         } hc_entropy_fast_accumulator;
 159 } harvest_context;
 160
 161 static struct kproc_desc random_proc_kp = {
 162         "rand_harvestq",
 163         random_kthread,
 164         &harvest_context.hc_kthread_proc,
 165 };
 166
 167 /* Pass the given event straight through to Fortuna/Whatever. */
 168 static __inline void
 169 random_harvestq_fast_process_event(struct harvest_event *event)
 170 {
 171         p_random_alg_context->ra_event_processor(event);
 172         explicit_bzero(event, sizeof(*event));
 173 }
 174
 175 static void
 176 random_kthread(void)
 177 {
 178         u_int maxloop, ring_out, i;
 179
 180         /*
 181          * Locking is not needed as this is the only place we modify ring.out, and
 182          * we only examine ring.in without changing it. Both of these are volatile,
 183          * and this is a unique thread.
 184          */
 185         for (random_kthread_control = 1; random_kthread_control;) {
 186                 /* Deal with events, if any. Restrict the number we do in one go. */
 187                 maxloop = RANDOM_RING_MAX;
 188                 while (harvest_context.hc_entropy_ring.out != harvest_context.hc_entropy_ring.in) {
 189                         ring_out = (harvest_context.hc_entropy_ring.out + 1)%RANDOM_RING_MAX;
 190                         random_harvestq_fast_process_event(harvest_context.hc_entropy_ring.ring + ring_out);
 191                         harvest_context.hc_entropy_ring.out = ring_out;
 192                         if (!--maxloop)
 193                                 break;
 194                 }
 195                 random_sources_feed();
 196                 /* XXX: FIX!! Increase the high-performance data rate? Need some measurements first. */
 197                 for (i = 0; i < RANDOM_ACCUM_MAX; i++) {
 198                         if (harvest_context.hc_entropy_fast_accumulator.buf[i]) {
 199                                 random_harvest_direct(harvest_context.hc_entropy_fast_accumulator.buf + i, sizeof(harvest_context.hc_entropy_fast_accumulator.buf[0]), RANDOM_UMA);
 200                                 harvest_context.hc_entropy_fast_accumulator.buf[i] = 0;
 201                         }
 202                 }
 203                 /* XXX: FIX!! This is a *great* place to pass hardware/live entropy to random(9) */
 204                 tsleep_sbt(&harvest_context.hc_kthread_proc, 0, "-", SBT_1S/10, 0, C_PREL(1));
 205         }
 206         random_kthread_control = -1;
 207         wakeup(&harvest_context.hc_kthread_proc);
 208         kproc_exit(0);
 209         /* NOTREACHED */
 210 }
 211 /* This happens well after SI_SUB_RANDOM */
 212 SYSINIT(random_device_h_proc, SI_SUB_KICK_SCHEDULER, SI_ORDER_ANY, kproc_start,
 213     &random_proc_kp);
 214
 215 static void
 216 rs_epoch_init(void *dummy __unused)
 217 {
 218         rs_epoch = epoch_alloc("Random Sources", EPOCH_PREEMPT);
 219         epoch_inited = true;
 220 }
 221 SYSINIT(rs_epoch_init, SI_SUB_EPOCH, SI_ORDER_ANY, rs_epoch_init, NULL);
 222
 223 /*
 224  * Run through all fast sources reading entropy for the given
 225  * number of rounds, which should be a multiple of the number
 226  * of entropy accumulation pools in use; it is 32 for Fortuna.
 227  */
 228 static void
 229 random_sources_feed(void)
 230 {
 231         uint32_t entropy[HARVESTSIZE];
 232         struct epoch_tracker et;
 233         struct random_sources *rrs;
 234         u_int i, n, local_read_rate;
 235         bool rse_warm;
 236
 237         rse_warm = epoch_inited;
 238
 239         /*
 240          * Step over all of live entropy sources, and feed their output
 241          * to the system-wide RNG.
 242          */
 243         local_read_rate = atomic_readandclear_32(&read_rate);
 244         /* Perform at least one read per round */
 245         local_read_rate = MAX(local_read_rate, 1);
 246         /* But not exceeding RANDOM_KEYSIZE_WORDS */
 247         local_read_rate = MIN(local_read_rate, RANDOM_KEYSIZE_WORDS);
 248         if (rse_warm)
 249                 epoch_enter_preempt(rs_epoch, &et);
 250         CK_LIST_FOREACH(rrs, &source_list, rrs_entries) {
 251                 for (i = 0; i < p_random_alg_context->ra_poolcount*local_read_rate; i++) {
 252                         n = rrs->rrs_source->rs_read(entropy, sizeof(entropy));
 253                         KASSERT((n <= sizeof(entropy)), ("%s: rs_read returned too much data (%u > %zu)", __func__, n, sizeof(entropy)));
 254                         /*
 255                          * Sometimes the HW entropy source doesn't have anything
 256                          * ready for us.  This isn't necessarily untrustworthy.
 257                          * We don't perform any other verification of an entropy
 258                          * source (i.e., length is allowed to be anywhere from 1
 259                          * to sizeof(entropy), quality is unchecked, etc), so
 260                          * don't balk verbosely at slow random sources either.
 261                          * There are reports that RDSEED on x86 metal falls
 262                          * behind the rate at which we query it, for example.
 263                          * But it's still a better entropy source than RDRAND.
 264                          */
 265                         if (n == 0)
 266                                 continue;
 267                         random_harvest_direct(entropy, n, rrs->rrs_source->rs_source);
 268                 }
 269         }
 270         if (rse_warm)
 271                 epoch_exit_preempt(rs_epoch, &et);
 272         explicit_bzero(entropy, sizeof(entropy));
 273 }
 274
 275 void
 276 read_rate_increment(u_int chunk)
 277 {
 278
 279         atomic_add_32(&read_rate, chunk);
 280 }
 281
 282 /* ARGSUSED */
 283 static int
 284 random_check_uint_harvestmask(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 285 {
 286         static const u_int user_immutable_mask =
 287             (((1 << ENTROPYSOURCE) - 1) & (-1UL << RANDOM_PURE_START)) |
 288             _RANDOM_HARVEST_ETHER_OFF | _RANDOM_HARVEST_UMA_OFF;
 289
 290         int error;
 291         u_int value, orig_value;
 292
 293         orig_value = value = hc_source_mask;
 294         error = sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req);
 295         if (error != 0 || req->newptr == NULL)
 296                 return (error);
 297
 298         if (flsl(value) > ENTROPYSOURCE)
 299                 return (EINVAL);
 300
 301         /*
 302          * Disallow userspace modification of pure entropy sources.
 303          */
 304         hc_source_mask = (value & ~user_immutable_mask) |
 305             (orig_value & user_immutable_mask);
 306         return (0);
 307 }
 308 SYSCTL_PROC(_kern_random_harvest, OID_AUTO, mask,
 309     CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW | CTLFLAG_NEEDGIANT, NULL, 0,
 310     random_check_uint_harvestmask, "IU",
 311     "Entropy harvesting mask");
 312
 313 /* ARGSUSED */
 314 static int
 315 random_print_harvestmask(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 316 {
 317         struct sbuf sbuf;
 318         int error, i;
 319
 320         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
 321         if (error == 0) {
 322                 sbuf_new_for_sysctl(&sbuf, NULL, 128, req);
 323                 for (i = ENTROPYSOURCE - 1; i >= 0; i--)
 324                         sbuf_cat(&sbuf, (hc_source_mask & (1 << i)) ? "1" : "0");
 325                 error = sbuf_finish(&sbuf);
 326                 sbuf_delete(&sbuf);
 327         }
 328         return (error);
 329 }
 330 SYSCTL_PROC(_kern_random_harvest, OID_AUTO, mask_bin,
 331     CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
 332     random_print_harvestmask, "A",
 333     "Entropy harvesting mask (printable)");
 334
 335 static const char *random_source_descr[ENTROPYSOURCE] = {
 336         [RANDOM_CACHED] = "CACHED",
 337         [RANDOM_ATTACH] = "ATTACH",
 338         [RANDOM_KEYBOARD] = "KEYBOARD",
 339         [RANDOM_MOUSE] = "MOUSE",
 340         [RANDOM_NET_TUN] = "NET_TUN",
 341         [RANDOM_NET_ETHER] = "NET_ETHER",
 342         [RANDOM_NET_NG] = "NET_NG",
 343         [RANDOM_INTERRUPT] = "INTERRUPT",
 344         [RANDOM_SWI] = "SWI",
 345         [RANDOM_FS_ATIME] = "FS_ATIME",
 346         [RANDOM_UMA] = "UMA", /* ENVIRONMENTAL_END */
 347         [RANDOM_PURE_OCTEON] = "PURE_OCTEON", /* PURE_START */
 348         [RANDOM_PURE_SAFE] = "PURE_SAFE",
 349         [RANDOM_PURE_GLXSB] = "PURE_GLXSB",
 350         [RANDOM_PURE_HIFN] = "PURE_HIFN",
 351         [RANDOM_PURE_RDRAND] = "PURE_RDRAND",
 352         [RANDOM_PURE_NEHEMIAH] = "PURE_NEHEMIAH",
 353         [RANDOM_PURE_RNDTEST] = "PURE_RNDTEST",
 354         [RANDOM_PURE_VIRTIO] = "PURE_VIRTIO",
 355         [RANDOM_PURE_BROADCOM] = "PURE_BROADCOM",
 356         [RANDOM_PURE_CCP] = "PURE_CCP",
 357         [RANDOM_PURE_DARN] = "PURE_DARN",
 358         [RANDOM_PURE_TPM] = "PURE_TPM",
 359         [RANDOM_PURE_VMGENID] = "VMGENID",
 360         /* "ENTROPYSOURCE" */
 361 };
 362
 363 /* ARGSUSED */
 364 static int
 365 random_print_harvestmask_symbolic(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 366 {
 367         struct sbuf sbuf;
 368         int error, i;
 369         bool first;
 370
 371         first = true;
 372         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
 373         if (error == 0) {
 374                 sbuf_new_for_sysctl(&sbuf, NULL, 128, req);
 375                 for (i = ENTROPYSOURCE - 1; i >= 0; i--) {
 376                         if (i >= RANDOM_PURE_START &&
 377                             (hc_source_mask & (1 << i)) == 0)
 378                                 continue;
 379                         if (!first)
 380                                 sbuf_cat(&sbuf, ",");
 381                         sbuf_cat(&sbuf, !(hc_source_mask & (1 << i)) ? "[" : "");
 382                         sbuf_cat(&sbuf, random_source_descr[i]);
 383                         sbuf_cat(&sbuf, !(hc_source_mask & (1 << i)) ? "]" : "");
 384                         first = false;
 385                 }
 386                 error = sbuf_finish(&sbuf);
 387                 sbuf_delete(&sbuf);
 388         }
 389         return (error);
 390 }
 391 SYSCTL_PROC(_kern_random_harvest, OID_AUTO, mask_symbolic,
 392     CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, NULL, 0,
 393     random_print_harvestmask_symbolic, "A",
 394     "Entropy harvesting mask (symbolic)");
 395
 396 /* ARGSUSED */
 397 static void
 398 random_harvestq_init(void *unused __unused)
 399 {
 400         static const u_int almost_everything_mask =
 401             (((1 << (RANDOM_ENVIRONMENTAL_END + 1)) - 1) &
 402             ~_RANDOM_HARVEST_ETHER_OFF & ~_RANDOM_HARVEST_UMA_OFF);
 403
 404         hc_source_mask = almost_everything_mask;
 405         RANDOM_HARVEST_INIT_LOCK();
 406         harvest_context.hc_entropy_ring.in = harvest_context.hc_entropy_ring.out = 0;
 407 }
 408 SYSINIT(random_device_h_init, SI_SUB_RANDOM, SI_ORDER_THIRD, random_harvestq_init, NULL);
 409
 410 /*
 411  * Subroutine to slice up a contiguous chunk of 'entropy' and feed it into the
 412  * underlying algorithm.  Returns number of bytes actually fed into underlying
 413  * algorithm.
 414  */
 415 static size_t
 416 random_early_prime(char *entropy, size_t len)
 417 {
 418         struct harvest_event event;
 419         size_t i;
 420
 421         len = rounddown(len, sizeof(event.he_entropy));
 422         if (len == 0)
 423                 return (0);
 424
 425         for (i = 0; i < len; i += sizeof(event.he_entropy)) {
 426                 event.he_somecounter = (uint32_t)get_cyclecount();
 427                 event.he_size = sizeof(event.he_entropy);
 428                 event.he_source = RANDOM_CACHED;
 429                 event.he_destination =
 430                     harvest_context.hc_destination[RANDOM_CACHED]++;
 431                 memcpy(event.he_entropy, entropy + i, sizeof(event.he_entropy));
 432                 random_harvestq_fast_process_event(&event);
 433         }
 434         explicit_bzero(entropy, len);
 435         return (len);
 436 }
 437
 438 /*
 439  * Subroutine to search for known loader-loaded files in memory and feed them
 440  * into the underlying algorithm early in boot.  Returns the number of bytes
 441  * loaded (zero if none were loaded).
 442  */
 443 static size_t
 444 random_prime_loader_file(const char *type)
 445 {
 446         uint8_t *keyfile, *data;
 447         size_t size;
 448
 449         keyfile = preload_search_by_type(type);
 450         if (keyfile == NULL)
 451                 return (0);
 452
 453         data = preload_fetch_addr(keyfile);
 454         size = preload_fetch_size(keyfile);
 455         if (data == NULL)
 456                 return (0);
 457
 458         return (random_early_prime(data, size));
 459 }
 460
 461 /*
 462  * This is used to prime the RNG by grabbing any early random stuff
 463  * known to the kernel, and inserting it directly into the hashing
 464  * module, currently Fortuna.
 465  */
 466 /* ARGSUSED */
 467 static void
 468 random_harvestq_prime(void *unused __unused)
 469 {
 470         size_t size;
 471
 472         /*
 473          * Get entropy that may have been preloaded by loader(8)
 474          * and use it to pre-charge the entropy harvest queue.
 475          */
 476         size = random_prime_loader_file(RANDOM_CACHED_BOOT_ENTROPY_MODULE);
 477         if (bootverbose) {
 478                 if (size > 0)
 479                         printf("random: read %zu bytes from preloaded cache\n",
 480                             size);
 481                 else
 482                         printf("random: no preloaded entropy cache\n");
 483         }
 484 }
 485 SYSINIT(random_device_prime, SI_SUB_RANDOM, SI_ORDER_MIDDLE, random_harvestq_prime, NULL);
 486
 487 /* ARGSUSED */
 488 static void
 489 random_harvestq_deinit(void *unused __unused)
 490 {
 491
 492         /* Command the hash/reseed thread to end and wait for it to finish */
 493         random_kthread_control = 0;
 494         while (random_kthread_control >= 0)
 495                 tsleep(&harvest_context.hc_kthread_proc, 0, "harvqterm", hz/5);
 496 }
 497 SYSUNINIT(random_device_h_init, SI_SUB_RANDOM, SI_ORDER_THIRD, random_harvestq_deinit, NULL);
 498
 499 /*-
 500  * Entropy harvesting queue routine.
 501  *
 502  * This is supposed to be fast; do not do anything slow in here!
 503  * It is also illegal (and morally reprehensible) to insert any
 504  * high-rate data here. "High-rate" is defined as a data source
 505  * that will usually cause lots of failures of the "Lockless read"
 506  * check a few lines below. This includes the "always-on" sources
 507  * like the Intel "rdrand" or the VIA Nehamiah "xstore" sources.
 508  */
 509 /* XXXRW: get_cyclecount() is cheap on most modern hardware, where cycle
 510  * counters are built in, but on older hardware it will do a real time clock
 511  * read which can be quite expensive.
 512  */
 513 void
 514 random_harvest_queue_(const void *entropy, u_int size, enum random_entropy_source origin)
 515 {
 516         struct harvest_event *event;
 517         u_int ring_in;
 518
 519         KASSERT(origin >= RANDOM_START && origin < ENTROPYSOURCE, ("%s: origin %d invalid\n", __func__, origin));
 520         RANDOM_HARVEST_LOCK();
 521         ring_in = (harvest_context.hc_entropy_ring.in + 1)%RANDOM_RING_MAX;
 522         if (ring_in != harvest_context.hc_entropy_ring.out) {
 523                 /* The ring is not full */
 524                 event = harvest_context.hc_entropy_ring.ring + ring_in;
 525                 event->he_somecounter = (uint32_t)get_cyclecount();
 526                 event->he_source = origin;
 527                 event->he_destination = harvest_context.hc_destination[origin]++;
 528                 if (size <= sizeof(event->he_entropy)) {
 529                         event->he_size = size;
 530                         memcpy(event->he_entropy, entropy, size);
 531                 }
 532                 else {
 533                         /* Big event, so squash it */
 534                         event->he_size = sizeof(event->he_entropy[0]);
 535                         event->he_entropy[0] = jenkins_hash(entropy, size, (uint32_t)(uintptr_t)event);
 536                 }
 537                 harvest_context.hc_entropy_ring.in = ring_in;
 538         }
 539         RANDOM_HARVEST_UNLOCK();
 540 }
 541
 542 /*-
 543  * Entropy harvesting fast routine.
 544  *
 545  * This is supposed to be very fast; do not do anything slow in here!
 546  * This is the right place for high-rate harvested data.
 547  */
 548 void
 549 random_harvest_fast_(const void *entropy, u_int size)
 550 {
 551         u_int pos;
 552
 553         pos = harvest_context.hc_entropy_fast_accumulator.pos;
 554         harvest_context.hc_entropy_fast_accumulator.buf[pos] ^= jenkins_hash(entropy, size, (uint32_t)get_cyclecount());
 555         harvest_context.hc_entropy_fast_accumulator.pos = (pos + 1)%RANDOM_ACCUM_MAX;
 556 }
 557
 558 /*-
 559  * Entropy harvesting direct routine.
 560  *
 561  * This is not supposed to be fast, but will only be used during
 562  * (e.g.) booting when initial entropy is being gathered.
 563  */
 564 void
 565 random_harvest_direct_(const void *entropy, u_int size, enum random_entropy_source origin)
 566 {
 567         struct harvest_event event;
 568
 569         KASSERT(origin >= RANDOM_START && origin < ENTROPYSOURCE, ("%s: origin %d invalid\n", __func__, origin));
 570         size = MIN(size, sizeof(event.he_entropy));
 571         event.he_somecounter = (uint32_t)get_cyclecount();
 572         event.he_size = size;
 573         event.he_source = origin;
 574         event.he_destination = harvest_context.hc_destination[origin]++;
 575         memcpy(event.he_entropy, entropy, size);
 576         random_harvestq_fast_process_event(&event);
 577 }
 578
 579 void
 580 random_harvest_register_source(enum random_entropy_source source)
 581 {
 582
 583         hc_source_mask |= (1 << source);
 584 }
 585
 586 void
 587 random_harvest_deregister_source(enum random_entropy_source source)
 588 {
 589
 590         hc_source_mask &= ~(1 << source);
 591 }
 592
 593 void
 594 random_source_register(struct random_source *rsource)
 595 {
 596         struct random_sources *rrs;
 597
 598         KASSERT(rsource != NULL, ("invalid input to %s", __func__));
 599
 600         rrs = malloc(sizeof(*rrs), M_ENTROPY, M_WAITOK);
 601         rrs->rrs_source = rsource;
 602
 603         random_harvest_register_source(rsource->rs_source);
 604
 605         printf("random: registering fast source %s\n", rsource->rs_ident);
 606
 607         RANDOM_HARVEST_LOCK();
 608         CK_LIST_INSERT_HEAD(&source_list, rrs, rrs_entries);
 609         RANDOM_HARVEST_UNLOCK();
 610 }
 611
 612 void
 613 random_source_deregister(struct random_source *rsource)
 614 {
 615         struct random_sources *rrs = NULL;
 616
 617         KASSERT(rsource != NULL, ("invalid input to %s", __func__));
 618
 619         random_harvest_deregister_source(rsource->rs_source);
 620
 621         RANDOM_HARVEST_LOCK();
 622         CK_LIST_FOREACH(rrs, &source_list, rrs_entries)
 623                 if (rrs->rrs_source == rsource) {
 624                         CK_LIST_REMOVE(rrs, rrs_entries);
 625                         break;
 626                 }
 627         RANDOM_HARVEST_UNLOCK();
 628
 629         if (rrs != NULL && epoch_inited)
 630                 epoch_wait_preempt(rs_epoch);
 631         free(rrs, M_ENTROPY);
 632 }
 633
 634 static int
 635 random_source_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 636 {
 637         struct epoch_tracker et;
 638         struct random_sources *rrs;
 639         struct sbuf sbuf;
 640         int error, count;
 641
 642         error = sysctl_wire_old_buffer(req, 0);
 643         if (error != 0)
 644                 return (error);
 645
 646         sbuf_new_for_sysctl(&sbuf, NULL, 64, req);
 647         count = 0;
 648         epoch_enter_preempt(rs_epoch, &et);
 649         CK_LIST_FOREACH(rrs, &source_list, rrs_entries) {
 650                 sbuf_cat(&sbuf, (count++ ? ",'" : "'"));
 651                 sbuf_cat(&sbuf, rrs->rrs_source->rs_ident);
 652                 sbuf_cat(&sbuf, "'");
 653         }
 654         epoch_exit_preempt(rs_epoch, &et);
 655         error = sbuf_finish(&sbuf);
 656         sbuf_delete(&sbuf);
 657         return (error);
 658 }
 659 SYSCTL_PROC(_kern_random, OID_AUTO, random_sources, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE,
 660             NULL, 0, random_source_handler, "A",
 661             "List of active fast entropy sources.");
 662
 663 MODULE_VERSION(random_harvestq, 1);