]> git.ipfire.org Git - thirdparty/kernel/stable-queue.git/commitdiff
5.17-stable patches
authorGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Thu, 26 May 2022 14:44:40 +0000 (16:44 +0200)
committerGreg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
Thu, 26 May 2022 14:44:40 +0000 (16:44 +0200)
added patches:
alpha-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
arm-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
ia64-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
init-call-time_init-before-rand_initialize.patch
m68k-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
mips-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-just-c0-random.patch
nios2-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
parisc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
powerpc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
random-absorb-fast-pool-into-input-pool-after-fast-load.patch
random-add-proper-spdx-header.patch
random-allow-partial-reads-if-later-user-copies-fail.patch
random-always-wake-up-entropy-writers-after-extraction.patch
random-avoid-initializing-twice-in-credit-race.patch
random-check-for-crng_init-0-in-add_device_randomness.patch
random-check-for-signal-and-try-earlier-when-generating-entropy.patch
random-check-for-signal_pending-outside-of-need_resched-check.patch
random-check-for-signals-after-page-of-pool-writes.patch
random-cleanup-uuid-handling.patch
random-clear-fast-pool-crng-and-batches-in-cpuhp-bring-up.patch
random-convert-to-using-fops-read_iter.patch
random-convert-to-using-fops-write_iter.patch
random-credit-architectural-init-the-exact-amount.patch
random-defer-fast-pool-mixing-to-worker.patch
random-deobfuscate-irq-u32-u64-contributions.patch
random-do-crng-pre-init-loading-in-worker-rather-than-irq.patch
random-do-not-allow-user-to-keep-crng-key-around-on-stack.patch
random-do-not-pretend-to-handle-premature-next-security-model.patch
random-do-not-split-fast-init-input-in-add_hwgenerator_randomness.patch
random-do-not-take-pool-spinlock-at-boot.patch
random-do-not-use-batches-when-crng_ready.patch
random-do-not-use-input-pool-from-hard-irqs.patch
random-do-not-xor-rdrand-when-writing-into-dev-random.patch
random-document-crng_fast_key_erasure-destination-possibility.patch
random-don-t-let-644-read-only-sysctls-be-written-to.patch
random-ensure-early-rdseed-goes-through-mixer-on-init.patch
random-fix-locking-for-crng_init-in-crng_reseed.patch
random-fix-locking-in-crng_fast_load.patch
random-fix-sysctl-documentation-nits.patch
random-get-rid-of-secondary-crngs.patch
random-give-sysctl_random_min_urandom_seed-a-more-sensible-value.patch
random-group-crng-functions.patch
random-group-entropy-collection-functions.patch
random-group-entropy-extraction-functions.patch
random-group-initialization-wait-functions.patch
random-group-sysctl-functions.patch
random-group-userspace-read-write-functions.patch
random-handle-latent-entropy-and-command-line-from-random_init.patch
random-help-compiler-out-with-fast_mix-by-using-simpler-arguments.patch
random-inline-leaves-of-rand_initialize.patch
random-insist-on-random_get_entropy-existing-in-order-to-simplify.patch
random-introduce-drain_entropy-helper-to-declutter-crng_reseed.patch
random-make-consistent-usage-of-crng_ready.patch
random-make-consistent-use-of-buf-and-len.patch
random-make-credit_entropy_bits-always-safe.patch
random-make-more-consistent-use-of-integer-types.patch
random-make-random_get_entropy-return-an-unsigned-long.patch
random-mix-build-time-latent-entropy-into-pool-at-init.patch
random-move-initialization-functions-out-of-hot-pages.patch
random-move-initialization-out-of-reseeding-hot-path.patch
random-move-randomize_page-into-mm-where-it-belongs.patch
random-only-wake-up-writers-after-zap-if-threshold-was-passed.patch
random-order-timer-entropy-functions-below-interrupt-functions.patch
random-pull-add_hwgenerator_randomness-declaration-into-random.h.patch
random-re-add-removed-comment-about-get_random_-u32-u64-reseeding.patch
random-remove-batched-entropy-locking.patch
random-remove-extern-from-functions-in-header.patch
random-remove-ifdef-d-out-interrupt-bench.patch
random-remove-outdated-int_max-6-check-in-urandom_read.patch
random-remove-ratelimiting-for-in-kernel-unseeded-randomness.patch
random-remove-unused-tracepoints.patch
random-remove-use_input_pool-parameter-from-crng_reseed.patch
random-remove-useless-header-comment.patch
random-remove-whitespace-and-reorder-includes.patch
random-replace-custom-notifier-chain-with-standard-one.patch
random-reseed-more-often-immediately-after-booting.patch
random-rewrite-header-introductory-comment.patch
random-round-robin-registers-as-ulong-not-u32.patch
random-simplify-entropy-debiting.patch
random-skip-fast_init-if-hwrng-provides-large-chunk-of-entropy.patch
random-tie-batched-entropy-generation-to-base_crng-generation.patch
random-treat-bootloader-trust-toggle-the-same-way-as-cpu-trust-toggle.patch
random-unify-batched-entropy-implementations.patch
random-unify-cycles_t-and-jiffies-usage-and-types.patch
random-unify-early-init-crng-load-accounting.patch
random-use-computational-hash-for-entropy-extraction.patch
random-use-first-128-bits-of-input-as-fast-init.patch
random-use-hash-function-for-crng_slow_load.patch
random-use-linear-min-entropy-accumulation-crediting.patch
random-use-proper-jiffies-comparison-macro.patch
random-use-proper-return-types-on-get_random_-int-long-_wait.patch
random-use-rdseed-instead-of-rdrand-in-entropy-extraction.patch
random-use-simpler-fast-key-erasure-flow-on-per-cpu-keys.patch
random-use-siphash-as-interrupt-entropy-accumulator.patch
random-use-static-branch-for-crng_ready.patch
random-use-symbolic-constants-for-crng_init-states.patch
random-wire-up-fops-splice_-read-write-_iter.patch
random-zero-buffer-after-reading-entropy-from-userspace.patch
random.patch
riscv-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
s390-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
siphash-use-one-source-of-truth-for-siphash-permutations.patch
sparc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
timekeeping-add-raw-clock-fallback-for-random_get_entropy.patch
um-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
x86-tsc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
xtensa-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch

108 files changed:
queue-5.17/alpha-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/arm-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/ia64-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/init-call-time_init-before-rand_initialize.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/m68k-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/mips-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-just-c0-random.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/nios2-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/parisc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/powerpc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-absorb-fast-pool-into-input-pool-after-fast-load.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-add-proper-spdx-header.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-allow-partial-reads-if-later-user-copies-fail.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-always-wake-up-entropy-writers-after-extraction.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-avoid-initializing-twice-in-credit-race.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-check-for-crng_init-0-in-add_device_randomness.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-check-for-signal-and-try-earlier-when-generating-entropy.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-check-for-signal_pending-outside-of-need_resched-check.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-check-for-signals-after-page-of-pool-writes.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-cleanup-uuid-handling.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-clear-fast-pool-crng-and-batches-in-cpuhp-bring-up.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-convert-to-using-fops-read_iter.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-convert-to-using-fops-write_iter.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-credit-architectural-init-the-exact-amount.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-defer-fast-pool-mixing-to-worker.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-deobfuscate-irq-u32-u64-contributions.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-do-crng-pre-init-loading-in-worker-rather-than-irq.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-do-not-allow-user-to-keep-crng-key-around-on-stack.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-do-not-pretend-to-handle-premature-next-security-model.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-do-not-split-fast-init-input-in-add_hwgenerator_randomness.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-do-not-take-pool-spinlock-at-boot.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-do-not-use-batches-when-crng_ready.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-do-not-use-input-pool-from-hard-irqs.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-do-not-xor-rdrand-when-writing-into-dev-random.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-document-crng_fast_key_erasure-destination-possibility.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-don-t-let-644-read-only-sysctls-be-written-to.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-ensure-early-rdseed-goes-through-mixer-on-init.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-fix-locking-for-crng_init-in-crng_reseed.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-fix-locking-in-crng_fast_load.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-fix-sysctl-documentation-nits.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-get-rid-of-secondary-crngs.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-give-sysctl_random_min_urandom_seed-a-more-sensible-value.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-group-crng-functions.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-group-entropy-collection-functions.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-group-entropy-extraction-functions.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-group-initialization-wait-functions.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-group-sysctl-functions.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-group-userspace-read-write-functions.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-handle-latent-entropy-and-command-line-from-random_init.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-help-compiler-out-with-fast_mix-by-using-simpler-arguments.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-inline-leaves-of-rand_initialize.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-insist-on-random_get_entropy-existing-in-order-to-simplify.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-introduce-drain_entropy-helper-to-declutter-crng_reseed.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-make-consistent-usage-of-crng_ready.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-make-consistent-use-of-buf-and-len.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-make-credit_entropy_bits-always-safe.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-make-more-consistent-use-of-integer-types.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-make-random_get_entropy-return-an-unsigned-long.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-mix-build-time-latent-entropy-into-pool-at-init.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-move-initialization-functions-out-of-hot-pages.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-move-initialization-out-of-reseeding-hot-path.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-move-randomize_page-into-mm-where-it-belongs.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-only-wake-up-writers-after-zap-if-threshold-was-passed.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-order-timer-entropy-functions-below-interrupt-functions.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-pull-add_hwgenerator_randomness-declaration-into-random.h.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-re-add-removed-comment-about-get_random_-u32-u64-reseeding.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-remove-batched-entropy-locking.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-remove-extern-from-functions-in-header.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-remove-ifdef-d-out-interrupt-bench.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-remove-outdated-int_max-6-check-in-urandom_read.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-remove-ratelimiting-for-in-kernel-unseeded-randomness.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-remove-unused-tracepoints.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-remove-use_input_pool-parameter-from-crng_reseed.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-remove-useless-header-comment.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-remove-whitespace-and-reorder-includes.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-replace-custom-notifier-chain-with-standard-one.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-reseed-more-often-immediately-after-booting.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-rewrite-header-introductory-comment.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-round-robin-registers-as-ulong-not-u32.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-simplify-entropy-debiting.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-skip-fast_init-if-hwrng-provides-large-chunk-of-entropy.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-tie-batched-entropy-generation-to-base_crng-generation.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-treat-bootloader-trust-toggle-the-same-way-as-cpu-trust-toggle.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-unify-batched-entropy-implementations.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-unify-cycles_t-and-jiffies-usage-and-types.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-unify-early-init-crng-load-accounting.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-computational-hash-for-entropy-extraction.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-first-128-bits-of-input-as-fast-init.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-hash-function-for-crng_slow_load.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-linear-min-entropy-accumulation-crediting.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-proper-jiffies-comparison-macro.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-proper-return-types-on-get_random_-int-long-_wait.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-rdseed-instead-of-rdrand-in-entropy-extraction.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-simpler-fast-key-erasure-flow-on-per-cpu-keys.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-siphash-as-interrupt-entropy-accumulator.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-static-branch-for-crng_ready.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-use-symbolic-constants-for-crng_init-states.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-wire-up-fops-splice_-read-write-_iter.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random-zero-buffer-after-reading-entropy-from-userspace.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/random.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/riscv-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/s390-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/series
queue-5.17/siphash-use-one-source-of-truth-for-siphash-permutations.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/sparc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/timekeeping-add-raw-clock-fallback-for-random_get_entropy.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/um-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/x86-tsc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch [new file with mode: 0644]
queue-5.17/xtensa-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch [new file with mode: 0644]

diff --git a/queue-5.17/alpha-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch b/queue-5.17/alpha-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1df91ce
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,36 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 23 Apr 2022 21:11:41 +0200
+Subject: alpha: define get_cycles macro for arch-override
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 1097710bc9660e1e588cf2186a35db3d95c4d258 upstream.
+
+Alpha defines a get_cycles() function, but it does not do the usual
+`#define get_cycles get_cycles` dance, making it impossible for generic
+code to see if an arch-specific function was defined. While the
+get_cycles() ifdef is not currently used, the following timekeeping
+patch in this series will depend on the macro existing (or not existing)
+when defining random_get_entropy().
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Cc: Richard Henderson <rth@twiddle.net>
+Cc: Ivan Kokshaysky <ink@jurassic.park.msu.ru>
+Acked-by: Matt Turner <mattst88@gmail.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/alpha/include/asm/timex.h |    1 +
+ 1 file changed, 1 insertion(+)
+
+--- a/arch/alpha/include/asm/timex.h
++++ b/arch/alpha/include/asm/timex.h
+@@ -28,5 +28,6 @@ static inline cycles_t get_cycles (void)
+       __asm__ __volatile__ ("rpcc %0" : "=r"(ret));
+       return ret;
+ }
++#define get_cycles get_cycles
+ #endif
diff --git a/queue-5.17/arm-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch b/queue-5.17/arm-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3aa2b49
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,36 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:03:13 +0200
+Subject: arm: use fallback for random_get_entropy() instead of zero
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit ff8a8f59c99f6a7c656387addc4d9f2247d75077 upstream.
+
+In the event that random_get_entropy() can't access a cycle counter or
+similar, falling back to returning 0 is really not the best we can do.
+Instead, at least calling random_get_entropy_fallback() would be
+preferable, because that always needs to return _something_, even
+falling back to jiffies eventually. It's not as though
+random_get_entropy_fallback() is super high precision or guaranteed to
+be entropic, but basically anything that's not zero all the time is
+better than returning zero all the time.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Reviewed-by: Russell King (Oracle) <rmk+kernel@armlinux.org.uk>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/arm/include/asm/timex.h |    1 +
+ 1 file changed, 1 insertion(+)
+
+--- a/arch/arm/include/asm/timex.h
++++ b/arch/arm/include/asm/timex.h
+@@ -11,5 +11,6 @@
+ typedef unsigned long cycles_t;
+ #define get_cycles()  ({ cycles_t c; read_current_timer(&c) ? 0 : c; })
++#define random_get_entropy() (((unsigned long)get_cycles()) ?: random_get_entropy_fallback())
+ #endif
diff --git a/queue-5.17/ia64-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch b/queue-5.17/ia64-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2205fdd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,34 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 23 Apr 2022 21:11:41 +0200
+Subject: ia64: define get_cycles macro for arch-override
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 57c0900b91d8891ab43f0e6b464d059fda51d102 upstream.
+
+Itanium defines a get_cycles() function, but it does not do the usual
+`#define get_cycles get_cycles` dance, making it impossible for generic
+code to see if an arch-specific function was defined. While the
+get_cycles() ifdef is not currently used, the following timekeeping
+patch in this series will depend on the macro existing (or not existing)
+when defining random_get_entropy().
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/ia64/include/asm/timex.h |    1 +
+ 1 file changed, 1 insertion(+)
+
+--- a/arch/ia64/include/asm/timex.h
++++ b/arch/ia64/include/asm/timex.h
+@@ -39,6 +39,7 @@ get_cycles (void)
+       ret = ia64_getreg(_IA64_REG_AR_ITC);
+       return ret;
+ }
++#define get_cycles get_cycles
+ extern void ia64_cpu_local_tick (void);
+ extern unsigned long long ia64_native_sched_clock (void);
diff --git a/queue-5.17/init-call-time_init-before-rand_initialize.patch b/queue-5.17/init-call-time_init-before-rand_initialize.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e2d72de
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,50 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 5 May 2022 02:20:22 +0200
+Subject: init: call time_init() before rand_initialize()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit fe222a6ca2d53c38433cba5d3be62a39099e708e upstream.
+
+Currently time_init() is called after rand_initialize(), but
+rand_initialize() makes use of the timer on various platforms, and
+sometimes this timer needs to be initialized by time_init() first. In
+order for random_get_entropy() to not return zero during early boot when
+it's potentially used as an entropy source, reverse the order of these
+two calls. The block doing random initialization was right before
+time_init() before, so changing the order shouldn't have any complicated
+effects.
+
+Cc: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
+Reviewed-by: Stafford Horne <shorne@gmail.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ init/main.c |    3 ++-
+ 1 file changed, 2 insertions(+), 1 deletion(-)
+
+--- a/init/main.c
++++ b/init/main.c
+@@ -1035,11 +1035,13 @@ asmlinkage __visible void __init __no_sa
+       softirq_init();
+       timekeeping_init();
+       kfence_init();
++      time_init();
+       /*
+        * For best initial stack canary entropy, prepare it after:
+        * - setup_arch() for any UEFI RNG entropy and boot cmdline access
+        * - timekeeping_init() for ktime entropy used in rand_initialize()
++       * - time_init() for making random_get_entropy() work on some platforms
+        * - rand_initialize() to get any arch-specific entropy like RDRAND
+        * - add_latent_entropy() to get any latent entropy
+        * - adding command line entropy
+@@ -1049,7 +1051,6 @@ asmlinkage __visible void __init __no_sa
+       add_device_randomness(command_line, strlen(command_line));
+       boot_init_stack_canary();
+-      time_init();
+       perf_event_init();
+       profile_init();
+       call_function_init();
diff --git a/queue-5.17/m68k-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch b/queue-5.17/m68k-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f54229d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,38 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:03:13 +0200
+Subject: m68k: use fallback for random_get_entropy() instead of zero
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 0f392c95391f2d708b12971a07edaa7973f9eece upstream.
+
+In the event that random_get_entropy() can't access a cycle counter or
+similar, falling back to returning 0 is really not the best we can do.
+Instead, at least calling random_get_entropy_fallback() would be
+preferable, because that always needs to return _something_, even
+falling back to jiffies eventually. It's not as though
+random_get_entropy_fallback() is super high precision or guaranteed to
+be entropic, but basically anything that's not zero all the time is
+better than returning zero all the time.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Acked-by: Geert Uytterhoeven <geert@linux-m68k.org>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/m68k/include/asm/timex.h |    2 +-
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
+
+--- a/arch/m68k/include/asm/timex.h
++++ b/arch/m68k/include/asm/timex.h
+@@ -35,7 +35,7 @@ static inline unsigned long random_get_e
+ {
+       if (mach_random_get_entropy)
+               return mach_random_get_entropy();
+-      return 0;
++      return random_get_entropy_fallback();
+ }
+ #define random_get_entropy    random_get_entropy
diff --git a/queue-5.17/mips-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-just-c0-random.patch b/queue-5.17/mips-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-just-c0-random.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3e6c47a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,66 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:03:13 +0200
+Subject: mips: use fallback for random_get_entropy() instead of just c0 random
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 1c99c6a7c3c599a68321b01b9ec243215ede5a68 upstream.
+
+For situations in which we don't have a c0 counter register available,
+we've been falling back to reading the c0 "random" register, which is
+usually bounded by the amount of TLB entries and changes every other
+cycle or so. This means it wraps extremely often. We can do better by
+combining this fast-changing counter with a potentially slower-changing
+counter from random_get_entropy_fallback() in the more significant bits.
+This commit combines the two, taking into account that the changing bits
+are in a different bit position depending on the CPU model. In addition,
+we previously were falling back to 0 for ancient CPUs that Linux does
+not support anyway; remove that dead path entirely.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Tested-by: Maciej W. Rozycki <macro@orcam.me.uk>
+Acked-by: Thomas Bogendoerfer <tsbogend@alpha.franken.de>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/mips/include/asm/timex.h |   17 ++++++++---------
+ 1 file changed, 8 insertions(+), 9 deletions(-)
+
+--- a/arch/mips/include/asm/timex.h
++++ b/arch/mips/include/asm/timex.h
+@@ -76,25 +76,24 @@ static inline cycles_t get_cycles(void)
+       else
+               return 0;       /* no usable counter */
+ }
++#define get_cycles get_cycles
+ /*
+  * Like get_cycles - but where c0_count is not available we desperately
+  * use c0_random in an attempt to get at least a little bit of entropy.
+- *
+- * R6000 and R6000A neither have a count register nor a random register.
+- * That leaves no entropy source in the CPU itself.
+  */
+ static inline unsigned long random_get_entropy(void)
+ {
+-      unsigned int prid = read_c0_prid();
+-      unsigned int imp = prid & PRID_IMP_MASK;
++      unsigned int c0_random;
+-      if (can_use_mips_counter(prid))
++      if (can_use_mips_counter(read_c0_prid()))
+               return read_c0_count();
+-      else if (likely(imp != PRID_IMP_R6000 && imp != PRID_IMP_R6000A))
+-              return read_c0_random();
++
++      if (cpu_has_3kex)
++              c0_random = (read_c0_random() >> 8) & 0x3f;
+       else
+-              return 0;       /* no usable register */
++              c0_random = read_c0_random() & 0x3f;
++      return (random_get_entropy_fallback() << 6) | (0x3f - c0_random);
+ }
+ #define random_get_entropy random_get_entropy
diff --git a/queue-5.17/nios2-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch b/queue-5.17/nios2-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3f3556f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,38 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:03:13 +0200
+Subject: nios2: use fallback for random_get_entropy() instead of zero
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit c04e72700f2293013dab40208e809369378f224c upstream.
+
+In the event that random_get_entropy() can't access a cycle counter or
+similar, falling back to returning 0 is really not the best we can do.
+Instead, at least calling random_get_entropy_fallback() would be
+preferable, because that always needs to return _something_, even
+falling back to jiffies eventually. It's not as though
+random_get_entropy_fallback() is super high precision or guaranteed to
+be entropic, but basically anything that's not zero all the time is
+better than returning zero all the time.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Acked-by: Dinh Nguyen <dinguyen@kernel.org>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/nios2/include/asm/timex.h |    3 +++
+ 1 file changed, 3 insertions(+)
+
+--- a/arch/nios2/include/asm/timex.h
++++ b/arch/nios2/include/asm/timex.h
+@@ -8,5 +8,8 @@
+ typedef unsigned long cycles_t;
+ extern cycles_t get_cycles(void);
++#define get_cycles get_cycles
++
++#define random_get_entropy() (((unsigned long)get_cycles()) ?: random_get_entropy_fallback())
+ #endif
diff --git a/queue-5.17/parisc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch b/queue-5.17/parisc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d4ab779
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,39 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 23 Apr 2022 21:11:41 +0200
+Subject: parisc: define get_cycles macro for arch-override
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 8865bbe6ba1120e67f72201b7003a16202cd42be upstream.
+
+PA-RISC defines a get_cycles() function, but it does not do the usual
+`#define get_cycles get_cycles` dance, making it impossible for generic
+code to see if an arch-specific function was defined. While the
+get_cycles() ifdef is not currently used, the following timekeeping
+patch in this series will depend on the macro existing (or not existing)
+when defining random_get_entropy().
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Acked-by: Helge Deller <deller@gmx.de>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/parisc/include/asm/timex.h |    3 ++-
+ 1 file changed, 2 insertions(+), 1 deletion(-)
+
+--- a/arch/parisc/include/asm/timex.h
++++ b/arch/parisc/include/asm/timex.h
+@@ -13,9 +13,10 @@
+ typedef unsigned long cycles_t;
+-static inline cycles_t get_cycles (void)
++static inline cycles_t get_cycles(void)
+ {
+       return mfctl(16);
+ }
++#define get_cycles get_cycles
+ #endif
diff --git a/queue-5.17/powerpc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch b/queue-5.17/powerpc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6c7e936
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,37 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 23 Apr 2022 21:11:41 +0200
+Subject: powerpc: define get_cycles macro for arch-override
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 408835832158df0357e18e96da7f2d1ed6b80e7f upstream.
+
+PowerPC defines a get_cycles() function, but it does not do the usual
+`#define get_cycles get_cycles` dance, making it impossible for generic
+code to see if an arch-specific function was defined. While the
+get_cycles() ifdef is not currently used, the following timekeeping
+patch in this series will depend on the macro existing (or not existing)
+when defining random_get_entropy().
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@ozlabs.org>
+Cc: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
+Acked-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/powerpc/include/asm/timex.h |    1 +
+ 1 file changed, 1 insertion(+)
+
+--- a/arch/powerpc/include/asm/timex.h
++++ b/arch/powerpc/include/asm/timex.h
+@@ -19,6 +19,7 @@ static inline cycles_t get_cycles(void)
+ {
+       return mftb();
+ }
++#define get_cycles get_cycles
+ #endif        /* __KERNEL__ */
+ #endif        /* _ASM_POWERPC_TIMEX_H */
diff --git a/queue-5.17/random-absorb-fast-pool-into-input-pool-after-fast-load.patch b/queue-5.17/random-absorb-fast-pool-into-input-pool-after-fast-load.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..03d9021
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,49 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Wed, 9 Feb 2022 01:56:35 +0100
+Subject: random: absorb fast pool into input pool after fast load
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit c30c575db4858f0bbe5e315ff2e529c782f33a1f upstream.
+
+During crng_init == 0, we never credit entropy in add_interrupt_
+randomness(), but instead dump it directly into the primary_crng. That's
+fine, except for the fact that we then wind up throwing away that
+entropy later when we switch to extracting from the input pool and
+xoring into (and later in this series overwriting) the primary_crng key.
+The two other early init sites -- add_hwgenerator_randomness()'s use
+crng_fast_load() and add_device_ randomness()'s use of crng_slow_load()
+-- always additionally give their inputs to the input pool. But not
+add_interrupt_randomness().
+
+This commit fixes that shortcoming by calling mix_pool_bytes() after
+crng_fast_load() in add_interrupt_randomness(). That's partially
+verboten on PREEMPT_RT, where it implies taking spinlock_t from an IRQ
+handler. But this also only happens during early boot and then never
+again after that. Plus it's a trylock so it has the same considerations
+as calling crng_fast_load(), which we're already using.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Suggested-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    4 ++++
+ 1 file changed, 4 insertions(+)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -850,6 +850,10 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+                   crng_fast_load((u8 *)fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool)) > 0) {
+                       fast_pool->count = 0;
+                       fast_pool->last = now;
++                      if (spin_trylock(&input_pool.lock)) {
++                              _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool));
++                              spin_unlock(&input_pool.lock);
++                      }
+               }
+               return;
+       }
diff --git a/queue-5.17/random-add-proper-spdx-header.patch b/queue-5.17/random-add-proper-spdx-header.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..647c08c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,74 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 10 Feb 2022 16:43:57 +0100
+Subject: random: add proper SPDX header
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a07fdae346c35c6ba286af1c88e0effcfa330bf9 upstream.
+
+Convert the current license into the SPDX notation of "(GPL-2.0 OR
+BSD-3-Clause)". This infers GPL-2.0 from the text "ALTERNATIVELY, this
+product may be distributed under the terms of the GNU General Public
+License, in which case the provisions of the GPL are required INSTEAD OF
+the above restrictions" and it infers BSD-3-Clause from the verbatim
+BSD 3 clause license in the file.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   37 +------------------------------------
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 36 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1,44 +1,9 @@
++// SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0 OR BSD-3-Clause)
+ /*
+- * random.c -- A strong random number generator
+- *
+  * Copyright (C) 2017-2022 Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>. All Rights Reserved.
+- *
+  * Copyright Matt Mackall <mpm@selenic.com>, 2003, 2004, 2005
+- *
+  * Copyright Theodore Ts'o, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999.  All
+  * rights reserved.
+- *
+- * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+- * modification, are permitted provided that the following conditions
+- * are met:
+- * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
+- *    notice, and the entire permission notice in its entirety,
+- *    including the disclaimer of warranties.
+- * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+- *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+- *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
+- * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote
+- *    products derived from this software without specific prior
+- *    written permission.
+- *
+- * ALTERNATIVELY, this product may be distributed under the terms of
+- * the GNU General Public License, in which case the provisions of the GPL are
+- * required INSTEAD OF the above restrictions.  (This clause is
+- * necessary due to a potential bad interaction between the GPL and
+- * the restrictions contained in a BSD-style copyright.)
+- *
+- * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
+- * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
+- * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, ALL OF
+- * WHICH ARE HEREBY DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE
+- * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+- * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT
+- * OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR
+- * BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
+- * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+- * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE
+- * USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF NOT ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
+- * DAMAGE.
+  */
+ /*
diff --git a/queue-5.17/random-allow-partial-reads-if-later-user-copies-fail.patch b/queue-5.17/random-allow-partial-reads-if-later-user-copies-fail.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..56f2e7a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,100 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 7 Apr 2022 21:23:08 +0200
+Subject: random: allow partial reads if later user copies fail
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 5209aed5137880fa229746cb521f715e55596460 upstream.
+
+Rather than failing entirely if a copy_to_user() fails at some point,
+instead we should return a partial read for the amount that succeeded
+prior, unless none succeeded at all, in which case we return -EFAULT as
+before.
+
+This makes it consistent with other reader interfaces. For example, the
+following snippet for /dev/zero outputs "4" followed by "1":
+
+  int fd;
+  void *x = mmap(NULL, 4096, PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE, -1, 0);
+  assert(x != MAP_FAILED);
+  fd = open("/dev/zero", O_RDONLY);
+  assert(fd >= 0);
+  printf("%zd\n", read(fd, x, 4));
+  printf("%zd\n", read(fd, x + 4095, 4));
+  close(fd);
+
+This brings that same standard behavior to the various RNG reader
+interfaces.
+
+While we're at it, we can streamline the loop logic a little bit.
+
+Suggested-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
+Cc: Jann Horn <jannh@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   22 ++++++++++++----------
+ 1 file changed, 12 insertions(+), 10 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -523,8 +523,7 @@ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes);
+ static ssize_t get_random_bytes_user(void __user *buf, size_t nbytes)
+ {
+-      ssize_t ret = 0;
+-      size_t len;
++      size_t len, left, ret = 0;
+       u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
+       u8 output[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+@@ -543,37 +542,40 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+        * the user directly.
+        */
+       if (nbytes <= CHACHA_KEY_SIZE) {
+-              ret = copy_to_user(buf, &chacha_state[4], nbytes) ? -EFAULT : nbytes;
++              ret = nbytes - copy_to_user(buf, &chacha_state[4], nbytes);
+               goto out_zero_chacha;
+       }
+-      do {
++      for (;;) {
+               chacha20_block(chacha_state, output);
+               if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
+                       ++chacha_state[13];
+               len = min_t(size_t, nbytes, CHACHA_BLOCK_SIZE);
+-              if (copy_to_user(buf, output, len)) {
+-                      ret = -EFAULT;
++              left = copy_to_user(buf, output, len);
++              if (left) {
++                      ret += len - left;
+                       break;
+               }
+-              nbytes -= len;
+               buf += len;
+               ret += len;
++              nbytes -= len;
++              if (!nbytes)
++                      break;
+               BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE % CHACHA_BLOCK_SIZE != 0);
+-              if (!(ret % PAGE_SIZE) && nbytes) {
++              if (ret % PAGE_SIZE == 0) {
+                       if (signal_pending(current))
+                               break;
+                       cond_resched();
+               }
+-      } while (nbytes);
++      }
+       memzero_explicit(output, sizeof(output));
+ out_zero_chacha:
+       memzero_explicit(chacha_state, sizeof(chacha_state));
+-      return ret;
++      return ret ? ret : -EFAULT;
+ }
+ /*
diff --git a/queue-5.17/random-always-wake-up-entropy-writers-after-extraction.patch b/queue-5.17/random-always-wake-up-entropy-writers-after-extraction.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..be6ac95
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,143 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 5 Feb 2022 14:00:58 +0100
+Subject: random: always wake up entropy writers after extraction
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 489c7fc44b5740d377e8cfdbf0851036e493af00 upstream.
+
+Now that POOL_BITS == POOL_MIN_BITS, we must unconditionally wake up
+entropy writers after every extraction. Therefore there's no point of
+write_wakeup_threshold, so we can move it to the dustbin of unused
+compatibility sysctls. While we're at it, we can fix a small comparison
+where we were waking up after <= min rather than < min.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Suggested-by: Eric Biggers <ebiggers@kernel.org>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ Documentation/admin-guide/sysctl/kernel.rst |    7 ++++-
+ drivers/char/random.c                       |   33 +++++++++-------------------
+ 2 files changed, 16 insertions(+), 24 deletions(-)
+
+--- a/Documentation/admin-guide/sysctl/kernel.rst
++++ b/Documentation/admin-guide/sysctl/kernel.rst
+@@ -1030,14 +1030,17 @@ This is a directory, with the following
+ * ``poolsize``: the entropy pool size, in bits;
+ * ``urandom_min_reseed_secs``: obsolete (used to determine the minimum
+-  number of seconds between urandom pool reseeding).
++  number of seconds between urandom pool reseeding). This file is
++  writable for compatibility purposes, but writing to it has no effect
++  on any RNG behavior.
+ * ``uuid``: a UUID generated every time this is retrieved (this can
+   thus be used to generate UUIDs at will);
+ * ``write_wakeup_threshold``: when the entropy count drops below this
+   (as a number of bits), processes waiting to write to ``/dev/random``
+-  are woken up.
++  are woken up. This file is writable for compatibility purposes, but
++  writing to it has no effect on any RNG behavior.
+ If ``drivers/char/random.c`` is built with ``ADD_INTERRUPT_BENCH``
+ defined, these additional entries are present:
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -296,12 +296,6 @@ enum {
+  */
+ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
+ static struct fasync_struct *fasync;
+-/*
+- * If the entropy count falls under this number of bits, then we
+- * should wake up processes which are selecting or polling on write
+- * access to /dev/random.
+- */
+-static int random_write_wakeup_bits = POOL_MIN_BITS;
+ static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_list_lock);
+ static LIST_HEAD(random_ready_list);
+@@ -739,10 +733,8 @@ static void crng_reseed(struct crng_stat
+                               return;
+               } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
+               extract_entropy(buf.key, sizeof(buf.key));
+-              if (random_write_wakeup_bits) {
+-                      wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+-                      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+-              }
++              wake_up_interruptible(&random_write_wait);
++              kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+       } else {
+               _extract_crng(&primary_crng, buf.block);
+               _crng_backtrack_protect(&primary_crng, buf.block,
+@@ -1471,7 +1463,7 @@ static __poll_t random_poll(struct file
+       mask = 0;
+       if (crng_ready())
+               mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
+-      if (input_pool.entropy_count < random_write_wakeup_bits)
++      if (input_pool.entropy_count < POOL_MIN_BITS)
+               mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
+       return mask;
+ }
+@@ -1556,7 +1548,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+                */
+               if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
+                       return -EPERM;
+-              if (xchg(&input_pool.entropy_count, 0) && random_write_wakeup_bits) {
++              if (xchg(&input_pool.entropy_count, 0)) {
+                       wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+                       kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+               }
+@@ -1636,9 +1628,9 @@ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *
+ #include <linux/sysctl.h>
+-static int min_write_thresh;
+-static int max_write_thresh = POOL_BITS;
+ static int random_min_urandom_seed = 60;
++static int random_write_wakeup_bits = POOL_MIN_BITS;
++static int sysctl_poolsize = POOL_BITS;
+ static char sysctl_bootid[16];
+ /*
+@@ -1677,7 +1669,6 @@ static int proc_do_uuid(struct ctl_table
+       return proc_dostring(&fake_table, write, buffer, lenp, ppos);
+ }
+-static int sysctl_poolsize = POOL_BITS;
+ static struct ctl_table random_table[] = {
+       {
+               .procname       = "poolsize",
+@@ -1698,9 +1689,7 @@ static struct ctl_table random_table[] =
+               .data           = &random_write_wakeup_bits,
+               .maxlen         = sizeof(int),
+               .mode           = 0644,
+-              .proc_handler   = proc_dointvec_minmax,
+-              .extra1         = &min_write_thresh,
+-              .extra2         = &max_write_thresh,
++              .proc_handler   = proc_dointvec,
+       },
+       {
+               .procname       = "urandom_min_reseed_secs",
+@@ -1892,13 +1881,13 @@ void add_hwgenerator_randomness(const ch
+       }
+       /* Throttle writing if we're above the trickle threshold.
+-       * We'll be woken up again once below random_write_wakeup_thresh,
+-       * when the calling thread is about to terminate, or once
+-       * CRNG_RESEED_INTERVAL has lapsed.
++       * We'll be woken up again once below POOL_MIN_BITS, when
++       * the calling thread is about to terminate, or once
++       * CRNG_RESEED_INTERVAL has elapsed.
+        */
+       wait_event_interruptible_timeout(random_write_wait,
+                       !system_wq || kthread_should_stop() ||
+-                      input_pool.entropy_count <= random_write_wakeup_bits,
++                      input_pool.entropy_count < POOL_MIN_BITS,
+                       CRNG_RESEED_INTERVAL);
+       mix_pool_bytes(buffer, count);
+       credit_entropy_bits(entropy);
diff --git a/queue-5.17/random-avoid-initializing-twice-in-credit-race.patch b/queue-5.17/random-avoid-initializing-twice-in-credit-race.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3ad31d6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,54 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Mon, 9 May 2022 13:40:55 +0200
+Subject: random: avoid initializing twice in credit race
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit fed7ef061686cc813b1f3d8d0edc6c35b4d3537b upstream.
+
+Since all changes of crng_init now go through credit_init_bits(), we can
+fix a long standing race in which two concurrent callers of
+credit_init_bits() have the new bit count >= some threshold, but are
+doing so with crng_init as a lower threshold, checked outside of a lock,
+resulting in crng_reseed() or similar being called twice.
+
+In order to fix this, we can use the original cmpxchg value of the bit
+count, and only change crng_init when the bit count transitions from
+below a threshold to meeting the threshold.
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   10 +++++-----
+ 1 file changed, 5 insertions(+), 5 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -821,7 +821,7 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+ static void credit_init_bits(size_t nbits)
+ {
+-      unsigned int init_bits, orig, add;
++      unsigned int new, orig, add;
+       unsigned long flags;
+       if (crng_ready() || !nbits)
+@@ -831,12 +831,12 @@ static void credit_init_bits(size_t nbit
+       do {
+               orig = READ_ONCE(input_pool.init_bits);
+-              init_bits = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+-      } while (cmpxchg(&input_pool.init_bits, orig, init_bits) != orig);
++              new = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
++      } while (cmpxchg(&input_pool.init_bits, orig, new) != orig);
+-      if (!crng_ready() && init_bits >= POOL_READY_BITS)
++      if (orig < POOL_READY_BITS && new >= POOL_READY_BITS)
+               crng_reseed();
+-      else if (unlikely(crng_init == CRNG_EMPTY && init_bits >= POOL_EARLY_BITS)) {
++      else if (orig < POOL_EARLY_BITS && new >= POOL_EARLY_BITS) {
+               spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+               if (crng_init == CRNG_EMPTY) {
+                       extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
diff --git a/queue-5.17/random-check-for-crng_init-0-in-add_device_randomness.patch b/queue-5.17/random-check-for-crng_init-0-in-add_device_randomness.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b45a350
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,34 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 12 Feb 2022 23:57:38 +0100
+Subject: random: check for crng_init == 0 in add_device_randomness()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 1daf2f387652bf3a7044aea042f5023b3f6b189b upstream.
+
+This has no real functional change, as crng_pre_init_inject() (and
+before that, crng_slow_init()) always checks for == 0, not >= 2. So
+correct the outer unlocked change to reflect that. Before this used
+crng_ready(), which was not correct.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    2 +-
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1020,7 +1020,7 @@ void add_device_randomness(const void *b
+       unsigned long time = random_get_entropy() ^ jiffies;
+       unsigned long flags;
+-      if (!crng_ready() && size)
++      if (crng_init == 0 && size)
+               crng_pre_init_inject(buf, size, false, false);
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
diff --git a/queue-5.17/random-check-for-signal-and-try-earlier-when-generating-entropy.patch b/queue-5.17/random-check-for-signal-and-try-earlier-when-generating-entropy.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..200aebc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,58 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 8 Mar 2022 10:12:16 -0700
+Subject: random: check for signal and try earlier when generating entropy
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 3e504d2026eb6c8762cd6040ae57db166516824a upstream.
+
+Rather than waiting a full second in an interruptable waiter before
+trying to generate entropy, try to generate entropy first and wait
+second. While waiting one second might give an extra second for getting
+entropy from elsewhere, we're already pretty late in the init process
+here, and whatever else is generating entropy will still continue to
+contribute. This has implications on signal handling: we call
+try_to_generate_entropy() from wait_for_random_bytes(), and
+wait_for_random_bytes() always uses wait_event_interruptible_timeout()
+when waiting, since it's called by userspace code in restartable
+contexts, where signals can pend. Since try_to_generate_entropy() now
+runs first, if a signal is pending, it's necessary for
+try_to_generate_entropy() to check for signals, since it won't hit the
+wait until after try_to_generate_entropy() has returned. And even before
+this change, when entering a busy loop in try_to_generate_entropy(), we
+should have been checking to see if any signals are pending, so that a
+process doesn't get stuck in that loop longer than expected.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    5 +++--
+ 1 file changed, 3 insertions(+), 2 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -127,10 +127,11 @@ int wait_for_random_bytes(void)
+ {
+       while (!crng_ready()) {
+               int ret;
++
++              try_to_generate_entropy();
+               ret = wait_event_interruptible_timeout(crng_init_wait, crng_ready(), HZ);
+               if (ret)
+                       return ret > 0 ? 0 : ret;
+-              try_to_generate_entropy();
+       }
+       return 0;
+ }
+@@ -1369,7 +1370,7 @@ static void try_to_generate_entropy(void
+               return;
+       timer_setup_on_stack(&stack.timer, entropy_timer, 0);
+-      while (!crng_ready()) {
++      while (!crng_ready() && !signal_pending(current)) {
+               if (!timer_pending(&stack.timer))
+                       mod_timer(&stack.timer, jiffies + 1);
+               mix_pool_bytes(&stack.cycles, sizeof(stack.cycles));
diff --git a/queue-5.17/random-check-for-signal_pending-outside-of-need_resched-check.patch b/queue-5.17/random-check-for-signal_pending-outside-of-need_resched-check.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..699bbec
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,46 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: Jann Horn <jannh@google.com>
+Date: Tue, 5 Apr 2022 18:39:31 +0200
+Subject: random: check for signal_pending() outside of need_resched() check
+
+From: Jann Horn <jannh@google.com>
+
+commit 1448769c9cdb69ad65287f4f7ab58bc5f2f5d7ba upstream.
+
+signal_pending() checks TIF_NOTIFY_SIGNAL and TIF_SIGPENDING, which
+signal that the task should bail out of the syscall when possible. This
+is a separate concept from need_resched(), which checks
+TIF_NEED_RESCHED, signaling that the task should preempt.
+
+In particular, with the current code, the signal_pending() bailout
+probably won't work reliably.
+
+Change this to look like other functions that read lots of data, such as
+read_zero().
+
+Fixes: 1da177e4c3f4 ("Linux-2.6.12-rc2")
+Signed-off-by: Jann Horn <jannh@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    4 ++--
+ 1 file changed, 2 insertions(+), 2 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -549,13 +549,13 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+       }
+       do {
+-              if (large_request && need_resched()) {
++              if (large_request) {
+                       if (signal_pending(current)) {
+                               if (!ret)
+                                       ret = -ERESTARTSYS;
+                               break;
+                       }
+-                      schedule();
++                      cond_resched();
+               }
+               chacha20_block(chacha_state, output);
diff --git a/queue-5.17/random-check-for-signals-after-page-of-pool-writes.patch b/queue-5.17/random-check-for-signals-after-page-of-pool-writes.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f531ad8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,101 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:11 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sun, 22 May 2022 22:25:41 +0200
+Subject: random: check for signals after page of pool writes
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 1ce6c8d68f8ac587f54d0a271ac594d3d51f3efb upstream.
+
+get_random_bytes_user() checks for signals after producing a PAGE_SIZE
+worth of output, just like /dev/zero does. write_pool() is doing
+basically the same work (actually, slightly more expensive), and so
+should stop to check for signals in the same way. Let's also name it
+write_pool_user() to match get_random_bytes_user(), so this won't be
+misused in the future.
+
+Before this patch, massive writes to /dev/urandom would tie up the
+process for an extremely long time and make it unterminatable. After, it
+can be successfully interrupted. The following test program can be used
+to see this works as intended:
+
+  #include <unistd.h>
+  #include <fcntl.h>
+  #include <signal.h>
+  #include <stdio.h>
+
+  static unsigned char x[~0U];
+
+  static void handle(int) { }
+
+  int main(int argc, char *argv[])
+  {
+    pid_t pid = getpid(), child;
+    int fd;
+    signal(SIGUSR1, handle);
+    if (!(child = fork())) {
+      for (;;)
+        kill(pid, SIGUSR1);
+    }
+    fd = open("/dev/urandom", O_WRONLY);
+    pause();
+    printf("interrupted after writing %zd bytes\n", write(fd, x, sizeof(x)));
+    close(fd);
+    kill(child, SIGTERM);
+    return 0;
+  }
+
+Result before: "interrupted after writing 2147479552 bytes"
+Result after: "interrupted after writing 4096 bytes"
+
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   14 ++++++++++----
+ 1 file changed, 10 insertions(+), 4 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1253,7 +1253,7 @@ static __poll_t random_poll(struct file
+       return crng_ready() ? EPOLLIN | EPOLLRDNORM : EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
+ }
+-static ssize_t write_pool(struct iov_iter *iter)
++static ssize_t write_pool_user(struct iov_iter *iter)
+ {
+       u8 block[BLAKE2S_BLOCK_SIZE];
+       ssize_t ret = 0;
+@@ -1268,7 +1268,13 @@ static ssize_t write_pool(struct iov_ite
+               mix_pool_bytes(block, copied);
+               if (!iov_iter_count(iter) || copied != sizeof(block))
+                       break;
+-              cond_resched();
++
++              BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE % sizeof(block) != 0);
++              if (ret % PAGE_SIZE == 0) {
++                      if (signal_pending(current))
++                              break;
++                      cond_resched();
++              }
+       }
+       memzero_explicit(block, sizeof(block));
+@@ -1277,7 +1283,7 @@ static ssize_t write_pool(struct iov_ite
+ static ssize_t random_write_iter(struct kiocb *kiocb, struct iov_iter *iter)
+ {
+-      return write_pool(iter);
++      return write_pool_user(iter);
+ }
+ static ssize_t urandom_read_iter(struct kiocb *kiocb, struct iov_iter *iter)
+@@ -1344,7 +1350,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+               ret = import_single_range(WRITE, p, len, &iov, &iter);
+               if (unlikely(ret))
+                       return ret;
+-              ret = write_pool(&iter);
++              ret = write_pool_user(&iter);
+               if (unlikely(ret < 0))
+                       return ret;
+               /* Since we're crediting, enforce that it was all written into the pool. */
diff --git a/queue-5.17/random-cleanup-uuid-handling.patch b/queue-5.17/random-cleanup-uuid-handling.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8e5e132
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,93 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 24 Feb 2022 23:04:56 +0100
+Subject: random: cleanup UUID handling
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 64276a9939ff414f2f0db38036cf4e1a0a703394 upstream.
+
+Rather than hard coding various lengths, we can use the right constants.
+Strings should be `char *` while buffers should be `u8 *`. Rather than
+have a nonsensical and unused maxlength, just remove it. Finally, use
+snprintf instead of sprintf, just out of good hygiene.
+
+As well, remove the old comment about returning a binary UUID via the
+binary sysctl syscall. That syscall was removed from the kernel in 5.5,
+and actually, the "uuid_strategy" function and related infrastructure
+for even serving it via the binary sysctl syscall was removed with
+894d2491153a ("sysctl drivers: Remove dead binary sysctl support") back
+in 2.6.33.
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   29 +++++++++++++----------------
+ 1 file changed, 13 insertions(+), 16 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1661,22 +1661,25 @@ const struct file_operations urandom_fop
+ static int sysctl_random_min_urandom_seed = 60;
+ static int sysctl_random_write_wakeup_bits = POOL_MIN_BITS;
+ static int sysctl_poolsize = POOL_BITS;
+-static char sysctl_bootid[16];
++static u8 sysctl_bootid[UUID_SIZE];
+ /*
+  * This function is used to return both the bootid UUID, and random
+- * UUID.  The difference is in whether table->data is NULL; if it is,
++ * UUID. The difference is in whether table->data is NULL; if it is,
+  * then a new UUID is generated and returned to the user.
+- *
+- * If the user accesses this via the proc interface, the UUID will be
+- * returned as an ASCII string in the standard UUID format; if via the
+- * sysctl system call, as 16 bytes of binary data.
+  */
+ static int proc_do_uuid(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
+                       size_t *lenp, loff_t *ppos)
+ {
+-      struct ctl_table fake_table;
+-      unsigned char buf[64], tmp_uuid[16], *uuid;
++      u8 tmp_uuid[UUID_SIZE], *uuid;
++      char uuid_string[UUID_STRING_LEN + 1];
++      struct ctl_table fake_table = {
++              .data = uuid_string,
++              .maxlen = UUID_STRING_LEN
++      };
++
++      if (write)
++              return -EPERM;
+       uuid = table->data;
+       if (!uuid) {
+@@ -1691,12 +1694,8 @@ static int proc_do_uuid(struct ctl_table
+               spin_unlock(&bootid_spinlock);
+       }
+-      sprintf(buf, "%pU", uuid);
+-
+-      fake_table.data = buf;
+-      fake_table.maxlen = sizeof(buf);
+-
+-      return proc_dostring(&fake_table, write, buffer, lenp, ppos);
++      snprintf(uuid_string, sizeof(uuid_string), "%pU", uuid);
++      return proc_dostring(&fake_table, 0, buffer, lenp, ppos);
+ }
+ static struct ctl_table random_table[] = {
+@@ -1731,13 +1730,11 @@ static struct ctl_table random_table[] =
+       {
+               .procname       = "boot_id",
+               .data           = &sysctl_bootid,
+-              .maxlen         = 16,
+               .mode           = 0444,
+               .proc_handler   = proc_do_uuid,
+       },
+       {
+               .procname       = "uuid",
+-              .maxlen         = 16,
+               .mode           = 0444,
+               .proc_handler   = proc_do_uuid,
+       },
diff --git a/queue-5.17/random-clear-fast-pool-crng-and-batches-in-cpuhp-bring-up.patch b/queue-5.17/random-clear-fast-pool-crng-and-batches-in-cpuhp-bring-up.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d9dc721
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,217 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sun, 13 Feb 2022 22:48:04 +0100
+Subject: random: clear fast pool, crng, and batches in cpuhp bring up
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 3191dd5a1179ef0fad5a050a1702ae98b6251e8f upstream.
+
+For the irq randomness fast pool, rather than having to use expensive
+atomics, which were visibly the most expensive thing in the entire irq
+handler, simply take care of the extreme edge case of resetting count to
+zero in the cpuhp online handler, just after workqueues have been
+reenabled. This simplifies the code a bit and lets us use vanilla
+variables rather than atomics, and performance should be improved.
+
+As well, very early on when the CPU comes up, while interrupts are still
+disabled, we clear out the per-cpu crng and its batches, so that it
+always starts with fresh randomness.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Sultan Alsawaf <sultan@kerneltoast.com>
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Acked-by: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c      |   62 ++++++++++++++++++++++++++++++++++-----------
+ include/linux/cpuhotplug.h |    2 +
+ include/linux/random.h     |    5 +++
+ kernel/cpu.c               |   11 +++++++
+ 4 files changed, 65 insertions(+), 15 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -698,6 +698,25 @@ u32 get_random_u32(void)
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_u32);
++#ifdef CONFIG_SMP
++/*
++ * This function is called when the CPU is coming up, with entry
++ * CPUHP_RANDOM_PREPARE, which comes before CPUHP_WORKQUEUE_PREP.
++ */
++int random_prepare_cpu(unsigned int cpu)
++{
++      /*
++       * When the cpu comes back online, immediately invalidate both
++       * the per-cpu crng and all batches, so that we serve fresh
++       * randomness.
++       */
++      per_cpu_ptr(&crngs, cpu)->generation = ULONG_MAX;
++      per_cpu_ptr(&batched_entropy_u32, cpu)->position = UINT_MAX;
++      per_cpu_ptr(&batched_entropy_u64, cpu)->position = UINT_MAX;
++      return 0;
++}
++#endif
++
+ /**
+  * randomize_page - Generate a random, page aligned address
+  * @start:    The smallest acceptable address the caller will take.
+@@ -1183,7 +1202,7 @@ struct fast_pool {
+       };
+       struct work_struct mix;
+       unsigned long last;
+-      atomic_t count;
++      unsigned int count;
+       u16 reg_idx;
+ };
+@@ -1219,6 +1238,29 @@ static void fast_mix(u32 pool[4])
+ static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool, irq_randomness);
++#ifdef CONFIG_SMP
++/*
++ * This function is called when the CPU has just come online, with
++ * entry CPUHP_AP_RANDOM_ONLINE, just after CPUHP_AP_WORKQUEUE_ONLINE.
++ */
++int random_online_cpu(unsigned int cpu)
++{
++      /*
++       * During CPU shutdown and before CPU onlining, add_interrupt_
++       * randomness() may schedule mix_interrupt_randomness(), and
++       * set the MIX_INFLIGHT flag. However, because the worker can
++       * be scheduled on a different CPU during this period, that
++       * flag will never be cleared. For that reason, we zero out
++       * the flag here, which runs just after workqueues are onlined
++       * for the CPU again. This also has the effect of setting the
++       * irq randomness count to zero so that new accumulated irqs
++       * are fresh.
++       */
++      per_cpu_ptr(&irq_randomness, cpu)->count = 0;
++      return 0;
++}
++#endif
++
+ static u32 get_reg(struct fast_pool *f, struct pt_regs *regs)
+ {
+       u32 *ptr = (u32 *)regs;
+@@ -1243,15 +1285,6 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+       local_irq_disable();
+       if (fast_pool != this_cpu_ptr(&irq_randomness)) {
+               local_irq_enable();
+-              /*
+-               * If we are unlucky enough to have been moved to another CPU,
+-               * during CPU hotplug while the CPU was shutdown then we set
+-               * our count to zero atomically so that when the CPU comes
+-               * back online, it can enqueue work again. The _release here
+-               * pairs with the atomic_inc_return_acquire in
+-               * add_interrupt_randomness().
+-               */
+-              atomic_set_release(&fast_pool->count, 0);
+               return;
+       }
+@@ -1260,7 +1293,7 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+        * consistent view, before we reenable irqs again.
+        */
+       memcpy(pool, fast_pool->pool32, sizeof(pool));
+-      atomic_set(&fast_pool->count, 0);
++      fast_pool->count = 0;
+       fast_pool->last = jiffies;
+       local_irq_enable();
+@@ -1296,14 +1329,13 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       }
+       fast_mix(fast_pool->pool32);
+-      /* The _acquire here pairs with the atomic_set_release in mix_interrupt_randomness(). */
+-      new_count = (unsigned int)atomic_inc_return_acquire(&fast_pool->count);
++      new_count = ++fast_pool->count;
+       if (unlikely(crng_init == 0)) {
+               if (new_count >= 64 &&
+                   crng_pre_init_inject(fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32),
+                                        true, true) > 0) {
+-                      atomic_set(&fast_pool->count, 0);
++                      fast_pool->count = 0;
+                       fast_pool->last = now;
+                       if (spin_trylock(&input_pool.lock)) {
+                               _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32));
+@@ -1321,7 +1353,7 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       if (unlikely(!fast_pool->mix.func))
+               INIT_WORK(&fast_pool->mix, mix_interrupt_randomness);
+-      atomic_or(MIX_INFLIGHT, &fast_pool->count);
++      fast_pool->count |= MIX_INFLIGHT;
+       queue_work_on(raw_smp_processor_id(), system_highpri_wq, &fast_pool->mix);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_interrupt_randomness);
+--- a/include/linux/cpuhotplug.h
++++ b/include/linux/cpuhotplug.h
+@@ -100,6 +100,7 @@ enum cpuhp_state {
+       CPUHP_AP_ARM_CACHE_B15_RAC_DEAD,
+       CPUHP_PADATA_DEAD,
+       CPUHP_AP_DTPM_CPU_DEAD,
++      CPUHP_RANDOM_PREPARE,
+       CPUHP_WORKQUEUE_PREP,
+       CPUHP_POWER_NUMA_PREPARE,
+       CPUHP_HRTIMERS_PREPARE,
+@@ -240,6 +241,7 @@ enum cpuhp_state {
+       CPUHP_AP_PERF_CSKY_ONLINE,
+       CPUHP_AP_WATCHDOG_ONLINE,
+       CPUHP_AP_WORKQUEUE_ONLINE,
++      CPUHP_AP_RANDOM_ONLINE,
+       CPUHP_AP_RCUTREE_ONLINE,
+       CPUHP_AP_BASE_CACHEINFO_ONLINE,
+       CPUHP_AP_ONLINE_DYN,
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -156,4 +156,9 @@ static inline bool __init arch_get_rando
+ }
+ #endif
++#ifdef CONFIG_SMP
++extern int random_prepare_cpu(unsigned int cpu);
++extern int random_online_cpu(unsigned int cpu);
++#endif
++
+ #endif /* _LINUX_RANDOM_H */
+--- a/kernel/cpu.c
++++ b/kernel/cpu.c
+@@ -34,6 +34,7 @@
+ #include <linux/scs.h>
+ #include <linux/percpu-rwsem.h>
+ #include <linux/cpuset.h>
++#include <linux/random.h>
+ #include <trace/events/power.h>
+ #define CREATE_TRACE_POINTS
+@@ -1659,6 +1660,11 @@ static struct cpuhp_step cpuhp_hp_states
+               .startup.single         = perf_event_init_cpu,
+               .teardown.single        = perf_event_exit_cpu,
+       },
++      [CPUHP_RANDOM_PREPARE] = {
++              .name                   = "random:prepare",
++              .startup.single         = random_prepare_cpu,
++              .teardown.single        = NULL,
++      },
+       [CPUHP_WORKQUEUE_PREP] = {
+               .name                   = "workqueue:prepare",
+               .startup.single         = workqueue_prepare_cpu,
+@@ -1782,6 +1788,11 @@ static struct cpuhp_step cpuhp_hp_states
+               .startup.single         = workqueue_online_cpu,
+               .teardown.single        = workqueue_offline_cpu,
+       },
++      [CPUHP_AP_RANDOM_ONLINE] = {
++              .name                   = "random:online",
++              .startup.single         = random_online_cpu,
++              .teardown.single        = NULL,
++      },
+       [CPUHP_AP_RCUTREE_ONLINE] = {
+               .name                   = "RCU/tree:online",
+               .startup.single         = rcutree_online_cpu,
diff --git a/queue-5.17/random-convert-to-using-fops-read_iter.patch b/queue-5.17/random-convert-to-using-fops-read_iter.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..27477f4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,191 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
+Date: Thu, 19 May 2022 17:31:36 -0600
+Subject: random: convert to using fops->read_iter()
+
+From: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
+
+commit 1b388e7765f2eaa137cf5d92b47ef5925ad83ced upstream.
+
+This is a pre-requisite to wiring up splice() again for the random
+and urandom drivers. It also allows us to remove the INT_MAX check in
+getrandom(), because import_single_range() applies capping internally.
+
+Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
+[Jason: rewrote get_random_bytes_user() to simplify and also incorporate
+ additional suggestions from Al.]
+Cc: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   66 ++++++++++++++++++++++----------------------------
+ 1 file changed, 30 insertions(+), 36 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -52,6 +52,7 @@
+ #include <linux/uuid.h>
+ #include <linux/uaccess.h>
+ #include <linux/siphash.h>
++#include <linux/uio.h>
+ #include <crypto/chacha.h>
+ #include <crypto/blake2s.h>
+ #include <asm/processor.h>
+@@ -446,13 +447,13 @@ void get_random_bytes(void *buf, size_t
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes);
+-static ssize_t get_random_bytes_user(void __user *ubuf, size_t len)
++static ssize_t get_random_bytes_user(struct iov_iter *iter)
+ {
+-      size_t block_len, left, ret = 0;
+       u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
+-      u8 output[CHACHA_BLOCK_SIZE];
++      u8 block[CHACHA_BLOCK_SIZE];
++      size_t ret = 0, copied;
+-      if (!len)
++      if (unlikely(!iov_iter_count(iter)))
+               return 0;
+       /*
+@@ -466,30 +467,22 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+        * use chacha_state after, so we can simply return those bytes to
+        * the user directly.
+        */
+-      if (len <= CHACHA_KEY_SIZE) {
+-              ret = len - copy_to_user(ubuf, &chacha_state[4], len);
++      if (iov_iter_count(iter) <= CHACHA_KEY_SIZE) {
++              ret = copy_to_iter(&chacha_state[4], CHACHA_KEY_SIZE, iter);
+               goto out_zero_chacha;
+       }
+       for (;;) {
+-              chacha20_block(chacha_state, output);
++              chacha20_block(chacha_state, block);
+               if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
+                       ++chacha_state[13];
+-              block_len = min_t(size_t, len, CHACHA_BLOCK_SIZE);
+-              left = copy_to_user(ubuf, output, block_len);
+-              if (left) {
+-                      ret += block_len - left;
+-                      break;
+-              }
+-
+-              ubuf += block_len;
+-              ret += block_len;
+-              len -= block_len;
+-              if (!len)
++              copied = copy_to_iter(block, sizeof(block), iter);
++              ret += copied;
++              if (!iov_iter_count(iter) || copied != sizeof(block))
+                       break;
+-              BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE % CHACHA_BLOCK_SIZE != 0);
++              BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE % sizeof(block) != 0);
+               if (ret % PAGE_SIZE == 0) {
+                       if (signal_pending(current))
+                               break;
+@@ -497,7 +490,7 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+               }
+       }
+-      memzero_explicit(output, sizeof(output));
++      memzero_explicit(block, sizeof(block));
+ out_zero_chacha:
+       memzero_explicit(chacha_state, sizeof(chacha_state));
+       return ret ? ret : -EFAULT;
+@@ -1226,6 +1219,10 @@ static void __cold try_to_generate_entro
+ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *, ubuf, size_t, len, unsigned int, flags)
+ {
++      struct iov_iter iter;
++      struct iovec iov;
++      int ret;
++
+       if (flags & ~(GRND_NONBLOCK | GRND_RANDOM | GRND_INSECURE))
+               return -EINVAL;
+@@ -1236,19 +1233,18 @@ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *
+       if ((flags & (GRND_INSECURE | GRND_RANDOM)) == (GRND_INSECURE | GRND_RANDOM))
+               return -EINVAL;
+-      if (len > INT_MAX)
+-              len = INT_MAX;
+-
+       if (!crng_ready() && !(flags & GRND_INSECURE)) {
+-              int ret;
+-
+               if (flags & GRND_NONBLOCK)
+                       return -EAGAIN;
+               ret = wait_for_random_bytes();
+               if (unlikely(ret))
+                       return ret;
+       }
+-      return get_random_bytes_user(ubuf, len);
++
++      ret = import_single_range(READ, ubuf, len, &iov, &iter);
++      if (unlikely(ret))
++              return ret;
++      return get_random_bytes_user(&iter);
+ }
+ static __poll_t random_poll(struct file *file, poll_table *wait)
+@@ -1292,8 +1288,7 @@ static ssize_t random_write(struct file
+       return (ssize_t)len;
+ }
+-static ssize_t urandom_read(struct file *file, char __user *ubuf,
+-                          size_t len, loff_t *ppos)
++static ssize_t urandom_read_iter(struct kiocb *kiocb, struct iov_iter *iter)
+ {
+       static int maxwarn = 10;
+@@ -1302,23 +1297,22 @@ static ssize_t urandom_read(struct file
+                       ++urandom_warning.missed;
+               else if (ratelimit_disable || __ratelimit(&urandom_warning)) {
+                       --maxwarn;
+-                      pr_notice("%s: uninitialized urandom read (%zd bytes read)\n",
+-                                current->comm, len);
++                      pr_notice("%s: uninitialized urandom read (%zu bytes read)\n",
++                                current->comm, iov_iter_count(iter));
+               }
+       }
+-      return get_random_bytes_user(ubuf, len);
++      return get_random_bytes_user(iter);
+ }
+-static ssize_t random_read(struct file *file, char __user *ubuf,
+-                         size_t len, loff_t *ppos)
++static ssize_t random_read_iter(struct kiocb *kiocb, struct iov_iter *iter)
+ {
+       int ret;
+       ret = wait_for_random_bytes();
+       if (ret != 0)
+               return ret;
+-      return get_random_bytes_user(ubuf, len);
++      return get_random_bytes_user(iter);
+ }
+ static long random_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd, unsigned long arg)
+@@ -1380,7 +1374,7 @@ static int random_fasync(int fd, struct
+ }
+ const struct file_operations random_fops = {
+-      .read = random_read,
++      .read_iter = random_read_iter,
+       .write = random_write,
+       .poll = random_poll,
+       .unlocked_ioctl = random_ioctl,
+@@ -1390,7 +1384,7 @@ const struct file_operations random_fops
+ };
+ const struct file_operations urandom_fops = {
+-      .read = urandom_read,
++      .read_iter = urandom_read_iter,
+       .write = random_write,
+       .unlocked_ioctl = random_ioctl,
+       .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
diff --git a/queue-5.17/random-convert-to-using-fops-write_iter.patch b/queue-5.17/random-convert-to-using-fops-write_iter.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5483716
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,148 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:11 PM CEST 2022
+From: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
+Date: Thu, 19 May 2022 17:43:15 -0600
+Subject: random: convert to using fops->write_iter()
+
+From: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
+
+commit 22b0a222af4df8ee9bb8e07013ab44da9511b047 upstream.
+
+Now that the read side has been converted to fix a regression with
+splice, convert the write side as well to have some symmetry in the
+interface used (and help deprecate ->write()).
+
+Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
+[Jason: cleaned up random_ioctl a bit, require full writes in
+ RNDADDENTROPY since it's crediting entropy, simplify control flow of
+ write_pool(), and incorporate suggestions from Al.]
+Cc: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   67 ++++++++++++++++++++++++++------------------------
+ 1 file changed, 35 insertions(+), 32 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1253,39 +1253,31 @@ static __poll_t random_poll(struct file
+       return crng_ready() ? EPOLLIN | EPOLLRDNORM : EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
+ }
+-static int write_pool(const char __user *ubuf, size_t len)
++static ssize_t write_pool(struct iov_iter *iter)
+ {
+-      size_t block_len;
+-      int ret = 0;
+       u8 block[BLAKE2S_BLOCK_SIZE];
++      ssize_t ret = 0;
++      size_t copied;
+-      while (len) {
+-              block_len = min(len, sizeof(block));
+-              if (copy_from_user(block, ubuf, block_len)) {
+-                      ret = -EFAULT;
+-                      goto out;
+-              }
+-              len -= block_len;
+-              ubuf += block_len;
+-              mix_pool_bytes(block, block_len);
++      if (unlikely(!iov_iter_count(iter)))
++              return 0;
++
++      for (;;) {
++              copied = copy_from_iter(block, sizeof(block), iter);
++              ret += copied;
++              mix_pool_bytes(block, copied);
++              if (!iov_iter_count(iter) || copied != sizeof(block))
++                      break;
+               cond_resched();
+       }
+-out:
+       memzero_explicit(block, sizeof(block));
+-      return ret;
++      return ret ? ret : -EFAULT;
+ }
+-static ssize_t random_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
+-                          size_t len, loff_t *ppos)
++static ssize_t random_write_iter(struct kiocb *kiocb, struct iov_iter *iter)
+ {
+-      int ret;
+-
+-      ret = write_pool(ubuf, len);
+-      if (ret)
+-              return ret;
+-
+-      return (ssize_t)len;
++      return write_pool(iter);
+ }
+ static ssize_t urandom_read_iter(struct kiocb *kiocb, struct iov_iter *iter)
+@@ -1317,9 +1309,8 @@ static ssize_t random_read_iter(struct k
+ static long random_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd, unsigned long arg)
+ {
+-      int size, ent_count;
+       int __user *p = (int __user *)arg;
+-      int retval;
++      int ent_count;
+       switch (cmd) {
+       case RNDGETENTCNT:
+@@ -1336,20 +1327,32 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+                       return -EINVAL;
+               credit_init_bits(ent_count);
+               return 0;
+-      case RNDADDENTROPY:
++      case RNDADDENTROPY: {
++              struct iov_iter iter;
++              struct iovec iov;
++              ssize_t ret;
++              int len;
++
+               if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
+                       return -EPERM;
+               if (get_user(ent_count, p++))
+                       return -EFAULT;
+               if (ent_count < 0)
+                       return -EINVAL;
+-              if (get_user(size, p++))
++              if (get_user(len, p++))
++                      return -EFAULT;
++              ret = import_single_range(WRITE, p, len, &iov, &iter);
++              if (unlikely(ret))
++                      return ret;
++              ret = write_pool(&iter);
++              if (unlikely(ret < 0))
++                      return ret;
++              /* Since we're crediting, enforce that it was all written into the pool. */
++              if (unlikely(ret != len))
+                       return -EFAULT;
+-              retval = write_pool((const char __user *)p, size);
+-              if (retval < 0)
+-                      return retval;
+               credit_init_bits(ent_count);
+               return 0;
++      }
+       case RNDZAPENTCNT:
+       case RNDCLEARPOOL:
+               /* No longer has any effect. */
+@@ -1375,7 +1378,7 @@ static int random_fasync(int fd, struct
+ const struct file_operations random_fops = {
+       .read_iter = random_read_iter,
+-      .write = random_write,
++      .write_iter = random_write_iter,
+       .poll = random_poll,
+       .unlocked_ioctl = random_ioctl,
+       .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
+@@ -1385,7 +1388,7 @@ const struct file_operations random_fops
+ const struct file_operations urandom_fops = {
+       .read_iter = urandom_read_iter,
+-      .write = random_write,
++      .write_iter = random_write_iter,
+       .unlocked_ioctl = random_ioctl,
+       .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
+       .fasync = random_fasync,
diff --git a/queue-5.17/random-credit-architectural-init-the-exact-amount.patch b/queue-5.17/random-credit-architectural-init-the-exact-amount.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..92b63bc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,61 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 12 May 2022 15:32:26 +0200
+Subject: random: credit architectural init the exact amount
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 12e45a2a6308105469968951e6d563e8f4fea187 upstream.
+
+RDRAND and RDSEED can fail sometimes, which is fine. We currently
+initialize the RNG with 512 bits of RDRAND/RDSEED. We only need 256 bits
+of those to succeed in order to initialize the RNG. Instead of the
+current "all or nothing" approach, actually credit these contributions
+the amount that is actually contributed.
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   12 ++++++------
+ 1 file changed, 6 insertions(+), 6 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -894,9 +894,8 @@ early_param("random.trust_bootloader", p
+  */
+ int __init random_init(const char *command_line)
+ {
+-      size_t i;
+       ktime_t now = ktime_get_real();
+-      bool arch_init = true;
++      unsigned int i, arch_bytes;
+       unsigned long rv;
+ #if defined(LATENT_ENTROPY_PLUGIN)
+@@ -904,11 +903,12 @@ int __init random_init(const char *comma
+       _mix_pool_bytes(compiletime_seed, sizeof(compiletime_seed));
+ #endif
+-      for (i = 0; i < BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i += sizeof(rv)) {
++      for (i = 0, arch_bytes = BLAKE2S_BLOCK_SIZE;
++           i < BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i += sizeof(rv)) {
+               if (!arch_get_random_seed_long_early(&rv) &&
+                   !arch_get_random_long_early(&rv)) {
+                       rv = random_get_entropy();
+-                      arch_init = false;
++                      arch_bytes -= sizeof(rv);
+               }
+               _mix_pool_bytes(&rv, sizeof(rv));
+       }
+@@ -919,8 +919,8 @@ int __init random_init(const char *comma
+       if (crng_ready())
+               crng_reseed();
+-      else if (arch_init && trust_cpu)
+-              credit_init_bits(BLAKE2S_BLOCK_SIZE * 8);
++      else if (trust_cpu)
++              credit_init_bits(arch_bytes * 8);
+       return 0;
+ }
diff --git a/queue-5.17/random-defer-fast-pool-mixing-to-worker.patch b/queue-5.17/random-defer-fast-pool-mixing-to-worker.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..55b79f8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,157 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 4 Feb 2022 16:15:46 +0100
+Subject: random: defer fast pool mixing to worker
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 58340f8e952b613e0ead0bed58b97b05bf4743c5 upstream.
+
+On PREEMPT_RT, it's problematic to take spinlocks from hard irq
+handlers. We can fix this by deferring to a workqueue the dumping of
+the fast pool into the input pool.
+
+We accomplish this with some careful rules on fast_pool->count:
+
+  - When it's incremented to >= 64, we schedule the work.
+  - If the top bit is set, we never schedule the work, even if >= 64.
+  - The worker is responsible for setting it back to 0 when it's done.
+
+There are two small issues around using workqueues for this purpose that
+we work around.
+
+The first issue is that mix_interrupt_randomness() might be migrated to
+another CPU during CPU hotplug. This issue is rectified by checking that
+it hasn't been migrated (after disabling irqs). If it has been migrated,
+then we set the count to zero, so that when the CPU comes online again,
+it can requeue the work. As part of this, we switch to using an
+atomic_t, so that the increment in the irq handler doesn't wipe out the
+zeroing if the CPU comes back online while this worker is running.
+
+The second issue is that, though relatively minor in effect, we probably
+want to make sure we get a consistent view of the pool onto the stack,
+in case it's interrupted by an irq while reading. To do this, we don't
+reenable irqs until after the copy. There are only 18 instructions
+between the cli and sti, so this is a pretty tiny window.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Jonathan Neuschäfer <j.neuschaefer@gmx.net>
+Acked-by: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
+Reviewed-by: Sultan Alsawaf <sultan@kerneltoast.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   63 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++------------
+ 1 file changed, 49 insertions(+), 14 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1178,9 +1178,10 @@ struct fast_pool {
+               u32 pool32[4];
+               u64 pool64[2];
+       };
++      struct work_struct mix;
+       unsigned long last;
++      atomic_t count;
+       u16 reg_idx;
+-      u8 count;
+ };
+ /*
+@@ -1230,12 +1231,49 @@ static u32 get_reg(struct fast_pool *f,
+       return *ptr;
+ }
++static void mix_interrupt_randomness(struct work_struct *work)
++{
++      struct fast_pool *fast_pool = container_of(work, struct fast_pool, mix);
++      u32 pool[4];
++
++      /* Check to see if we're running on the wrong CPU due to hotplug. */
++      local_irq_disable();
++      if (fast_pool != this_cpu_ptr(&irq_randomness)) {
++              local_irq_enable();
++              /*
++               * If we are unlucky enough to have been moved to another CPU,
++               * during CPU hotplug while the CPU was shutdown then we set
++               * our count to zero atomically so that when the CPU comes
++               * back online, it can enqueue work again. The _release here
++               * pairs with the atomic_inc_return_acquire in
++               * add_interrupt_randomness().
++               */
++              atomic_set_release(&fast_pool->count, 0);
++              return;
++      }
++
++      /*
++       * Copy the pool to the stack so that the mixer always has a
++       * consistent view, before we reenable irqs again.
++       */
++      memcpy(pool, fast_pool->pool32, sizeof(pool));
++      atomic_set(&fast_pool->count, 0);
++      fast_pool->last = jiffies;
++      local_irq_enable();
++
++      mix_pool_bytes(pool, sizeof(pool));
++      credit_entropy_bits(1);
++      memzero_explicit(pool, sizeof(pool));
++}
++
+ void add_interrupt_randomness(int irq)
+ {
++      enum { MIX_INFLIGHT = 1U << 31 };
+       struct fast_pool *fast_pool = this_cpu_ptr(&irq_randomness);
+       struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
+       unsigned long now = jiffies;
+       cycles_t cycles = random_get_entropy();
++      unsigned int new_count;
+       if (cycles == 0)
+               cycles = get_reg(fast_pool, regs);
+@@ -1255,12 +1293,13 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       }
+       fast_mix(fast_pool->pool32);
+-      ++fast_pool->count;
++      /* The _acquire here pairs with the atomic_set_release in mix_interrupt_randomness(). */
++      new_count = (unsigned int)atomic_inc_return_acquire(&fast_pool->count);
+       if (unlikely(crng_init == 0)) {
+-              if (fast_pool->count >= 64 &&
++              if (new_count >= 64 &&
+                   crng_fast_load(fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32)) > 0) {
+-                      fast_pool->count = 0;
++                      atomic_set(&fast_pool->count, 0);
+                       fast_pool->last = now;
+                       if (spin_trylock(&input_pool.lock)) {
+                               _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32));
+@@ -1270,20 +1309,16 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+               return;
+       }
+-      if ((fast_pool->count < 64) && !time_after(now, fast_pool->last + HZ))
++      if (new_count & MIX_INFLIGHT)
+               return;
+-      if (!spin_trylock(&input_pool.lock))
++      if (new_count < 64 && !time_after(now, fast_pool->last + HZ))
+               return;
+-      fast_pool->last = now;
+-      _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32));
+-      spin_unlock(&input_pool.lock);
+-
+-      fast_pool->count = 0;
+-
+-      /* Award one bit for the contents of the fast pool. */
+-      credit_entropy_bits(1);
++      if (unlikely(!fast_pool->mix.func))
++              INIT_WORK(&fast_pool->mix, mix_interrupt_randomness);
++      atomic_or(MIX_INFLIGHT, &fast_pool->count);
++      queue_work_on(raw_smp_processor_id(), system_highpri_wq, &fast_pool->mix);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_interrupt_randomness);
diff --git a/queue-5.17/random-deobfuscate-irq-u32-u64-contributions.patch b/queue-5.17/random-deobfuscate-irq-u32-u64-contributions.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..30e6138
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,123 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 10 Feb 2022 17:01:27 +0100
+Subject: random: deobfuscate irq u32/u64 contributions
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit b2f408fe403800c91a49f6589d95b6759ce1b30b upstream.
+
+In the irq handler, we fill out 16 bytes differently on 32-bit and
+64-bit platforms, and for 32-bit vs 64-bit cycle counters, which doesn't
+always correspond with the bitness of the platform. Whether or not you
+like this strangeness, it is a matter of fact.  But it might not be a
+fact you well realized until now, because the code that loaded the irq
+info into 4 32-bit words was quite confusing.  Instead, this commit
+makes everything explicit by having separate (compile-time) branches for
+32-bit and 64-bit types.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   49 ++++++++++++++++++++++++++++---------------------
+ 1 file changed, 28 insertions(+), 21 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -283,7 +283,10 @@ static void mix_pool_bytes(const void *i
+ }
+ struct fast_pool {
+-      u32 pool[4];
++      union {
++              u32 pool32[4];
++              u64 pool64[2];
++      };
+       unsigned long last;
+       u16 reg_idx;
+       u8 count;
+@@ -294,10 +297,10 @@ struct fast_pool {
+  * collector.  It's hardcoded for an 128 bit pool and assumes that any
+  * locks that might be needed are taken by the caller.
+  */
+-static void fast_mix(struct fast_pool *f)
++static void fast_mix(u32 pool[4])
+ {
+-      u32 a = f->pool[0],     b = f->pool[1];
+-      u32 c = f->pool[2],     d = f->pool[3];
++      u32 a = pool[0],        b = pool[1];
++      u32 c = pool[2],        d = pool[3];
+       a += b;                 c += d;
+       b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
+@@ -315,9 +318,8 @@ static void fast_mix(struct fast_pool *f
+       b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
+       d ^= a;                 b ^= c;
+-      f->pool[0] = a;  f->pool[1] = b;
+-      f->pool[2] = c;  f->pool[3] = d;
+-      f->count++;
++      pool[0] = a;  pool[1] = b;
++      pool[2] = c;  pool[3] = d;
+ }
+ static void process_random_ready_list(void)
+@@ -784,29 +786,34 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
+       unsigned long now = jiffies;
+       cycles_t cycles = random_get_entropy();
+-      u32 c_high, j_high;
+-      u64 ip;
+       if (cycles == 0)
+               cycles = get_reg(fast_pool, regs);
+-      c_high = (sizeof(cycles) > 4) ? cycles >> 32 : 0;
+-      j_high = (sizeof(now) > 4) ? now >> 32 : 0;
+-      fast_pool->pool[0] ^= cycles ^ j_high ^ irq;
+-      fast_pool->pool[1] ^= now ^ c_high;
+-      ip = regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
+-      fast_pool->pool[2] ^= ip;
+-      fast_pool->pool[3] ^=
+-              (sizeof(ip) > 4) ? ip >> 32 : get_reg(fast_pool, regs);
+-      fast_mix(fast_pool);
++      if (sizeof(cycles) == 8)
++              fast_pool->pool64[0] ^= cycles ^ rol64(now, 32) ^ irq;
++      else {
++              fast_pool->pool32[0] ^= cycles ^ irq;
++              fast_pool->pool32[1] ^= now;
++      }
++
++      if (sizeof(unsigned long) == 8)
++              fast_pool->pool64[1] ^= regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
++      else {
++              fast_pool->pool32[2] ^= regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
++              fast_pool->pool32[3] ^= get_reg(fast_pool, regs);
++      }
++
++      fast_mix(fast_pool->pool32);
++      ++fast_pool->count;
+       if (unlikely(crng_init == 0)) {
+               if (fast_pool->count >= 64 &&
+-                  crng_fast_load(fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool)) > 0) {
++                  crng_fast_load(fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32)) > 0) {
+                       fast_pool->count = 0;
+                       fast_pool->last = now;
+                       if (spin_trylock(&input_pool.lock)) {
+-                              _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool));
++                              _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32));
+                               spin_unlock(&input_pool.lock);
+                       }
+               }
+@@ -820,7 +827,7 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+               return;
+       fast_pool->last = now;
+-      _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool));
++      _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32));
+       spin_unlock(&input_pool.lock);
+       fast_pool->count = 0;
diff --git a/queue-5.17/random-do-crng-pre-init-loading-in-worker-rather-than-irq.patch b/queue-5.17/random-do-crng-pre-init-loading-in-worker-rather-than-irq.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8ade518
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,165 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sun, 13 Feb 2022 18:25:07 +0100
+Subject: random: do crng pre-init loading in worker rather than irq
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit c2a7de4feb6e09f23af7accc0f882a8fa92e7ae5 upstream.
+
+Taking spinlocks from IRQ context is generally problematic for
+PREEMPT_RT. That is, in part, why we take trylocks instead. However, a
+spin_try_lock() is also problematic since another spin_lock() invocation
+can potentially PI-boost the wrong task, as the spin_try_lock() is
+invoked from an IRQ-context, so the task on CPU (random task or idle) is
+not the actual owner.
+
+Additionally, by deferring the crng pre-init loading to the worker, we
+can use the cryptographic hash function rather than xor, which is
+perhaps a meaningful difference when considering this data has only been
+through the relatively weak fast_mix() function.
+
+The biggest downside of this approach is that the pre-init loading is
+now deferred until later, which means things that need random numbers
+after interrupts are enabled, but before workqueues are running -- or
+before this particular worker manages to run -- are going to get into
+trouble. Hopefully in the real world, this window is rather small,
+especially since this code won't run until 64 interrupts had occurred.
+
+Cc: Sultan Alsawaf <sultan@kerneltoast.com>
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
+Cc: Eric Biggers <ebiggers@kernel.org>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Acked-by: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   65 ++++++++++++++------------------------------------
+ 1 file changed, 19 insertions(+), 46 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -443,10 +443,6 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+  * boot time when it's better to have something there rather than
+  * nothing.
+  *
+- * There are two paths, a slow one and a fast one. The slow one
+- * hashes the input along with the current key. The fast one simply
+- * xors it in, and should only be used from interrupt context.
+- *
+  * If account is set, then the crng_init_cnt counter is incremented.
+  * This shouldn't be set by functions like add_device_randomness(),
+  * where we can't trust the buffer passed to it is guaranteed to be
+@@ -455,19 +451,15 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+  * Returns the number of bytes processed from input, which is bounded
+  * by CRNG_INIT_CNT_THRESH if account is true.
+  */
+-static size_t crng_pre_init_inject(const void *input, size_t len,
+-                                 bool fast, bool account)
++static size_t crng_pre_init_inject(const void *input, size_t len, bool account)
+ {
+       static int crng_init_cnt = 0;
++      struct blake2s_state hash;
+       unsigned long flags;
+-      if (fast) {
+-              if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
+-                      return 0;
+-      } else {
+-              spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+-      }
++      blake2s_init(&hash, sizeof(base_crng.key));
++      spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+       if (crng_init != 0) {
+               spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+               return 0;
+@@ -476,21 +468,9 @@ static size_t crng_pre_init_inject(const
+       if (account)
+               len = min_t(size_t, len, CRNG_INIT_CNT_THRESH - crng_init_cnt);
+-      if (fast) {
+-              const u8 *src = input;
+-              size_t i;
+-
+-              for (i = 0; i < len; ++i)
+-                      base_crng.key[(crng_init_cnt + i) %
+-                                    sizeof(base_crng.key)] ^= src[i];
+-      } else {
+-              struct blake2s_state hash;
+-
+-              blake2s_init(&hash, sizeof(base_crng.key));
+-              blake2s_update(&hash, base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+-              blake2s_update(&hash, input, len);
+-              blake2s_final(&hash, base_crng.key);
+-      }
++      blake2s_update(&hash, base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
++      blake2s_update(&hash, input, len);
++      blake2s_final(&hash, base_crng.key);
+       if (account) {
+               crng_init_cnt += len;
+@@ -1034,7 +1014,7 @@ void add_device_randomness(const void *b
+       unsigned long flags, now = jiffies;
+       if (crng_init == 0 && size)
+-              crng_pre_init_inject(buf, size, false, false);
++              crng_pre_init_inject(buf, size, false);
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+       _mix_pool_bytes(&cycles, sizeof(cycles));
+@@ -1155,7 +1135,7 @@ void add_hwgenerator_randomness(const vo
+                               size_t entropy)
+ {
+       if (unlikely(crng_init == 0)) {
+-              size_t ret = crng_pre_init_inject(buffer, count, false, true);
++              size_t ret = crng_pre_init_inject(buffer, count, true);
+               mix_pool_bytes(buffer, ret);
+               count -= ret;
+               buffer += ret;
+@@ -1295,8 +1275,14 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+       fast_pool->last = jiffies;
+       local_irq_enable();
+-      mix_pool_bytes(pool, sizeof(pool));
+-      credit_entropy_bits(1);
++      if (unlikely(crng_init == 0)) {
++              crng_pre_init_inject(pool, sizeof(pool), true);
++              mix_pool_bytes(pool, sizeof(pool));
++      } else {
++              mix_pool_bytes(pool, sizeof(pool));
++              credit_entropy_bits(1);
++      }
++
+       memzero_explicit(pool, sizeof(pool));
+ }
+@@ -1329,24 +1315,11 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       fast_mix(fast_pool->pool32);
+       new_count = ++fast_pool->count;
+-      if (unlikely(crng_init == 0)) {
+-              if (new_count >= 64 &&
+-                  crng_pre_init_inject(fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32),
+-                                       true, true) > 0) {
+-                      fast_pool->count = 0;
+-                      fast_pool->last = now;
+-                      if (spin_trylock(&input_pool.lock)) {
+-                              _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32));
+-                              spin_unlock(&input_pool.lock);
+-                      }
+-              }
+-              return;
+-      }
+-
+       if (new_count & MIX_INFLIGHT)
+               return;
+-      if (new_count < 64 && !time_after(now, fast_pool->last + HZ))
++      if (new_count < 64 && (!time_after(now, fast_pool->last + HZ) ||
++                             unlikely(crng_init == 0)))
+               return;
+       if (unlikely(!fast_pool->mix.func))
diff --git a/queue-5.17/random-do-not-allow-user-to-keep-crng-key-around-on-stack.patch b/queue-5.17/random-do-not-allow-user-to-keep-crng-key-around-on-stack.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..090c3e5
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,98 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 5 Apr 2022 16:40:51 +0200
+Subject: random: do not allow user to keep crng key around on stack
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit aba120cc101788544aa3e2c30c8da88513892350 upstream.
+
+The fast key erasure RNG design relies on the key that's used to be used
+and then discarded. We do this, making judicious use of
+memzero_explicit().  However, reads to /dev/urandom and calls to
+getrandom() involve a copy_to_user(), and userspace can use FUSE or
+userfaultfd, or make a massive call, dynamically remap memory addresses
+as it goes, and set the process priority to idle, in order to keep a
+kernel stack alive indefinitely. By probing
+/proc/sys/kernel/random/entropy_avail to learn when the crng key is
+refreshed, a malicious userspace could mount this attack every 5 minutes
+thereafter, breaking the crng's forward secrecy.
+
+In order to fix this, we just overwrite the stack's key with the first
+32 bytes of the "free" fast key erasure output. If we're returning <= 32
+bytes to the user, then we can still return those bytes directly, so
+that short reads don't become slower. And for long reads, the difference
+is hopefully lost in the amortization, so it doesn't change much, with
+that amortization helping variously for medium reads.
+
+We don't need to do this for get_random_bytes() and the various
+kernel-space callers, and later, if we ever switch to always batching,
+this won't be necessary either, so there's no need to change the API of
+these functions.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Jann Horn <jannh@google.com>
+Fixes: c92e040d575a ("random: add backtracking protection to the CRNG")
+Fixes: 186873c549df ("random: use simpler fast key erasure flow on per-cpu keys")
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   35 +++++++++++++++++++++++------------
+ 1 file changed, 23 insertions(+), 12 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -532,19 +532,29 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+       if (!nbytes)
+               return 0;
+-      len = min_t(size_t, 32, nbytes);
+-      crng_make_state(chacha_state, output, len);
+-
+-      if (copy_to_user(buf, output, len))
+-              return -EFAULT;
+-      nbytes -= len;
+-      buf += len;
+-      ret += len;
++      /*
++       * Immediately overwrite the ChaCha key at index 4 with random
++       * bytes, in case userspace causes copy_to_user() below to sleep
++       * forever, so that we still retain forward secrecy in that case.
++       */
++      crng_make_state(chacha_state, (u8 *)&chacha_state[4], CHACHA_KEY_SIZE);
++      /*
++       * However, if we're doing a read of len <= 32, we don't need to
++       * use chacha_state after, so we can simply return those bytes to
++       * the user directly.
++       */
++      if (nbytes <= CHACHA_KEY_SIZE) {
++              ret = copy_to_user(buf, &chacha_state[4], nbytes) ? -EFAULT : nbytes;
++              goto out_zero_chacha;
++      }
+-      while (nbytes) {
++      do {
+               if (large_request && need_resched()) {
+-                      if (signal_pending(current))
++                      if (signal_pending(current)) {
++                              if (!ret)
++                                      ret = -ERESTARTSYS;
+                               break;
++                      }
+                       schedule();
+               }
+@@ -561,10 +571,11 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+               nbytes -= len;
+               buf += len;
+               ret += len;
+-      }
++      } while (nbytes);
+-      memzero_explicit(chacha_state, sizeof(chacha_state));
+       memzero_explicit(output, sizeof(output));
++out_zero_chacha:
++      memzero_explicit(chacha_state, sizeof(chacha_state));
+       return ret;
+ }
diff --git a/queue-5.17/random-do-not-pretend-to-handle-premature-next-security-model.patch b/queue-5.17/random-do-not-pretend-to-handle-premature-next-security-model.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..61e38e7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,455 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 30 Apr 2022 22:03:29 +0200
+Subject: random: do not pretend to handle premature next security model
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit e85c0fc1d94c52483a603651748d4c76d6aa1c6b upstream.
+
+Per the thread linked below, "premature next" is not considered to be a
+realistic threat model, and leads to more serious security problems.
+
+"Premature next" is the scenario in which:
+
+- Attacker compromises the current state of a fully initialized RNG via
+  some kind of infoleak.
+- New bits of entropy are added directly to the key used to generate the
+  /dev/urandom stream, without any buffering or pooling.
+- Attacker then, somehow having read access to /dev/urandom, samples RNG
+  output and brute forces the individual new bits that were added.
+- Result: the RNG never "recovers" from the initial compromise, a
+  so-called violation of what academics term "post-compromise security".
+
+The usual solutions to this involve some form of delaying when entropy
+gets mixed into the crng. With Fortuna, this involves multiple input
+buckets. With what the Linux RNG was trying to do prior, this involves
+entropy estimation.
+
+However, by delaying when entropy gets mixed in, it also means that RNG
+compromises are extremely dangerous during the window of time before
+the RNG has gathered enough entropy, during which time nonces may become
+predictable (or repeated), ephemeral keys may not be secret, and so
+forth. Moreover, it's unclear how realistic "premature next" is from an
+attack perspective, if these attacks even make sense in practice.
+
+Put together -- and discussed in more detail in the thread below --
+these constitute grounds for just doing away with the current code that
+pretends to handle premature next. I say "pretends" because it wasn't
+doing an especially great job at it either; should we change our mind
+about this direction, we would probably implement Fortuna to "fix" the
+"problem", in which case, removing the pretend solution still makes
+sense.
+
+This also reduces the crng reseed period from 5 minutes down to 1
+minute. The rationale from the thread might lead us toward reducing that
+even further in the future (or even eliminating it), but that remains a
+topic of a future commit.
+
+At a high level, this patch changes semantics from:
+
+    Before: Seed for the first time after 256 "bits" of estimated
+    entropy have been accumulated since the system booted. Thereafter,
+    reseed once every five minutes, but only if 256 new "bits" have been
+    accumulated since the last reseeding.
+
+    After: Seed for the first time after 256 "bits" of estimated entropy
+    have been accumulated since the system booted. Thereafter, reseed
+    once every minute.
+
+Most of this patch is renaming and removing: POOL_MIN_BITS becomes
+POOL_INIT_BITS, credit_entropy_bits() becomes credit_init_bits(),
+crng_reseed() loses its "force" parameter since it's now always true,
+the drain_entropy() function no longer has any use so it's removed,
+entropy estimation is skipped if we've already init'd, the various
+notifiers for "low on entropy" are now only active prior to init, and
+finally, some documentation comments are cleaned up here and there.
+
+Link: https://lore.kernel.org/lkml/YmlMGx6+uigkGiZ0@zx2c4.com/
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Nadia Heninger <nadiah@cs.ucsd.edu>
+Cc: Tom Ristenpart <ristenpart@cornell.edu>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  174 +++++++++++++++++---------------------------------
+ 1 file changed, 62 insertions(+), 112 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -15,14 +15,12 @@
+  *   - Sysctl interface.
+  *
+  * The high level overview is that there is one input pool, into which
+- * various pieces of data are hashed. Some of that data is then "credited" as
+- * having a certain number of bits of entropy. When enough bits of entropy are
+- * available, the hash is finalized and handed as a key to a stream cipher that
+- * expands it indefinitely for various consumers. This key is periodically
+- * refreshed as the various entropy collectors, described below, add data to the
+- * input pool and credit it. There is currently no Fortuna-like scheduler
+- * involved, which can lead to malicious entropy sources causing a premature
+- * reseed, and the entropy estimates are, at best, conservative guesses.
++ * various pieces of data are hashed. Prior to initialization, some of that
++ * data is then "credited" as having a certain number of bits of entropy.
++ * When enough bits of entropy are available, the hash is finalized and
++ * handed as a key to a stream cipher that expands it indefinitely for
++ * various consumers. This key is periodically refreshed as the various
++ * entropy collectors, described below, add data to the input pool.
+  */
+ #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
+@@ -231,7 +229,10 @@ static void _warn_unseeded_randomness(co
+  *
+  *********************************************************************/
+-enum { CRNG_RESEED_INTERVAL = 300 * HZ };
++enum {
++      CRNG_RESEED_START_INTERVAL = HZ,
++      CRNG_RESEED_INTERVAL = 60 * HZ
++};
+ static struct {
+       u8 key[CHACHA_KEY_SIZE] __aligned(__alignof__(long));
+@@ -253,16 +254,10 @@ static DEFINE_PER_CPU(struct crng, crngs
+       .lock = INIT_LOCAL_LOCK(crngs.lock),
+ };
+-/* Used by crng_reseed() to extract a new seed from the input pool. */
+-static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+-/* Used by crng_make_state() to extract a new seed when crng_init==0. */
++/* Used by crng_reseed() and crng_make_state() to extract a new seed from the input pool. */
+ static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+-/*
+- * This extracts a new crng key from the input pool, but only if there is a
+- * sufficient amount of entropy available, in order to mitigate bruteforcing
+- * of newly added bits.
+- */
++/* This extracts a new crng key from the input pool. */
+ static void crng_reseed(void)
+ {
+       unsigned long flags;
+@@ -270,9 +265,7 @@ static void crng_reseed(void)
+       u8 key[CHACHA_KEY_SIZE];
+       bool finalize_init = false;
+-      /* Only reseed if we can, to prevent brute forcing a small amount of new bits. */
+-      if (!drain_entropy(key, sizeof(key)))
+-              return;
++      extract_entropy(key, sizeof(key));
+       /*
+        * We copy the new key into the base_crng, overwriting the old one,
+@@ -344,10 +337,10 @@ static void crng_fast_key_erasure(u8 key
+ }
+ /*
+- * Return whether the crng seed is considered to be sufficiently
+- * old that a reseeding might be attempted. This happens if the last
+- * reseeding was CRNG_RESEED_INTERVAL ago, or during early boot, at
+- * an interval proportional to the uptime.
++ * Return whether the crng seed is considered to be sufficiently old
++ * that a reseeding is needed. This happens if the last reseeding
++ * was CRNG_RESEED_INTERVAL ago, or during early boot, at an interval
++ * proportional to the uptime.
+  */
+ static bool crng_has_old_seed(void)
+ {
+@@ -359,7 +352,7 @@ static bool crng_has_old_seed(void)
+               if (uptime >= CRNG_RESEED_INTERVAL / HZ * 2)
+                       WRITE_ONCE(early_boot, false);
+               else
+-                      interval = max_t(unsigned int, 5 * HZ,
++                      interval = max_t(unsigned int, CRNG_RESEED_START_INTERVAL,
+                                        (unsigned int)uptime / 2 * HZ);
+       }
+       return time_after(jiffies, READ_ONCE(base_crng.birth) + interval);
+@@ -401,8 +394,8 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+       }
+       /*
+-       * If the base_crng is old enough, we try to reseed, which in turn
+-       * bumps the generation counter that we check below.
++       * If the base_crng is old enough, we reseed, which in turn bumps the
++       * generation counter that we check below.
+        */
+       if (unlikely(crng_has_old_seed()))
+               crng_reseed();
+@@ -734,30 +727,24 @@ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes_arch);
+  *
+  * After which, if added entropy should be credited:
+  *
+- *     static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
++ *     static void credit_init_bits(size_t nbits)
+  *
+- * Finally, extract entropy via these two, with the latter one
+- * setting the entropy count to zero and extracting only if there
+- * is POOL_MIN_BITS entropy credited prior:
++ * Finally, extract entropy via:
+  *
+  *     static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
+- *     static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes)
+  *
+  **********************************************************************/
+ enum {
+       POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+-      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS, /* No point in settling for less. */
+-      POOL_FAST_INIT_BITS = POOL_MIN_BITS / 2
++      POOL_INIT_BITS = POOL_BITS, /* No point in settling for less. */
++      POOL_FAST_INIT_BITS = POOL_INIT_BITS / 2
+ };
+-/* For notifying userspace should write into /dev/random. */
+-static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
+-
+ static struct {
+       struct blake2s_state hash;
+       spinlock_t lock;
+-      unsigned int entropy_count;
++      unsigned int init_bits;
+ } input_pool = {
+       .hash.h = { BLAKE2S_IV0 ^ (0x01010000 | BLAKE2S_HASH_SIZE),
+                   BLAKE2S_IV1, BLAKE2S_IV2, BLAKE2S_IV3, BLAKE2S_IV4,
+@@ -772,9 +759,9 @@ static void _mix_pool_bytes(const void *
+ }
+ /*
+- * This function adds bytes into the entropy "pool".  It does not
+- * update the entropy estimate.  The caller should call
+- * credit_entropy_bits if this is appropriate.
++ * This function adds bytes into the input pool. It does not
++ * update the initialization bit counter; the caller should call
++ * credit_init_bits if this is appropriate.
+  */
+ static void mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
+ {
+@@ -831,43 +818,24 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       memzero_explicit(&block, sizeof(block));
+ }
+-/*
+- * First we make sure we have POOL_MIN_BITS of entropy in the pool, and then we
+- * set the entropy count to zero (but don't actually touch any data). Only then
+- * can we extract a new key with extract_entropy().
+- */
+-static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes)
+-{
+-      unsigned int entropy_count;
+-      do {
+-              entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-              if (entropy_count < POOL_MIN_BITS)
+-                      return false;
+-      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
+-      extract_entropy(buf, nbytes);
+-      wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+-      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+-      return true;
+-}
+-
+-static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
++static void credit_init_bits(size_t nbits)
+ {
+-      unsigned int entropy_count, orig, add;
++      unsigned int init_bits, orig, add;
+       unsigned long flags;
+-      if (!nbits)
++      if (crng_ready() || !nbits)
+               return;
+       add = min_t(size_t, nbits, POOL_BITS);
+       do {
+-              orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-              entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+-      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
++              orig = READ_ONCE(input_pool.init_bits);
++              init_bits = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
++      } while (cmpxchg(&input_pool.init_bits, orig, init_bits) != orig);
+-      if (!crng_ready() && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
++      if (!crng_ready() && init_bits >= POOL_INIT_BITS)
+               crng_reseed();
+-      else if (unlikely(crng_init == 0 && entropy_count >= POOL_FAST_INIT_BITS)) {
++      else if (unlikely(crng_init == 0 && init_bits >= POOL_FAST_INIT_BITS)) {
+               spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+               if (crng_init == 0) {
+                       extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+@@ -973,13 +941,10 @@ int __init rand_initialize(void)
+       _mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+       _mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
+-      extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+-      ++base_crng.generation;
+-
+-      if (arch_init && trust_cpu && !crng_ready()) {
+-              crng_init = 2;
+-              pr_notice("crng init done (trusting CPU's manufacturer)\n");
+-      }
++      if (crng_ready())
++              crng_reseed();
++      else if (arch_init && trust_cpu)
++              credit_init_bits(BLAKE2S_BLOCK_SIZE * 8);
+       if (ratelimit_disable) {
+               urandom_warning.interval = 0;
+@@ -1033,6 +998,9 @@ static void add_timer_randomness(struct
+       _mix_pool_bytes(&num, sizeof(num));
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
++      if (crng_ready())
++              return;
++
+       /*
+        * Calculate number of bits of randomness we probably added.
+        * We take into account the first, second and third-order deltas
+@@ -1063,7 +1031,7 @@ static void add_timer_randomness(struct
+        * Round down by 1 bit on general principles,
+        * and limit entropy estimate to 12 bits.
+        */
+-      credit_entropy_bits(min_t(unsigned int, fls(delta >> 1), 11));
++      credit_init_bits(min_t(unsigned int, fls(delta >> 1), 11));
+ }
+ void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+@@ -1116,18 +1084,15 @@ void rand_initialize_disk(struct gendisk
+ void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+                               size_t entropy)
+ {
++      mix_pool_bytes(buffer, count);
++      credit_init_bits(entropy);
++
+       /*
+-       * Throttle writing if we're above the trickle threshold.
+-       * We'll be woken up again once below POOL_MIN_BITS, when
+-       * the calling thread is about to terminate, or once
+-       * CRNG_RESEED_INTERVAL has elapsed.
++       * Throttle writing to once every CRNG_RESEED_INTERVAL, unless
++       * we're not yet initialized.
+        */
+-      wait_event_interruptible_timeout(random_write_wait,
+-                      kthread_should_stop() ||
+-                      input_pool.entropy_count < POOL_MIN_BITS,
+-                      CRNG_RESEED_INTERVAL);
+-      mix_pool_bytes(buffer, count);
+-      credit_entropy_bits(entropy);
++      if (!kthread_should_stop() && crng_ready())
++              schedule_timeout_interruptible(CRNG_RESEED_INTERVAL);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_hwgenerator_randomness);
+@@ -1139,7 +1104,7 @@ void add_bootloader_randomness(const voi
+ {
+       mix_pool_bytes(buf, size);
+       if (trust_bootloader)
+-              credit_entropy_bits(size * 8);
++              credit_init_bits(size * 8);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_bootloader_randomness);
+@@ -1240,7 +1205,7 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+       local_irq_enable();
+       mix_pool_bytes(pool, sizeof(pool));
+-      credit_entropy_bits(1);
++      credit_init_bits(1);
+       memzero_explicit(pool, sizeof(pool));
+ }
+@@ -1287,7 +1252,7 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_interrupt_randomne
+  */
+ static void entropy_timer(struct timer_list *t)
+ {
+-      credit_entropy_bits(1);
++      credit_init_bits(1);
+ }
+ /*
+@@ -1380,16 +1345,8 @@ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *
+ static __poll_t random_poll(struct file *file, poll_table *wait)
+ {
+-      __poll_t mask;
+-
+       poll_wait(file, &crng_init_wait, wait);
+-      poll_wait(file, &random_write_wait, wait);
+-      mask = 0;
+-      if (crng_ready())
+-              mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
+-      if (input_pool.entropy_count < POOL_MIN_BITS)
+-              mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
+-      return mask;
++      return crng_ready() ? EPOLLIN | EPOLLRDNORM : EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
+ }
+ static int write_pool(const char __user *ubuf, size_t count)
+@@ -1462,7 +1419,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+       switch (cmd) {
+       case RNDGETENTCNT:
+               /* Inherently racy, no point locking. */
+-              if (put_user(input_pool.entropy_count, p))
++              if (put_user(input_pool.init_bits, p))
+                       return -EFAULT;
+               return 0;
+       case RNDADDTOENTCNT:
+@@ -1472,7 +1429,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+                       return -EFAULT;
+               if (ent_count < 0)
+                       return -EINVAL;
+-              credit_entropy_bits(ent_count);
++              credit_init_bits(ent_count);
+               return 0;
+       case RNDADDENTROPY:
+               if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
+@@ -1486,20 +1443,13 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+               retval = write_pool((const char __user *)p, size);
+               if (retval < 0)
+                       return retval;
+-              credit_entropy_bits(ent_count);
++              credit_init_bits(ent_count);
+               return 0;
+       case RNDZAPENTCNT:
+       case RNDCLEARPOOL:
+-              /*
+-               * Clear the entropy pool counters. We no longer clear
+-               * the entropy pool, as that's silly.
+-               */
++              /* No longer has any effect. */
+               if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
+                       return -EPERM;
+-              if (xchg(&input_pool.entropy_count, 0) >= POOL_MIN_BITS) {
+-                      wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+-                      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+-              }
+               return 0;
+       case RNDRESEEDCRNG:
+               if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
+@@ -1558,7 +1508,7 @@ const struct file_operations urandom_fop
+  *
+  * - write_wakeup_threshold - the amount of entropy in the input pool
+  *   below which write polls to /dev/random will unblock, requesting
+- *   more entropy, tied to the POOL_MIN_BITS constant. It is writable
++ *   more entropy, tied to the POOL_INIT_BITS constant. It is writable
+  *   to avoid breaking old userspaces, but writing to it does not
+  *   change any behavior of the RNG.
+  *
+@@ -1573,7 +1523,7 @@ const struct file_operations urandom_fop
+ #include <linux/sysctl.h>
+ static int sysctl_random_min_urandom_seed = CRNG_RESEED_INTERVAL / HZ;
+-static int sysctl_random_write_wakeup_bits = POOL_MIN_BITS;
++static int sysctl_random_write_wakeup_bits = POOL_INIT_BITS;
+ static int sysctl_poolsize = POOL_BITS;
+ static u8 sysctl_bootid[UUID_SIZE];
+@@ -1629,7 +1579,7 @@ static struct ctl_table random_table[] =
+       },
+       {
+               .procname       = "entropy_avail",
+-              .data           = &input_pool.entropy_count,
++              .data           = &input_pool.init_bits,
+               .maxlen         = sizeof(int),
+               .mode           = 0444,
+               .proc_handler   = proc_dointvec,
diff --git a/queue-5.17/random-do-not-split-fast-init-input-in-add_hwgenerator_randomness.patch b/queue-5.17/random-do-not-split-fast-init-input-in-add_hwgenerator_randomness.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ba51386
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,87 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: Jan Varho <jan.varho@gmail.com>
+Date: Mon, 4 Apr 2022 19:42:30 +0300
+Subject: random: do not split fast init input in add_hwgenerator_randomness()
+
+From: Jan Varho <jan.varho@gmail.com>
+
+commit 527a9867af29ff89f278d037db704e0ed50fb666 upstream.
+
+add_hwgenerator_randomness() tries to only use the required amount of input
+for fast init, but credits all the entropy, rather than a fraction of
+it. Since it's hard to determine how much entropy is left over out of a
+non-unformly random sample, either give it all to fast init or credit
+it, but don't attempt to do both. In the process, we can clean up the
+injection code to no longer need to return a value.
+
+Signed-off-by: Jan Varho <jan.varho@gmail.com>
+[Jason: expanded commit message]
+Fixes: 73c7733f122e ("random: do not throw away excess input to crng_fast_load")
+Cc: stable@vger.kernel.org # 5.17+, requires af704c856e88
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   23 ++++++-----------------
+ 1 file changed, 6 insertions(+), 17 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -437,11 +437,8 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+  * This shouldn't be set by functions like add_device_randomness(),
+  * where we can't trust the buffer passed to it is guaranteed to be
+  * unpredictable (so it might not have any entropy at all).
+- *
+- * Returns the number of bytes processed from input, which is bounded
+- * by CRNG_INIT_CNT_THRESH if account is true.
+  */
+-static size_t crng_pre_init_inject(const void *input, size_t len, bool account)
++static void crng_pre_init_inject(const void *input, size_t len, bool account)
+ {
+       static int crng_init_cnt = 0;
+       struct blake2s_state hash;
+@@ -452,18 +449,15 @@ static size_t crng_pre_init_inject(const
+       spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+       if (crng_init != 0) {
+               spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-              return 0;
++              return;
+       }
+-      if (account)
+-              len = min_t(size_t, len, CRNG_INIT_CNT_THRESH - crng_init_cnt);
+-
+       blake2s_update(&hash, base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+       blake2s_update(&hash, input, len);
+       blake2s_final(&hash, base_crng.key);
+       if (account) {
+-              crng_init_cnt += len;
++              crng_init_cnt += min_t(size_t, len, CRNG_INIT_CNT_THRESH - crng_init_cnt);
+               if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+                       ++base_crng.generation;
+                       crng_init = 1;
+@@ -474,8 +468,6 @@ static size_t crng_pre_init_inject(const
+       if (crng_init == 1)
+               pr_notice("fast init done\n");
+-
+-      return len;
+ }
+ static void _get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
+@@ -1136,12 +1128,9 @@ void add_hwgenerator_randomness(const vo
+                               size_t entropy)
+ {
+       if (unlikely(crng_init == 0 && entropy < POOL_MIN_BITS)) {
+-              size_t ret = crng_pre_init_inject(buffer, count, true);
+-              mix_pool_bytes(buffer, ret);
+-              count -= ret;
+-              buffer += ret;
+-              if (!count || crng_init == 0)
+-                      return;
++              crng_pre_init_inject(buffer, count, true);
++              mix_pool_bytes(buffer, count);
++              return;
+       }
+       /*
diff --git a/queue-5.17/random-do-not-take-pool-spinlock-at-boot.patch b/queue-5.17/random-do-not-take-pool-spinlock-at-boot.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..877fc70
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,37 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 12 Feb 2022 01:26:17 +0100
+Subject: random: do not take pool spinlock at boot
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit afba0b80b977b2a8f16234f2acd982f82710ba33 upstream.
+
+Since rand_initialize() is run while interrupts are still off and
+nothing else is running, we don't need to repeatedly take and release
+the pool spinlock, especially in the RDSEED loop.
+
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    6 +++---
+ 1 file changed, 3 insertions(+), 3 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -978,10 +978,10 @@ int __init rand_initialize(void)
+                       rv = random_get_entropy();
+                       arch_init = false;
+               }
+-              mix_pool_bytes(&rv, sizeof(rv));
++              _mix_pool_bytes(&rv, sizeof(rv));
+       }
+-      mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+-      mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
++      _mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
++      _mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
+       extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+       ++base_crng.generation;
diff --git a/queue-5.17/random-do-not-use-batches-when-crng_ready.patch b/queue-5.17/random-do-not-use-batches-when-crng_ready.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..be5dd1c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,61 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 3 May 2022 14:14:32 +0200
+Subject: random: do not use batches when !crng_ready()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit cbe89e5a375a51bbb952929b93fa973416fea74e upstream.
+
+It's too hard to keep the batches synchronized, and pointless anyway,
+since in !crng_ready(), we're updating the base_crng key really often,
+where batching only hurts. So instead, if the crng isn't ready, just
+call into get_random_bytes(). At this stage nothing is performance
+critical anyhow.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   14 +++++++++++---
+ 1 file changed, 11 insertions(+), 3 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -465,10 +465,8 @@ static void crng_pre_init_inject(const v
+       if (account) {
+               crng_init_cnt += min_t(size_t, len, CRNG_INIT_CNT_THRESH - crng_init_cnt);
+-              if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+-                      ++base_crng.generation;
++              if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH)
+                       crng_init = 1;
+-              }
+       }
+       spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+@@ -624,6 +622,11 @@ u64 get_random_u64(void)
+       warn_unseeded_randomness(&previous);
++      if  (!crng_ready()) {
++              _get_random_bytes(&ret, sizeof(ret));
++              return ret;
++      }
++
+       local_lock_irqsave(&batched_entropy_u64.lock, flags);
+       batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u64);
+@@ -658,6 +661,11 @@ u32 get_random_u32(void)
+       warn_unseeded_randomness(&previous);
++      if  (!crng_ready()) {
++              _get_random_bytes(&ret, sizeof(ret));
++              return ret;
++      }
++
+       local_lock_irqsave(&batched_entropy_u32.lock, flags);
+       batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u32);
diff --git a/queue-5.17/random-do-not-use-input-pool-from-hard-irqs.patch b/queue-5.17/random-do-not-use-input-pool-from-hard-irqs.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a4fdb1d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,147 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 6 May 2022 18:30:51 +0200
+Subject: random: do not use input pool from hard IRQs
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit e3e33fc2ea7fcefd0d761db9d6219f83b4248f5c upstream.
+
+Years ago, a separate fast pool was added for interrupts, so that the
+cost associated with taking the input pool spinlocks and mixing into it
+would be avoided in places where latency is critical. However, one
+oversight was that add_input_randomness() and add_disk_randomness()
+still sometimes are called directly from the interrupt handler, rather
+than being deferred to a thread. This means that some unlucky interrupts
+will be caught doing a blake2s_compress() call and potentially spinning
+on input_pool.lock, which can also be taken by unprivileged users by
+writing into /dev/urandom.
+
+In order to fix this, add_timer_randomness() now checks whether it is
+being called from a hard IRQ and if so, just mixes into the per-cpu IRQ
+fast pool using fast_mix(), which is much faster and can be done
+lock-free. A nice consequence of this, as well, is that it means hard
+IRQ context FPU support is likely no longer useful.
+
+The entropy estimation algorithm used by add_timer_randomness() is also
+somewhat different than the one used for add_interrupt_randomness(). The
+former looks at deltas of deltas of deltas, while the latter just waits
+for 64 interrupts for one bit or for one second since the last bit. In
+order to bridge these, and since add_interrupt_randomness() runs after
+an add_timer_randomness() that's called from hard IRQ, we add to the
+fast pool credit the related amount, and then subtract one to account
+for add_interrupt_randomness()'s contribution.
+
+A downside of this, however, is that the num argument is potentially
+attacker controlled, which puts a bit more pressure on the fast_mix()
+sponge to do more than it's really intended to do. As a mitigating
+factor, the first 96 bits of input aren't attacker controlled (a cycle
+counter followed by zeros), which means it's essentially two rounds of
+siphash rather than one, which is somewhat better. It's also not that
+much different from add_interrupt_randomness()'s use of the irq stack
+instruction pointer register.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Filipe Manana <fdmanana@suse.com>
+Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
+Cc: Borislav Petkov <bp@alien8.de>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   51 +++++++++++++++++++++++++++++++++++---------------
+ 1 file changed, 36 insertions(+), 15 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1084,6 +1084,7 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+        * we don't wind up "losing" some.
+        */
+       unsigned long pool[2];
++      unsigned int count;
+       /* Check to see if we're running on the wrong CPU due to hotplug. */
+       local_irq_disable();
+@@ -1097,12 +1098,13 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+        * consistent view, before we reenable irqs again.
+        */
+       memcpy(pool, fast_pool->pool, sizeof(pool));
++      count = fast_pool->count;
+       fast_pool->count = 0;
+       fast_pool->last = jiffies;
+       local_irq_enable();
+       mix_pool_bytes(pool, sizeof(pool));
+-      credit_init_bits(1);
++      credit_init_bits(max(1u, (count & U16_MAX) / 64));
+       memzero_explicit(pool, sizeof(pool));
+ }
+@@ -1142,22 +1144,30 @@ struct timer_rand_state {
+ /*
+  * This function adds entropy to the entropy "pool" by using timing
+- * delays.  It uses the timer_rand_state structure to make an estimate
+- * of how many bits of entropy this call has added to the pool.
+- *
+- * The number "num" is also added to the pool - it should somehow describe
+- * the type of event which just happened.  This is currently 0-255 for
+- * keyboard scan codes, and 256 upwards for interrupts.
++ * delays. It uses the timer_rand_state structure to make an estimate
++ * of how many bits of entropy this call has added to the pool. The
++ * value "num" is also added to the pool; it should somehow describe
++ * the type of event that just happened.
+  */
+ static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned int num)
+ {
+       unsigned long entropy = random_get_entropy(), now = jiffies, flags;
+       long delta, delta2, delta3;
++      unsigned int bits;
+-      spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+-      _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
+-      _mix_pool_bytes(&num, sizeof(num));
+-      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
++      /*
++       * If we're in a hard IRQ, add_interrupt_randomness() will be called
++       * sometime after, so mix into the fast pool.
++       */
++      if (in_hardirq()) {
++              fast_mix(this_cpu_ptr(&irq_randomness)->pool,
++                       (unsigned long[2]){ entropy, num });
++      } else {
++              spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
++              _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
++              _mix_pool_bytes(&num, sizeof(num));
++              spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
++      }
+       if (crng_ready())
+               return;
+@@ -1188,11 +1198,22 @@ static void add_timer_randomness(struct
+               delta = delta3;
+       /*
+-       * delta is now minimum absolute delta.
+-       * Round down by 1 bit on general principles,
+-       * and limit entropy estimate to 12 bits.
++       * delta is now minimum absolute delta. Round down by 1 bit
++       * on general principles, and limit entropy estimate to 11 bits.
++       */
++      bits = min(fls(delta >> 1), 11);
++
++      /*
++       * As mentioned above, if we're in a hard IRQ, add_interrupt_randomness()
++       * will run after this, which uses a different crediting scheme of 1 bit
++       * per every 64 interrupts. In order to let that function do accounting
++       * close to the one in this function, we credit a full 64/64 bit per bit,
++       * and then subtract one to account for the extra one added.
+        */
+-      credit_init_bits(min_t(unsigned int, fls(delta >> 1), 11));
++      if (in_hardirq())
++              this_cpu_ptr(&irq_randomness)->count += max(1u, bits * 64) - 1;
++      else
++              credit_init_bits(bits);
+ }
+ void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
diff --git a/queue-5.17/random-do-not-xor-rdrand-when-writing-into-dev-random.patch b/queue-5.17/random-do-not-xor-rdrand-when-writing-into-dev-random.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..114e3f5
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,58 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 8 Feb 2022 13:00:11 +0100
+Subject: random: do not xor RDRAND when writing into /dev/random
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 91c2afca290ed3034841c8c8532e69ed9e16cf34 upstream.
+
+Continuing the reasoning of "random: ensure early RDSEED goes through
+mixer on init", we don't want RDRAND interacting with anything without
+going through the mixer function, as a backdoored CPU could presumably
+cancel out data during an xor, which it'd have a harder time doing when
+being forced through a cryptographic hash function. There's actually no
+need at all to be calling RDRAND in write_pool(), because before we
+extract from the pool, we always do so with 32 bytes of RDSEED hashed in
+at that stage. Xoring at this stage is needless and introduces a minor
+liability.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   14 ++------------
+ 1 file changed, 2 insertions(+), 12 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1305,25 +1305,15 @@ static __poll_t random_poll(struct file
+ static int write_pool(const char __user *buffer, size_t count)
+ {
+       size_t bytes;
+-      u32 t, buf[16];
++      u8 buf[BLAKE2S_BLOCK_SIZE];
+       const char __user *p = buffer;
+       while (count > 0) {
+-              int b, i = 0;
+-
+               bytes = min(count, sizeof(buf));
+-              if (copy_from_user(&buf, p, bytes))
++              if (copy_from_user(buf, p, bytes))
+                       return -EFAULT;
+-
+-              for (b = bytes; b > 0; b -= sizeof(u32), i++) {
+-                      if (!arch_get_random_int(&t))
+-                              break;
+-                      buf[i] ^= t;
+-              }
+-
+               count -= bytes;
+               p += bytes;
+-
+               mix_pool_bytes(buf, bytes);
+               cond_resched();
+       }
diff --git a/queue-5.17/random-document-crng_fast_key_erasure-destination-possibility.patch b/queue-5.17/random-document-crng_fast_key_erasure-destination-possibility.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..49d1e68
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,44 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Mon, 18 Apr 2022 20:57:31 +0200
+Subject: random: document crng_fast_key_erasure() destination possibility
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 8717627d6ac53251ee012c3c7aca392f29f38a42 upstream.
+
+This reverts 35a33ff3807d ("random: use memmove instead of memcpy for
+remaining 32 bytes"), which was made on a totally bogus basis. The thing
+it was worried about overlapping came from the stack, not from one of
+its arguments, as Eric pointed out.
+
+But the fact that this confusion even happened draws attention to the
+fact that it's a bit non-obvious that the random_data parameter can
+alias chacha_state, and in fact should do so when the caller can't rely
+on the stack being cleared in a timely manner. So this commit documents
+that.
+
+Reported-by: Eric Biggers <ebiggers@kernel.org>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    7 +++++++
+ 1 file changed, 7 insertions(+)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -318,6 +318,13 @@ static void crng_reseed(void)
+  * the resultant ChaCha state to the user, along with the second
+  * half of the block containing 32 bytes of random data that may
+  * be used; random_data_len may not be greater than 32.
++ *
++ * The returned ChaCha state contains within it a copy of the old
++ * key value, at index 4, so the state should always be zeroed out
++ * immediately after using in order to maintain forward secrecy.
++ * If the state cannot be erased in a timely manner, then it is
++ * safer to set the random_data parameter to &chacha_state[4] so
++ * that this function overwrites it before returning.
+  */
+ static void crng_fast_key_erasure(u8 key[CHACHA_KEY_SIZE],
+                                 u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS],
diff --git a/queue-5.17/random-don-t-let-644-read-only-sysctls-be-written-to.patch b/queue-5.17/random-don-t-let-644-read-only-sysctls-be-written-to.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fe9c0ae
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,56 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Mon, 28 Feb 2022 14:00:52 +0100
+Subject: random: don't let 644 read-only sysctls be written to
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 77553cf8f44863b31da242cf24671d76ddb61597 upstream.
+
+We leave around these old sysctls for compatibility, and we keep them
+"writable" for compatibility, but even after writing, we should keep
+reporting the same value. This is consistent with how userspaces tend to
+use sysctl_random_write_wakeup_bits, writing to it, and then later
+reading from it and using the value.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   11 +++++++++--
+ 1 file changed, 9 insertions(+), 2 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1669,6 +1669,13 @@ static int proc_do_uuid(struct ctl_table
+       return proc_dostring(&fake_table, 0, buffer, lenp, ppos);
+ }
++/* The same as proc_dointvec, but writes don't change anything. */
++static int proc_do_rointvec(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
++                          size_t *lenp, loff_t *ppos)
++{
++      return write ? 0 : proc_dointvec(table, 0, buffer, lenp, ppos);
++}
++
+ static struct ctl_table random_table[] = {
+       {
+               .procname       = "poolsize",
+@@ -1689,14 +1696,14 @@ static struct ctl_table random_table[] =
+               .data           = &sysctl_random_write_wakeup_bits,
+               .maxlen         = sizeof(int),
+               .mode           = 0644,
+-              .proc_handler   = proc_dointvec,
++              .proc_handler   = proc_do_rointvec,
+       },
+       {
+               .procname       = "urandom_min_reseed_secs",
+               .data           = &sysctl_random_min_urandom_seed,
+               .maxlen         = sizeof(int),
+               .mode           = 0644,
+-              .proc_handler   = proc_dointvec,
++              .proc_handler   = proc_do_rointvec,
+       },
+       {
+               .procname       = "boot_id",
diff --git a/queue-5.17/random-ensure-early-rdseed-goes-through-mixer-on-init.patch b/queue-5.17/random-ensure-early-rdseed-goes-through-mixer-on-init.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f709cc0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,58 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 8 Feb 2022 12:44:28 +0100
+Subject: random: ensure early RDSEED goes through mixer on init
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a02cf3d0dd77244fd5333ac48d78871de459ae6d upstream.
+
+Continuing the reasoning of "random: use RDSEED instead of RDRAND in
+entropy extraction" from this series, at init time we also don't want to
+be xoring RDSEED directly into the crng. Instead it's safer to put it
+into our entropy collector and then re-extract it, so that it goes
+through a hash function with preimage resistance. As a matter of hygiene,
+we also order these now so that the RDSEED byte are hashed in first,
+followed by the bytes that are likely more predictable (e.g. utsname()).
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   16 +++++-----------
+ 1 file changed, 5 insertions(+), 11 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1208,24 +1208,18 @@ int __init rand_initialize(void)
+       bool arch_init = true;
+       unsigned long rv;
+-      mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+       for (i = BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i > 0; i -= sizeof(rv)) {
+-              if (!arch_get_random_seed_long(&rv) &&
+-                  !arch_get_random_long(&rv))
+-                      rv = random_get_entropy();
+-              mix_pool_bytes(&rv, sizeof(rv));
+-      }
+-      mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
+-
+-      extract_entropy(&primary_crng.state[4], sizeof(u32) * 12);
+-      for (i = 4; i < 16; i++) {
+               if (!arch_get_random_seed_long_early(&rv) &&
+                   !arch_get_random_long_early(&rv)) {
+                       rv = random_get_entropy();
+                       arch_init = false;
+               }
+-              primary_crng.state[i] ^= rv;
++              mix_pool_bytes(&rv, sizeof(rv));
+       }
++      mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
++      mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
++
++      extract_entropy(&primary_crng.state[4], sizeof(u32) * 12);
+       if (arch_init && trust_cpu && crng_init < 2) {
+               invalidate_batched_entropy();
+               crng_init = 2;
diff --git a/queue-5.17/random-fix-locking-for-crng_init-in-crng_reseed.patch b/queue-5.17/random-fix-locking-for-crng_init-in-crng_reseed.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..21f62a3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,50 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Date: Wed, 9 Feb 2022 19:57:06 +0100
+Subject: random: fix locking for crng_init in crng_reseed()
+
+From: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+
+commit 7191c628fe07b70d3f37de736d173d1b115396ed upstream.
+
+crng_init is protected by primary_crng->lock. Therefore, we need
+to hold this lock when increasing crng_init to 2. As we shouldn't
+hold this lock for too long, only hold it for those parts which
+require protection.
+
+Signed-off-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    9 ++++++---
+ 1 file changed, 6 insertions(+), 3 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -502,6 +502,7 @@ static void crng_reseed(void)
+       int entropy_count;
+       unsigned long next_gen;
+       u8 key[CHACHA_KEY_SIZE];
++      bool finalize_init = false;
+       /*
+        * First we make sure we have POOL_MIN_BITS of entropy in the pool,
+@@ -529,12 +530,14 @@ static void crng_reseed(void)
+               ++next_gen;
+       WRITE_ONCE(base_crng.generation, next_gen);
+       WRITE_ONCE(base_crng.birth, jiffies);
+-      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-      memzero_explicit(key, sizeof(key));
+-
+       if (crng_init < 2) {
+               invalidate_batched_entropy();
+               crng_init = 2;
++              finalize_init = true;
++      }
++      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
++      memzero_explicit(key, sizeof(key));
++      if (finalize_init) {
+               process_random_ready_list();
+               wake_up_interruptible(&crng_init_wait);
+               kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_IN);
diff --git a/queue-5.17/random-fix-locking-in-crng_fast_load.patch b/queue-5.17/random-fix-locking-in-crng_fast_load.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..49fb355
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,40 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Date: Sat, 5 Feb 2022 11:34:57 +0100
+Subject: random: fix locking in crng_fast_load()
+
+From: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+
+commit 7c2fe2b32bf76441ff5b7a425b384e5f75aa530a upstream.
+
+crng_init is protected by primary_crng->lock, so keep holding that lock
+when incrementing crng_init from 0 to 1 in crng_fast_load(). The call to
+pr_notice() can wait until the lock is released; this code path cannot
+be reached twice, as crng_fast_load() aborts early if crng_init > 0.
+
+Signed-off-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    5 +++--
+ 1 file changed, 3 insertions(+), 2 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -647,12 +647,13 @@ static size_t crng_fast_load(const u8 *c
+               p[crng_init_cnt % CHACHA_KEY_SIZE] ^= *cp;
+               cp++; crng_init_cnt++; len--; ret++;
+       }
+-      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
+       if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+               invalidate_batched_entropy();
+               crng_init = 1;
+-              pr_notice("fast init done\n");
+       }
++      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
++      if (crng_init == 1)
++              pr_notice("fast init done\n");
+       return ret;
+ }
diff --git a/queue-5.17/random-fix-sysctl-documentation-nits.patch b/queue-5.17/random-fix-sysctl-documentation-nits.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6e27dff
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,42 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 3 May 2022 21:43:58 +0200
+Subject: random: fix sysctl documentation nits
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 069c4ea6871c18bd368f27756e0f91ffb524a788 upstream.
+
+A semicolon was missing, and the almost-alphabetical-but-not ordering
+was confusing, so regroup these by category instead.
+
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ Documentation/admin-guide/sysctl/kernel.rst |    8 ++++----
+ 1 file changed, 4 insertions(+), 4 deletions(-)
+
+--- a/Documentation/admin-guide/sysctl/kernel.rst
++++ b/Documentation/admin-guide/sysctl/kernel.rst
+@@ -1025,6 +1025,9 @@ This is a directory, with the following
+ * ``boot_id``: a UUID generated the first time this is retrieved, and
+   unvarying after that;
++* ``uuid``: a UUID generated every time this is retrieved (this can
++  thus be used to generate UUIDs at will);
++
+ * ``entropy_avail``: the pool's entropy count, in bits;
+ * ``poolsize``: the entropy pool size, in bits;
+@@ -1032,10 +1035,7 @@ This is a directory, with the following
+ * ``urandom_min_reseed_secs``: obsolete (used to determine the minimum
+   number of seconds between urandom pool reseeding). This file is
+   writable for compatibility purposes, but writing to it has no effect
+-  on any RNG behavior.
+-
+-* ``uuid``: a UUID generated every time this is retrieved (this can
+-  thus be used to generate UUIDs at will);
++  on any RNG behavior;
+ * ``write_wakeup_threshold``: when the entropy count drops below this
+   (as a number of bits), processes waiting to write to ``/dev/random``
diff --git a/queue-5.17/random-get-rid-of-secondary-crngs.patch b/queue-5.17/random-get-rid-of-secondary-crngs.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a15e09f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,364 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sun, 6 Feb 2022 23:51:41 +0100
+Subject: random: get rid of secondary crngs
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a9412d510ab9a9ba411fea612903631d2e1f1601 upstream.
+
+As the comment said, this is indeed a "hack". Since it was introduced,
+it's been a constant state machine nightmare, with lots of subtle early
+boot issues and a wildly complex set of machinery to keep everything in
+sync. Rather than continuing to play whack-a-mole with this approach,
+this commit simply removes it entirely. This commit is preparation for
+"random: use simpler fast key erasure flow on per-cpu keys" in this
+series, which introduces a simpler (and faster) mechanism to accomplish
+the same thing.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  227 +++++++++++---------------------------------------
+ 1 file changed, 54 insertions(+), 173 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -323,14 +323,11 @@ static struct crng_state primary_crng =
+  * its value (from 0->1->2).
+  */
+ static int crng_init = 0;
+-static bool crng_need_final_init = false;
+ #define crng_ready() (likely(crng_init > 1))
+ static int crng_init_cnt = 0;
+-static unsigned long crng_global_init_time = 0;
+ #define CRNG_INIT_CNT_THRESH (2 * CHACHA_KEY_SIZE)
+-static void _extract_crng(struct crng_state *crng, u8 out[CHACHA_BLOCK_SIZE]);
+-static void _crng_backtrack_protect(struct crng_state *crng,
+-                                  u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE], int used);
++static void extract_crng(u8 out[CHACHA_BLOCK_SIZE]);
++static void crng_backtrack_protect(u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE], int used);
+ static void process_random_ready_list(void);
+ static void _get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
+@@ -365,7 +362,7 @@ static struct {
+ static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+-static void crng_reseed(struct crng_state *crng);
++static void crng_reseed(void);
+ /*
+  * This function adds bytes into the entropy "pool".  It does not
+@@ -464,7 +461,7 @@ static void credit_entropy_bits(int nbit
+       trace_credit_entropy_bits(nbits, entropy_count, _RET_IP_);
+       if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
+-              crng_reseed(&primary_crng);
++              crng_reseed();
+ }
+ /*********************************************************************
+@@ -477,16 +474,7 @@ static void credit_entropy_bits(int nbit
+ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(crng_init_wait);
+-/*
+- * Hack to deal with crazy userspace progams when they are all trying
+- * to access /dev/urandom in parallel.  The programs are almost
+- * certainly doing something terribly wrong, but we'll work around
+- * their brain damage.
+- */
+-static struct crng_state **crng_node_pool __read_mostly;
+-
+ static void invalidate_batched_entropy(void);
+-static void numa_crng_init(void);
+ static bool trust_cpu __ro_after_init = IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU);
+ static int __init parse_trust_cpu(char *arg)
+@@ -495,24 +483,6 @@ static int __init parse_trust_cpu(char *
+ }
+ early_param("random.trust_cpu", parse_trust_cpu);
+-static bool crng_init_try_arch(struct crng_state *crng)
+-{
+-      int i;
+-      bool arch_init = true;
+-      unsigned long rv;
+-
+-      for (i = 4; i < 16; i++) {
+-              if (!arch_get_random_seed_long(&rv) &&
+-                  !arch_get_random_long(&rv)) {
+-                      rv = random_get_entropy();
+-                      arch_init = false;
+-              }
+-              crng->state[i] ^= rv;
+-      }
+-
+-      return arch_init;
+-}
+-
+ static bool __init crng_init_try_arch_early(void)
+ {
+       int i;
+@@ -531,100 +501,17 @@ static bool __init crng_init_try_arch_ea
+       return arch_init;
+ }
+-static void crng_initialize_secondary(struct crng_state *crng)
+-{
+-      chacha_init_consts(crng->state);
+-      _get_random_bytes(&crng->state[4], sizeof(u32) * 12);
+-      crng_init_try_arch(crng);
+-      crng->init_time = jiffies - CRNG_RESEED_INTERVAL - 1;
+-}
+-
+-static void __init crng_initialize_primary(void)
++static void __init crng_initialize(void)
+ {
+       extract_entropy(&primary_crng.state[4], sizeof(u32) * 12);
+       if (crng_init_try_arch_early() && trust_cpu && crng_init < 2) {
+               invalidate_batched_entropy();
+-              numa_crng_init();
+               crng_init = 2;
+               pr_notice("crng init done (trusting CPU's manufacturer)\n");
+       }
+       primary_crng.init_time = jiffies - CRNG_RESEED_INTERVAL - 1;
+ }
+-static void crng_finalize_init(void)
+-{
+-      if (!system_wq) {
+-              /* We can't call numa_crng_init until we have workqueues,
+-               * so mark this for processing later. */
+-              crng_need_final_init = true;
+-              return;
+-      }
+-
+-      invalidate_batched_entropy();
+-      numa_crng_init();
+-      crng_init = 2;
+-      crng_need_final_init = false;
+-      process_random_ready_list();
+-      wake_up_interruptible(&crng_init_wait);
+-      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_IN);
+-      pr_notice("crng init done\n");
+-      if (unseeded_warning.missed) {
+-              pr_notice("%d get_random_xx warning(s) missed due to ratelimiting\n",
+-                        unseeded_warning.missed);
+-              unseeded_warning.missed = 0;
+-      }
+-      if (urandom_warning.missed) {
+-              pr_notice("%d urandom warning(s) missed due to ratelimiting\n",
+-                        urandom_warning.missed);
+-              urandom_warning.missed = 0;
+-      }
+-}
+-
+-static void do_numa_crng_init(struct work_struct *work)
+-{
+-      int i;
+-      struct crng_state *crng;
+-      struct crng_state **pool;
+-
+-      pool = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(*pool), GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
+-      for_each_online_node(i) {
+-              crng = kmalloc_node(sizeof(struct crng_state),
+-                                  GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL, i);
+-              spin_lock_init(&crng->lock);
+-              crng_initialize_secondary(crng);
+-              pool[i] = crng;
+-      }
+-      /* pairs with READ_ONCE() in select_crng() */
+-      if (cmpxchg_release(&crng_node_pool, NULL, pool) != NULL) {
+-              for_each_node(i)
+-                      kfree(pool[i]);
+-              kfree(pool);
+-      }
+-}
+-
+-static DECLARE_WORK(numa_crng_init_work, do_numa_crng_init);
+-
+-static void numa_crng_init(void)
+-{
+-      if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA))
+-              schedule_work(&numa_crng_init_work);
+-}
+-
+-static struct crng_state *select_crng(void)
+-{
+-      if (IS_ENABLED(CONFIG_NUMA)) {
+-              struct crng_state **pool;
+-              int nid = numa_node_id();
+-
+-              /* pairs with cmpxchg_release() in do_numa_crng_init() */
+-              pool = READ_ONCE(crng_node_pool);
+-              if (pool && pool[nid])
+-                      return pool[nid];
+-      }
+-
+-      return &primary_crng;
+-}
+-
+ /*
+  * crng_fast_load() can be called by code in the interrupt service
+  * path.  So we can't afford to dilly-dally. Returns the number of
+@@ -702,68 +589,71 @@ static int crng_slow_load(const u8 *cp,
+       return 1;
+ }
+-static void crng_reseed(struct crng_state *crng)
++static void crng_reseed(void)
+ {
+       unsigned long flags;
+-      int i;
++      int i, entropy_count;
+       union {
+               u8 block[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+               u32 key[8];
+       } buf;
+-      if (crng == &primary_crng) {
+-              int entropy_count;
+-              do {
+-                      entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-                      if (entropy_count < POOL_MIN_BITS)
+-                              return;
+-              } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
+-              extract_entropy(buf.key, sizeof(buf.key));
+-              wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+-              kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+-      } else {
+-              _extract_crng(&primary_crng, buf.block);
+-              _crng_backtrack_protect(&primary_crng, buf.block,
+-                                      CHACHA_KEY_SIZE);
+-      }
+-      spin_lock_irqsave(&crng->lock, flags);
++      do {
++              entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
++              if (entropy_count < POOL_MIN_BITS)
++                      return;
++      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
++      extract_entropy(buf.key, sizeof(buf.key));
++      wake_up_interruptible(&random_write_wait);
++      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
++
++      spin_lock_irqsave(&primary_crng.lock, flags);
+       for (i = 0; i < 8; i++)
+-              crng->state[i + 4] ^= buf.key[i];
++              primary_crng.state[i + 4] ^= buf.key[i];
+       memzero_explicit(&buf, sizeof(buf));
+-      WRITE_ONCE(crng->init_time, jiffies);
+-      spin_unlock_irqrestore(&crng->lock, flags);
+-      if (crng == &primary_crng && crng_init < 2)
+-              crng_finalize_init();
++      WRITE_ONCE(primary_crng.init_time, jiffies);
++      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
++      if (crng_init < 2) {
++              invalidate_batched_entropy();
++              crng_init = 2;
++              process_random_ready_list();
++              wake_up_interruptible(&crng_init_wait);
++              kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_IN);
++              pr_notice("crng init done\n");
++              if (unseeded_warning.missed) {
++                      pr_notice("%d get_random_xx warning(s) missed due to ratelimiting\n",
++                                unseeded_warning.missed);
++                      unseeded_warning.missed = 0;
++              }
++              if (urandom_warning.missed) {
++                      pr_notice("%d urandom warning(s) missed due to ratelimiting\n",
++                                urandom_warning.missed);
++                      urandom_warning.missed = 0;
++              }
++      }
+ }
+-static void _extract_crng(struct crng_state *crng, u8 out[CHACHA_BLOCK_SIZE])
++static void extract_crng(u8 out[CHACHA_BLOCK_SIZE])
+ {
+       unsigned long flags, init_time;
+       if (crng_ready()) {
+-              init_time = READ_ONCE(crng->init_time);
+-              if (time_after(READ_ONCE(crng_global_init_time), init_time) ||
+-                  time_after(jiffies, init_time + CRNG_RESEED_INTERVAL))
+-                      crng_reseed(crng);
+-      }
+-      spin_lock_irqsave(&crng->lock, flags);
+-      chacha20_block(&crng->state[0], out);
+-      if (crng->state[12] == 0)
+-              crng->state[13]++;
+-      spin_unlock_irqrestore(&crng->lock, flags);
+-}
+-
+-static void extract_crng(u8 out[CHACHA_BLOCK_SIZE])
+-{
+-      _extract_crng(select_crng(), out);
++              init_time = READ_ONCE(primary_crng.init_time);
++              if (time_after(jiffies, init_time + CRNG_RESEED_INTERVAL))
++                      crng_reseed();
++      }
++      spin_lock_irqsave(&primary_crng.lock, flags);
++      chacha20_block(&primary_crng.state[0], out);
++      if (primary_crng.state[12] == 0)
++              primary_crng.state[13]++;
++      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
+ }
+ /*
+  * Use the leftover bytes from the CRNG block output (if there is
+  * enough) to mutate the CRNG key to provide backtracking protection.
+  */
+-static void _crng_backtrack_protect(struct crng_state *crng,
+-                                  u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE], int used)
++static void crng_backtrack_protect(u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE], int used)
+ {
+       unsigned long flags;
+       u32 *s, *d;
+@@ -774,17 +664,12 @@ static void _crng_backtrack_protect(stru
+               extract_crng(tmp);
+               used = 0;
+       }
+-      spin_lock_irqsave(&crng->lock, flags);
++      spin_lock_irqsave(&primary_crng.lock, flags);
+       s = (u32 *)&tmp[used];
+-      d = &crng->state[4];
++      d = &primary_crng.state[4];
+       for (i = 0; i < 8; i++)
+               *d++ ^= *s++;
+-      spin_unlock_irqrestore(&crng->lock, flags);
+-}
+-
+-static void crng_backtrack_protect(u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE], int used)
+-{
+-      _crng_backtrack_protect(select_crng(), tmp, used);
++      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
+ }
+ static ssize_t extract_crng_user(void __user *buf, size_t nbytes)
+@@ -1371,10 +1256,7 @@ static void __init init_std_data(void)
+ int __init rand_initialize(void)
+ {
+       init_std_data();
+-      if (crng_need_final_init)
+-              crng_finalize_init();
+-      crng_initialize_primary();
+-      crng_global_init_time = jiffies;
++      crng_initialize();
+       if (ratelimit_disable) {
+               urandom_warning.interval = 0;
+               unseeded_warning.interval = 0;
+@@ -1544,8 +1426,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+                       return -EPERM;
+               if (crng_init < 2)
+                       return -ENODATA;
+-              crng_reseed(&primary_crng);
+-              WRITE_ONCE(crng_global_init_time, jiffies - 1);
++              crng_reseed();
+               return 0;
+       default:
+               return -EINVAL;
diff --git a/queue-5.17/random-give-sysctl_random_min_urandom_seed-a-more-sensible-value.patch b/queue-5.17/random-give-sysctl_random_min_urandom_seed-a-more-sensible-value.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ddcc02f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,41 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Mon, 28 Feb 2022 13:57:57 +0100
+Subject: random: give sysctl_random_min_urandom_seed a more sensible value
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit d0efdf35a6a71d307a250199af6fce122a7c7e11 upstream.
+
+This isn't used by anything or anywhere, but we can't delete it due to
+compatibility. So at least give it the correct value of what it's
+supposed to be instead of a garbage one.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    4 ++--
+ 1 file changed, 2 insertions(+), 2 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1619,7 +1619,7 @@ const struct file_operations urandom_fop
+  *   to avoid breaking old userspaces, but writing to it does not
+  *   change any behavior of the RNG.
+  *
+- * - urandom_min_reseed_secs - fixed to the meaningless value "60".
++ * - urandom_min_reseed_secs - fixed to the value CRNG_RESEED_INTERVAL.
+  *   It is writable to avoid breaking old userspaces, but writing
+  *   to it does not change any behavior of the RNG.
+  *
+@@ -1629,7 +1629,7 @@ const struct file_operations urandom_fop
+ #include <linux/sysctl.h>
+-static int sysctl_random_min_urandom_seed = 60;
++static int sysctl_random_min_urandom_seed = CRNG_RESEED_INTERVAL / HZ;
+ static int sysctl_random_write_wakeup_bits = POOL_MIN_BITS;
+ static int sysctl_poolsize = POOL_BITS;
+ static u8 sysctl_bootid[UUID_SIZE];
diff --git a/queue-5.17/random-group-crng-functions.patch b/queue-5.17/random-group-crng-functions.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cd50825
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,879 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 12:53:34 +0100
+Subject: random: group crng functions
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 3655adc7089da4f8ca74cec8fcef73ea5101430e upstream.
+
+This pulls all of the crng-focused functions into the second labeled
+section.
+
+No functional changes.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  792 +++++++++++++++++++++++++-------------------------
+ 1 file changed, 410 insertions(+), 382 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -380,122 +380,27 @@ static void _warn_unseeded_randomness(co
+ }
+-enum {
+-      POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+-      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS /* No point in settling for less. */
+-};
+-
+-/*
+- * Static global variables
+- */
+-static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
+-
+-static int crng_init_cnt = 0;
+-
+-/**********************************************************************
++/*********************************************************************
+  *
+- * OS independent entropy store.   Here are the functions which handle
+- * storing entropy in an entropy pool.
++ * Fast key erasure RNG, the "crng".
+  *
+- **********************************************************************/
+-
+-static struct {
+-      struct blake2s_state hash;
+-      spinlock_t lock;
+-      unsigned int entropy_count;
+-} input_pool = {
+-      .hash.h = { BLAKE2S_IV0 ^ (0x01010000 | BLAKE2S_HASH_SIZE),
+-                  BLAKE2S_IV1, BLAKE2S_IV2, BLAKE2S_IV3, BLAKE2S_IV4,
+-                  BLAKE2S_IV5, BLAKE2S_IV6, BLAKE2S_IV7 },
+-      .hash.outlen = BLAKE2S_HASH_SIZE,
+-      .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(input_pool.lock),
+-};
+-
+-static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+-static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+-
+-static void crng_reseed(void);
+-
+-/*
+- * This function adds bytes into the entropy "pool".  It does not
+- * update the entropy estimate.  The caller should call
+- * credit_entropy_bits if this is appropriate.
+- */
+-static void _mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
+-{
+-      blake2s_update(&input_pool.hash, in, nbytes);
+-}
+-
+-static void mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
+-{
+-      unsigned long flags;
+-
+-      spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+-      _mix_pool_bytes(in, nbytes);
+-      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+-}
+-
+-struct fast_pool {
+-      union {
+-              u32 pool32[4];
+-              u64 pool64[2];
+-      };
+-      unsigned long last;
+-      u16 reg_idx;
+-      u8 count;
+-};
+-
+-/*
+- * This is a fast mixing routine used by the interrupt randomness
+- * collector.  It's hardcoded for an 128 bit pool and assumes that any
+- * locks that might be needed are taken by the caller.
+- */
+-static void fast_mix(u32 pool[4])
+-{
+-      u32 a = pool[0],        b = pool[1];
+-      u32 c = pool[2],        d = pool[3];
+-
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
+-
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
+-
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
+-
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
+-
+-      pool[0] = a;  pool[1] = b;
+-      pool[2] = c;  pool[3] = d;
+-}
+-
+-static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
+-{
+-      unsigned int entropy_count, orig, add;
+-
+-      if (!nbits)
+-              return;
+-
+-      add = min_t(size_t, nbits, POOL_BITS);
+-
+-      do {
+-              orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-              entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+-      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
+-
+-      if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
+-              crng_reseed();
+-}
+-
+-/*********************************************************************
++ * These functions expand entropy from the entropy extractor into
++ * long streams for external consumption using the "fast key erasure"
++ * RNG described at <https://blog.cr.yp.to/20170723-random.html>.
++ *
++ * There are a few exported interfaces for use by other drivers:
+  *
+- * CRNG using CHACHA20
++ *    void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
++ *    u32 get_random_u32()
++ *    u64 get_random_u64()
++ *    unsigned int get_random_int()
++ *    unsigned long get_random_long()
++ *
++ * These interfaces will return the requested number of random bytes
++ * into the given buffer or as a return value. This is equivalent to
++ * a read from /dev/urandom. The integer family of functions may be
++ * higher performance for one-off random integers, because they do a
++ * bit of buffering.
+  *
+  *********************************************************************/
+@@ -524,70 +429,14 @@ static DEFINE_PER_CPU(struct crng, crngs
+       .lock = INIT_LOCAL_LOCK(crngs.lock),
+ };
+-/*
+- * crng_fast_load() can be called by code in the interrupt service
+- * path.  So we can't afford to dilly-dally. Returns the number of
+- * bytes processed from cp.
+- */
+-static size_t crng_fast_load(const void *cp, size_t len)
+-{
+-      unsigned long flags;
+-      const u8 *src = (const u8 *)cp;
+-      size_t ret = 0;
+-
+-      if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
+-              return 0;
+-      if (crng_init != 0) {
+-              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-              return 0;
+-      }
+-      while (len > 0 && crng_init_cnt < CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+-              base_crng.key[crng_init_cnt % sizeof(base_crng.key)] ^= *src;
+-              src++; crng_init_cnt++; len--; ret++;
+-      }
+-      if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+-              ++base_crng.generation;
+-              crng_init = 1;
+-      }
+-      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-      if (crng_init == 1)
+-              pr_notice("fast init done\n");
+-      return ret;
+-}
++/* Used by crng_reseed() to extract a new seed from the input pool. */
++static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+ /*
+- * crng_slow_load() is called by add_device_randomness, which has two
+- * attributes.  (1) We can't trust the buffer passed to it is
+- * guaranteed to be unpredictable (so it might not have any entropy at
+- * all), and (2) it doesn't have the performance constraints of
+- * crng_fast_load().
+- *
+- * So, we simply hash the contents in with the current key. Finally,
+- * we do *not* advance crng_init_cnt since buffer we may get may be
+- * something like a fixed DMI table (for example), which might very
+- * well be unique to the machine, but is otherwise unvarying.
++ * This extracts a new crng key from the input pool, but only if there is a
++ * sufficient amount of entropy available, in order to mitigate bruteforcing
++ * of newly added bits.
+  */
+-static void crng_slow_load(const void *cp, size_t len)
+-{
+-      unsigned long flags;
+-      struct blake2s_state hash;
+-
+-      blake2s_init(&hash, sizeof(base_crng.key));
+-
+-      if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
+-              return;
+-      if (crng_init != 0) {
+-              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-              return;
+-      }
+-
+-      blake2s_update(&hash, base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+-      blake2s_update(&hash, cp, len);
+-      blake2s_final(&hash, base_crng.key);
+-
+-      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-}
+-
+ static void crng_reseed(void)
+ {
+       unsigned long flags;
+@@ -637,13 +486,11 @@ static void crng_reseed(void)
+ }
+ /*
+- * The general form here is based on a "fast key erasure RNG" from
+- * <https://blog.cr.yp.to/20170723-random.html>. It generates a ChaCha
+- * block using the provided key, and then immediately overwites that
+- * key with half the block. It returns the resultant ChaCha state to the
+- * user, along with the second half of the block containing 32 bytes of
+- * random data that may be used; random_data_len may not be greater than
+- * 32.
++ * This generates a ChaCha block using the provided key, and then
++ * immediately overwites that key with half the block. It returns
++ * the resultant ChaCha state to the user, along with the second
++ * half of the block containing 32 bytes of random data that may
++ * be used; random_data_len may not be greater than 32.
+  */
+ static void crng_fast_key_erasure(u8 key[CHACHA_KEY_SIZE],
+                                 u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS],
+@@ -730,6 +577,126 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+       local_unlock_irqrestore(&crngs.lock, flags);
+ }
++/*
++ * This function is for crng_init == 0 only.
++ *
++ * crng_fast_load() can be called by code in the interrupt service
++ * path.  So we can't afford to dilly-dally. Returns the number of
++ * bytes processed from cp.
++ */
++static size_t crng_fast_load(const void *cp, size_t len)
++{
++      static int crng_init_cnt = 0;
++      unsigned long flags;
++      const u8 *src = (const u8 *)cp;
++      size_t ret = 0;
++
++      if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
++              return 0;
++      if (crng_init != 0) {
++              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
++              return 0;
++      }
++      while (len > 0 && crng_init_cnt < CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
++              base_crng.key[crng_init_cnt % sizeof(base_crng.key)] ^= *src;
++              src++; crng_init_cnt++; len--; ret++;
++      }
++      if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
++              ++base_crng.generation;
++              crng_init = 1;
++      }
++      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
++      if (crng_init == 1)
++              pr_notice("fast init done\n");
++      return ret;
++}
++
++/*
++ * This function is for crng_init == 0 only.
++ *
++ * crng_slow_load() is called by add_device_randomness, which has two
++ * attributes.  (1) We can't trust the buffer passed to it is
++ * guaranteed to be unpredictable (so it might not have any entropy at
++ * all), and (2) it doesn't have the performance constraints of
++ * crng_fast_load().
++ *
++ * So, we simply hash the contents in with the current key. Finally,
++ * we do *not* advance crng_init_cnt since buffer we may get may be
++ * something like a fixed DMI table (for example), which might very
++ * well be unique to the machine, but is otherwise unvarying.
++ */
++static void crng_slow_load(const void *cp, size_t len)
++{
++      unsigned long flags;
++      struct blake2s_state hash;
++
++      blake2s_init(&hash, sizeof(base_crng.key));
++
++      if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
++              return;
++      if (crng_init != 0) {
++              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
++              return;
++      }
++
++      blake2s_update(&hash, base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
++      blake2s_update(&hash, cp, len);
++      blake2s_final(&hash, base_crng.key);
++
++      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
++}
++
++static void _get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
++{
++      u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
++      u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE];
++      size_t len;
++
++      if (!nbytes)
++              return;
++
++      len = min_t(size_t, 32, nbytes);
++      crng_make_state(chacha_state, buf, len);
++      nbytes -= len;
++      buf += len;
++
++      while (nbytes) {
++              if (nbytes < CHACHA_BLOCK_SIZE) {
++                      chacha20_block(chacha_state, tmp);
++                      memcpy(buf, tmp, nbytes);
++                      memzero_explicit(tmp, sizeof(tmp));
++                      break;
++              }
++
++              chacha20_block(chacha_state, buf);
++              if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
++                      ++chacha_state[13];
++              nbytes -= CHACHA_BLOCK_SIZE;
++              buf += CHACHA_BLOCK_SIZE;
++      }
++
++      memzero_explicit(chacha_state, sizeof(chacha_state));
++}
++
++/*
++ * This function is the exported kernel interface.  It returns some
++ * number of good random numbers, suitable for key generation, seeding
++ * TCP sequence numbers, etc.  It does not rely on the hardware random
++ * number generator.  For random bytes direct from the hardware RNG
++ * (when available), use get_random_bytes_arch(). In order to ensure
++ * that the randomness provided by this function is okay, the function
++ * wait_for_random_bytes() should be called and return 0 at least once
++ * at any point prior.
++ */
++void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
++{
++      static void *previous;
++
++      warn_unseeded_randomness(&previous);
++      _get_random_bytes(buf, nbytes);
++}
++EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes);
++
+ static ssize_t get_random_bytes_user(void __user *buf, size_t nbytes)
+ {
+       bool large_request = nbytes > 256;
+@@ -777,6 +744,268 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+       return ret;
+ }
++/*
++ * Batched entropy returns random integers. The quality of the random
++ * number is good as /dev/urandom. In order to ensure that the randomness
++ * provided by this function is okay, the function wait_for_random_bytes()
++ * should be called and return 0 at least once at any point prior.
++ */
++struct batched_entropy {
++      union {
++              /*
++               * We make this 1.5x a ChaCha block, so that we get the
++               * remaining 32 bytes from fast key erasure, plus one full
++               * block from the detached ChaCha state. We can increase
++               * the size of this later if needed so long as we keep the
++               * formula of (integer_blocks + 0.5) * CHACHA_BLOCK_SIZE.
++               */
++              u64 entropy_u64[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(u64))];
++              u32 entropy_u32[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(u32))];
++      };
++      local_lock_t lock;
++      unsigned long generation;
++      unsigned int position;
++};
++
++
++static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u64) = {
++      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u64.lock),
++      .position = UINT_MAX
++};
++
++u64 get_random_u64(void)
++{
++      u64 ret;
++      unsigned long flags;
++      struct batched_entropy *batch;
++      static void *previous;
++      unsigned long next_gen;
++
++      warn_unseeded_randomness(&previous);
++
++      local_lock_irqsave(&batched_entropy_u64.lock, flags);
++      batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u64);
++
++      next_gen = READ_ONCE(base_crng.generation);
++      if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u64) ||
++          next_gen != batch->generation) {
++              _get_random_bytes(batch->entropy_u64, sizeof(batch->entropy_u64));
++              batch->position = 0;
++              batch->generation = next_gen;
++      }
++
++      ret = batch->entropy_u64[batch->position];
++      batch->entropy_u64[batch->position] = 0;
++      ++batch->position;
++      local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u64.lock, flags);
++      return ret;
++}
++EXPORT_SYMBOL(get_random_u64);
++
++static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u32) = {
++      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u32.lock),
++      .position = UINT_MAX
++};
++
++u32 get_random_u32(void)
++{
++      u32 ret;
++      unsigned long flags;
++      struct batched_entropy *batch;
++      static void *previous;
++      unsigned long next_gen;
++
++      warn_unseeded_randomness(&previous);
++
++      local_lock_irqsave(&batched_entropy_u32.lock, flags);
++      batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u32);
++
++      next_gen = READ_ONCE(base_crng.generation);
++      if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u32) ||
++          next_gen != batch->generation) {
++              _get_random_bytes(batch->entropy_u32, sizeof(batch->entropy_u32));
++              batch->position = 0;
++              batch->generation = next_gen;
++      }
++
++      ret = batch->entropy_u32[batch->position];
++      batch->entropy_u32[batch->position] = 0;
++      ++batch->position;
++      local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u32.lock, flags);
++      return ret;
++}
++EXPORT_SYMBOL(get_random_u32);
++
++/**
++ * randomize_page - Generate a random, page aligned address
++ * @start:    The smallest acceptable address the caller will take.
++ * @range:    The size of the area, starting at @start, within which the
++ *            random address must fall.
++ *
++ * If @start + @range would overflow, @range is capped.
++ *
++ * NOTE: Historical use of randomize_range, which this replaces, presumed that
++ * @start was already page aligned.  We now align it regardless.
++ *
++ * Return: A page aligned address within [start, start + range).  On error,
++ * @start is returned.
++ */
++unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range)
++{
++      if (!PAGE_ALIGNED(start)) {
++              range -= PAGE_ALIGN(start) - start;
++              start = PAGE_ALIGN(start);
++      }
++
++      if (start > ULONG_MAX - range)
++              range = ULONG_MAX - start;
++
++      range >>= PAGE_SHIFT;
++
++      if (range == 0)
++              return start;
++
++      return start + (get_random_long() % range << PAGE_SHIFT);
++}
++
++/*
++ * This function will use the architecture-specific hardware random
++ * number generator if it is available. It is not recommended for
++ * use. Use get_random_bytes() instead. It returns the number of
++ * bytes filled in.
++ */
++size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t nbytes)
++{
++      size_t left = nbytes;
++      u8 *p = buf;
++
++      while (left) {
++              unsigned long v;
++              size_t chunk = min_t(size_t, left, sizeof(unsigned long));
++
++              if (!arch_get_random_long(&v))
++                      break;
++
++              memcpy(p, &v, chunk);
++              p += chunk;
++              left -= chunk;
++      }
++
++      return nbytes - left;
++}
++EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes_arch);
++
++enum {
++      POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
++      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS /* No point in settling for less. */
++};
++
++/*
++ * Static global variables
++ */
++static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
++
++/**********************************************************************
++ *
++ * OS independent entropy store.   Here are the functions which handle
++ * storing entropy in an entropy pool.
++ *
++ **********************************************************************/
++
++static struct {
++      struct blake2s_state hash;
++      spinlock_t lock;
++      unsigned int entropy_count;
++} input_pool = {
++      .hash.h = { BLAKE2S_IV0 ^ (0x01010000 | BLAKE2S_HASH_SIZE),
++                  BLAKE2S_IV1, BLAKE2S_IV2, BLAKE2S_IV3, BLAKE2S_IV4,
++                  BLAKE2S_IV5, BLAKE2S_IV6, BLAKE2S_IV7 },
++      .hash.outlen = BLAKE2S_HASH_SIZE,
++      .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(input_pool.lock),
++};
++
++static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
++static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes);
++
++static void crng_reseed(void);
++
++/*
++ * This function adds bytes into the entropy "pool".  It does not
++ * update the entropy estimate.  The caller should call
++ * credit_entropy_bits if this is appropriate.
++ */
++static void _mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
++{
++      blake2s_update(&input_pool.hash, in, nbytes);
++}
++
++static void mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
++{
++      unsigned long flags;
++
++      spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
++      _mix_pool_bytes(in, nbytes);
++      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
++}
++
++struct fast_pool {
++      union {
++              u32 pool32[4];
++              u64 pool64[2];
++      };
++      unsigned long last;
++      u16 reg_idx;
++      u8 count;
++};
++
++/*
++ * This is a fast mixing routine used by the interrupt randomness
++ * collector.  It's hardcoded for an 128 bit pool and assumes that any
++ * locks that might be needed are taken by the caller.
++ */
++static void fast_mix(u32 pool[4])
++{
++      u32 a = pool[0],        b = pool[1];
++      u32 c = pool[2],        d = pool[3];
++
++      a += b;                 c += d;
++      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
++      d ^= a;                 b ^= c;
++
++      a += b;                 c += d;
++      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
++      d ^= a;                 b ^= c;
++
++      a += b;                 c += d;
++      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
++      d ^= a;                 b ^= c;
++
++      a += b;                 c += d;
++      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
++      d ^= a;                 b ^= c;
++
++      pool[0] = a;  pool[1] = b;
++      pool[2] = c;  pool[3] = d;
++}
++
++static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
++{
++      unsigned int entropy_count, orig, add;
++
++      if (!nbits)
++              return;
++
++      add = min_t(size_t, nbits, POOL_BITS);
++
++      do {
++              orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
++              entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
++      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
++
++      if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
++              crng_reseed();
++}
++
+ /*********************************************************************
+  *
+  * Entropy input management
+@@ -1045,57 +1274,6 @@ static bool drain_entropy(void *buf, siz
+ }
+ /*
+- * This function is the exported kernel interface.  It returns some
+- * number of good random numbers, suitable for key generation, seeding
+- * TCP sequence numbers, etc.  It does not rely on the hardware random
+- * number generator.  For random bytes direct from the hardware RNG
+- * (when available), use get_random_bytes_arch(). In order to ensure
+- * that the randomness provided by this function is okay, the function
+- * wait_for_random_bytes() should be called and return 0 at least once
+- * at any point prior.
+- */
+-static void _get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
+-{
+-      u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
+-      u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+-      size_t len;
+-
+-      if (!nbytes)
+-              return;
+-
+-      len = min_t(size_t, 32, nbytes);
+-      crng_make_state(chacha_state, buf, len);
+-      nbytes -= len;
+-      buf += len;
+-
+-      while (nbytes) {
+-              if (nbytes < CHACHA_BLOCK_SIZE) {
+-                      chacha20_block(chacha_state, tmp);
+-                      memcpy(buf, tmp, nbytes);
+-                      memzero_explicit(tmp, sizeof(tmp));
+-                      break;
+-              }
+-
+-              chacha20_block(chacha_state, buf);
+-              if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
+-                      ++chacha_state[13];
+-              nbytes -= CHACHA_BLOCK_SIZE;
+-              buf += CHACHA_BLOCK_SIZE;
+-      }
+-
+-      memzero_explicit(chacha_state, sizeof(chacha_state));
+-}
+-
+-void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
+-{
+-      static void *previous;
+-
+-      warn_unseeded_randomness(&previous);
+-      _get_random_bytes(buf, nbytes);
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes);
+-
+-/*
+  * Each time the timer fires, we expect that we got an unpredictable
+  * jump in the cycle counter. Even if the timer is running on another
+  * CPU, the timer activity will be touching the stack of the CPU that is
+@@ -1144,33 +1322,6 @@ static void try_to_generate_entropy(void
+       mix_pool_bytes(&stack.now, sizeof(stack.now));
+ }
+-/*
+- * This function will use the architecture-specific hardware random
+- * number generator if it is available. It is not recommended for
+- * use. Use get_random_bytes() instead. It returns the number of
+- * bytes filled in.
+- */
+-size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t nbytes)
+-{
+-      size_t left = nbytes;
+-      u8 *p = buf;
+-
+-      while (left) {
+-              unsigned long v;
+-              size_t chunk = min_t(size_t, left, sizeof(unsigned long));
+-
+-              if (!arch_get_random_long(&v))
+-                      break;
+-
+-              memcpy(p, &v, chunk);
+-              p += chunk;
+-              left -= chunk;
+-      }
+-
+-      return nbytes - left;
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes_arch);
+-
+ static bool trust_cpu __ro_after_init = IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU);
+ static int __init parse_trust_cpu(char *arg)
+ {
+@@ -1533,129 +1684,6 @@ static int __init random_sysctls_init(vo
+ device_initcall(random_sysctls_init);
+ #endif        /* CONFIG_SYSCTL */
+-struct batched_entropy {
+-      union {
+-              /*
+-               * We make this 1.5x a ChaCha block, so that we get the
+-               * remaining 32 bytes from fast key erasure, plus one full
+-               * block from the detached ChaCha state. We can increase
+-               * the size of this later if needed so long as we keep the
+-               * formula of (integer_blocks + 0.5) * CHACHA_BLOCK_SIZE.
+-               */
+-              u64 entropy_u64[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(u64))];
+-              u32 entropy_u32[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(u32))];
+-      };
+-      local_lock_t lock;
+-      unsigned long generation;
+-      unsigned int position;
+-};
+-
+-/*
+- * Get a random word for internal kernel use only. The quality of the random
+- * number is good as /dev/urandom. In order to ensure that the randomness
+- * provided by this function is okay, the function wait_for_random_bytes()
+- * should be called and return 0 at least once at any point prior.
+- */
+-static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u64) = {
+-      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u64.lock),
+-      .position = UINT_MAX
+-};
+-
+-u64 get_random_u64(void)
+-{
+-      u64 ret;
+-      unsigned long flags;
+-      struct batched_entropy *batch;
+-      static void *previous;
+-      unsigned long next_gen;
+-
+-      warn_unseeded_randomness(&previous);
+-
+-      local_lock_irqsave(&batched_entropy_u64.lock, flags);
+-      batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u64);
+-
+-      next_gen = READ_ONCE(base_crng.generation);
+-      if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u64) ||
+-          next_gen != batch->generation) {
+-              _get_random_bytes(batch->entropy_u64, sizeof(batch->entropy_u64));
+-              batch->position = 0;
+-              batch->generation = next_gen;
+-      }
+-
+-      ret = batch->entropy_u64[batch->position];
+-      batch->entropy_u64[batch->position] = 0;
+-      ++batch->position;
+-      local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u64.lock, flags);
+-      return ret;
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(get_random_u64);
+-
+-static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u32) = {
+-      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u32.lock),
+-      .position = UINT_MAX
+-};
+-
+-u32 get_random_u32(void)
+-{
+-      u32 ret;
+-      unsigned long flags;
+-      struct batched_entropy *batch;
+-      static void *previous;
+-      unsigned long next_gen;
+-
+-      warn_unseeded_randomness(&previous);
+-
+-      local_lock_irqsave(&batched_entropy_u32.lock, flags);
+-      batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u32);
+-
+-      next_gen = READ_ONCE(base_crng.generation);
+-      if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u32) ||
+-          next_gen != batch->generation) {
+-              _get_random_bytes(batch->entropy_u32, sizeof(batch->entropy_u32));
+-              batch->position = 0;
+-              batch->generation = next_gen;
+-      }
+-
+-      ret = batch->entropy_u32[batch->position];
+-      batch->entropy_u32[batch->position] = 0;
+-      ++batch->position;
+-      local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u32.lock, flags);
+-      return ret;
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(get_random_u32);
+-
+-/**
+- * randomize_page - Generate a random, page aligned address
+- * @start:    The smallest acceptable address the caller will take.
+- * @range:    The size of the area, starting at @start, within which the
+- *            random address must fall.
+- *
+- * If @start + @range would overflow, @range is capped.
+- *
+- * NOTE: Historical use of randomize_range, which this replaces, presumed that
+- * @start was already page aligned.  We now align it regardless.
+- *
+- * Return: A page aligned address within [start, start + range).  On error,
+- * @start is returned.
+- */
+-unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range)
+-{
+-      if (!PAGE_ALIGNED(start)) {
+-              range -= PAGE_ALIGN(start) - start;
+-              start = PAGE_ALIGN(start);
+-      }
+-
+-      if (start > ULONG_MAX - range)
+-              range = ULONG_MAX - start;
+-
+-      range >>= PAGE_SHIFT;
+-
+-      if (range == 0)
+-              return start;
+-
+-      return start + (get_random_long() % range << PAGE_SHIFT);
+-}
+-
+ /* Interface for in-kernel drivers of true hardware RNGs.
+  * Those devices may produce endless random bits and will be throttled
+  * when our pool is full.
diff --git a/queue-5.17/random-group-entropy-collection-functions.patch b/queue-5.17/random-group-entropy-collection-functions.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..95cd2e3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,462 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 12:53:34 +0100
+Subject: random: group entropy collection functions
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 92c653cf14400946f376a29b828d6af7e01f38dd upstream.
+
+This pulls all of the entropy collection-focused functions into the
+fourth labeled section.
+
+No functional changes.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  370 +++++++++++++++++++++++++++-----------------------
+ 1 file changed, 206 insertions(+), 164 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1039,60 +1039,112 @@ static bool drain_entropy(void *buf, siz
+       return true;
+ }
+-struct fast_pool {
+-      union {
+-              u32 pool32[4];
+-              u64 pool64[2];
+-      };
+-      unsigned long last;
+-      u16 reg_idx;
+-      u8 count;
+-};
++
++/**********************************************************************
++ *
++ * Entropy collection routines.
++ *
++ * The following exported functions are used for pushing entropy into
++ * the above entropy accumulation routines:
++ *
++ *    void add_device_randomness(const void *buf, size_t size);
++ *    void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
++ *                              unsigned int value);
++ *    void add_disk_randomness(struct gendisk *disk);
++ *    void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
++ *                                    size_t entropy);
++ *    void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size);
++ *    void add_interrupt_randomness(int irq);
++ *
++ * add_device_randomness() adds data to the input pool that
++ * is likely to differ between two devices (or possibly even per boot).
++ * This would be things like MAC addresses or serial numbers, or the
++ * read-out of the RTC. This does *not* credit any actual entropy to
++ * the pool, but it initializes the pool to different values for devices
++ * that might otherwise be identical and have very little entropy
++ * available to them (particularly common in the embedded world).
++ *
++ * add_input_randomness() uses the input layer interrupt timing, as well
++ * as the event type information from the hardware.
++ *
++ * add_disk_randomness() uses what amounts to the seek time of block
++ * layer request events, on a per-disk_devt basis, as input to the
++ * entropy pool. Note that high-speed solid state drives with very low
++ * seek times do not make for good sources of entropy, as their seek
++ * times are usually fairly consistent.
++ *
++ * The above two routines try to estimate how many bits of entropy
++ * to credit. They do this by keeping track of the first and second
++ * order deltas of the event timings.
++ *
++ * add_hwgenerator_randomness() is for true hardware RNGs, and will credit
++ * entropy as specified by the caller. If the entropy pool is full it will
++ * block until more entropy is needed.
++ *
++ * add_bootloader_randomness() is the same as add_hwgenerator_randomness() or
++ * add_device_randomness(), depending on whether or not the configuration
++ * option CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER is set.
++ *
++ * add_interrupt_randomness() uses the interrupt timing as random
++ * inputs to the entropy pool. Using the cycle counters and the irq source
++ * as inputs, it feeds the input pool roughly once a second or after 64
++ * interrupts, crediting 1 bit of entropy for whichever comes first.
++ *
++ **********************************************************************/
++
++static bool trust_cpu __ro_after_init = IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU);
++static int __init parse_trust_cpu(char *arg)
++{
++      return kstrtobool(arg, &trust_cpu);
++}
++early_param("random.trust_cpu", parse_trust_cpu);
+ /*
+- * This is a fast mixing routine used by the interrupt randomness
+- * collector.  It's hardcoded for an 128 bit pool and assumes that any
+- * locks that might be needed are taken by the caller.
++ * The first collection of entropy occurs at system boot while interrupts
++ * are still turned off. Here we push in RDSEED, a timestamp, and utsname().
++ * Depending on the above configuration knob, RDSEED may be considered
++ * sufficient for initialization. Note that much earlier setup may already
++ * have pushed entropy into the input pool by the time we get here.
+  */
+-static void fast_mix(u32 pool[4])
++int __init rand_initialize(void)
+ {
+-      u32 a = pool[0],        b = pool[1];
+-      u32 c = pool[2],        d = pool[3];
+-
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
++      size_t i;
++      ktime_t now = ktime_get_real();
++      bool arch_init = true;
++      unsigned long rv;
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
++      for (i = 0; i < BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i += sizeof(rv)) {
++              if (!arch_get_random_seed_long_early(&rv) &&
++                  !arch_get_random_long_early(&rv)) {
++                      rv = random_get_entropy();
++                      arch_init = false;
++              }
++              mix_pool_bytes(&rv, sizeof(rv));
++      }
++      mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
++      mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
++      extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
++      ++base_crng.generation;
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
++      if (arch_init && trust_cpu && crng_init < 2) {
++              crng_init = 2;
++              pr_notice("crng init done (trusting CPU's manufacturer)\n");
++      }
+-      pool[0] = a;  pool[1] = b;
+-      pool[2] = c;  pool[3] = d;
++      if (ratelimit_disable) {
++              urandom_warning.interval = 0;
++              unseeded_warning.interval = 0;
++      }
++      return 0;
+ }
+-/*********************************************************************
+- *
+- * Entropy input management
+- *
+- *********************************************************************/
+-
+ /* There is one of these per entropy source */
+ struct timer_rand_state {
+       cycles_t last_time;
+       long last_delta, last_delta2;
+ };
+-#define INIT_TIMER_RAND_STATE { INITIAL_JIFFIES, };
+-
+ /*
+  * Add device- or boot-specific data to the input pool to help
+  * initialize it.
+@@ -1116,8 +1168,6 @@ void add_device_randomness(const void *b
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(add_device_randomness);
+-static struct timer_rand_state input_timer_state = INIT_TIMER_RAND_STATE;
+-
+ /*
+  * This function adds entropy to the entropy "pool" by using timing
+  * delays.  It uses the timer_rand_state structure to make an estimate
+@@ -1179,8 +1229,9 @@ void add_input_randomness(unsigned int t
+                         unsigned int value)
+ {
+       static unsigned char last_value;
++      static struct timer_rand_state input_timer_state = { INITIAL_JIFFIES };
+-      /* ignore autorepeat and the like */
++      /* Ignore autorepeat and the like. */
+       if (value == last_value)
+               return;
+@@ -1190,6 +1241,119 @@ void add_input_randomness(unsigned int t
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_input_randomness);
++#ifdef CONFIG_BLOCK
++void add_disk_randomness(struct gendisk *disk)
++{
++      if (!disk || !disk->random)
++              return;
++      /* First major is 1, so we get >= 0x200 here. */
++      add_timer_randomness(disk->random, 0x100 + disk_devt(disk));
++}
++EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_randomness);
++
++void rand_initialize_disk(struct gendisk *disk)
++{
++      struct timer_rand_state *state;
++
++      /*
++       * If kzalloc returns null, we just won't use that entropy
++       * source.
++       */
++      state = kzalloc(sizeof(struct timer_rand_state), GFP_KERNEL);
++      if (state) {
++              state->last_time = INITIAL_JIFFIES;
++              disk->random = state;
++      }
++}
++#endif
++
++/*
++ * Interface for in-kernel drivers of true hardware RNGs.
++ * Those devices may produce endless random bits and will be throttled
++ * when our pool is full.
++ */
++void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
++                              size_t entropy)
++{
++      if (unlikely(crng_init == 0)) {
++              size_t ret = crng_fast_load(buffer, count);
++              mix_pool_bytes(buffer, ret);
++              count -= ret;
++              buffer += ret;
++              if (!count || crng_init == 0)
++                      return;
++      }
++
++      /*
++       * Throttle writing if we're above the trickle threshold.
++       * We'll be woken up again once below POOL_MIN_BITS, when
++       * the calling thread is about to terminate, or once
++       * CRNG_RESEED_INTERVAL has elapsed.
++       */
++      wait_event_interruptible_timeout(random_write_wait,
++                      !system_wq || kthread_should_stop() ||
++                      input_pool.entropy_count < POOL_MIN_BITS,
++                      CRNG_RESEED_INTERVAL);
++      mix_pool_bytes(buffer, count);
++      credit_entropy_bits(entropy);
++}
++EXPORT_SYMBOL_GPL(add_hwgenerator_randomness);
++
++/*
++ * Handle random seed passed by bootloader.
++ * If the seed is trustworthy, it would be regarded as hardware RNGs. Otherwise
++ * it would be regarded as device data.
++ * The decision is controlled by CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER.
++ */
++void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size)
++{
++      if (IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER))
++              add_hwgenerator_randomness(buf, size, size * 8);
++      else
++              add_device_randomness(buf, size);
++}
++EXPORT_SYMBOL_GPL(add_bootloader_randomness);
++
++struct fast_pool {
++      union {
++              u32 pool32[4];
++              u64 pool64[2];
++      };
++      unsigned long last;
++      u16 reg_idx;
++      u8 count;
++};
++
++/*
++ * This is a fast mixing routine used by the interrupt randomness
++ * collector. It's hardcoded for an 128 bit pool and assumes that any
++ * locks that might be needed are taken by the caller.
++ */
++static void fast_mix(u32 pool[4])
++{
++      u32 a = pool[0],        b = pool[1];
++      u32 c = pool[2],        d = pool[3];
++
++      a += b;                 c += d;
++      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
++      d ^= a;                 b ^= c;
++
++      a += b;                 c += d;
++      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
++      d ^= a;                 b ^= c;
++
++      a += b;                 c += d;
++      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
++      d ^= a;                 b ^= c;
++
++      a += b;                 c += d;
++      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
++      d ^= a;                 b ^= c;
++
++      pool[0] = a;  pool[1] = b;
++      pool[2] = c;  pool[3] = d;
++}
++
+ static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool, irq_randomness);
+ static u32 get_reg(struct fast_pool *f, struct pt_regs *regs)
+@@ -1259,22 +1423,11 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       fast_pool->count = 0;
+-      /* award one bit for the contents of the fast pool */
++      /* Award one bit for the contents of the fast pool. */
+       credit_entropy_bits(1);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_interrupt_randomness);
+-#ifdef CONFIG_BLOCK
+-void add_disk_randomness(struct gendisk *disk)
+-{
+-      if (!disk || !disk->random)
+-              return;
+-      /* first major is 1, so we get >= 0x200 here */
+-      add_timer_randomness(disk->random, 0x100 + disk_devt(disk));
+-}
+-EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_randomness);
+-#endif
+-
+ /*
+  * Each time the timer fires, we expect that we got an unpredictable
+  * jump in the cycle counter. Even if the timer is running on another
+@@ -1324,73 +1477,6 @@ static void try_to_generate_entropy(void
+       mix_pool_bytes(&stack.now, sizeof(stack.now));
+ }
+-static bool trust_cpu __ro_after_init = IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU);
+-static int __init parse_trust_cpu(char *arg)
+-{
+-      return kstrtobool(arg, &trust_cpu);
+-}
+-early_param("random.trust_cpu", parse_trust_cpu);
+-
+-/*
+- * Note that setup_arch() may call add_device_randomness()
+- * long before we get here. This allows seeding of the pools
+- * with some platform dependent data very early in the boot
+- * process. But it limits our options here. We must use
+- * statically allocated structures that already have all
+- * initializations complete at compile time. We should also
+- * take care not to overwrite the precious per platform data
+- * we were given.
+- */
+-int __init rand_initialize(void)
+-{
+-      size_t i;
+-      ktime_t now = ktime_get_real();
+-      bool arch_init = true;
+-      unsigned long rv;
+-
+-      for (i = 0; i < BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i += sizeof(rv)) {
+-              if (!arch_get_random_seed_long_early(&rv) &&
+-                  !arch_get_random_long_early(&rv)) {
+-                      rv = random_get_entropy();
+-                      arch_init = false;
+-              }
+-              mix_pool_bytes(&rv, sizeof(rv));
+-      }
+-      mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+-      mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
+-
+-      extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+-      ++base_crng.generation;
+-
+-      if (arch_init && trust_cpu && crng_init < 2) {
+-              crng_init = 2;
+-              pr_notice("crng init done (trusting CPU's manufacturer)\n");
+-      }
+-
+-      if (ratelimit_disable) {
+-              urandom_warning.interval = 0;
+-              unseeded_warning.interval = 0;
+-      }
+-      return 0;
+-}
+-
+-#ifdef CONFIG_BLOCK
+-void rand_initialize_disk(struct gendisk *disk)
+-{
+-      struct timer_rand_state *state;
+-
+-      /*
+-       * If kzalloc returns null, we just won't use that entropy
+-       * source.
+-       */
+-      state = kzalloc(sizeof(struct timer_rand_state), GFP_KERNEL);
+-      if (state) {
+-              state->last_time = INITIAL_JIFFIES;
+-              disk->random = state;
+-      }
+-}
+-#endif
+-
+ static ssize_t urandom_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
+                           loff_t *ppos)
+ {
+@@ -1685,47 +1771,3 @@ static int __init random_sysctls_init(vo
+ }
+ device_initcall(random_sysctls_init);
+ #endif        /* CONFIG_SYSCTL */
+-
+-/* Interface for in-kernel drivers of true hardware RNGs.
+- * Those devices may produce endless random bits and will be throttled
+- * when our pool is full.
+- */
+-void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+-                              size_t entropy)
+-{
+-      if (unlikely(crng_init == 0)) {
+-              size_t ret = crng_fast_load(buffer, count);
+-              mix_pool_bytes(buffer, ret);
+-              count -= ret;
+-              buffer += ret;
+-              if (!count || crng_init == 0)
+-                      return;
+-      }
+-
+-      /* Throttle writing if we're above the trickle threshold.
+-       * We'll be woken up again once below POOL_MIN_BITS, when
+-       * the calling thread is about to terminate, or once
+-       * CRNG_RESEED_INTERVAL has elapsed.
+-       */
+-      wait_event_interruptible_timeout(random_write_wait,
+-                      !system_wq || kthread_should_stop() ||
+-                      input_pool.entropy_count < POOL_MIN_BITS,
+-                      CRNG_RESEED_INTERVAL);
+-      mix_pool_bytes(buffer, count);
+-      credit_entropy_bits(entropy);
+-}
+-EXPORT_SYMBOL_GPL(add_hwgenerator_randomness);
+-
+-/* Handle random seed passed by bootloader.
+- * If the seed is trustworthy, it would be regarded as hardware RNGs. Otherwise
+- * it would be regarded as device data.
+- * The decision is controlled by CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER.
+- */
+-void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size)
+-{
+-      if (IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER))
+-              add_hwgenerator_randomness(buf, size, size * 8);
+-      else
+-              add_device_randomness(buf, size);
+-}
+-EXPORT_SYMBOL_GPL(add_bootloader_randomness);
diff --git a/queue-5.17/random-group-entropy-extraction-functions.patch b/queue-5.17/random-group-entropy-extraction-functions.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5cfb0a9
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,290 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 12:53:34 +0100
+Subject: random: group entropy extraction functions
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a5ed7cb1a7732ef11959332d507889fbc39ebbb4 upstream.
+
+This pulls all of the entropy extraction-focused functions into the
+third labeled section.
+
+No functional changes.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  216 +++++++++++++++++++++++++-------------------------
+ 1 file changed, 109 insertions(+), 107 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -895,23 +895,36 @@ size_t __must_check get_random_bytes_arc
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes_arch);
++
++/**********************************************************************
++ *
++ * Entropy accumulation and extraction routines.
++ *
++ * Callers may add entropy via:
++ *
++ *     static void mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
++ *
++ * After which, if added entropy should be credited:
++ *
++ *     static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
++ *
++ * Finally, extract entropy via these two, with the latter one
++ * setting the entropy count to zero and extracting only if there
++ * is POOL_MIN_BITS entropy credited prior:
++ *
++ *     static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
++ *     static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes)
++ *
++ **********************************************************************/
++
+ enum {
+       POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+       POOL_MIN_BITS = POOL_BITS /* No point in settling for less. */
+ };
+-/*
+- * Static global variables
+- */
++/* For notifying userspace should write into /dev/random. */
+ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
+-/**********************************************************************
+- *
+- * OS independent entropy store.   Here are the functions which handle
+- * storing entropy in an entropy pool.
+- *
+- **********************************************************************/
+-
+ static struct {
+       struct blake2s_state hash;
+       spinlock_t lock;
+@@ -924,28 +937,106 @@ static struct {
+       .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(input_pool.lock),
+ };
+-static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+-static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+-
+-static void crng_reseed(void);
++static void _mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
++{
++      blake2s_update(&input_pool.hash, in, nbytes);
++}
+ /*
+  * This function adds bytes into the entropy "pool".  It does not
+  * update the entropy estimate.  The caller should call
+  * credit_entropy_bits if this is appropriate.
+  */
+-static void _mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
++static void mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
+ {
+-      blake2s_update(&input_pool.hash, in, nbytes);
++      unsigned long flags;
++
++      spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
++      _mix_pool_bytes(in, nbytes);
++      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+ }
+-static void mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
++static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
++{
++      unsigned int entropy_count, orig, add;
++
++      if (!nbits)
++              return;
++
++      add = min_t(size_t, nbits, POOL_BITS);
++
++      do {
++              orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
++              entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
++      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
++
++      if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
++              crng_reseed();
++}
++
++/*
++ * This is an HKDF-like construction for using the hashed collected entropy
++ * as a PRF key, that's then expanded block-by-block.
++ */
++static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
+ {
+       unsigned long flags;
++      u8 seed[BLAKE2S_HASH_SIZE], next_key[BLAKE2S_HASH_SIZE];
++      struct {
++              unsigned long rdseed[32 / sizeof(long)];
++              size_t counter;
++      } block;
++      size_t i;
++
++      for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block.rdseed); ++i) {
++              if (!arch_get_random_seed_long(&block.rdseed[i]) &&
++                  !arch_get_random_long(&block.rdseed[i]))
++                      block.rdseed[i] = random_get_entropy();
++      }
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+-      _mix_pool_bytes(in, nbytes);
++
++      /* seed = HASHPRF(last_key, entropy_input) */
++      blake2s_final(&input_pool.hash, seed);
++
++      /* next_key = HASHPRF(seed, RDSEED || 0) */
++      block.counter = 0;
++      blake2s(next_key, (u8 *)&block, seed, sizeof(next_key), sizeof(block), sizeof(seed));
++      blake2s_init_key(&input_pool.hash, BLAKE2S_HASH_SIZE, next_key, sizeof(next_key));
++
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
++      memzero_explicit(next_key, sizeof(next_key));
++
++      while (nbytes) {
++              i = min_t(size_t, nbytes, BLAKE2S_HASH_SIZE);
++              /* output = HASHPRF(seed, RDSEED || ++counter) */
++              ++block.counter;
++              blake2s(buf, (u8 *)&block, seed, i, sizeof(block), sizeof(seed));
++              nbytes -= i;
++              buf += i;
++      }
++
++      memzero_explicit(seed, sizeof(seed));
++      memzero_explicit(&block, sizeof(block));
++}
++
++/*
++ * First we make sure we have POOL_MIN_BITS of entropy in the pool, and then we
++ * set the entropy count to zero (but don't actually touch any data). Only then
++ * can we extract a new key with extract_entropy().
++ */
++static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes)
++{
++      unsigned int entropy_count;
++      do {
++              entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
++              if (entropy_count < POOL_MIN_BITS)
++                      return false;
++      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
++      extract_entropy(buf, nbytes);
++      wake_up_interruptible(&random_write_wait);
++      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
++      return true;
+ }
+ struct fast_pool {
+@@ -988,24 +1079,6 @@ static void fast_mix(u32 pool[4])
+       pool[2] = c;  pool[3] = d;
+ }
+-static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
+-{
+-      unsigned int entropy_count, orig, add;
+-
+-      if (!nbits)
+-              return;
+-
+-      add = min_t(size_t, nbits, POOL_BITS);
+-
+-      do {
+-              orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-              entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+-      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
+-
+-      if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
+-              crng_reseed();
+-}
+-
+ /*********************************************************************
+  *
+  * Entropy input management
+@@ -1202,77 +1275,6 @@ void add_disk_randomness(struct gendisk
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_randomness);
+ #endif
+-/*********************************************************************
+- *
+- * Entropy extraction routines
+- *
+- *********************************************************************/
+-
+-/*
+- * This is an HKDF-like construction for using the hashed collected entropy
+- * as a PRF key, that's then expanded block-by-block.
+- */
+-static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
+-{
+-      unsigned long flags;
+-      u8 seed[BLAKE2S_HASH_SIZE], next_key[BLAKE2S_HASH_SIZE];
+-      struct {
+-              unsigned long rdseed[32 / sizeof(long)];
+-              size_t counter;
+-      } block;
+-      size_t i;
+-
+-      for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block.rdseed); ++i) {
+-              if (!arch_get_random_seed_long(&block.rdseed[i]) &&
+-                  !arch_get_random_long(&block.rdseed[i]))
+-                      block.rdseed[i] = random_get_entropy();
+-      }
+-
+-      spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+-
+-      /* seed = HASHPRF(last_key, entropy_input) */
+-      blake2s_final(&input_pool.hash, seed);
+-
+-      /* next_key = HASHPRF(seed, RDSEED || 0) */
+-      block.counter = 0;
+-      blake2s(next_key, (u8 *)&block, seed, sizeof(next_key), sizeof(block), sizeof(seed));
+-      blake2s_init_key(&input_pool.hash, BLAKE2S_HASH_SIZE, next_key, sizeof(next_key));
+-
+-      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+-      memzero_explicit(next_key, sizeof(next_key));
+-
+-      while (nbytes) {
+-              i = min_t(size_t, nbytes, BLAKE2S_HASH_SIZE);
+-              /* output = HASHPRF(seed, RDSEED || ++counter) */
+-              ++block.counter;
+-              blake2s(buf, (u8 *)&block, seed, i, sizeof(block), sizeof(seed));
+-              nbytes -= i;
+-              buf += i;
+-      }
+-
+-      memzero_explicit(seed, sizeof(seed));
+-      memzero_explicit(&block, sizeof(block));
+-}
+-
+-/*
+- * First we make sure we have POOL_MIN_BITS of entropy in the pool, and then we
+- * set the entropy count to zero (but don't actually touch any data). Only then
+- * can we extract a new key with extract_entropy().
+- */
+-static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes)
+-{
+-      unsigned int entropy_count;
+-      do {
+-              entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-              if (entropy_count < POOL_MIN_BITS)
+-                      return false;
+-      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
+-      extract_entropy(buf, nbytes);
+-      wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+-      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+-      return true;
+-}
+-
+ /*
+  * Each time the timer fires, we expect that we got an unpredictable
+  * jump in the cycle counter. Even if the timer is running on another
diff --git a/queue-5.17/random-group-initialization-wait-functions.patch b/queue-5.17/random-group-initialization-wait-functions.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d60668d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,412 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 12:53:34 +0100
+Subject: random: group initialization wait functions
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 5f1bb112006b104b3e2a1e1b39bbb9b2617581e6 upstream.
+
+This pulls all of the readiness waiting-focused functions into the first
+labeled section.
+
+No functional changes.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  333 +++++++++++++++++++++++++-------------------------
+ 1 file changed, 172 insertions(+), 161 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -201,44 +201,197 @@
+ #include <asm/irq_regs.h>
+ #include <asm/io.h>
+-enum {
+-      POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+-      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS /* No point in settling for less. */
+-};
+-
+-/*
+- * Static global variables
+- */
+-static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
+-static struct fasync_struct *fasync;
+-
+-static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_list_lock);
+-static LIST_HEAD(random_ready_list);
++/*********************************************************************
++ *
++ * Initialization and readiness waiting.
++ *
++ * Much of the RNG infrastructure is devoted to various dependencies
++ * being able to wait until the RNG has collected enough entropy and
++ * is ready for safe consumption.
++ *
++ *********************************************************************/
+ /*
+  * crng_init =  0 --> Uninitialized
+  *            1 --> Initialized
+  *            2 --> Initialized from input_pool
+  *
+- * crng_init is protected by primary_crng->lock, and only increases
++ * crng_init is protected by base_crng->lock, and only increases
+  * its value (from 0->1->2).
+  */
+ static int crng_init = 0;
+ #define crng_ready() (likely(crng_init > 1))
+-static int crng_init_cnt = 0;
+-static void process_random_ready_list(void);
+-static void _get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
++/* Various types of waiters for crng_init->2 transition. */
++static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(crng_init_wait);
++static struct fasync_struct *fasync;
++static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_list_lock);
++static LIST_HEAD(random_ready_list);
++/* Control how we warn userspace. */
+ static struct ratelimit_state unseeded_warning =
+       RATELIMIT_STATE_INIT("warn_unseeded_randomness", HZ, 3);
+ static struct ratelimit_state urandom_warning =
+       RATELIMIT_STATE_INIT("warn_urandom_randomness", HZ, 3);
+-
+ static int ratelimit_disable __read_mostly;
+-
+ module_param_named(ratelimit_disable, ratelimit_disable, int, 0644);
+ MODULE_PARM_DESC(ratelimit_disable, "Disable random ratelimit suppression");
++/*
++ * Returns whether or not the input pool has been seeded and thus guaranteed
++ * to supply cryptographically secure random numbers. This applies to: the
++ * /dev/urandom device, the get_random_bytes function, and the get_random_{u32,
++ * ,u64,int,long} family of functions.
++ *
++ * Returns: true if the input pool has been seeded.
++ *          false if the input pool has not been seeded.
++ */
++bool rng_is_initialized(void)
++{
++      return crng_ready();
++}
++EXPORT_SYMBOL(rng_is_initialized);
++
++/* Used by wait_for_random_bytes(), and considered an entropy collector, below. */
++static void try_to_generate_entropy(void);
++
++/*
++ * Wait for the input pool to be seeded and thus guaranteed to supply
++ * cryptographically secure random numbers. This applies to: the /dev/urandom
++ * device, the get_random_bytes function, and the get_random_{u32,u64,int,long}
++ * family of functions. Using any of these functions without first calling
++ * this function forfeits the guarantee of security.
++ *
++ * Returns: 0 if the input pool has been seeded.
++ *          -ERESTARTSYS if the function was interrupted by a signal.
++ */
++int wait_for_random_bytes(void)
++{
++      if (likely(crng_ready()))
++              return 0;
++
++      do {
++              int ret;
++              ret = wait_event_interruptible_timeout(crng_init_wait, crng_ready(), HZ);
++              if (ret)
++                      return ret > 0 ? 0 : ret;
++
++              try_to_generate_entropy();
++      } while (!crng_ready());
++
++      return 0;
++}
++EXPORT_SYMBOL(wait_for_random_bytes);
++
++/*
++ * Add a callback function that will be invoked when the input
++ * pool is initialised.
++ *
++ * returns: 0 if callback is successfully added
++ *        -EALREADY if pool is already initialised (callback not called)
++ *        -ENOENT if module for callback is not alive
++ */
++int add_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy)
++{
++      struct module *owner;
++      unsigned long flags;
++      int err = -EALREADY;
++
++      if (crng_ready())
++              return err;
++
++      owner = rdy->owner;
++      if (!try_module_get(owner))
++              return -ENOENT;
++
++      spin_lock_irqsave(&random_ready_list_lock, flags);
++      if (crng_ready())
++              goto out;
++
++      owner = NULL;
++
++      list_add(&rdy->list, &random_ready_list);
++      err = 0;
++
++out:
++      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
++
++      module_put(owner);
++
++      return err;
++}
++EXPORT_SYMBOL(add_random_ready_callback);
++
++/*
++ * Delete a previously registered readiness callback function.
++ */
++void del_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy)
++{
++      unsigned long flags;
++      struct module *owner = NULL;
++
++      spin_lock_irqsave(&random_ready_list_lock, flags);
++      if (!list_empty(&rdy->list)) {
++              list_del_init(&rdy->list);
++              owner = rdy->owner;
++      }
++      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
++
++      module_put(owner);
++}
++EXPORT_SYMBOL(del_random_ready_callback);
++
++static void process_random_ready_list(void)
++{
++      unsigned long flags;
++      struct random_ready_callback *rdy, *tmp;
++
++      spin_lock_irqsave(&random_ready_list_lock, flags);
++      list_for_each_entry_safe(rdy, tmp, &random_ready_list, list) {
++              struct module *owner = rdy->owner;
++
++              list_del_init(&rdy->list);
++              rdy->func(rdy);
++              module_put(owner);
++      }
++      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
++}
++
++#define warn_unseeded_randomness(previous) \
++      _warn_unseeded_randomness(__func__, (void *)_RET_IP_, (previous))
++
++static void _warn_unseeded_randomness(const char *func_name, void *caller, void **previous)
++{
++#ifdef CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM
++      const bool print_once = false;
++#else
++      static bool print_once __read_mostly;
++#endif
++
++      if (print_once || crng_ready() ||
++          (previous && (caller == READ_ONCE(*previous))))
++              return;
++      WRITE_ONCE(*previous, caller);
++#ifndef CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM
++      print_once = true;
++#endif
++      if (__ratelimit(&unseeded_warning))
++              printk_deferred(KERN_NOTICE "random: %s called from %pS with crng_init=%d\n",
++                              func_name, caller, crng_init);
++}
++
++
++enum {
++      POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
++      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS /* No point in settling for less. */
++};
++
++/*
++ * Static global variables
++ */
++static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
++
++static int crng_init_cnt = 0;
++
+ /**********************************************************************
+  *
+  * OS independent entropy store.   Here are the functions which handle
+@@ -322,22 +475,6 @@ static void fast_mix(u32 pool[4])
+       pool[2] = c;  pool[3] = d;
+ }
+-static void process_random_ready_list(void)
+-{
+-      unsigned long flags;
+-      struct random_ready_callback *rdy, *tmp;
+-
+-      spin_lock_irqsave(&random_ready_list_lock, flags);
+-      list_for_each_entry_safe(rdy, tmp, &random_ready_list, list) {
+-              struct module *owner = rdy->owner;
+-
+-              list_del_init(&rdy->list);
+-              rdy->func(rdy);
+-              module_put(owner);
+-      }
+-      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
+-}
+-
+ static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
+ {
+       unsigned int entropy_count, orig, add;
+@@ -387,8 +524,6 @@ static DEFINE_PER_CPU(struct crng, crngs
+       .lock = INIT_LOCAL_LOCK(crngs.lock),
+ };
+-static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(crng_init_wait);
+-
+ /*
+  * crng_fast_load() can be called by code in the interrupt service
+  * path.  So we can't afford to dilly-dally. Returns the number of
+@@ -909,29 +1044,6 @@ static bool drain_entropy(void *buf, siz
+       return true;
+ }
+-#define warn_unseeded_randomness(previous) \
+-      _warn_unseeded_randomness(__func__, (void *)_RET_IP_, (previous))
+-
+-static void _warn_unseeded_randomness(const char *func_name, void *caller, void **previous)
+-{
+-#ifdef CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM
+-      const bool print_once = false;
+-#else
+-      static bool print_once __read_mostly;
+-#endif
+-
+-      if (print_once || crng_ready() ||
+-          (previous && (caller == READ_ONCE(*previous))))
+-              return;
+-      WRITE_ONCE(*previous, caller);
+-#ifndef CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM
+-      print_once = true;
+-#endif
+-      if (__ratelimit(&unseeded_warning))
+-              printk_deferred(KERN_NOTICE "random: %s called from %pS with crng_init=%d\n",
+-                              func_name, caller, crng_init);
+-}
+-
+ /*
+  * This function is the exported kernel interface.  It returns some
+  * number of good random numbers, suitable for key generation, seeding
+@@ -1033,107 +1145,6 @@ static void try_to_generate_entropy(void
+ }
+ /*
+- * Wait for the urandom pool to be seeded and thus guaranteed to supply
+- * cryptographically secure random numbers. This applies to: the /dev/urandom
+- * device, the get_random_bytes function, and the get_random_{u32,u64,int,long}
+- * family of functions. Using any of these functions without first calling
+- * this function forfeits the guarantee of security.
+- *
+- * Returns: 0 if the urandom pool has been seeded.
+- *          -ERESTARTSYS if the function was interrupted by a signal.
+- */
+-int wait_for_random_bytes(void)
+-{
+-      if (likely(crng_ready()))
+-              return 0;
+-
+-      do {
+-              int ret;
+-              ret = wait_event_interruptible_timeout(crng_init_wait, crng_ready(), HZ);
+-              if (ret)
+-                      return ret > 0 ? 0 : ret;
+-
+-              try_to_generate_entropy();
+-      } while (!crng_ready());
+-
+-      return 0;
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(wait_for_random_bytes);
+-
+-/*
+- * Returns whether or not the urandom pool has been seeded and thus guaranteed
+- * to supply cryptographically secure random numbers. This applies to: the
+- * /dev/urandom device, the get_random_bytes function, and the get_random_{u32,
+- * ,u64,int,long} family of functions.
+- *
+- * Returns: true if the urandom pool has been seeded.
+- *          false if the urandom pool has not been seeded.
+- */
+-bool rng_is_initialized(void)
+-{
+-      return crng_ready();
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(rng_is_initialized);
+-
+-/*
+- * Add a callback function that will be invoked when the nonblocking
+- * pool is initialised.
+- *
+- * returns: 0 if callback is successfully added
+- *        -EALREADY if pool is already initialised (callback not called)
+- *        -ENOENT if module for callback is not alive
+- */
+-int add_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy)
+-{
+-      struct module *owner;
+-      unsigned long flags;
+-      int err = -EALREADY;
+-
+-      if (crng_ready())
+-              return err;
+-
+-      owner = rdy->owner;
+-      if (!try_module_get(owner))
+-              return -ENOENT;
+-
+-      spin_lock_irqsave(&random_ready_list_lock, flags);
+-      if (crng_ready())
+-              goto out;
+-
+-      owner = NULL;
+-
+-      list_add(&rdy->list, &random_ready_list);
+-      err = 0;
+-
+-out:
+-      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
+-
+-      module_put(owner);
+-
+-      return err;
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(add_random_ready_callback);
+-
+-/*
+- * Delete a previously registered readiness callback function.
+- */
+-void del_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy)
+-{
+-      unsigned long flags;
+-      struct module *owner = NULL;
+-
+-      spin_lock_irqsave(&random_ready_list_lock, flags);
+-      if (!list_empty(&rdy->list)) {
+-              list_del_init(&rdy->list);
+-              owner = rdy->owner;
+-      }
+-      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
+-
+-      module_put(owner);
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(del_random_ready_callback);
+-
+-/*
+  * This function will use the architecture-specific hardware random
+  * number generator if it is available. It is not recommended for
+  * use. Use get_random_bytes() instead. It returns the number of
diff --git a/queue-5.17/random-group-sysctl-functions.patch b/queue-5.17/random-group-sysctl-functions.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a7227cc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,94 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 12:53:34 +0100
+Subject: random: group sysctl functions
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 0deff3c43206c24e746b1410f11125707ad3040e upstream.
+
+This pulls all of the sysctl-focused functions into the sixth labeled
+section.
+
+No functional changes.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   37 +++++++++++++++++++++++++++++++------
+ 1 file changed, 31 insertions(+), 6 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1693,9 +1693,34 @@ const struct file_operations urandom_fop
+       .llseek = noop_llseek,
+ };
++
+ /********************************************************************
+  *
+- * Sysctl interface
++ * Sysctl interface.
++ *
++ * These are partly unused legacy knobs with dummy values to not break
++ * userspace and partly still useful things. They are usually accessible
++ * in /proc/sys/kernel/random/ and are as follows:
++ *
++ * - boot_id - a UUID representing the current boot.
++ *
++ * - uuid - a random UUID, different each time the file is read.
++ *
++ * - poolsize - the number of bits of entropy that the input pool can
++ *   hold, tied to the POOL_BITS constant.
++ *
++ * - entropy_avail - the number of bits of entropy currently in the
++ *   input pool. Always <= poolsize.
++ *
++ * - write_wakeup_threshold - the amount of entropy in the input pool
++ *   below which write polls to /dev/random will unblock, requesting
++ *   more entropy, tied to the POOL_MIN_BITS constant. It is writable
++ *   to avoid breaking old userspaces, but writing to it does not
++ *   change any behavior of the RNG.
++ *
++ * - urandom_min_reseed_secs - fixed to the meaningless value "60".
++ *   It is writable to avoid breaking old userspaces, but writing
++ *   to it does not change any behavior of the RNG.
+  *
+  ********************************************************************/
+@@ -1703,8 +1728,8 @@ const struct file_operations urandom_fop
+ #include <linux/sysctl.h>
+-static int random_min_urandom_seed = 60;
+-static int random_write_wakeup_bits = POOL_MIN_BITS;
++static int sysctl_random_min_urandom_seed = 60;
++static int sysctl_random_write_wakeup_bits = POOL_MIN_BITS;
+ static int sysctl_poolsize = POOL_BITS;
+ static char sysctl_bootid[16];
+@@ -1761,14 +1786,14 @@ static struct ctl_table random_table[] =
+       },
+       {
+               .procname       = "write_wakeup_threshold",
+-              .data           = &random_write_wakeup_bits,
++              .data           = &sysctl_random_write_wakeup_bits,
+               .maxlen         = sizeof(int),
+               .mode           = 0644,
+               .proc_handler   = proc_dointvec,
+       },
+       {
+               .procname       = "urandom_min_reseed_secs",
+-              .data           = &random_min_urandom_seed,
++              .data           = &sysctl_random_min_urandom_seed,
+               .maxlen         = sizeof(int),
+               .mode           = 0644,
+               .proc_handler   = proc_dointvec,
+@@ -1799,4 +1824,4 @@ static int __init random_sysctls_init(vo
+       return 0;
+ }
+ device_initcall(random_sysctls_init);
+-#endif        /* CONFIG_SYSCTL */
++#endif
diff --git a/queue-5.17/random-group-userspace-read-write-functions.patch b/queue-5.17/random-group-userspace-read-write-functions.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..915b2a0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,183 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 12:53:34 +0100
+Subject: random: group userspace read/write functions
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a6adf8e7a605250b911e94793fd077933709ff9e upstream.
+
+This pulls all of the userspace read/write-focused functions into the
+fifth labeled section.
+
+No functional changes.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  125 ++++++++++++++++++++++++++++++--------------------
+ 1 file changed, 77 insertions(+), 48 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1477,30 +1477,61 @@ static void try_to_generate_entropy(void
+       mix_pool_bytes(&stack.now, sizeof(stack.now));
+ }
+-static ssize_t urandom_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
+-                          loff_t *ppos)
++
++/**********************************************************************
++ *
++ * Userspace reader/writer interfaces.
++ *
++ * getrandom(2) is the primary modern interface into the RNG and should
++ * be used in preference to anything else.
++ *
++ * Reading from /dev/random has the same functionality as calling
++ * getrandom(2) with flags=0. In earlier versions, however, it had
++ * vastly different semantics and should therefore be avoided, to
++ * prevent backwards compatibility issues.
++ *
++ * Reading from /dev/urandom has the same functionality as calling
++ * getrandom(2) with flags=GRND_INSECURE. Because it does not block
++ * waiting for the RNG to be ready, it should not be used.
++ *
++ * Writing to either /dev/random or /dev/urandom adds entropy to
++ * the input pool but does not credit it.
++ *
++ * Polling on /dev/random indicates when the RNG is initialized, on
++ * the read side, and when it wants new entropy, on the write side.
++ *
++ * Both /dev/random and /dev/urandom have the same set of ioctls for
++ * adding entropy, getting the entropy count, zeroing the count, and
++ * reseeding the crng.
++ *
++ **********************************************************************/
++
++SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *, buf, size_t, count, unsigned int,
++              flags)
+ {
+-      static int maxwarn = 10;
++      if (flags & ~(GRND_NONBLOCK | GRND_RANDOM | GRND_INSECURE))
++              return -EINVAL;
+-      if (!crng_ready() && maxwarn > 0) {
+-              maxwarn--;
+-              if (__ratelimit(&urandom_warning))
+-                      pr_notice("%s: uninitialized urandom read (%zd bytes read)\n",
+-                                current->comm, nbytes);
+-      }
++      /*
++       * Requesting insecure and blocking randomness at the same time makes
++       * no sense.
++       */
++      if ((flags & (GRND_INSECURE | GRND_RANDOM)) == (GRND_INSECURE | GRND_RANDOM))
++              return -EINVAL;
+-      return get_random_bytes_user(buf, nbytes);
+-}
++      if (count > INT_MAX)
++              count = INT_MAX;
+-static ssize_t random_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
+-                         loff_t *ppos)
+-{
+-      int ret;
++      if (!(flags & GRND_INSECURE) && !crng_ready()) {
++              int ret;
+-      ret = wait_for_random_bytes();
+-      if (ret != 0)
+-              return ret;
+-      return get_random_bytes_user(buf, nbytes);
++              if (flags & GRND_NONBLOCK)
++                      return -EAGAIN;
++              ret = wait_for_random_bytes();
++              if (unlikely(ret))
++                      return ret;
++      }
++      return get_random_bytes_user(buf, count);
+ }
+ static __poll_t random_poll(struct file *file, poll_table *wait)
+@@ -1552,6 +1583,32 @@ static ssize_t random_write(struct file
+       return (ssize_t)count;
+ }
++static ssize_t urandom_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
++                          loff_t *ppos)
++{
++      static int maxwarn = 10;
++
++      if (!crng_ready() && maxwarn > 0) {
++              maxwarn--;
++              if (__ratelimit(&urandom_warning))
++                      pr_notice("%s: uninitialized urandom read (%zd bytes read)\n",
++                                current->comm, nbytes);
++      }
++
++      return get_random_bytes_user(buf, nbytes);
++}
++
++static ssize_t random_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
++                         loff_t *ppos)
++{
++      int ret;
++
++      ret = wait_for_random_bytes();
++      if (ret != 0)
++              return ret;
++      return get_random_bytes_user(buf, nbytes);
++}
++
+ static long random_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd, unsigned long arg)
+ {
+       int size, ent_count;
+@@ -1560,7 +1617,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+       switch (cmd) {
+       case RNDGETENTCNT:
+-              /* inherently racy, no point locking */
++              /* Inherently racy, no point locking. */
+               if (put_user(input_pool.entropy_count, p))
+                       return -EFAULT;
+               return 0;
+@@ -1636,34 +1693,6 @@ const struct file_operations urandom_fop
+       .llseek = noop_llseek,
+ };
+-SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *, buf, size_t, count, unsigned int,
+-              flags)
+-{
+-      if (flags & ~(GRND_NONBLOCK | GRND_RANDOM | GRND_INSECURE))
+-              return -EINVAL;
+-
+-      /*
+-       * Requesting insecure and blocking randomness at the same time makes
+-       * no sense.
+-       */
+-      if ((flags & (GRND_INSECURE | GRND_RANDOM)) == (GRND_INSECURE | GRND_RANDOM))
+-              return -EINVAL;
+-
+-      if (count > INT_MAX)
+-              count = INT_MAX;
+-
+-      if (!(flags & GRND_INSECURE) && !crng_ready()) {
+-              int ret;
+-
+-              if (flags & GRND_NONBLOCK)
+-                      return -EAGAIN;
+-              ret = wait_for_random_bytes();
+-              if (unlikely(ret))
+-                      return ret;
+-      }
+-      return get_random_bytes_user(buf, count);
+-}
+-
+ /********************************************************************
+  *
+  * Sysctl interface
diff --git a/queue-5.17/random-handle-latent-entropy-and-command-line-from-random_init.patch b/queue-5.17/random-handle-latent-entropy-and-command-line-from-random_init.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..eee7de4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,128 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 5 May 2022 02:20:22 +0200
+Subject: random: handle latent entropy and command line from random_init()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 2f14062bb14b0fcfcc21e6dc7d5b5c0d25966164 upstream.
+
+Currently, start_kernel() adds latent entropy and the command line to
+the entropy bool *after* the RNG has been initialized, deferring when
+it's actually used by things like stack canaries until the next time
+the pool is seeded. This surely is not intended.
+
+Rather than splitting up which entropy gets added where and when between
+start_kernel() and random_init(), just do everything in random_init(),
+which should eliminate these kinds of bugs in the future.
+
+While we're at it, rename the awkwardly titled "rand_initialize()" to
+the more standard "random_init()" nomenclature.
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c  |   17 ++++++++++-------
+ include/linux/random.h |   16 +++++++---------
+ init/main.c            |   10 +++-------
+ 3 files changed, 20 insertions(+), 23 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -886,12 +886,13 @@ early_param("random.trust_bootloader", p
+ /*
+  * The first collection of entropy occurs at system boot while interrupts
+- * are still turned off. Here we push in RDSEED, a timestamp, and utsname().
+- * Depending on the above configuration knob, RDSEED may be considered
+- * sufficient for initialization. Note that much earlier setup may already
+- * have pushed entropy into the input pool by the time we get here.
++ * are still turned off. Here we push in latent entropy, RDSEED, a timestamp,
++ * utsname(), and the command line. Depending on the above configuration knob,
++ * RDSEED may be considered sufficient for initialization. Note that much
++ * earlier setup may already have pushed entropy into the input pool by the
++ * time we get here.
+  */
+-int __init rand_initialize(void)
++int __init random_init(const char *command_line)
+ {
+       size_t i;
+       ktime_t now = ktime_get_real();
+@@ -913,6 +914,8 @@ int __init rand_initialize(void)
+       }
+       _mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+       _mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
++      _mix_pool_bytes(command_line, strlen(command_line));
++      add_latent_entropy();
+       if (crng_ready())
+               crng_reseed();
+@@ -1591,8 +1594,8 @@ static struct ctl_table random_table[] =
+ };
+ /*
+- * rand_initialize() is called before sysctl_init(),
+- * so we cannot call register_sysctl_init() in rand_initialize()
++ * random_init() is called before sysctl_init(),
++ * so we cannot call register_sysctl_init() in random_init()
+  */
+ static int __init random_sysctls_init(void)
+ {
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -14,26 +14,24 @@ struct notifier_block;
+ extern void add_device_randomness(const void *, size_t);
+ extern void add_bootloader_randomness(const void *, size_t);
++extern void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
++                               unsigned int value) __latent_entropy;
++extern void add_interrupt_randomness(int irq) __latent_entropy;
++extern void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
++                                     size_t entropy);
+ #if defined(LATENT_ENTROPY_PLUGIN) && !defined(__CHECKER__)
+ static inline void add_latent_entropy(void)
+ {
+-      add_device_randomness((const void *)&latent_entropy,
+-                            sizeof(latent_entropy));
++      add_device_randomness((const void *)&latent_entropy, sizeof(latent_entropy));
+ }
+ #else
+ static inline void add_latent_entropy(void) {}
+ #endif
+-extern void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+-                               unsigned int value) __latent_entropy;
+-extern void add_interrupt_randomness(int irq) __latent_entropy;
+-extern void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+-                                     size_t entropy);
+-
+ extern void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
+ extern int wait_for_random_bytes(void);
+-extern int __init rand_initialize(void);
++extern int __init random_init(const char *command_line);
+ extern bool rng_is_initialized(void);
+ extern int register_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb);
+ extern int unregister_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb);
+--- a/init/main.c
++++ b/init/main.c
+@@ -1040,15 +1040,11 @@ asmlinkage __visible void __init __no_sa
+       /*
+        * For best initial stack canary entropy, prepare it after:
+        * - setup_arch() for any UEFI RNG entropy and boot cmdline access
+-       * - timekeeping_init() for ktime entropy used in rand_initialize()
++       * - timekeeping_init() for ktime entropy used in random_init()
+        * - time_init() for making random_get_entropy() work on some platforms
+-       * - rand_initialize() to get any arch-specific entropy like RDRAND
+-       * - add_latent_entropy() to get any latent entropy
+-       * - adding command line entropy
++       * - random_init() to initialize the RNG from from early entropy sources
+        */
+-      rand_initialize();
+-      add_latent_entropy();
+-      add_device_randomness(command_line, strlen(command_line));
++      random_init(command_line);
+       boot_init_stack_canary();
+       perf_event_init();
diff --git a/queue-5.17/random-help-compiler-out-with-fast_mix-by-using-simpler-arguments.patch b/queue-5.17/random-help-compiler-out-with-fast_mix-by-using-simpler-arguments.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..74a8ec4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,94 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 6 May 2022 23:19:43 +0200
+Subject: random: help compiler out with fast_mix() by using simpler arguments
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 791332b3cbb080510954a4c152ce02af8832eac9 upstream.
+
+Now that fast_mix() has more than one caller, gcc no longer inlines it.
+That's fine. But it also doesn't handle the compound literal argument we
+pass it very efficiently, nor does it handle the loop as well as it
+could. So just expand the code to spell out this function so that it
+generates the same code as it did before. Performance-wise, this now
+behaves as it did before the last commit. The difference in actual code
+size on x86 is 45 bytes, which is less than a cache line.
+
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   44 +++++++++++++++++++++++---------------------
+ 1 file changed, 23 insertions(+), 21 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1029,25 +1029,30 @@ static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool,
+  * and therefore this has no security on its own. s represents the
+  * four-word SipHash state, while v represents a two-word input.
+  */
+-static void fast_mix(unsigned long s[4], const unsigned long v[2])
++static void fast_mix(unsigned long s[4], unsigned long v1, unsigned long v2)
+ {
+-      size_t i;
+-
+-      for (i = 0; i < 2; ++i) {
+-              s[3] ^= v[i];
+ #ifdef CONFIG_64BIT
+-              s[0] += s[1]; s[1] = rol64(s[1], 13); s[1] ^= s[0]; s[0] = rol64(s[0], 32);
+-              s[2] += s[3]; s[3] = rol64(s[3], 16); s[3] ^= s[2];
+-              s[0] += s[3]; s[3] = rol64(s[3], 21); s[3] ^= s[0];
+-              s[2] += s[1]; s[1] = rol64(s[1], 17); s[1] ^= s[2]; s[2] = rol64(s[2], 32);
++#define PERM() do { \
++      s[0] += s[1]; s[1] = rol64(s[1], 13); s[1] ^= s[0]; s[0] = rol64(s[0], 32); \
++      s[2] += s[3]; s[3] = rol64(s[3], 16); s[3] ^= s[2]; \
++      s[0] += s[3]; s[3] = rol64(s[3], 21); s[3] ^= s[0]; \
++      s[2] += s[1]; s[1] = rol64(s[1], 17); s[1] ^= s[2]; s[2] = rol64(s[2], 32); \
++} while (0)
+ #else
+-              s[0] += s[1]; s[1] = rol32(s[1],  5); s[1] ^= s[0]; s[0] = rol32(s[0], 16);
+-              s[2] += s[3]; s[3] = rol32(s[3],  8); s[3] ^= s[2];
+-              s[0] += s[3]; s[3] = rol32(s[3],  7); s[3] ^= s[0];
+-              s[2] += s[1]; s[1] = rol32(s[1], 13); s[1] ^= s[2]; s[2] = rol32(s[2], 16);
++#define PERM() do { \
++      s[0] += s[1]; s[1] = rol32(s[1],  5); s[1] ^= s[0]; s[0] = rol32(s[0], 16); \
++      s[2] += s[3]; s[3] = rol32(s[3],  8); s[3] ^= s[2]; \
++      s[0] += s[3]; s[3] = rol32(s[3],  7); s[3] ^= s[0]; \
++      s[2] += s[1]; s[1] = rol32(s[1], 13); s[1] ^= s[2]; s[2] = rol32(s[2], 16); \
++} while (0)
+ #endif
+-              s[0] ^= v[i];
+-      }
++
++      s[3] ^= v1;
++      PERM();
++      s[0] ^= v1;
++      s[3] ^= v2;
++      PERM();
++      s[0] ^= v2;
+ }
+ #ifdef CONFIG_SMP
+@@ -1117,10 +1122,8 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
+       unsigned int new_count;
+-      fast_mix(fast_pool->pool, (unsigned long[2]){
+-              entropy,
+-              (regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_) ^ swab(irq)
+-      });
++      fast_mix(fast_pool->pool, entropy,
++               (regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_) ^ swab(irq));
+       new_count = ++fast_pool->count;
+       if (new_count & MIX_INFLIGHT)
+@@ -1160,8 +1163,7 @@ static void add_timer_randomness(struct
+        * sometime after, so mix into the fast pool.
+        */
+       if (in_hardirq()) {
+-              fast_mix(this_cpu_ptr(&irq_randomness)->pool,
+-                       (unsigned long[2]){ entropy, num });
++              fast_mix(this_cpu_ptr(&irq_randomness)->pool, entropy, num);
+       } else {
+               spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+               _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
diff --git a/queue-5.17/random-inline-leaves-of-rand_initialize.patch b/queue-5.17/random-inline-leaves-of-rand_initialize.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f4da80d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,144 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 8 Feb 2022 12:40:14 +0100
+Subject: random: inline leaves of rand_initialize()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 8566417221fcec51346ec164e920dacb979c6b5f upstream.
+
+This is a preparatory commit for the following one. We simply inline the
+various functions that rand_initialize() calls that have no other
+callers. The compiler was doing this anyway before. Doing this will
+allow us to reorganize this after. We can then move the trust_cpu and
+parse_trust_cpu definitions a bit closer to where they're actually used,
+which makes the code easier to read.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   90 ++++++++++++++++++--------------------------------
+ 1 file changed, 33 insertions(+), 57 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -476,42 +476,6 @@ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(crng_init
+ static void invalidate_batched_entropy(void);
+-static bool trust_cpu __ro_after_init = IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU);
+-static int __init parse_trust_cpu(char *arg)
+-{
+-      return kstrtobool(arg, &trust_cpu);
+-}
+-early_param("random.trust_cpu", parse_trust_cpu);
+-
+-static bool __init crng_init_try_arch_early(void)
+-{
+-      int i;
+-      bool arch_init = true;
+-      unsigned long rv;
+-
+-      for (i = 4; i < 16; i++) {
+-              if (!arch_get_random_seed_long_early(&rv) &&
+-                  !arch_get_random_long_early(&rv)) {
+-                      rv = random_get_entropy();
+-                      arch_init = false;
+-              }
+-              primary_crng.state[i] ^= rv;
+-      }
+-
+-      return arch_init;
+-}
+-
+-static void __init crng_initialize(void)
+-{
+-      extract_entropy(&primary_crng.state[4], sizeof(u32) * 12);
+-      if (crng_init_try_arch_early() && trust_cpu && crng_init < 2) {
+-              invalidate_batched_entropy();
+-              crng_init = 2;
+-              pr_notice("crng init done (trusting CPU's manufacturer)\n");
+-      }
+-      primary_crng.init_time = jiffies - CRNG_RESEED_INTERVAL - 1;
+-}
+-
+ /*
+  * crng_fast_load() can be called by code in the interrupt service
+  * path.  So we can't afford to dilly-dally. Returns the number of
+@@ -1220,17 +1184,28 @@ int __must_check get_random_bytes_arch(v
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes_arch);
++static bool trust_cpu __ro_after_init = IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU);
++static int __init parse_trust_cpu(char *arg)
++{
++      return kstrtobool(arg, &trust_cpu);
++}
++early_param("random.trust_cpu", parse_trust_cpu);
++
+ /*
+- * init_std_data - initialize pool with system data
+- *
+- * This function clears the pool's entropy count and mixes some system
+- * data into the pool to prepare it for use. The pool is not cleared
+- * as that can only decrease the entropy in the pool.
++ * Note that setup_arch() may call add_device_randomness()
++ * long before we get here. This allows seeding of the pools
++ * with some platform dependent data very early in the boot
++ * process. But it limits our options here. We must use
++ * statically allocated structures that already have all
++ * initializations complete at compile time. We should also
++ * take care not to overwrite the precious per platform data
++ * we were given.
+  */
+-static void __init init_std_data(void)
++int __init rand_initialize(void)
+ {
+       int i;
+       ktime_t now = ktime_get_real();
++      bool arch_init = true;
+       unsigned long rv;
+       mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+@@ -1241,22 +1216,23 @@ static void __init init_std_data(void)
+               mix_pool_bytes(&rv, sizeof(rv));
+       }
+       mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
+-}
+-/*
+- * Note that setup_arch() may call add_device_randomness()
+- * long before we get here. This allows seeding of the pools
+- * with some platform dependent data very early in the boot
+- * process. But it limits our options here. We must use
+- * statically allocated structures that already have all
+- * initializations complete at compile time. We should also
+- * take care not to overwrite the precious per platform data
+- * we were given.
+- */
+-int __init rand_initialize(void)
+-{
+-      init_std_data();
+-      crng_initialize();
++      extract_entropy(&primary_crng.state[4], sizeof(u32) * 12);
++      for (i = 4; i < 16; i++) {
++              if (!arch_get_random_seed_long_early(&rv) &&
++                  !arch_get_random_long_early(&rv)) {
++                      rv = random_get_entropy();
++                      arch_init = false;
++              }
++              primary_crng.state[i] ^= rv;
++      }
++      if (arch_init && trust_cpu && crng_init < 2) {
++              invalidate_batched_entropy();
++              crng_init = 2;
++              pr_notice("crng init done (trusting CPU's manufacturer)\n");
++      }
++      primary_crng.init_time = jiffies - CRNG_RESEED_INTERVAL - 1;
++
+       if (ratelimit_disable) {
+               urandom_warning.interval = 0;
+               unseeded_warning.interval = 0;
diff --git a/queue-5.17/random-insist-on-random_get_entropy-existing-in-order-to-simplify.patch b/queue-5.17/random-insist-on-random_get_entropy-existing-in-order-to-simplify.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..91e8645
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,222 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 12 Apr 2022 19:59:57 +0200
+Subject: random: insist on random_get_entropy() existing in order to simplify
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 4b758eda851eb9336ca86a0041a4d3da55f66511 upstream.
+
+All platforms are now guaranteed to provide some value for
+random_get_entropy(). In case some bug leads to this not being so, we
+print a warning, because that indicates that something is really very
+wrong (and likely other things are impacted too). This should never be
+hit, but it's a good and cheap way of finding out if something ever is
+problematic.
+
+Since we now have viable fallback code for random_get_entropy() on all
+platforms, which is, in the worst case, not worse than jiffies, we can
+count on getting the best possible value out of it. That means there's
+no longer a use for using jiffies as entropy input. It also means we no
+longer have a reason for doing the round-robin register flow in the IRQ
+handler, which was always of fairly dubious value.
+
+Instead we can greatly simplify the IRQ handler inputs and also unify
+the construction between 64-bits and 32-bits. We now collect the cycle
+counter and the return address, since those are the two things that
+matter. Because the return address and the irq number are likely
+related, to the extent we mix in the irq number, we can just xor it into
+the top unchanging bytes of the return address, rather than the bottom
+changing bytes of the cycle counter as before. Then, we can do a fixed 2
+rounds of SipHash/HSipHash. Finally, we use the same construction of
+hashing only half of the [H]SipHash state on 32-bit and 64-bit. We're
+not actually discarding any entropy, since that entropy is carried
+through until the next time. And more importantly, it lets us do the
+same sponge-like construction everywhere.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   86 +++++++++++++++-----------------------------------
+ 1 file changed, 26 insertions(+), 60 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1020,15 +1020,14 @@ int __init rand_initialize(void)
+  */
+ void add_device_randomness(const void *buf, size_t size)
+ {
+-      unsigned long cycles = random_get_entropy();
+-      unsigned long flags, now = jiffies;
++      unsigned long entropy = random_get_entropy();
++      unsigned long flags;
+       if (crng_init == 0 && size)
+               crng_pre_init_inject(buf, size, false);
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+-      _mix_pool_bytes(&cycles, sizeof(cycles));
+-      _mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
++      _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
+       _mix_pool_bytes(buf, size);
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+ }
+@@ -1051,12 +1050,11 @@ struct timer_rand_state {
+  */
+ static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned int num)
+ {
+-      unsigned long cycles = random_get_entropy(), now = jiffies, flags;
++      unsigned long entropy = random_get_entropy(), now = jiffies, flags;
+       long delta, delta2, delta3;
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+-      _mix_pool_bytes(&cycles, sizeof(cycles));
+-      _mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
++      _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
+       _mix_pool_bytes(&num, sizeof(num));
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+@@ -1184,7 +1182,6 @@ struct fast_pool {
+       unsigned long pool[4];
+       unsigned long last;
+       unsigned int count;
+-      u16 reg_idx;
+ };
+ static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool, irq_randomness) = {
+@@ -1202,13 +1199,13 @@ static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool,
+  * This is [Half]SipHash-1-x, starting from an empty key. Because
+  * the key is fixed, it assumes that its inputs are non-malicious,
+  * and therefore this has no security on its own. s represents the
+- * 128 or 256-bit SipHash state, while v represents a 128-bit input.
++ * four-word SipHash state, while v represents a two-word input.
+  */
+-static void fast_mix(unsigned long s[4], const unsigned long *v)
++static void fast_mix(unsigned long s[4], const unsigned long v[2])
+ {
+       size_t i;
+-      for (i = 0; i < 16 / sizeof(long); ++i) {
++      for (i = 0; i < 2; ++i) {
+               s[3] ^= v[i];
+ #ifdef CONFIG_64BIT
+               s[0] += s[1]; s[1] = rol64(s[1], 13); s[1] ^= s[0]; s[0] = rol64(s[0], 32);
+@@ -1248,33 +1245,17 @@ int random_online_cpu(unsigned int cpu)
+ }
+ #endif
+-static unsigned long get_reg(struct fast_pool *f, struct pt_regs *regs)
+-{
+-      unsigned long *ptr = (unsigned long *)regs;
+-      unsigned int idx;
+-
+-      if (regs == NULL)
+-              return 0;
+-      idx = READ_ONCE(f->reg_idx);
+-      if (idx >= sizeof(struct pt_regs) / sizeof(unsigned long))
+-              idx = 0;
+-      ptr += idx++;
+-      WRITE_ONCE(f->reg_idx, idx);
+-      return *ptr;
+-}
+-
+ static void mix_interrupt_randomness(struct work_struct *work)
+ {
+       struct fast_pool *fast_pool = container_of(work, struct fast_pool, mix);
+       /*
+-       * The size of the copied stack pool is explicitly 16 bytes so that we
+-       * tax mix_pool_byte()'s compression function the same amount on all
+-       * platforms. This means on 64-bit we copy half the pool into this,
+-       * while on 32-bit we copy all of it. The entropy is supposed to be
+-       * sufficiently dispersed between bits that in the sponge-like
+-       * half case, on average we don't wind up "losing" some.
++       * The size of the copied stack pool is explicitly 2 longs so that we
++       * only ever ingest half of the siphash output each time, retaining
++       * the other half as the next "key" that carries over. The entropy is
++       * supposed to be sufficiently dispersed between bits so on average
++       * we don't wind up "losing" some.
+        */
+-      u8 pool[16];
++      unsigned long pool[2];
+       /* Check to see if we're running on the wrong CPU due to hotplug. */
+       local_irq_disable();
+@@ -1306,36 +1287,21 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+ void add_interrupt_randomness(int irq)
+ {
+       enum { MIX_INFLIGHT = 1U << 31 };
+-      unsigned long cycles = random_get_entropy(), now = jiffies;
++      unsigned long entropy = random_get_entropy();
+       struct fast_pool *fast_pool = this_cpu_ptr(&irq_randomness);
+       struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
+       unsigned int new_count;
+-      union {
+-              u32 u32[4];
+-              u64 u64[2];
+-              unsigned long longs[16 / sizeof(long)];
+-      } irq_data;
+-
+-      if (cycles == 0)
+-              cycles = get_reg(fast_pool, regs);
+-
+-      if (sizeof(unsigned long) == 8) {
+-              irq_data.u64[0] = cycles ^ rol64(now, 32) ^ irq;
+-              irq_data.u64[1] = regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
+-      } else {
+-              irq_data.u32[0] = cycles ^ irq;
+-              irq_data.u32[1] = now;
+-              irq_data.u32[2] = regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
+-              irq_data.u32[3] = get_reg(fast_pool, regs);
+-      }
+-      fast_mix(fast_pool->pool, irq_data.longs);
++      fast_mix(fast_pool->pool, (unsigned long[2]){
++              entropy,
++              (regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_) ^ swab(irq)
++      });
+       new_count = ++fast_pool->count;
+       if (new_count & MIX_INFLIGHT)
+               return;
+-      if (new_count < 64 && (!time_after(now, fast_pool->last + HZ) ||
++      if (new_count < 64 && (!time_is_before_jiffies(fast_pool->last + HZ) ||
+                              unlikely(crng_init == 0)))
+               return;
+@@ -1371,28 +1337,28 @@ static void entropy_timer(struct timer_l
+ static void try_to_generate_entropy(void)
+ {
+       struct {
+-              unsigned long cycles;
++              unsigned long entropy;
+               struct timer_list timer;
+       } stack;
+-      stack.cycles = random_get_entropy();
++      stack.entropy = random_get_entropy();
+       /* Slow counter - or none. Don't even bother */
+-      if (stack.cycles == random_get_entropy())
++      if (stack.entropy == random_get_entropy())
+               return;
+       timer_setup_on_stack(&stack.timer, entropy_timer, 0);
+       while (!crng_ready() && !signal_pending(current)) {
+               if (!timer_pending(&stack.timer))
+                       mod_timer(&stack.timer, jiffies + 1);
+-              mix_pool_bytes(&stack.cycles, sizeof(stack.cycles));
++              mix_pool_bytes(&stack.entropy, sizeof(stack.entropy));
+               schedule();
+-              stack.cycles = random_get_entropy();
++              stack.entropy = random_get_entropy();
+       }
+       del_timer_sync(&stack.timer);
+       destroy_timer_on_stack(&stack.timer);
+-      mix_pool_bytes(&stack.cycles, sizeof(stack.cycles));
++      mix_pool_bytes(&stack.entropy, sizeof(stack.entropy));
+ }
diff --git a/queue-5.17/random-introduce-drain_entropy-helper-to-declutter-crng_reseed.patch b/queue-5.17/random-introduce-drain_entropy-helper-to-declutter-crng_reseed.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..41837ca
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,86 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 12:19:49 +0100
+Subject: random: introduce drain_entropy() helper to declutter crng_reseed()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 246c03dd899164d0186b6d685d6387f228c28d93 upstream.
+
+In preparation for separating responsibilities, break out the entropy
+count management part of crng_reseed() into its own function.
+
+No functional changes.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   36 +++++++++++++++++++++++-------------
+ 1 file changed, 23 insertions(+), 13 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -260,6 +260,7 @@ static struct {
+ };
+ static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
++static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+ static void crng_reseed(void);
+@@ -456,23 +457,13 @@ static void crng_slow_load(const void *c
+ static void crng_reseed(void)
+ {
+       unsigned long flags;
+-      int entropy_count;
+       unsigned long next_gen;
+       u8 key[CHACHA_KEY_SIZE];
+       bool finalize_init = false;
+-      /*
+-       * First we make sure we have POOL_MIN_BITS of entropy in the pool,
+-       * and then we drain all of it. Only then can we extract a new key.
+-       */
+-      do {
+-              entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-              if (entropy_count < POOL_MIN_BITS)
+-                      return;
+-      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
+-      extract_entropy(key, sizeof(key));
+-      wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+-      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
++      /* Only reseed if we can, to prevent brute forcing a small amount of new bits. */
++      if (!drain_entropy(key, sizeof(key)))
++              return;
+       /*
+        * We copy the new key into the base_crng, overwriting the old one,
+@@ -900,6 +891,25 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       memzero_explicit(&block, sizeof(block));
+ }
++/*
++ * First we make sure we have POOL_MIN_BITS of entropy in the pool, and then we
++ * set the entropy count to zero (but don't actually touch any data). Only then
++ * can we extract a new key with extract_entropy().
++ */
++static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes)
++{
++      unsigned int entropy_count;
++      do {
++              entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
++              if (entropy_count < POOL_MIN_BITS)
++                      return false;
++      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
++      extract_entropy(buf, nbytes);
++      wake_up_interruptible(&random_write_wait);
++      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
++      return true;
++}
++
+ #define warn_unseeded_randomness(previous) \
+       _warn_unseeded_randomness(__func__, (void *)_RET_IP_, (previous))
diff --git a/queue-5.17/random-make-consistent-usage-of-crng_ready.patch b/queue-5.17/random-make-consistent-usage-of-crng_ready.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e613a7e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,91 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 8 Mar 2022 11:20:17 -0700
+Subject: random: make consistent usage of crng_ready()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a96cfe2d427064325ecbf56df8816c6b871ec285 upstream.
+
+Rather than sometimes checking `crng_init < 2`, we should always use the
+crng_ready() macro, so that should we change anything later, it's
+consistent. Additionally, that macro already has a likely() around it,
+which means we don't need to open code our own likely() and unlikely()
+annotations.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   19 +++++++------------
+ 1 file changed, 7 insertions(+), 12 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -125,18 +125,13 @@ static void try_to_generate_entropy(void
+  */
+ int wait_for_random_bytes(void)
+ {
+-      if (likely(crng_ready()))
+-              return 0;
+-
+-      do {
++      while (!crng_ready()) {
+               int ret;
+               ret = wait_event_interruptible_timeout(crng_init_wait, crng_ready(), HZ);
+               if (ret)
+                       return ret > 0 ? 0 : ret;
+-
+               try_to_generate_entropy();
+-      } while (!crng_ready());
+-
++      }
+       return 0;
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(wait_for_random_bytes);
+@@ -291,7 +286,7 @@ static void crng_reseed(void)
+               ++next_gen;
+       WRITE_ONCE(base_crng.generation, next_gen);
+       WRITE_ONCE(base_crng.birth, jiffies);
+-      if (crng_init < 2) {
++      if (!crng_ready()) {
+               crng_init = 2;
+               finalize_init = true;
+       }
+@@ -359,7 +354,7 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+        * ready, we do fast key erasure with the base_crng directly, because
+        * this is what crng_pre_init_inject() mutates during early init.
+        */
+-      if (unlikely(!crng_ready())) {
++      if (!crng_ready()) {
+               bool ready;
+               spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+@@ -802,7 +797,7 @@ static void credit_entropy_bits(size_t n
+               entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+       } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
+-      if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
++      if (!crng_ready() && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
+               crng_reseed();
+ }
+@@ -959,7 +954,7 @@ int __init rand_initialize(void)
+       extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+       ++base_crng.generation;
+-      if (arch_init && trust_cpu && crng_init < 2) {
++      if (arch_init && trust_cpu && !crng_ready()) {
+               crng_init = 2;
+               pr_notice("crng init done (trusting CPU's manufacturer)\n");
+       }
+@@ -1548,7 +1543,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+       case RNDRESEEDCRNG:
+               if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
+                       return -EPERM;
+-              if (crng_init < 2)
++              if (!crng_ready())
+                       return -ENODATA;
+               crng_reseed();
+               return 0;
diff --git a/queue-5.17/random-make-consistent-use-of-buf-and-len.patch b/queue-5.17/random-make-consistent-use-of-buf-and-len.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..568b22a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,543 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 13 May 2022 13:18:46 +0200
+Subject: random: make consistent use of buf and len
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a19402634c435a4eae226df53c141cdbb9922e7b upstream.
+
+The current code was a mix of "nbytes", "count", "size", "buffer", "in",
+and so forth. Instead, let's clean this up by naming input parameters
+"buf" (or "ubuf") and "len", so that you always understand that you're
+reading this variety of function argument.
+
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c  |  193 +++++++++++++++++++++++--------------------------
+ include/linux/random.h |   10 +-
+ 2 files changed, 99 insertions(+), 104 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -208,7 +208,7 @@ static void _warn_unseeded_randomness(co
+  *
+  * There are a few exported interfaces for use by other drivers:
+  *
+- *    void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
++ *    void get_random_bytes(void *buf, size_t len)
+  *    u32 get_random_u32()
+  *    u64 get_random_u64()
+  *    unsigned int get_random_int()
+@@ -249,7 +249,7 @@ static DEFINE_PER_CPU(struct crng, crngs
+ };
+ /* Used by crng_reseed() and crng_make_state() to extract a new seed from the input pool. */
+-static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
++static void extract_entropy(void *buf, size_t len);
+ /* This extracts a new crng key from the input pool. */
+ static void crng_reseed(void)
+@@ -403,24 +403,24 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+       local_unlock_irqrestore(&crngs.lock, flags);
+ }
+-static void _get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
++static void _get_random_bytes(void *buf, size_t len)
+ {
+       u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
+       u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+-      size_t len;
++      size_t first_block_len;
+-      if (!nbytes)
++      if (!len)
+               return;
+-      len = min_t(size_t, 32, nbytes);
+-      crng_make_state(chacha_state, buf, len);
+-      nbytes -= len;
+-      buf += len;
++      first_block_len = min_t(size_t, 32, len);
++      crng_make_state(chacha_state, buf, first_block_len);
++      len -= first_block_len;
++      buf += first_block_len;
+-      while (nbytes) {
+-              if (nbytes < CHACHA_BLOCK_SIZE) {
++      while (len) {
++              if (len < CHACHA_BLOCK_SIZE) {
+                       chacha20_block(chacha_state, tmp);
+-                      memcpy(buf, tmp, nbytes);
++                      memcpy(buf, tmp, len);
+                       memzero_explicit(tmp, sizeof(tmp));
+                       break;
+               }
+@@ -428,7 +428,7 @@ static void _get_random_bytes(void *buf,
+               chacha20_block(chacha_state, buf);
+               if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
+                       ++chacha_state[13];
+-              nbytes -= CHACHA_BLOCK_SIZE;
++              len -= CHACHA_BLOCK_SIZE;
+               buf += CHACHA_BLOCK_SIZE;
+       }
+@@ -445,20 +445,20 @@ static void _get_random_bytes(void *buf,
+  * wait_for_random_bytes() should be called and return 0 at least once
+  * at any point prior.
+  */
+-void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
++void get_random_bytes(void *buf, size_t len)
+ {
+       warn_unseeded_randomness();
+-      _get_random_bytes(buf, nbytes);
++      _get_random_bytes(buf, len);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes);
+-static ssize_t get_random_bytes_user(void __user *buf, size_t nbytes)
++static ssize_t get_random_bytes_user(void __user *ubuf, size_t len)
+ {
+-      size_t len, left, ret = 0;
++      size_t block_len, left, ret = 0;
+       u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
+       u8 output[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+-      if (!nbytes)
++      if (!len)
+               return 0;
+       /*
+@@ -472,8 +472,8 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+        * use chacha_state after, so we can simply return those bytes to
+        * the user directly.
+        */
+-      if (nbytes <= CHACHA_KEY_SIZE) {
+-              ret = nbytes - copy_to_user(buf, &chacha_state[4], nbytes);
++      if (len <= CHACHA_KEY_SIZE) {
++              ret = len - copy_to_user(ubuf, &chacha_state[4], len);
+               goto out_zero_chacha;
+       }
+@@ -482,17 +482,17 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+               if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
+                       ++chacha_state[13];
+-              len = min_t(size_t, nbytes, CHACHA_BLOCK_SIZE);
+-              left = copy_to_user(buf, output, len);
++              block_len = min_t(size_t, len, CHACHA_BLOCK_SIZE);
++              left = copy_to_user(ubuf, output, block_len);
+               if (left) {
+-                      ret += len - left;
++                      ret += block_len - left;
+                       break;
+               }
+-              buf += len;
+-              ret += len;
+-              nbytes -= len;
+-              if (!nbytes)
++              ubuf += block_len;
++              ret += block_len;
++              len -= block_len;
++              if (!len)
+                       break;
+               BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE % CHACHA_BLOCK_SIZE != 0);
+@@ -666,24 +666,24 @@ unsigned long randomize_page(unsigned lo
+  * use. Use get_random_bytes() instead. It returns the number of
+  * bytes filled in.
+  */
+-size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t nbytes)
++size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t len)
+ {
+-      size_t left = nbytes;
++      size_t left = len;
+       u8 *p = buf;
+       while (left) {
+               unsigned long v;
+-              size_t chunk = min_t(size_t, left, sizeof(unsigned long));
++              size_t block_len = min_t(size_t, left, sizeof(unsigned long));
+               if (!arch_get_random_long(&v))
+                       break;
+-              memcpy(p, &v, chunk);
+-              p += chunk;
+-              left -= chunk;
++              memcpy(p, &v, block_len);
++              p += block_len;
++              left -= block_len;
+       }
+-      return nbytes - left;
++      return len - left;
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes_arch);
+@@ -694,15 +694,15 @@ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes_arch);
+  *
+  * Callers may add entropy via:
+  *
+- *     static void mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
++ *     static void mix_pool_bytes(const void *buf, size_t len)
+  *
+  * After which, if added entropy should be credited:
+  *
+- *     static void credit_init_bits(size_t nbits)
++ *     static void credit_init_bits(size_t bits)
+  *
+  * Finally, extract entropy via:
+  *
+- *     static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
++ *     static void extract_entropy(void *buf, size_t len)
+  *
+  **********************************************************************/
+@@ -724,9 +724,9 @@ static struct {
+       .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(input_pool.lock),
+ };
+-static void _mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
++static void _mix_pool_bytes(const void *buf, size_t len)
+ {
+-      blake2s_update(&input_pool.hash, in, nbytes);
++      blake2s_update(&input_pool.hash, buf, len);
+ }
+ /*
+@@ -734,12 +734,12 @@ static void _mix_pool_bytes(const void *
+  * update the initialization bit counter; the caller should call
+  * credit_init_bits if this is appropriate.
+  */
+-static void mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
++static void mix_pool_bytes(const void *buf, size_t len)
+ {
+       unsigned long flags;
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+-      _mix_pool_bytes(in, nbytes);
++      _mix_pool_bytes(buf, len);
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+ }
+@@ -747,7 +747,7 @@ static void mix_pool_bytes(const void *i
+  * This is an HKDF-like construction for using the hashed collected entropy
+  * as a PRF key, that's then expanded block-by-block.
+  */
+-static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
++static void extract_entropy(void *buf, size_t len)
+ {
+       unsigned long flags;
+       u8 seed[BLAKE2S_HASH_SIZE], next_key[BLAKE2S_HASH_SIZE];
+@@ -776,12 +776,12 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+       memzero_explicit(next_key, sizeof(next_key));
+-      while (nbytes) {
+-              i = min_t(size_t, nbytes, BLAKE2S_HASH_SIZE);
++      while (len) {
++              i = min_t(size_t, len, BLAKE2S_HASH_SIZE);
+               /* output = HASHPRF(seed, RDSEED || ++counter) */
+               ++block.counter;
+               blake2s(buf, (u8 *)&block, seed, i, sizeof(block), sizeof(seed));
+-              nbytes -= i;
++              len -= i;
+               buf += i;
+       }
+@@ -789,16 +789,16 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       memzero_explicit(&block, sizeof(block));
+ }
+-static void credit_init_bits(size_t nbits)
++static void credit_init_bits(size_t bits)
+ {
+       static struct execute_work set_ready;
+       unsigned int new, orig, add;
+       unsigned long flags;
+-      if (crng_ready() || !nbits)
++      if (crng_ready() || !bits)
+               return;
+-      add = min_t(size_t, nbits, POOL_BITS);
++      add = min_t(size_t, bits, POOL_BITS);
+       do {
+               orig = READ_ONCE(input_pool.init_bits);
+@@ -834,13 +834,11 @@ static void credit_init_bits(size_t nbit
+  * The following exported functions are used for pushing entropy into
+  * the above entropy accumulation routines:
+  *
+- *    void add_device_randomness(const void *buf, size_t size);
+- *    void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+- *                                    size_t entropy);
+- *    void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size);
++ *    void add_device_randomness(const void *buf, size_t len);
++ *    void add_hwgenerator_randomness(const void *buf, size_t len, size_t entropy);
++ *    void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t len);
+  *    void add_interrupt_randomness(int irq);
+- *    void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+- *                              unsigned int value);
++ *    void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code, unsigned int value);
+  *    void add_disk_randomness(struct gendisk *disk);
+  *
+  * add_device_randomness() adds data to the input pool that
+@@ -904,7 +902,7 @@ int __init random_init(const char *comma
+ {
+       ktime_t now = ktime_get_real();
+       unsigned int i, arch_bytes;
+-      unsigned long rv;
++      unsigned long entropy;
+ #if defined(LATENT_ENTROPY_PLUGIN)
+       static const u8 compiletime_seed[BLAKE2S_BLOCK_SIZE] __initconst __latent_entropy;
+@@ -912,13 +910,13 @@ int __init random_init(const char *comma
+ #endif
+       for (i = 0, arch_bytes = BLAKE2S_BLOCK_SIZE;
+-           i < BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i += sizeof(rv)) {
+-              if (!arch_get_random_seed_long_early(&rv) &&
+-                  !arch_get_random_long_early(&rv)) {
+-                      rv = random_get_entropy();
+-                      arch_bytes -= sizeof(rv);
++           i < BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i += sizeof(entropy)) {
++              if (!arch_get_random_seed_long_early(&entropy) &&
++                  !arch_get_random_long_early(&entropy)) {
++                      entropy = random_get_entropy();
++                      arch_bytes -= sizeof(entropy);
+               }
+-              _mix_pool_bytes(&rv, sizeof(rv));
++              _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
+       }
+       _mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+       _mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
+@@ -941,14 +939,14 @@ int __init random_init(const char *comma
+  * the entropy pool having similar initial state across largely
+  * identical devices.
+  */
+-void add_device_randomness(const void *buf, size_t size)
++void add_device_randomness(const void *buf, size_t len)
+ {
+       unsigned long entropy = random_get_entropy();
+       unsigned long flags;
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+       _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
+-      _mix_pool_bytes(buf, size);
++      _mix_pool_bytes(buf, len);
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(add_device_randomness);
+@@ -958,10 +956,9 @@ EXPORT_SYMBOL(add_device_randomness);
+  * Those devices may produce endless random bits and will be throttled
+  * when our pool is full.
+  */
+-void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+-                              size_t entropy)
++void add_hwgenerator_randomness(const void *buf, size_t len, size_t entropy)
+ {
+-      mix_pool_bytes(buffer, count);
++      mix_pool_bytes(buf, len);
+       credit_init_bits(entropy);
+       /*
+@@ -977,11 +974,11 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_hwgenerator_random
+  * Handle random seed passed by bootloader, and credit it if
+  * CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER is set.
+  */
+-void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size)
++void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t len)
+ {
+-      mix_pool_bytes(buf, size);
++      mix_pool_bytes(buf, len);
+       if (trust_bootloader)
+-              credit_init_bits(size * 8);
++              credit_init_bits(len * 8);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_bootloader_randomness);
+@@ -1181,8 +1178,7 @@ static void add_timer_randomness(struct
+               credit_init_bits(bits);
+ }
+-void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+-                        unsigned int value)
++void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code, unsigned int value)
+ {
+       static unsigned char last_value;
+       static struct timer_rand_state input_timer_state = { INITIAL_JIFFIES };
+@@ -1301,8 +1297,7 @@ static void try_to_generate_entropy(void
+  *
+  **********************************************************************/
+-SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *, buf, size_t, count, unsigned int,
+-              flags)
++SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *, ubuf, size_t, len, unsigned int, flags)
+ {
+       if (flags & ~(GRND_NONBLOCK | GRND_RANDOM | GRND_INSECURE))
+               return -EINVAL;
+@@ -1314,8 +1309,8 @@ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *
+       if ((flags & (GRND_INSECURE | GRND_RANDOM)) == (GRND_INSECURE | GRND_RANDOM))
+               return -EINVAL;
+-      if (count > INT_MAX)
+-              count = INT_MAX;
++      if (len > INT_MAX)
++              len = INT_MAX;
+       if (!crng_ready() && !(flags & GRND_INSECURE)) {
+               int ret;
+@@ -1326,7 +1321,7 @@ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *
+               if (unlikely(ret))
+                       return ret;
+       }
+-      return get_random_bytes_user(buf, count);
++      return get_random_bytes_user(ubuf, len);
+ }
+ static __poll_t random_poll(struct file *file, poll_table *wait)
+@@ -1335,21 +1330,21 @@ static __poll_t random_poll(struct file
+       return crng_ready() ? EPOLLIN | EPOLLRDNORM : EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
+ }
+-static int write_pool(const char __user *ubuf, size_t count)
++static int write_pool(const char __user *ubuf, size_t len)
+ {
+-      size_t len;
++      size_t block_len;
+       int ret = 0;
+       u8 block[BLAKE2S_BLOCK_SIZE];
+-      while (count) {
+-              len = min(count, sizeof(block));
+-              if (copy_from_user(block, ubuf, len)) {
++      while (len) {
++              block_len = min(len, sizeof(block));
++              if (copy_from_user(block, ubuf, block_len)) {
+                       ret = -EFAULT;
+                       goto out;
+               }
+-              count -= len;
+-              ubuf += len;
+-              mix_pool_bytes(block, len);
++              len -= block_len;
++              ubuf += block_len;
++              mix_pool_bytes(block, block_len);
+               cond_resched();
+       }
+@@ -1358,20 +1353,20 @@ out:
+       return ret;
+ }
+-static ssize_t random_write(struct file *file, const char __user *buffer,
+-                          size_t count, loff_t *ppos)
++static ssize_t random_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
++                          size_t len, loff_t *ppos)
+ {
+       int ret;
+-      ret = write_pool(buffer, count);
++      ret = write_pool(ubuf, len);
+       if (ret)
+               return ret;
+-      return (ssize_t)count;
++      return (ssize_t)len;
+ }
+-static ssize_t urandom_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
+-                          loff_t *ppos)
++static ssize_t urandom_read(struct file *file, char __user *ubuf,
++                          size_t len, loff_t *ppos)
+ {
+       static int maxwarn = 10;
+@@ -1381,22 +1376,22 @@ static ssize_t urandom_read(struct file
+               else if (ratelimit_disable || __ratelimit(&urandom_warning)) {
+                       --maxwarn;
+                       pr_notice("%s: uninitialized urandom read (%zd bytes read)\n",
+-                                current->comm, nbytes);
++                                current->comm, len);
+               }
+       }
+-      return get_random_bytes_user(buf, nbytes);
++      return get_random_bytes_user(ubuf, len);
+ }
+-static ssize_t random_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
+-                         loff_t *ppos)
++static ssize_t random_read(struct file *file, char __user *ubuf,
++                         size_t len, loff_t *ppos)
+ {
+       int ret;
+       ret = wait_for_random_bytes();
+       if (ret != 0)
+               return ret;
+-      return get_random_bytes_user(buf, nbytes);
++      return get_random_bytes_user(ubuf, len);
+ }
+ static long random_ioctl(struct file *f, unsigned int cmd, unsigned long arg)
+@@ -1521,7 +1516,7 @@ static u8 sysctl_bootid[UUID_SIZE];
+  * UUID. The difference is in whether table->data is NULL; if it is,
+  * then a new UUID is generated and returned to the user.
+  */
+-static int proc_do_uuid(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
++static int proc_do_uuid(struct ctl_table *table, int write, void *buf,
+                       size_t *lenp, loff_t *ppos)
+ {
+       u8 tmp_uuid[UUID_SIZE], *uuid;
+@@ -1548,14 +1543,14 @@ static int proc_do_uuid(struct ctl_table
+       }
+       snprintf(uuid_string, sizeof(uuid_string), "%pU", uuid);
+-      return proc_dostring(&fake_table, 0, buffer, lenp, ppos);
++      return proc_dostring(&fake_table, 0, buf, lenp, ppos);
+ }
+ /* The same as proc_dointvec, but writes don't change anything. */
+-static int proc_do_rointvec(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
++static int proc_do_rointvec(struct ctl_table *table, int write, void *buf,
+                           size_t *lenp, loff_t *ppos)
+ {
+-      return write ? 0 : proc_dointvec(table, 0, buffer, lenp, ppos);
++      return write ? 0 : proc_dointvec(table, 0, buf, lenp, ppos);
+ }
+ static struct ctl_table random_table[] = {
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -12,12 +12,12 @@
+ struct notifier_block;
+-void add_device_randomness(const void *, size_t);
+-void add_bootloader_randomness(const void *, size_t);
++void add_device_randomness(const void *buf, size_t len);
++void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t len);
+ void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+                         unsigned int value) __latent_entropy;
+ void add_interrupt_randomness(int irq) __latent_entropy;
+-void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count, size_t entropy);
++void add_hwgenerator_randomness(const void *buf, size_t len, size_t entropy);
+ #if defined(LATENT_ENTROPY_PLUGIN) && !defined(__CHECKER__)
+ static inline void add_latent_entropy(void)
+@@ -28,8 +28,8 @@ static inline void add_latent_entropy(vo
+ static inline void add_latent_entropy(void) { }
+ #endif
+-void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
+-size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t nbytes);
++void get_random_bytes(void *buf, size_t len);
++size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t len);
+ u32 get_random_u32(void);
+ u64 get_random_u64(void);
+ static inline unsigned int get_random_int(void)
diff --git a/queue-5.17/random-make-credit_entropy_bits-always-safe.patch b/queue-5.17/random-make-credit_entropy_bits-always-safe.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cdf0b2d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,88 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 4 Feb 2022 01:45:53 +0100
+Subject: random: make credit_entropy_bits() always safe
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a49c010e61e1938be851f5e49ac219d49b704103 upstream.
+
+This is called from various hwgenerator drivers, so rather than having
+one "safe" version for userspace and one "unsafe" version for the
+kernel, just make everything safe; the checks are cheap and sensible to
+have anyway.
+
+Reported-by: Sultan Alsawaf <sultan@kerneltoast.com>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   29 +++++++++--------------------
+ 1 file changed, 9 insertions(+), 20 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -447,18 +447,15 @@ static void process_random_ready_list(vo
+       spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
+ }
+-/*
+- * Credit (or debit) the entropy store with n bits of entropy.
+- * Use credit_entropy_bits_safe() if the value comes from userspace
+- * or otherwise should be checked for extreme values.
+- */
+ static void credit_entropy_bits(int nbits)
+ {
+       int entropy_count, orig;
+-      if (!nbits)
++      if (nbits <= 0)
+               return;
++      nbits = min(nbits, POOL_BITS);
++
+       do {
+               orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+               entropy_count = min(POOL_BITS, orig + nbits);
+@@ -470,18 +467,6 @@ static void credit_entropy_bits(int nbit
+               crng_reseed(&primary_crng, true);
+ }
+-static int credit_entropy_bits_safe(int nbits)
+-{
+-      if (nbits < 0)
+-              return -EINVAL;
+-
+-      /* Cap the value to avoid overflows */
+-      nbits = min(nbits, POOL_BITS);
+-
+-      credit_entropy_bits(nbits);
+-      return 0;
+-}
+-
+ /*********************************************************************
+  *
+  * CRNG using CHACHA20
+@@ -1526,7 +1511,10 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+                       return -EPERM;
+               if (get_user(ent_count, p))
+                       return -EFAULT;
+-              return credit_entropy_bits_safe(ent_count);
++              if (ent_count < 0)
++                      return -EINVAL;
++              credit_entropy_bits(ent_count);
++              return 0;
+       case RNDADDENTROPY:
+               if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
+                       return -EPERM;
+@@ -1539,7 +1527,8 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+               retval = write_pool((const char __user *)p, size);
+               if (retval < 0)
+                       return retval;
+-              return credit_entropy_bits_safe(ent_count);
++              credit_entropy_bits(ent_count);
++              return 0;
+       case RNDZAPENTCNT:
+       case RNDCLEARPOOL:
+               /*
diff --git a/queue-5.17/random-make-more-consistent-use-of-integer-types.patch b/queue-5.17/random-make-more-consistent-use-of-integer-types.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4a764b3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,667 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Wed, 9 Feb 2022 14:43:25 +0100
+Subject: random: make more consistent use of integer types
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 04ec96b768c9dd43946b047c3da60dcc66431370 upstream.
+
+We've been using a flurry of int, unsigned int, size_t, and ssize_t.
+Let's unify all of this into size_t where it makes sense, as it does in
+most places, and leave ssize_t for return values with possible errors.
+
+In addition, keeping with the convention of other functions in this
+file, functions that are dealing with raw bytes now take void *
+consistently instead of a mix of that and u8 *, because much of the time
+we're actually passing some other structure that is then interpreted as
+bytes by the function.
+
+We also take the opportunity to fix the outdated and incorrect comment
+in get_random_bytes_arch().
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Jann Horn <jannh@google.com>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c         |  125 ++++++++++++++++++------------------------
+ include/linux/hw_random.h     |    2 
+ include/linux/random.h        |   10 +--
+ include/trace/events/random.h |   79 ++++++++++++--------------
+ 4 files changed, 100 insertions(+), 116 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -69,7 +69,7 @@
+  *
+  * The primary kernel interfaces are:
+  *
+- *    void get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
++ *    void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
+  *    u32 get_random_u32()
+  *    u64 get_random_u64()
+  *    unsigned int get_random_int()
+@@ -97,14 +97,14 @@
+  * The current exported interfaces for gathering environmental noise
+  * from the devices are:
+  *
+- *    void add_device_randomness(const void *buf, unsigned int size);
++ *    void add_device_randomness(const void *buf, size_t size);
+  *    void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+  *                                unsigned int value);
+  *    void add_interrupt_randomness(int irq);
+  *    void add_disk_randomness(struct gendisk *disk);
+- *    void add_hwgenerator_randomness(const char *buffer, size_t count,
++ *    void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+  *                                    size_t entropy);
+- *    void add_bootloader_randomness(const void *buf, unsigned int size);
++ *    void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size);
+  *
+  * add_device_randomness() is for adding data to the random pool that
+  * is likely to differ between two devices (or possibly even per boot).
+@@ -268,7 +268,7 @@ static int crng_init = 0;
+ #define crng_ready() (likely(crng_init > 1))
+ static int crng_init_cnt = 0;
+ static void process_random_ready_list(void);
+-static void _get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
++static void _get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
+ static struct ratelimit_state unseeded_warning =
+       RATELIMIT_STATE_INIT("warn_unseeded_randomness", HZ, 3);
+@@ -290,7 +290,7 @@ MODULE_PARM_DESC(ratelimit_disable, "Dis
+ static struct {
+       struct blake2s_state hash;
+       spinlock_t lock;
+-      int entropy_count;
++      unsigned int entropy_count;
+ } input_pool = {
+       .hash.h = { BLAKE2S_IV0 ^ (0x01010000 | BLAKE2S_HASH_SIZE),
+                   BLAKE2S_IV1, BLAKE2S_IV2, BLAKE2S_IV3, BLAKE2S_IV4,
+@@ -308,18 +308,12 @@ static void crng_reseed(void);
+  * update the entropy estimate.  The caller should call
+  * credit_entropy_bits if this is appropriate.
+  */
+-static void _mix_pool_bytes(const void *in, int nbytes)
++static void _mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
+ {
+       blake2s_update(&input_pool.hash, in, nbytes);
+ }
+-static void __mix_pool_bytes(const void *in, int nbytes)
+-{
+-      trace_mix_pool_bytes_nolock(nbytes, _RET_IP_);
+-      _mix_pool_bytes(in, nbytes);
+-}
+-
+-static void mix_pool_bytes(const void *in, int nbytes)
++static void mix_pool_bytes(const void *in, size_t nbytes)
+ {
+       unsigned long flags;
+@@ -383,18 +377,18 @@ static void process_random_ready_list(vo
+       spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
+ }
+-static void credit_entropy_bits(int nbits)
++static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
+ {
+-      int entropy_count, orig;
++      unsigned int entropy_count, orig, add;
+-      if (nbits <= 0)
++      if (!nbits)
+               return;
+-      nbits = min(nbits, POOL_BITS);
++      add = min_t(size_t, nbits, POOL_BITS);
+       do {
+               orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-              entropy_count = min(POOL_BITS, orig + nbits);
++              entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+       } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
+       trace_credit_entropy_bits(nbits, entropy_count, _RET_IP_);
+@@ -443,10 +437,10 @@ static void invalidate_batched_entropy(v
+  * path.  So we can't afford to dilly-dally. Returns the number of
+  * bytes processed from cp.
+  */
+-static size_t crng_fast_load(const u8 *cp, size_t len)
++static size_t crng_fast_load(const void *cp, size_t len)
+ {
+       unsigned long flags;
+-      u8 *p;
++      const u8 *src = (const u8 *)cp;
+       size_t ret = 0;
+       if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
+@@ -455,10 +449,9 @@ static size_t crng_fast_load(const u8 *c
+               spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+               return 0;
+       }
+-      p = base_crng.key;
+       while (len > 0 && crng_init_cnt < CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+-              p[crng_init_cnt % sizeof(base_crng.key)] ^= *cp;
+-              cp++; crng_init_cnt++; len--; ret++;
++              base_crng.key[crng_init_cnt % sizeof(base_crng.key)] ^= *src;
++              src++; crng_init_cnt++; len--; ret++;
+       }
+       if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+               invalidate_batched_entropy();
+@@ -482,7 +475,7 @@ static size_t crng_fast_load(const u8 *c
+  * something like a fixed DMI table (for example), which might very
+  * well be unique to the machine, but is otherwise unvarying.
+  */
+-static void crng_slow_load(const u8 *cp, size_t len)
++static void crng_slow_load(const void *cp, size_t len)
+ {
+       unsigned long flags;
+       struct blake2s_state hash;
+@@ -656,14 +649,15 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+ static ssize_t get_random_bytes_user(void __user *buf, size_t nbytes)
+ {
+       bool large_request = nbytes > 256;
+-      ssize_t ret = 0, len;
++      ssize_t ret = 0;
++      size_t len;
+       u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
+       u8 output[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+       if (!nbytes)
+               return 0;
+-      len = min_t(ssize_t, 32, nbytes);
++      len = min_t(size_t, 32, nbytes);
+       crng_make_state(chacha_state, output, len);
+       if (copy_to_user(buf, output, len))
+@@ -683,7 +677,7 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+               if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
+                       ++chacha_state[13];
+-              len = min_t(ssize_t, nbytes, CHACHA_BLOCK_SIZE);
++              len = min_t(size_t, nbytes, CHACHA_BLOCK_SIZE);
+               if (copy_to_user(buf, output, len)) {
+                       ret = -EFAULT;
+                       break;
+@@ -721,7 +715,7 @@ struct timer_rand_state {
+  * the entropy pool having similar initial state across largely
+  * identical devices.
+  */
+-void add_device_randomness(const void *buf, unsigned int size)
++void add_device_randomness(const void *buf, size_t size)
+ {
+       unsigned long time = random_get_entropy() ^ jiffies;
+       unsigned long flags;
+@@ -749,7 +743,7 @@ static struct timer_rand_state input_tim
+  * keyboard scan codes, and 256 upwards for interrupts.
+  *
+  */
+-static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned num)
++static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned int num)
+ {
+       struct {
+               long jiffies;
+@@ -793,7 +787,7 @@ static void add_timer_randomness(struct
+        * Round down by 1 bit on general principles,
+        * and limit entropy estimate to 12 bits.
+        */
+-      credit_entropy_bits(min_t(int, fls(delta >> 1), 11));
++      credit_entropy_bits(min_t(unsigned int, fls(delta >> 1), 11));
+ }
+ void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+@@ -874,8 +868,8 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       add_interrupt_bench(cycles);
+       if (unlikely(crng_init == 0)) {
+-              if ((fast_pool->count >= 64) &&
+-                  crng_fast_load((u8 *)fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool)) > 0) {
++              if (fast_pool->count >= 64 &&
++                  crng_fast_load(fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool)) > 0) {
+                       fast_pool->count = 0;
+                       fast_pool->last = now;
+                       if (spin_trylock(&input_pool.lock)) {
+@@ -893,7 +887,7 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+               return;
+       fast_pool->last = now;
+-      __mix_pool_bytes(&fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool));
++      _mix_pool_bytes(&fast_pool->pool, sizeof(fast_pool->pool));
+       spin_unlock(&input_pool.lock);
+       fast_pool->count = 0;
+@@ -1002,18 +996,18 @@ static void _warn_unseeded_randomness(co
+  * wait_for_random_bytes() should be called and return 0 at least once
+  * at any point prior.
+  */
+-static void _get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
++static void _get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
+ {
+       u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
+       u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+-      ssize_t len;
++      size_t len;
+       trace_get_random_bytes(nbytes, _RET_IP_);
+       if (!nbytes)
+               return;
+-      len = min_t(ssize_t, 32, nbytes);
++      len = min_t(size_t, 32, nbytes);
+       crng_make_state(chacha_state, buf, len);
+       nbytes -= len;
+       buf += len;
+@@ -1036,7 +1030,7 @@ static void _get_random_bytes(void *buf,
+       memzero_explicit(chacha_state, sizeof(chacha_state));
+ }
+-void get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
++void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
+ {
+       static void *previous;
+@@ -1197,25 +1191,19 @@ EXPORT_SYMBOL(del_random_ready_callback)
+ /*
+  * This function will use the architecture-specific hardware random
+- * number generator if it is available.  The arch-specific hw RNG will
+- * almost certainly be faster than what we can do in software, but it
+- * is impossible to verify that it is implemented securely (as
+- * opposed, to, say, the AES encryption of a sequence number using a
+- * key known by the NSA).  So it's useful if we need the speed, but
+- * only if we're willing to trust the hardware manufacturer not to
+- * have put in a back door.
+- *
+- * Return number of bytes filled in.
++ * number generator if it is available. It is not recommended for
++ * use. Use get_random_bytes() instead. It returns the number of
++ * bytes filled in.
+  */
+-int __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, int nbytes)
++size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t nbytes)
+ {
+-      int left = nbytes;
++      size_t left = nbytes;
+       u8 *p = buf;
+       trace_get_random_bytes_arch(left, _RET_IP_);
+       while (left) {
+               unsigned long v;
+-              int chunk = min_t(int, left, sizeof(unsigned long));
++              size_t chunk = min_t(size_t, left, sizeof(unsigned long));
+               if (!arch_get_random_long(&v))
+                       break;
+@@ -1248,12 +1236,12 @@ early_param("random.trust_cpu", parse_tr
+  */
+ int __init rand_initialize(void)
+ {
+-      int i;
++      size_t i;
+       ktime_t now = ktime_get_real();
+       bool arch_init = true;
+       unsigned long rv;
+-      for (i = BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i > 0; i -= sizeof(rv)) {
++      for (i = 0; i < BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i += sizeof(rv)) {
+               if (!arch_get_random_seed_long_early(&rv) &&
+                   !arch_get_random_long_early(&rv)) {
+                       rv = random_get_entropy();
+@@ -1302,7 +1290,7 @@ static ssize_t urandom_read_nowarn(struc
+       nbytes = min_t(size_t, nbytes, INT_MAX >> 6);
+       ret = get_random_bytes_user(buf, nbytes);
+-      trace_urandom_read(8 * nbytes, 0, input_pool.entropy_count);
++      trace_urandom_read(nbytes, input_pool.entropy_count);
+       return ret;
+ }
+@@ -1346,19 +1334,18 @@ static __poll_t random_poll(struct file
+       return mask;
+ }
+-static int write_pool(const char __user *buffer, size_t count)
++static int write_pool(const char __user *ubuf, size_t count)
+ {
+-      size_t bytes;
+-      u8 buf[BLAKE2S_BLOCK_SIZE];
+-      const char __user *p = buffer;
+-
+-      while (count > 0) {
+-              bytes = min(count, sizeof(buf));
+-              if (copy_from_user(buf, p, bytes))
++      size_t len;
++      u8 block[BLAKE2S_BLOCK_SIZE];
++
++      while (count) {
++              len = min(count, sizeof(block));
++              if (copy_from_user(block, ubuf, len))
+                       return -EFAULT;
+-              count -= bytes;
+-              p += bytes;
+-              mix_pool_bytes(buf, bytes);
++              count -= len;
++              ubuf += len;
++              mix_pool_bytes(block, len);
+               cond_resched();
+       }
+@@ -1368,7 +1355,7 @@ static int write_pool(const char __user
+ static ssize_t random_write(struct file *file, const char __user *buffer,
+                           size_t count, loff_t *ppos)
+ {
+-      size_t ret;
++      int ret;
+       ret = write_pool(buffer, count);
+       if (ret)
+@@ -1464,8 +1451,6 @@ const struct file_operations urandom_fop
+ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *, buf, size_t, count, unsigned int,
+               flags)
+ {
+-      int ret;
+-
+       if (flags & ~(GRND_NONBLOCK | GRND_RANDOM | GRND_INSECURE))
+               return -EINVAL;
+@@ -1480,6 +1465,8 @@ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *
+               count = INT_MAX;
+       if (!(flags & GRND_INSECURE) && !crng_ready()) {
++              int ret;
++
+               if (flags & GRND_NONBLOCK)
+                       return -EAGAIN;
+               ret = wait_for_random_bytes();
+@@ -1751,7 +1738,7 @@ unsigned long randomize_page(unsigned lo
+  * Those devices may produce endless random bits and will be throttled
+  * when our pool is full.
+  */
+-void add_hwgenerator_randomness(const char *buffer, size_t count,
++void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+                               size_t entropy)
+ {
+       if (unlikely(crng_init == 0)) {
+@@ -1782,7 +1769,7 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_hwgenerator_random
+  * it would be regarded as device data.
+  * The decision is controlled by CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER.
+  */
+-void add_bootloader_randomness(const void *buf, unsigned int size)
++void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size)
+ {
+       if (IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER))
+               add_hwgenerator_randomness(buf, size, size * 8);
+--- a/include/linux/hw_random.h
++++ b/include/linux/hw_random.h
+@@ -61,6 +61,6 @@ extern int devm_hwrng_register(struct de
+ extern void hwrng_unregister(struct hwrng *rng);
+ extern void devm_hwrng_unregister(struct device *dve, struct hwrng *rng);
+ /** Feed random bits into the pool. */
+-extern void add_hwgenerator_randomness(const char *buffer, size_t count, size_t entropy);
++extern void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count, size_t entropy);
+ #endif /* LINUX_HWRANDOM_H_ */
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -20,8 +20,8 @@ struct random_ready_callback {
+       struct module *owner;
+ };
+-extern void add_device_randomness(const void *, unsigned int);
+-extern void add_bootloader_randomness(const void *, unsigned int);
++extern void add_device_randomness(const void *, size_t);
++extern void add_bootloader_randomness(const void *, size_t);
+ #if defined(LATENT_ENTROPY_PLUGIN) && !defined(__CHECKER__)
+ static inline void add_latent_entropy(void)
+@@ -37,13 +37,13 @@ extern void add_input_randomness(unsigne
+                                unsigned int value) __latent_entropy;
+ extern void add_interrupt_randomness(int irq) __latent_entropy;
+-extern void get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
++extern void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
+ extern int wait_for_random_bytes(void);
+ extern int __init rand_initialize(void);
+ extern bool rng_is_initialized(void);
+ extern int add_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy);
+ extern void del_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy);
+-extern int __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, int nbytes);
++extern size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t nbytes);
+ #ifndef MODULE
+ extern const struct file_operations random_fops, urandom_fops;
+@@ -87,7 +87,7 @@ static inline unsigned long get_random_c
+ /* Calls wait_for_random_bytes() and then calls get_random_bytes(buf, nbytes).
+  * Returns the result of the call to wait_for_random_bytes. */
+-static inline int get_random_bytes_wait(void *buf, int nbytes)
++static inline int get_random_bytes_wait(void *buf, size_t nbytes)
+ {
+       int ret = wait_for_random_bytes();
+       get_random_bytes(buf, nbytes);
+--- a/include/trace/events/random.h
++++ b/include/trace/events/random.h
+@@ -9,13 +9,13 @@
+ #include <linux/tracepoint.h>
+ TRACE_EVENT(add_device_randomness,
+-      TP_PROTO(int bytes, unsigned long IP),
++      TP_PROTO(size_t bytes, unsigned long IP),
+       TP_ARGS(bytes, IP),
+       TP_STRUCT__entry(
+-              __field(          int,  bytes                   )
+-              __field(unsigned long,  IP                      )
++              __field(size_t,         bytes   )
++              __field(unsigned long,  IP      )
+       ),
+       TP_fast_assign(
+@@ -23,18 +23,18 @@ TRACE_EVENT(add_device_randomness,
+               __entry->IP             = IP;
+       ),
+-      TP_printk("bytes %d caller %pS",
++      TP_printk("bytes %zu caller %pS",
+               __entry->bytes, (void *)__entry->IP)
+ );
+ DECLARE_EVENT_CLASS(random__mix_pool_bytes,
+-      TP_PROTO(int bytes, unsigned long IP),
++      TP_PROTO(size_t bytes, unsigned long IP),
+       TP_ARGS(bytes, IP),
+       TP_STRUCT__entry(
+-              __field(          int,  bytes                   )
+-              __field(unsigned long,  IP                      )
++              __field(size_t,         bytes   )
++              __field(unsigned long,  IP      )
+       ),
+       TP_fast_assign(
+@@ -42,12 +42,12 @@ DECLARE_EVENT_CLASS(random__mix_pool_byt
+               __entry->IP             = IP;
+       ),
+-      TP_printk("input pool: bytes %d caller %pS",
++      TP_printk("input pool: bytes %zu caller %pS",
+                 __entry->bytes, (void *)__entry->IP)
+ );
+ DEFINE_EVENT(random__mix_pool_bytes, mix_pool_bytes,
+-      TP_PROTO(int bytes, unsigned long IP),
++      TP_PROTO(size_t bytes, unsigned long IP),
+       TP_ARGS(bytes, IP)
+ );
+@@ -59,13 +59,13 @@ DEFINE_EVENT(random__mix_pool_bytes, mix
+ );
+ TRACE_EVENT(credit_entropy_bits,
+-      TP_PROTO(int bits, int entropy_count, unsigned long IP),
++      TP_PROTO(size_t bits, size_t entropy_count, unsigned long IP),
+       TP_ARGS(bits, entropy_count, IP),
+       TP_STRUCT__entry(
+-              __field(          int,  bits                    )
+-              __field(          int,  entropy_count           )
++              __field(size_t,         bits                    )
++              __field(size_t,         entropy_count           )
+               __field(unsigned long,  IP                      )
+       ),
+@@ -75,34 +75,34 @@ TRACE_EVENT(credit_entropy_bits,
+               __entry->IP             = IP;
+       ),
+-      TP_printk("input pool: bits %d entropy_count %d caller %pS",
++      TP_printk("input pool: bits %zu entropy_count %zu caller %pS",
+                 __entry->bits, __entry->entropy_count, (void *)__entry->IP)
+ );
+ TRACE_EVENT(add_input_randomness,
+-      TP_PROTO(int input_bits),
++      TP_PROTO(size_t input_bits),
+       TP_ARGS(input_bits),
+       TP_STRUCT__entry(
+-              __field(          int,  input_bits              )
++              __field(size_t, input_bits              )
+       ),
+       TP_fast_assign(
+               __entry->input_bits     = input_bits;
+       ),
+-      TP_printk("input_pool_bits %d", __entry->input_bits)
++      TP_printk("input_pool_bits %zu", __entry->input_bits)
+ );
+ TRACE_EVENT(add_disk_randomness,
+-      TP_PROTO(dev_t dev, int input_bits),
++      TP_PROTO(dev_t dev, size_t input_bits),
+       TP_ARGS(dev, input_bits),
+       TP_STRUCT__entry(
+-              __field(        dev_t,  dev                     )
+-              __field(          int,  input_bits              )
++              __field(dev_t,          dev                     )
++              __field(size_t,         input_bits              )
+       ),
+       TP_fast_assign(
+@@ -110,17 +110,17 @@ TRACE_EVENT(add_disk_randomness,
+               __entry->input_bits     = input_bits;
+       ),
+-      TP_printk("dev %d,%d input_pool_bits %d", MAJOR(__entry->dev),
++      TP_printk("dev %d,%d input_pool_bits %zu", MAJOR(__entry->dev),
+                 MINOR(__entry->dev), __entry->input_bits)
+ );
+ DECLARE_EVENT_CLASS(random__get_random_bytes,
+-      TP_PROTO(int nbytes, unsigned long IP),
++      TP_PROTO(size_t nbytes, unsigned long IP),
+       TP_ARGS(nbytes, IP),
+       TP_STRUCT__entry(
+-              __field(          int,  nbytes                  )
++              __field(size_t,         nbytes                  )
+               __field(unsigned long,  IP                      )
+       ),
+@@ -129,29 +129,29 @@ DECLARE_EVENT_CLASS(random__get_random_b
+               __entry->IP             = IP;
+       ),
+-      TP_printk("nbytes %d caller %pS", __entry->nbytes, (void *)__entry->IP)
++      TP_printk("nbytes %zu caller %pS", __entry->nbytes, (void *)__entry->IP)
+ );
+ DEFINE_EVENT(random__get_random_bytes, get_random_bytes,
+-      TP_PROTO(int nbytes, unsigned long IP),
++      TP_PROTO(size_t nbytes, unsigned long IP),
+       TP_ARGS(nbytes, IP)
+ );
+ DEFINE_EVENT(random__get_random_bytes, get_random_bytes_arch,
+-      TP_PROTO(int nbytes, unsigned long IP),
++      TP_PROTO(size_t nbytes, unsigned long IP),
+       TP_ARGS(nbytes, IP)
+ );
+ DECLARE_EVENT_CLASS(random__extract_entropy,
+-      TP_PROTO(int nbytes, int entropy_count),
++      TP_PROTO(size_t nbytes, size_t entropy_count),
+       TP_ARGS(nbytes, entropy_count),
+       TP_STRUCT__entry(
+-              __field(          int,  nbytes                  )
+-              __field(          int,  entropy_count           )
++              __field(  size_t,       nbytes                  )
++              __field(  size_t,       entropy_count           )
+       ),
+       TP_fast_assign(
+@@ -159,37 +159,34 @@ DECLARE_EVENT_CLASS(random__extract_entr
+               __entry->entropy_count  = entropy_count;
+       ),
+-      TP_printk("input pool: nbytes %d entropy_count %d",
++      TP_printk("input pool: nbytes %zu entropy_count %zu",
+                 __entry->nbytes, __entry->entropy_count)
+ );
+ DEFINE_EVENT(random__extract_entropy, extract_entropy,
+-      TP_PROTO(int nbytes, int entropy_count),
++      TP_PROTO(size_t nbytes, size_t entropy_count),
+       TP_ARGS(nbytes, entropy_count)
+ );
+ TRACE_EVENT(urandom_read,
+-      TP_PROTO(int got_bits, int pool_left, int input_left),
++      TP_PROTO(size_t nbytes, size_t entropy_count),
+-      TP_ARGS(got_bits, pool_left, input_left),
++      TP_ARGS(nbytes, entropy_count),
+       TP_STRUCT__entry(
+-              __field(          int,  got_bits                )
+-              __field(          int,  pool_left               )
+-              __field(          int,  input_left              )
++              __field( size_t,        nbytes          )
++              __field( size_t,        entropy_count   )
+       ),
+       TP_fast_assign(
+-              __entry->got_bits       = got_bits;
+-              __entry->pool_left      = pool_left;
+-              __entry->input_left     = input_left;
++              __entry->nbytes         = nbytes;
++              __entry->entropy_count  = entropy_count;
+       ),
+-      TP_printk("got_bits %d nonblocking_pool_entropy_left %d "
+-                "input_entropy_left %d", __entry->got_bits,
+-                __entry->pool_left, __entry->input_left)
++      TP_printk("reading: nbytes %zu entropy_count %zu",
++                __entry->nbytes, __entry->entropy_count)
+ );
+ TRACE_EVENT(prandom_u32,
diff --git a/queue-5.17/random-make-random_get_entropy-return-an-unsigned-long.patch b/queue-5.17/random-make-random_get_entropy-return-an-unsigned-long.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..afd9498
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,103 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:14:57 +0200
+Subject: random: make random_get_entropy() return an unsigned long
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit b0c3e796f24b588b862b61ce235d3c9417dc8983 upstream.
+
+Some implementations were returning type `unsigned long`, while others
+that fell back to get_cycles() were implicitly returning a `cycles_t` or
+an untyped constant int literal. That makes for weird and confusing
+code, and basically all code in the kernel already handled it like it
+was an `unsigned long`. I recently tried to handle it as the largest
+type it could be, a `cycles_t`, but doing so doesn't really help with
+much.
+
+Instead let's just make random_get_entropy() return an unsigned long all
+the time. This also matches the commonly used `arch_get_random_long()`
+function, so now RDRAND and RDTSC return the same sized integer, which
+means one can fallback to the other more gracefully.
+
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Acked-by: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   20 +++++++-------------
+ include/linux/timex.h |    2 +-
+ 2 files changed, 8 insertions(+), 14 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1013,7 +1013,7 @@ int __init rand_initialize(void)
+  */
+ void add_device_randomness(const void *buf, size_t size)
+ {
+-      cycles_t cycles = random_get_entropy();
++      unsigned long cycles = random_get_entropy();
+       unsigned long flags, now = jiffies;
+       if (crng_init == 0 && size)
+@@ -1044,8 +1044,7 @@ struct timer_rand_state {
+  */
+ static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned int num)
+ {
+-      cycles_t cycles = random_get_entropy();
+-      unsigned long flags, now = jiffies;
++      unsigned long cycles = random_get_entropy(), now = jiffies, flags;
+       long delta, delta2, delta3;
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+@@ -1300,8 +1299,7 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+ void add_interrupt_randomness(int irq)
+ {
+       enum { MIX_INFLIGHT = 1U << 31 };
+-      cycles_t cycles = random_get_entropy();
+-      unsigned long now = jiffies;
++      unsigned long cycles = random_get_entropy(), now = jiffies;
+       struct fast_pool *fast_pool = this_cpu_ptr(&irq_randomness);
+       struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
+       unsigned int new_count;
+@@ -1314,16 +1312,12 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       if (cycles == 0)
+               cycles = get_reg(fast_pool, regs);
+-      if (sizeof(cycles) == 8)
++      if (sizeof(unsigned long) == 8) {
+               irq_data.u64[0] = cycles ^ rol64(now, 32) ^ irq;
+-      else {
++              irq_data.u64[1] = regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
++      } else {
+               irq_data.u32[0] = cycles ^ irq;
+               irq_data.u32[1] = now;
+-      }
+-
+-      if (sizeof(unsigned long) == 8)
+-              irq_data.u64[1] = regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
+-      else {
+               irq_data.u32[2] = regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
+               irq_data.u32[3] = get_reg(fast_pool, regs);
+       }
+@@ -1370,7 +1364,7 @@ static void entropy_timer(struct timer_l
+ static void try_to_generate_entropy(void)
+ {
+       struct {
+-              cycles_t cycles;
++              unsigned long cycles;
+               struct timer_list timer;
+       } stack;
+--- a/include/linux/timex.h
++++ b/include/linux/timex.h
+@@ -75,7 +75,7 @@
+  * By default we use get_cycles() for this purpose, but individual
+  * architectures may override this in their asm/timex.h header file.
+  */
+-#define random_get_entropy()  get_cycles()
++#define random_get_entropy()  ((unsigned long)get_cycles())
+ #endif
+ /*
diff --git a/queue-5.17/random-mix-build-time-latent-entropy-into-pool-at-init.patch b/queue-5.17/random-mix-build-time-latent-entropy-into-pool-at-init.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3f517de
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,43 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 31 Mar 2022 11:01:01 -0400
+Subject: random: mix build-time latent entropy into pool at init
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 1754abb3e7583c570666fa1e1ee5b317e88c89a0 upstream.
+
+Prior, the "input_pool_data" array needed no real initialization, and so
+it was easy to mark it with __latent_entropy to populate it during
+compile-time. In switching to using a hash function, this required us to
+specifically initialize it to some specific state, which means we
+dropped the __latent_entropy attribute. An unfortunate side effect was
+this meant the pool was no longer seeded using compile-time random data.
+In order to bring this back, we declare an array in rand_initialize()
+with __latent_entropy and call mix_pool_bytes() on that at init, which
+accomplishes the same thing as before. We make this __initconst, so that
+it doesn't take up space at runtime after init.
+
+Fixes: 6e8ec2552c7d ("random: use computational hash for entropy extraction")
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    5 +++++
+ 1 file changed, 5 insertions(+)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -970,6 +970,11 @@ int __init rand_initialize(void)
+       bool arch_init = true;
+       unsigned long rv;
++#if defined(LATENT_ENTROPY_PLUGIN)
++      static const u8 compiletime_seed[BLAKE2S_BLOCK_SIZE] __initconst __latent_entropy;
++      _mix_pool_bytes(compiletime_seed, sizeof(compiletime_seed));
++#endif
++
+       for (i = 0; i < BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i += sizeof(rv)) {
+               if (!arch_get_random_seed_long_early(&rv) &&
+                   !arch_get_random_long_early(&rv)) {
diff --git a/queue-5.17/random-move-initialization-functions-out-of-hot-pages.patch b/queue-5.17/random-move-initialization-functions-out-of-hot-pages.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c731606
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,174 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 13 May 2022 16:17:12 +0200
+Subject: random: move initialization functions out of hot pages
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 560181c27b582557d633ecb608110075433383af upstream.
+
+Much of random.c is devoted to initializing the rng and accounting for
+when a sufficient amount of entropy has been added. In a perfect world,
+this would all happen during init, and so we could mark these functions
+as __init. But in reality, this isn't the case: sometimes the rng only
+finishes initializing some seconds after system init is finished.
+
+For this reason, at the moment, a whole host of functions that are only
+used relatively close to system init and then never again are intermixed
+with functions that are used in hot code all the time. This creates more
+cache misses than necessary.
+
+In order to pack the hot code closer together, this commit moves the
+initialization functions that can't be marked as __init into
+.text.unlikely by way of the __cold attribute.
+
+Of particular note is moving credit_init_bits() into a macro wrapper
+that inlines the crng_ready() static branch check. This avoids a
+function call to a nop+ret, and most notably prevents extra entropy
+arithmetic from being computed in mix_interrupt_randomness().
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   40 ++++++++++++++++++----------------------
+ 1 file changed, 18 insertions(+), 22 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -109,7 +109,7 @@ bool rng_is_initialized(void)
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(rng_is_initialized);
+-static void crng_set_ready(struct work_struct *work)
++static void __cold crng_set_ready(struct work_struct *work)
+ {
+       static_branch_enable(&crng_is_ready);
+ }
+@@ -148,7 +148,7 @@ EXPORT_SYMBOL(wait_for_random_bytes);
+  * returns: 0 if callback is successfully added
+  *        -EALREADY if pool is already initialised (callback not called)
+  */
+-int register_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb)
++int __cold register_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb)
+ {
+       unsigned long flags;
+       int ret = -EALREADY;
+@@ -166,7 +166,7 @@ int register_random_ready_notifier(struc
+ /*
+  * Delete a previously registered readiness callback function.
+  */
+-int unregister_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb)
++int __cold unregister_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb)
+ {
+       unsigned long flags;
+       int ret;
+@@ -177,7 +177,7 @@ int unregister_random_ready_notifier(str
+       return ret;
+ }
+-static void process_random_ready_list(void)
++static void __cold process_random_ready_list(void)
+ {
+       unsigned long flags;
+@@ -187,15 +187,9 @@ static void process_random_ready_list(vo
+ }
+ #define warn_unseeded_randomness() \
+-      _warn_unseeded_randomness(__func__, (void *)_RET_IP_)
+-
+-static void _warn_unseeded_randomness(const char *func_name, void *caller)
+-{
+-      if (!IS_ENABLED(CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM) || crng_ready())
+-              return;
+-      printk_deferred(KERN_NOTICE "random: %s called from %pS with crng_init=%d\n",
+-                      func_name, caller, crng_init);
+-}
++      if (IS_ENABLED(CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM) && !crng_ready()) \
++              printk_deferred(KERN_NOTICE "random: %s called from %pS with crng_init=%d\n", \
++                              __func__, (void *)_RET_IP_, crng_init)
+ /*********************************************************************
+@@ -614,7 +608,7 @@ EXPORT_SYMBOL(get_random_u32);
+  * This function is called when the CPU is coming up, with entry
+  * CPUHP_RANDOM_PREPARE, which comes before CPUHP_WORKQUEUE_PREP.
+  */
+-int random_prepare_cpu(unsigned int cpu)
++int __cold random_prepare_cpu(unsigned int cpu)
+ {
+       /*
+        * When the cpu comes back online, immediately invalidate both
+@@ -789,13 +783,15 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       memzero_explicit(&block, sizeof(block));
+ }
+-static void credit_init_bits(size_t bits)
++#define credit_init_bits(bits) if (!crng_ready()) _credit_init_bits(bits)
++
++static void __cold _credit_init_bits(size_t bits)
+ {
+       static struct execute_work set_ready;
+       unsigned int new, orig, add;
+       unsigned long flags;
+-      if (crng_ready() || !bits)
++      if (!bits)
+               return;
+       add = min_t(size_t, bits, POOL_BITS);
+@@ -974,7 +970,7 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_hwgenerator_random
+  * Handle random seed passed by bootloader, and credit it if
+  * CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER is set.
+  */
+-void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t len)
++void __cold add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t len)
+ {
+       mix_pool_bytes(buf, len);
+       if (trust_bootloader)
+@@ -1020,7 +1016,7 @@ static void fast_mix(unsigned long s[4],
+  * This function is called when the CPU has just come online, with
+  * entry CPUHP_AP_RANDOM_ONLINE, just after CPUHP_AP_WORKQUEUE_ONLINE.
+  */
+-int random_online_cpu(unsigned int cpu)
++int __cold random_online_cpu(unsigned int cpu)
+ {
+       /*
+        * During CPU shutdown and before CPU onlining, add_interrupt_
+@@ -1175,7 +1171,7 @@ static void add_timer_randomness(struct
+       if (in_hardirq())
+               this_cpu_ptr(&irq_randomness)->count += max(1u, bits * 64) - 1;
+       else
+-              credit_init_bits(bits);
++              _credit_init_bits(bits);
+ }
+ void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code, unsigned int value)
+@@ -1203,7 +1199,7 @@ void add_disk_randomness(struct gendisk
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_randomness);
+-void rand_initialize_disk(struct gendisk *disk)
++void __cold rand_initialize_disk(struct gendisk *disk)
+ {
+       struct timer_rand_state *state;
+@@ -1232,7 +1228,7 @@ void rand_initialize_disk(struct gendisk
+  *
+  * So the re-arming always happens in the entropy loop itself.
+  */
+-static void entropy_timer(struct timer_list *t)
++static void __cold entropy_timer(struct timer_list *t)
+ {
+       credit_init_bits(1);
+ }
+@@ -1241,7 +1237,7 @@ static void entropy_timer(struct timer_l
+  * If we have an actual cycle counter, see if we can
+  * generate enough entropy with timing noise
+  */
+-static void try_to_generate_entropy(void)
++static void __cold try_to_generate_entropy(void)
+ {
+       struct {
+               unsigned long entropy;
diff --git a/queue-5.17/random-move-initialization-out-of-reseeding-hot-path.patch b/queue-5.17/random-move-initialization-out-of-reseeding-hot-path.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fca8616
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,95 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Mon, 9 May 2022 13:53:24 +0200
+Subject: random: move initialization out of reseeding hot path
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 68c9c8b192c6dae9be6278e98ee44029d5da2d31 upstream.
+
+Initialization happens once -- by way of credit_init_bits() -- and then
+it never happens again. Therefore, it doesn't need to be in
+crng_reseed(), which is a hot path that is called multiple times. It
+also doesn't make sense to have there, as initialization activity is
+better associated with initialization routines.
+
+After the prior commit, crng_reseed() now won't be called by multiple
+concurrent callers, which means that we can safely move the
+"finialize_init" logic into crng_init_bits() unconditionally.
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   42 +++++++++++++++++++-----------------------
+ 1 file changed, 19 insertions(+), 23 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -264,7 +264,6 @@ static void crng_reseed(void)
+       unsigned long flags;
+       unsigned long next_gen;
+       u8 key[CHACHA_KEY_SIZE];
+-      bool finalize_init = false;
+       extract_entropy(key, sizeof(key));
+@@ -281,28 +280,10 @@ static void crng_reseed(void)
+               ++next_gen;
+       WRITE_ONCE(base_crng.generation, next_gen);
+       WRITE_ONCE(base_crng.birth, jiffies);
+-      if (!crng_ready()) {
++      if (!crng_ready())
+               crng_init = CRNG_READY;
+-              finalize_init = true;
+-      }
+       spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+       memzero_explicit(key, sizeof(key));
+-      if (finalize_init) {
+-              process_random_ready_list();
+-              wake_up_interruptible(&crng_init_wait);
+-              kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_IN);
+-              pr_notice("crng init done\n");
+-              if (unseeded_warning.missed) {
+-                      pr_notice("%d get_random_xx warning(s) missed due to ratelimiting\n",
+-                                unseeded_warning.missed);
+-                      unseeded_warning.missed = 0;
+-              }
+-              if (urandom_warning.missed) {
+-                      pr_notice("%d urandom warning(s) missed due to ratelimiting\n",
+-                                urandom_warning.missed);
+-                      urandom_warning.missed = 0;
+-              }
+-      }
+ }
+ /*
+@@ -834,10 +815,25 @@ static void credit_init_bits(size_t nbit
+               new = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+       } while (cmpxchg(&input_pool.init_bits, orig, new) != orig);
+-      if (orig < POOL_READY_BITS && new >= POOL_READY_BITS)
+-              crng_reseed();
+-      else if (orig < POOL_EARLY_BITS && new >= POOL_EARLY_BITS) {
++      if (orig < POOL_READY_BITS && new >= POOL_READY_BITS) {
++              crng_reseed(); /* Sets crng_init to CRNG_READY under base_crng.lock. */
++              process_random_ready_list();
++              wake_up_interruptible(&crng_init_wait);
++              kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_IN);
++              pr_notice("crng init done\n");
++              if (unseeded_warning.missed) {
++                      pr_notice("%d get_random_xx warning(s) missed due to ratelimiting\n",
++                                unseeded_warning.missed);
++                      unseeded_warning.missed = 0;
++              }
++              if (urandom_warning.missed) {
++                      pr_notice("%d urandom warning(s) missed due to ratelimiting\n",
++                                urandom_warning.missed);
++                      urandom_warning.missed = 0;
++              }
++      } else if (orig < POOL_EARLY_BITS && new >= POOL_EARLY_BITS) {
+               spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
++              /* Check if crng_init is CRNG_EMPTY, to avoid race with crng_reseed(). */
+               if (crng_init == CRNG_EMPTY) {
+                       extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+                       crng_init = CRNG_EARLY;
diff --git a/queue-5.17/random-move-randomize_page-into-mm-where-it-belongs.patch b/queue-5.17/random-move-randomize_page-into-mm-where-it-belongs.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..080cd19
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,134 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 14 May 2022 13:59:30 +0200
+Subject: random: move randomize_page() into mm where it belongs
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 5ad7dd882e45d7fe432c32e896e2aaa0b21746ea upstream.
+
+randomize_page is an mm function. It is documented like one. It contains
+the history of one. It has the naming convention of one. It looks
+just like another very similar function in mm, randomize_stack_top().
+And it has always been maintained and updated by mm people. There is no
+need for it to be in random.c. In the "which shape does not look like
+the other ones" test, pointing to randomize_page() is correct.
+
+So move randomize_page() into mm/util.c, right next to the similar
+randomize_stack_top() function.
+
+This commit contains no actual code changes.
+
+Cc: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c  |   32 --------------------------------
+ include/linux/mm.h     |    1 +
+ include/linux/random.h |    2 --
+ mm/util.c              |   32 ++++++++++++++++++++++++++++++++
+ 4 files changed, 33 insertions(+), 34 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -622,38 +622,6 @@ int __cold random_prepare_cpu(unsigned i
+ }
+ #endif
+-/**
+- * randomize_page - Generate a random, page aligned address
+- * @start:    The smallest acceptable address the caller will take.
+- * @range:    The size of the area, starting at @start, within which the
+- *            random address must fall.
+- *
+- * If @start + @range would overflow, @range is capped.
+- *
+- * NOTE: Historical use of randomize_range, which this replaces, presumed that
+- * @start was already page aligned.  We now align it regardless.
+- *
+- * Return: A page aligned address within [start, start + range).  On error,
+- * @start is returned.
+- */
+-unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range)
+-{
+-      if (!PAGE_ALIGNED(start)) {
+-              range -= PAGE_ALIGN(start) - start;
+-              start = PAGE_ALIGN(start);
+-      }
+-
+-      if (start > ULONG_MAX - range)
+-              range = ULONG_MAX - start;
+-
+-      range >>= PAGE_SHIFT;
+-
+-      if (range == 0)
+-              return start;
+-
+-      return start + (get_random_long() % range << PAGE_SHIFT);
+-}
+-
+ /*
+  * This function will use the architecture-specific hardware random
+  * number generator if it is available. It is not recommended for
+--- a/include/linux/mm.h
++++ b/include/linux/mm.h
+@@ -2678,6 +2678,7 @@ extern int install_special_mapping(struc
+                                  unsigned long flags, struct page **pages);
+ unsigned long randomize_stack_top(unsigned long stack_top);
++unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range);
+ extern unsigned long get_unmapped_area(struct file *, unsigned long, unsigned long, unsigned long, unsigned long);
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -64,8 +64,6 @@ static inline unsigned long get_random_c
+       return get_random_long() & CANARY_MASK;
+ }
+-unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range);
+-
+ int __init random_init(const char *command_line);
+ bool rng_is_initialized(void);
+ int wait_for_random_bytes(void);
+--- a/mm/util.c
++++ b/mm/util.c
+@@ -343,6 +343,38 @@ unsigned long randomize_stack_top(unsign
+ #endif
+ }
++/**
++ * randomize_page - Generate a random, page aligned address
++ * @start:    The smallest acceptable address the caller will take.
++ * @range:    The size of the area, starting at @start, within which the
++ *            random address must fall.
++ *
++ * If @start + @range would overflow, @range is capped.
++ *
++ * NOTE: Historical use of randomize_range, which this replaces, presumed that
++ * @start was already page aligned.  We now align it regardless.
++ *
++ * Return: A page aligned address within [start, start + range).  On error,
++ * @start is returned.
++ */
++unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range)
++{
++      if (!PAGE_ALIGNED(start)) {
++              range -= PAGE_ALIGN(start) - start;
++              start = PAGE_ALIGN(start);
++      }
++
++      if (start > ULONG_MAX - range)
++              range = ULONG_MAX - start;
++
++      range >>= PAGE_SHIFT;
++
++      if (range == 0)
++              return start;
++
++      return start + (get_random_long() % range << PAGE_SHIFT);
++}
++
+ #ifdef CONFIG_ARCH_WANT_DEFAULT_TOPDOWN_MMAP_LAYOUT
+ unsigned long arch_randomize_brk(struct mm_struct *mm)
+ {
diff --git a/queue-5.17/random-only-wake-up-writers-after-zap-if-threshold-was-passed.patch b/queue-5.17/random-only-wake-up-writers-after-zap-if-threshold-was-passed.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..cb907c0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,34 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 22 Feb 2022 14:01:57 +0100
+Subject: random: only wake up writers after zap if threshold was passed
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a3f9e8910e1584d7725ef7d5ac870920d42d0bb4 upstream.
+
+The only time that we need to wake up /dev/random writers on
+RNDCLEARPOOL/RNDZAPPOOL is when we're changing from a value that is
+greater than or equal to POOL_MIN_BITS to zero, because if we're
+changing from below POOL_MIN_BITS to zero, the writers are already
+unblocked.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    2 +-
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1582,7 +1582,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+                */
+               if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
+                       return -EPERM;
+-              if (xchg(&input_pool.entropy_count, 0)) {
++              if (xchg(&input_pool.entropy_count, 0) >= POOL_MIN_BITS) {
+                       wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+                       kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+               }
diff --git a/queue-5.17/random-order-timer-entropy-functions-below-interrupt-functions.patch b/queue-5.17/random-order-timer-entropy-functions-below-interrupt-functions.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a3bc867
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,298 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 6 May 2022 18:27:38 +0200
+Subject: random: order timer entropy functions below interrupt functions
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit a4b5c26b79ffdfcfb816c198f2fc2b1e7b5b580f upstream.
+
+There are no code changes here; this is just a reordering of functions,
+so that in subsequent commits, the timer entropy functions can call into
+the interrupt ones.
+
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  238 +++++++++++++++++++++++++-------------------------
+ 1 file changed, 119 insertions(+), 119 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -854,13 +854,13 @@ static void credit_init_bits(size_t nbit
+  * the above entropy accumulation routines:
+  *
+  *    void add_device_randomness(const void *buf, size_t size);
+- *    void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+- *                              unsigned int value);
+- *    void add_disk_randomness(struct gendisk *disk);
+  *    void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+  *                                    size_t entropy);
+  *    void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size);
+  *    void add_interrupt_randomness(int irq);
++ *    void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
++ *                              unsigned int value);
++ *    void add_disk_randomness(struct gendisk *disk);
+  *
+  * add_device_randomness() adds data to the input pool that
+  * is likely to differ between two devices (or possibly even per boot).
+@@ -870,19 +870,6 @@ static void credit_init_bits(size_t nbit
+  * that might otherwise be identical and have very little entropy
+  * available to them (particularly common in the embedded world).
+  *
+- * add_input_randomness() uses the input layer interrupt timing, as well
+- * as the event type information from the hardware.
+- *
+- * add_disk_randomness() uses what amounts to the seek time of block
+- * layer request events, on a per-disk_devt basis, as input to the
+- * entropy pool. Note that high-speed solid state drives with very low
+- * seek times do not make for good sources of entropy, as their seek
+- * times are usually fairly consistent.
+- *
+- * The above two routines try to estimate how many bits of entropy
+- * to credit. They do this by keeping track of the first and second
+- * order deltas of the event timings.
+- *
+  * add_hwgenerator_randomness() is for true hardware RNGs, and will credit
+  * entropy as specified by the caller. If the entropy pool is full it will
+  * block until more entropy is needed.
+@@ -896,6 +883,19 @@ static void credit_init_bits(size_t nbit
+  * as inputs, it feeds the input pool roughly once a second or after 64
+  * interrupts, crediting 1 bit of entropy for whichever comes first.
+  *
++ * add_input_randomness() uses the input layer interrupt timing, as well
++ * as the event type information from the hardware.
++ *
++ * add_disk_randomness() uses what amounts to the seek time of block
++ * layer request events, on a per-disk_devt basis, as input to the
++ * entropy pool. Note that high-speed solid state drives with very low
++ * seek times do not make for good sources of entropy, as their seek
++ * times are usually fairly consistent.
++ *
++ * The last two routines try to estimate how many bits of entropy
++ * to credit. They do this by keeping track of the first and second
++ * order deltas of the event timings.
++ *
+  **********************************************************************/
+ static bool trust_cpu __ro_after_init = IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU);
+@@ -973,109 +973,6 @@ void add_device_randomness(const void *b
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(add_device_randomness);
+-/* There is one of these per entropy source */
+-struct timer_rand_state {
+-      unsigned long last_time;
+-      long last_delta, last_delta2;
+-};
+-
+-/*
+- * This function adds entropy to the entropy "pool" by using timing
+- * delays.  It uses the timer_rand_state structure to make an estimate
+- * of how many bits of entropy this call has added to the pool.
+- *
+- * The number "num" is also added to the pool - it should somehow describe
+- * the type of event which just happened.  This is currently 0-255 for
+- * keyboard scan codes, and 256 upwards for interrupts.
+- */
+-static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned int num)
+-{
+-      unsigned long entropy = random_get_entropy(), now = jiffies, flags;
+-      long delta, delta2, delta3;
+-
+-      spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+-      _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
+-      _mix_pool_bytes(&num, sizeof(num));
+-      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+-
+-      if (crng_ready())
+-              return;
+-
+-      /*
+-       * Calculate number of bits of randomness we probably added.
+-       * We take into account the first, second and third-order deltas
+-       * in order to make our estimate.
+-       */
+-      delta = now - READ_ONCE(state->last_time);
+-      WRITE_ONCE(state->last_time, now);
+-
+-      delta2 = delta - READ_ONCE(state->last_delta);
+-      WRITE_ONCE(state->last_delta, delta);
+-
+-      delta3 = delta2 - READ_ONCE(state->last_delta2);
+-      WRITE_ONCE(state->last_delta2, delta2);
+-
+-      if (delta < 0)
+-              delta = -delta;
+-      if (delta2 < 0)
+-              delta2 = -delta2;
+-      if (delta3 < 0)
+-              delta3 = -delta3;
+-      if (delta > delta2)
+-              delta = delta2;
+-      if (delta > delta3)
+-              delta = delta3;
+-
+-      /*
+-       * delta is now minimum absolute delta.
+-       * Round down by 1 bit on general principles,
+-       * and limit entropy estimate to 12 bits.
+-       */
+-      credit_init_bits(min_t(unsigned int, fls(delta >> 1), 11));
+-}
+-
+-void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+-                        unsigned int value)
+-{
+-      static unsigned char last_value;
+-      static struct timer_rand_state input_timer_state = { INITIAL_JIFFIES };
+-
+-      /* Ignore autorepeat and the like. */
+-      if (value == last_value)
+-              return;
+-
+-      last_value = value;
+-      add_timer_randomness(&input_timer_state,
+-                           (type << 4) ^ code ^ (code >> 4) ^ value);
+-}
+-EXPORT_SYMBOL_GPL(add_input_randomness);
+-
+-#ifdef CONFIG_BLOCK
+-void add_disk_randomness(struct gendisk *disk)
+-{
+-      if (!disk || !disk->random)
+-              return;
+-      /* First major is 1, so we get >= 0x200 here. */
+-      add_timer_randomness(disk->random, 0x100 + disk_devt(disk));
+-}
+-EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_randomness);
+-
+-void rand_initialize_disk(struct gendisk *disk)
+-{
+-      struct timer_rand_state *state;
+-
+-      /*
+-       * If kzalloc returns null, we just won't use that entropy
+-       * source.
+-       */
+-      state = kzalloc(sizeof(struct timer_rand_state), GFP_KERNEL);
+-      if (state) {
+-              state->last_time = INITIAL_JIFFIES;
+-              disk->random = state;
+-      }
+-}
+-#endif
+-
+ /*
+  * Interface for in-kernel drivers of true hardware RNGs.
+  * Those devices may produce endless random bits and will be throttled
+@@ -1237,6 +1134,109 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_interrupt_randomness);
++/* There is one of these per entropy source */
++struct timer_rand_state {
++      unsigned long last_time;
++      long last_delta, last_delta2;
++};
++
++/*
++ * This function adds entropy to the entropy "pool" by using timing
++ * delays.  It uses the timer_rand_state structure to make an estimate
++ * of how many bits of entropy this call has added to the pool.
++ *
++ * The number "num" is also added to the pool - it should somehow describe
++ * the type of event which just happened.  This is currently 0-255 for
++ * keyboard scan codes, and 256 upwards for interrupts.
++ */
++static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned int num)
++{
++      unsigned long entropy = random_get_entropy(), now = jiffies, flags;
++      long delta, delta2, delta3;
++
++      spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
++      _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
++      _mix_pool_bytes(&num, sizeof(num));
++      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
++
++      if (crng_ready())
++              return;
++
++      /*
++       * Calculate number of bits of randomness we probably added.
++       * We take into account the first, second and third-order deltas
++       * in order to make our estimate.
++       */
++      delta = now - READ_ONCE(state->last_time);
++      WRITE_ONCE(state->last_time, now);
++
++      delta2 = delta - READ_ONCE(state->last_delta);
++      WRITE_ONCE(state->last_delta, delta);
++
++      delta3 = delta2 - READ_ONCE(state->last_delta2);
++      WRITE_ONCE(state->last_delta2, delta2);
++
++      if (delta < 0)
++              delta = -delta;
++      if (delta2 < 0)
++              delta2 = -delta2;
++      if (delta3 < 0)
++              delta3 = -delta3;
++      if (delta > delta2)
++              delta = delta2;
++      if (delta > delta3)
++              delta = delta3;
++
++      /*
++       * delta is now minimum absolute delta.
++       * Round down by 1 bit on general principles,
++       * and limit entropy estimate to 12 bits.
++       */
++      credit_init_bits(min_t(unsigned int, fls(delta >> 1), 11));
++}
++
++void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
++                        unsigned int value)
++{
++      static unsigned char last_value;
++      static struct timer_rand_state input_timer_state = { INITIAL_JIFFIES };
++
++      /* Ignore autorepeat and the like. */
++      if (value == last_value)
++              return;
++
++      last_value = value;
++      add_timer_randomness(&input_timer_state,
++                           (type << 4) ^ code ^ (code >> 4) ^ value);
++}
++EXPORT_SYMBOL_GPL(add_input_randomness);
++
++#ifdef CONFIG_BLOCK
++void add_disk_randomness(struct gendisk *disk)
++{
++      if (!disk || !disk->random)
++              return;
++      /* First major is 1, so we get >= 0x200 here. */
++      add_timer_randomness(disk->random, 0x100 + disk_devt(disk));
++}
++EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_randomness);
++
++void rand_initialize_disk(struct gendisk *disk)
++{
++      struct timer_rand_state *state;
++
++      /*
++       * If kzalloc returns null, we just won't use that entropy
++       * source.
++       */
++      state = kzalloc(sizeof(struct timer_rand_state), GFP_KERNEL);
++      if (state) {
++              state->last_time = INITIAL_JIFFIES;
++              disk->random = state;
++      }
++}
++#endif
++
+ /*
+  * Each time the timer fires, we expect that we got an unpredictable
+  * jump in the cycle counter. Even if the timer is running on another
diff --git a/queue-5.17/random-pull-add_hwgenerator_randomness-declaration-into-random.h.patch b/queue-5.17/random-pull-add_hwgenerator_randomness-declaration-into-random.h.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..232d55d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,63 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sun, 13 Feb 2022 16:17:01 +0100
+Subject: random: pull add_hwgenerator_randomness() declaration into random.h
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit b777c38239fec5a528e59f55b379e31b1a187524 upstream.
+
+add_hwgenerator_randomness() is a function implemented and documented
+inside of random.c. It is the way that hardware RNGs push data into it.
+Therefore, it should be declared in random.h. Otherwise sparse complains
+with:
+
+random.c:1137:6: warning: symbol 'add_hwgenerator_randomness' was not declared. Should it be static?
+
+The alternative would be to include hw_random.h into random.c, but that
+wouldn't really be good for anything except slowing down compile time.
+
+Cc: Matt Mackall <mpm@selenic.com>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Acked-by: Herbert Xu <herbert@gondor.apana.org.au>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/hw_random/core.c |    1 +
+ include/linux/hw_random.h     |    2 --
+ include/linux/random.h        |    2 ++
+ 3 files changed, 3 insertions(+), 2 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/hw_random/core.c
++++ b/drivers/char/hw_random/core.c
+@@ -15,6 +15,7 @@
+ #include <linux/err.h>
+ #include <linux/fs.h>
+ #include <linux/hw_random.h>
++#include <linux/random.h>
+ #include <linux/kernel.h>
+ #include <linux/kthread.h>
+ #include <linux/sched/signal.h>
+--- a/include/linux/hw_random.h
++++ b/include/linux/hw_random.h
+@@ -60,7 +60,5 @@ extern int devm_hwrng_register(struct de
+ /** Unregister a Hardware Random Number Generator driver. */
+ extern void hwrng_unregister(struct hwrng *rng);
+ extern void devm_hwrng_unregister(struct device *dve, struct hwrng *rng);
+-/** Feed random bits into the pool. */
+-extern void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count, size_t entropy);
+ #endif /* LINUX_HWRANDOM_H_ */
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -32,6 +32,8 @@ static inline void add_latent_entropy(vo
+ extern void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+                                unsigned int value) __latent_entropy;
+ extern void add_interrupt_randomness(int irq) __latent_entropy;
++extern void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
++                                     size_t entropy);
+ extern void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
+ extern int wait_for_random_bytes(void);
diff --git a/queue-5.17/random-re-add-removed-comment-about-get_random_-u32-u64-reseeding.patch b/queue-5.17/random-re-add-removed-comment-about-get_random_-u32-u64-reseeding.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9025cf3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,37 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 22 Mar 2022 22:21:52 -0600
+Subject: random: re-add removed comment about get_random_{u32,u64} reseeding
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit dd7aa36e535797926d8eb311da7151919130139d upstream.
+
+The comment about get_random_{u32,u64}() not invoking reseeding got
+added in an unrelated commit, that then was recently reverted by
+0313bc278dac ("Revert "random: block in /dev/urandom""). So this adds
+that little comment snippet back, and improves the wording a bit too.
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    7 ++++---
+ 1 file changed, 4 insertions(+), 3 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -224,9 +224,10 @@ static void _warn_unseeded_randomness(co
+  *
+  * These interfaces will return the requested number of random bytes
+  * into the given buffer or as a return value. This is equivalent to
+- * a read from /dev/urandom. The integer family of functions may be
+- * higher performance for one-off random integers, because they do a
+- * bit of buffering.
++ * a read from /dev/urandom. The u32, u64, int, and long family of
++ * functions may be higher performance for one-off random integers,
++ * because they do a bit of buffering and do not invoke reseeding
++ * until the buffer is emptied.
+  *
+  *********************************************************************/
diff --git a/queue-5.17/random-remove-batched-entropy-locking.patch b/queue-5.17/random-remove-batched-entropy-locking.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f4e4b5c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,153 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 28 Jan 2022 23:29:45 +0100
+Subject: random: remove batched entropy locking
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 77760fd7f7ae3dfd03668204e708d1568d75447d upstream.
+
+Rather than use spinlocks to protect batched entropy, we can instead
+disable interrupts locally, since we're dealing with per-cpu data, and
+manage resets with a basic generation counter. At the same time, we
+can't quite do this on PREEMPT_RT, where we still want spinlocks-as-
+mutexes semantics. So we use a local_lock_t, which provides the right
+behavior for each. Because this is a per-cpu lock, that generation
+counter is still doing the necessary CPU-to-CPU communication.
+
+This should improve performance a bit. It will also fix the linked splat
+that Jonathan received with a PROVE_RAW_LOCK_NESTING=y.
+
+Reviewed-by: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Suggested-by: Andy Lutomirski <luto@kernel.org>
+Reported-by: Jonathan Neuschäfer <j.neuschaefer@gmx.net>
+Tested-by: Jonathan Neuschäfer <j.neuschaefer@gmx.net>
+Link: https://lore.kernel.org/lkml/YfMa0QgsjCVdRAvJ@latitude/
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   55 +++++++++++++++++++++++++-------------------------
+ 1 file changed, 28 insertions(+), 27 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1731,13 +1731,16 @@ static int __init random_sysctls_init(vo
+ device_initcall(random_sysctls_init);
+ #endif        /* CONFIG_SYSCTL */
++static atomic_t batch_generation = ATOMIC_INIT(0);
++
+ struct batched_entropy {
+       union {
+               u64 entropy_u64[CHACHA_BLOCK_SIZE / sizeof(u64)];
+               u32 entropy_u32[CHACHA_BLOCK_SIZE / sizeof(u32)];
+       };
++      local_lock_t lock;
+       unsigned int position;
+-      spinlock_t batch_lock;
++      int generation;
+ };
+ /*
+@@ -1749,7 +1752,7 @@ struct batched_entropy {
+  * point prior.
+  */
+ static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u64) = {
+-      .batch_lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(batched_entropy_u64.lock),
++      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u64.lock)
+ };
+ u64 get_random_u64(void)
+@@ -1758,67 +1761,65 @@ u64 get_random_u64(void)
+       unsigned long flags;
+       struct batched_entropy *batch;
+       static void *previous;
++      int next_gen;
+       warn_unseeded_randomness(&previous);
++      local_lock_irqsave(&batched_entropy_u64.lock, flags);
+       batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u64);
+-      spin_lock_irqsave(&batch->batch_lock, flags);
+-      if (batch->position % ARRAY_SIZE(batch->entropy_u64) == 0) {
++
++      next_gen = atomic_read(&batch_generation);
++      if (batch->position % ARRAY_SIZE(batch->entropy_u64) == 0 ||
++          next_gen != batch->generation) {
+               extract_crng((u8 *)batch->entropy_u64);
+               batch->position = 0;
++              batch->generation = next_gen;
+       }
++
+       ret = batch->entropy_u64[batch->position++];
+-      spin_unlock_irqrestore(&batch->batch_lock, flags);
++      local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u64.lock, flags);
+       return ret;
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_u64);
+ static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u32) = {
+-      .batch_lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(batched_entropy_u32.lock),
++      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u32.lock)
+ };
++
+ u32 get_random_u32(void)
+ {
+       u32 ret;
+       unsigned long flags;
+       struct batched_entropy *batch;
+       static void *previous;
++      int next_gen;
+       warn_unseeded_randomness(&previous);
++      local_lock_irqsave(&batched_entropy_u32.lock, flags);
+       batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u32);
+-      spin_lock_irqsave(&batch->batch_lock, flags);
+-      if (batch->position % ARRAY_SIZE(batch->entropy_u32) == 0) {
++
++      next_gen = atomic_read(&batch_generation);
++      if (batch->position % ARRAY_SIZE(batch->entropy_u32) == 0 ||
++          next_gen != batch->generation) {
+               extract_crng((u8 *)batch->entropy_u32);
+               batch->position = 0;
++              batch->generation = next_gen;
+       }
++
+       ret = batch->entropy_u32[batch->position++];
+-      spin_unlock_irqrestore(&batch->batch_lock, flags);
++      local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u32.lock, flags);
+       return ret;
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_u32);
+ /* It's important to invalidate all potential batched entropy that might
+  * be stored before the crng is initialized, which we can do lazily by
+- * simply resetting the counter to zero so that it's re-extracted on the
+- * next usage. */
++ * bumping the generation counter.
++ */
+ static void invalidate_batched_entropy(void)
+ {
+-      int cpu;
+-      unsigned long flags;
+-
+-      for_each_possible_cpu(cpu) {
+-              struct batched_entropy *batched_entropy;
+-
+-              batched_entropy = per_cpu_ptr(&batched_entropy_u32, cpu);
+-              spin_lock_irqsave(&batched_entropy->batch_lock, flags);
+-              batched_entropy->position = 0;
+-              spin_unlock(&batched_entropy->batch_lock);
+-
+-              batched_entropy = per_cpu_ptr(&batched_entropy_u64, cpu);
+-              spin_lock(&batched_entropy->batch_lock);
+-              batched_entropy->position = 0;
+-              spin_unlock_irqrestore(&batched_entropy->batch_lock, flags);
+-      }
++      atomic_inc(&batch_generation);
+ }
+ /**
diff --git a/queue-5.17/random-remove-extern-from-functions-in-header.patch b/queue-5.17/random-remove-extern-from-functions-in-header.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..197fa5c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,138 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 13 May 2022 12:29:38 +0200
+Subject: random: remove extern from functions in header
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 7782cfeca7d420e8bb707613d4cfb0f7ff29bb3a upstream.
+
+Accoriding to the kernel style guide, having `extern` on functions in
+headers is old school and deprecated, and doesn't add anything. So remove
+them from random.h, and tidy up the file a little bit too.
+
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ include/linux/random.h |   71 +++++++++++++++++++------------------------------
+ 1 file changed, 28 insertions(+), 43 deletions(-)
+
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -12,13 +12,12 @@
+ struct notifier_block;
+-extern void add_device_randomness(const void *, size_t);
+-extern void add_bootloader_randomness(const void *, size_t);
+-extern void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+-                               unsigned int value) __latent_entropy;
+-extern void add_interrupt_randomness(int irq) __latent_entropy;
+-extern void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+-                                     size_t entropy);
++void add_device_randomness(const void *, size_t);
++void add_bootloader_randomness(const void *, size_t);
++void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
++                        unsigned int value) __latent_entropy;
++void add_interrupt_randomness(int irq) __latent_entropy;
++void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count, size_t entropy);
+ #if defined(LATENT_ENTROPY_PLUGIN) && !defined(__CHECKER__)
+ static inline void add_latent_entropy(void)
+@@ -26,21 +25,11 @@ static inline void add_latent_entropy(vo
+       add_device_randomness((const void *)&latent_entropy, sizeof(latent_entropy));
+ }
+ #else
+-static inline void add_latent_entropy(void) {}
+-#endif
+-
+-extern void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
+-extern int wait_for_random_bytes(void);
+-extern int __init random_init(const char *command_line);
+-extern bool rng_is_initialized(void);
+-extern int register_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb);
+-extern int unregister_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb);
+-extern size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t nbytes);
+-
+-#ifndef MODULE
+-extern const struct file_operations random_fops, urandom_fops;
++static inline void add_latent_entropy(void) { }
+ #endif
++void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
++size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t nbytes);
+ u32 get_random_u32(void);
+ u64 get_random_u64(void);
+ static inline unsigned int get_random_int(void)
+@@ -72,11 +61,17 @@ static inline unsigned long get_random_l
+ static inline unsigned long get_random_canary(void)
+ {
+-      unsigned long val = get_random_long();
+-
+-      return val & CANARY_MASK;
++      return get_random_long() & CANARY_MASK;
+ }
++unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range);
++
++int __init random_init(const char *command_line);
++bool rng_is_initialized(void);
++int wait_for_random_bytes(void);
++int register_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb);
++int unregister_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb);
++
+ /* Calls wait_for_random_bytes() and then calls get_random_bytes(buf, nbytes).
+  * Returns the result of the call to wait_for_random_bytes. */
+ static inline int get_random_bytes_wait(void *buf, size_t nbytes)
+@@ -100,8 +95,6 @@ declare_get_random_var_wait(int)
+ declare_get_random_var_wait(long)
+ #undef declare_get_random_var
+-unsigned long randomize_page(unsigned long start, unsigned long range);
+-
+ /*
+  * This is designed to be standalone for just prandom
+  * users, but for now we include it from <linux/random.h>
+@@ -112,22 +105,10 @@ unsigned long randomize_page(unsigned lo
+ #ifdef CONFIG_ARCH_RANDOM
+ # include <asm/archrandom.h>
+ #else
+-static inline bool __must_check arch_get_random_long(unsigned long *v)
+-{
+-      return false;
+-}
+-static inline bool __must_check arch_get_random_int(unsigned int *v)
+-{
+-      return false;
+-}
+-static inline bool __must_check arch_get_random_seed_long(unsigned long *v)
+-{
+-      return false;
+-}
+-static inline bool __must_check arch_get_random_seed_int(unsigned int *v)
+-{
+-      return false;
+-}
++static inline bool __must_check arch_get_random_long(unsigned long *v) { return false; }
++static inline bool __must_check arch_get_random_int(unsigned int *v) { return false; }
++static inline bool __must_check arch_get_random_seed_long(unsigned long *v) { return false; }
++static inline bool __must_check arch_get_random_seed_int(unsigned int *v) { return false; }
+ #endif
+ /*
+@@ -151,8 +132,12 @@ static inline bool __init arch_get_rando
+ #endif
+ #ifdef CONFIG_SMP
+-extern int random_prepare_cpu(unsigned int cpu);
+-extern int random_online_cpu(unsigned int cpu);
++int random_prepare_cpu(unsigned int cpu);
++int random_online_cpu(unsigned int cpu);
++#endif
++
++#ifndef MODULE
++extern const struct file_operations random_fops, urandom_fops;
+ #endif
+ #endif /* _LINUX_RANDOM_H */
diff --git a/queue-5.17/random-remove-ifdef-d-out-interrupt-bench.patch b/queue-5.17/random-remove-ifdef-d-out-interrupt-bench.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f90b583
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,112 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 10 Feb 2022 16:35:24 +0100
+Subject: random: remove ifdef'd out interrupt bench
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 95e6060c20a7f5db60163274c5222a725ac118f9 upstream.
+
+With tools like kbench9000 giving more finegrained responses, and this
+basically never having been used ever since it was initially added,
+let's just get rid of this. There *is* still work to be done on the
+interrupt handler, but this really isn't the way it's being developed.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ Documentation/admin-guide/sysctl/kernel.rst |    9 ------
+ drivers/char/random.c                       |   40 ----------------------------
+ 2 files changed, 49 deletions(-)
+
+--- a/Documentation/admin-guide/sysctl/kernel.rst
++++ b/Documentation/admin-guide/sysctl/kernel.rst
+@@ -1042,15 +1042,6 @@ This is a directory, with the following
+   are woken up. This file is writable for compatibility purposes, but
+   writing to it has no effect on any RNG behavior.
+-If ``drivers/char/random.c`` is built with ``ADD_INTERRUPT_BENCH``
+-defined, these additional entries are present:
+-
+-* ``add_interrupt_avg_cycles``: the average number of cycles between
+-  interrupts used to feed the pool;
+-
+-* ``add_interrupt_avg_deviation``: the standard deviation seen on the
+-  number of cycles between interrupts used to feed the pool.
+-
+ randomize_va_space
+ ==================
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -240,8 +240,6 @@
+ #define CREATE_TRACE_POINTS
+ #include <trace/events/random.h>
+-/* #define ADD_INTERRUPT_BENCH */
+-
+ enum {
+       POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+       POOL_MIN_BITS = POOL_BITS /* No point in settling for less. */
+@@ -808,27 +806,6 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_input_randomness);
+ static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool, irq_randomness);
+-#ifdef ADD_INTERRUPT_BENCH
+-static unsigned long avg_cycles, avg_deviation;
+-
+-#define AVG_SHIFT 8 /* Exponential average factor k=1/256 */
+-#define FIXED_1_2 (1 << (AVG_SHIFT - 1))
+-
+-static void add_interrupt_bench(cycles_t start)
+-{
+-      long delta = random_get_entropy() - start;
+-
+-      /* Use a weighted moving average */
+-      delta = delta - ((avg_cycles + FIXED_1_2) >> AVG_SHIFT);
+-      avg_cycles += delta;
+-      /* And average deviation */
+-      delta = abs(delta) - ((avg_deviation + FIXED_1_2) >> AVG_SHIFT);
+-      avg_deviation += delta;
+-}
+-#else
+-#define add_interrupt_bench(x)
+-#endif
+-
+ static u32 get_reg(struct fast_pool *f, struct pt_regs *regs)
+ {
+       u32 *ptr = (u32 *)regs;
+@@ -865,7 +842,6 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+               (sizeof(ip) > 4) ? ip >> 32 : get_reg(fast_pool, regs);
+       fast_mix(fast_pool);
+-      add_interrupt_bench(cycles);
+       if (unlikely(crng_init == 0)) {
+               if (fast_pool->count >= 64 &&
+@@ -1574,22 +1550,6 @@ static struct ctl_table random_table[] =
+               .mode           = 0444,
+               .proc_handler   = proc_do_uuid,
+       },
+-#ifdef ADD_INTERRUPT_BENCH
+-      {
+-              .procname       = "add_interrupt_avg_cycles",
+-              .data           = &avg_cycles,
+-              .maxlen         = sizeof(avg_cycles),
+-              .mode           = 0444,
+-              .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
+-      },
+-      {
+-              .procname       = "add_interrupt_avg_deviation",
+-              .data           = &avg_deviation,
+-              .maxlen         = sizeof(avg_deviation),
+-              .mode           = 0444,
+-              .proc_handler   = proc_doulongvec_minmax,
+-      },
+-#endif
+       { }
+ };
diff --git a/queue-5.17/random-remove-outdated-int_max-6-check-in-urandom_read.patch b/queue-5.17/random-remove-outdated-int_max-6-check-in-urandom_read.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..aa94cde
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,50 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Mon, 7 Feb 2022 23:37:13 +0100
+Subject: random: remove outdated INT_MAX >> 6 check in urandom_read()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 434537ae54ad37e93555de21b6ac8133d6d773a9 upstream.
+
+In 79a8468747c5 ("random: check for increase of entropy_count because of
+signed conversion"), a number of checks were added around what values
+were passed to account(), because account() was doing fancy fixed point
+fractional arithmetic, and a user had some ability to pass large values
+directly into it. One of things in that commit was limiting those values
+to INT_MAX >> 6. The first >> 3 was for bytes to bits, and the next >> 3
+was for bits to 1/8 fractional bits.
+
+However, for several years now, urandom reads no longer touch entropy
+accounting, and so this check serves no purpose. The current flow is:
+
+urandom_read_nowarn()-->get_random_bytes_user()-->chacha20_block()
+
+Of course, we don't want that size_t to be truncated when adding it into
+the ssize_t. But we arrive at urandom_read_nowarn() in the first place
+either via ordinary fops, which limits reads to MAX_RW_COUNT, or via
+getrandom() which limits reads to INT_MAX.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Jann Horn <jannh@google.com>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    3 +--
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 2 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1286,9 +1286,8 @@ void rand_initialize_disk(struct gendisk
+ static ssize_t urandom_read_nowarn(struct file *file, char __user *buf,
+                                  size_t nbytes, loff_t *ppos)
+ {
+-      int ret;
++      ssize_t ret;
+-      nbytes = min_t(size_t, nbytes, INT_MAX >> 6);
+       ret = get_random_bytes_user(buf, nbytes);
+       trace_urandom_read(nbytes, input_pool.entropy_count);
+       return ret;
diff --git a/queue-5.17/random-remove-ratelimiting-for-in-kernel-unseeded-randomness.patch b/queue-5.17/random-remove-ratelimiting-for-in-kernel-unseeded-randomness.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..84b21a9
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,200 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Mon, 9 May 2022 16:13:18 +0200
+Subject: random: remove ratelimiting for in-kernel unseeded randomness
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit cc1e127bfa95b5fb2f9307e7168bf8b2b45b4c5e upstream.
+
+The CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM debug option controls whether the
+kernel warns about all unseeded randomness or just the first instance.
+There's some complicated rate limiting and comparison to the previous
+caller, such that even with CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM enabled,
+developers still don't see all the messages or even an accurate count of
+how many were missed. This is the result of basically parallel
+mechanisms aimed at accomplishing more or less the same thing, added at
+different points in random.c history, which sort of compete with the
+first-instance-only limiting we have now.
+
+It turns out, however, that nobody cares about the first unseeded
+randomness instance of in-kernel users. The same first user has been
+there for ages now, and nobody is doing anything about it. It isn't even
+clear that anybody _can_ do anything about it. Most places that can do
+something about it have switched over to using get_random_bytes_wait()
+or wait_for_random_bytes(), which is the right thing to do, but there is
+still much code that needs randomness sometimes during init, and as a
+geeneral rule, if you're not using one of the _wait functions or the
+readiness notifier callback, you're bound to be doing it wrong just
+based on that fact alone.
+
+So warning about this same first user that can't easily change is simply
+not an effective mechanism for anything at all. Users can't do anything
+about it, as the Kconfig text points out -- the problem isn't in
+userspace code -- and kernel developers don't or more often can't react
+to it.
+
+Instead, show the warning for all instances when CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM
+is set, so that developers can debug things need be, or if it isn't set,
+don't show a warning at all.
+
+At the same time, CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM now implies setting
+random.ratelimit_disable=1 on by default, since if you care about one
+you probably care about the other too. And we can clean up usage around
+the related urandom_warning ratelimiter as well (whose behavior isn't
+changing), so that it properly counts missed messages after the 10
+message threshold is reached.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   61 ++++++++++++++------------------------------------
+ lib/Kconfig.debug     |    3 --
+ 2 files changed, 19 insertions(+), 45 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -86,11 +86,10 @@ static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_chai
+ static RAW_NOTIFIER_HEAD(random_ready_chain);
+ /* Control how we warn userspace. */
+-static struct ratelimit_state unseeded_warning =
+-      RATELIMIT_STATE_INIT("warn_unseeded_randomness", HZ, 3);
+ static struct ratelimit_state urandom_warning =
+       RATELIMIT_STATE_INIT("warn_urandom_randomness", HZ, 3);
+-static int ratelimit_disable __read_mostly;
++static int ratelimit_disable __read_mostly =
++      IS_ENABLED(CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM);
+ module_param_named(ratelimit_disable, ratelimit_disable, int, 0644);
+ MODULE_PARM_DESC(ratelimit_disable, "Disable random ratelimit suppression");
+@@ -181,27 +180,15 @@ static void process_random_ready_list(vo
+       spin_unlock_irqrestore(&random_ready_chain_lock, flags);
+ }
+-#define warn_unseeded_randomness(previous) \
+-      _warn_unseeded_randomness(__func__, (void *)_RET_IP_, (previous))
++#define warn_unseeded_randomness() \
++      _warn_unseeded_randomness(__func__, (void *)_RET_IP_)
+-static void _warn_unseeded_randomness(const char *func_name, void *caller, void **previous)
++static void _warn_unseeded_randomness(const char *func_name, void *caller)
+ {
+-#ifdef CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM
+-      const bool print_once = false;
+-#else
+-      static bool print_once __read_mostly;
+-#endif
+-
+-      if (print_once || crng_ready() ||
+-          (previous && (caller == READ_ONCE(*previous))))
++      if (!IS_ENABLED(CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM) || crng_ready())
+               return;
+-      WRITE_ONCE(*previous, caller);
+-#ifndef CONFIG_WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM
+-      print_once = true;
+-#endif
+-      if (__ratelimit(&unseeded_warning))
+-              printk_deferred(KERN_NOTICE "random: %s called from %pS with crng_init=%d\n",
+-                              func_name, caller, crng_init);
++      printk_deferred(KERN_NOTICE "random: %s called from %pS with crng_init=%d\n",
++                      func_name, caller, crng_init);
+ }
+@@ -454,9 +441,7 @@ static void _get_random_bytes(void *buf,
+  */
+ void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
+ {
+-      static void *previous;
+-
+-      warn_unseeded_randomness(&previous);
++      warn_unseeded_randomness();
+       _get_random_bytes(buf, nbytes);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes);
+@@ -552,10 +537,9 @@ u64 get_random_u64(void)
+       u64 ret;
+       unsigned long flags;
+       struct batched_entropy *batch;
+-      static void *previous;
+       unsigned long next_gen;
+-      warn_unseeded_randomness(&previous);
++      warn_unseeded_randomness();
+       if  (!crng_ready()) {
+               _get_random_bytes(&ret, sizeof(ret));
+@@ -591,10 +575,9 @@ u32 get_random_u32(void)
+       u32 ret;
+       unsigned long flags;
+       struct batched_entropy *batch;
+-      static void *previous;
+       unsigned long next_gen;
+-      warn_unseeded_randomness(&previous);
++      warn_unseeded_randomness();
+       if  (!crng_ready()) {
+               _get_random_bytes(&ret, sizeof(ret));
+@@ -821,16 +804,9 @@ static void credit_init_bits(size_t nbit
+               wake_up_interruptible(&crng_init_wait);
+               kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_IN);
+               pr_notice("crng init done\n");
+-              if (unseeded_warning.missed) {
+-                      pr_notice("%d get_random_xx warning(s) missed due to ratelimiting\n",
+-                                unseeded_warning.missed);
+-                      unseeded_warning.missed = 0;
+-              }
+-              if (urandom_warning.missed) {
++              if (urandom_warning.missed)
+                       pr_notice("%d urandom warning(s) missed due to ratelimiting\n",
+                                 urandom_warning.missed);
+-                      urandom_warning.missed = 0;
+-              }
+       } else if (orig < POOL_EARLY_BITS && new >= POOL_EARLY_BITS) {
+               spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+               /* Check if crng_init is CRNG_EMPTY, to avoid race with crng_reseed(). */
+@@ -943,10 +919,6 @@ int __init rand_initialize(void)
+       else if (arch_init && trust_cpu)
+               credit_init_bits(BLAKE2S_BLOCK_SIZE * 8);
+-      if (ratelimit_disable) {
+-              urandom_warning.interval = 0;
+-              unseeded_warning.interval = 0;
+-      }
+       return 0;
+ }
+@@ -1392,11 +1364,14 @@ static ssize_t urandom_read(struct file
+ {
+       static int maxwarn = 10;
+-      if (!crng_ready() && maxwarn > 0) {
+-              maxwarn--;
+-              if (__ratelimit(&urandom_warning))
++      if (!crng_ready()) {
++              if (!ratelimit_disable && maxwarn <= 0)
++                      ++urandom_warning.missed;
++              else if (ratelimit_disable || __ratelimit(&urandom_warning)) {
++                      --maxwarn;
+                       pr_notice("%s: uninitialized urandom read (%zd bytes read)\n",
+                                 current->comm, nbytes);
++              }
+       }
+       return get_random_bytes_user(buf, nbytes);
+--- a/lib/Kconfig.debug
++++ b/lib/Kconfig.debug
+@@ -1566,8 +1566,7 @@ config WARN_ALL_UNSEEDED_RANDOM
+         so architecture maintainers really need to do what they can
+         to get the CRNG seeded sooner after the system is booted.
+         However, since users cannot do anything actionable to
+-        address this, by default the kernel will issue only a single
+-        warning for the first use of unseeded randomness.
++        address this, by default this option is disabled.
+         Say Y here if you want to receive warnings for all uses of
+         unseeded randomness.  This will be of use primarily for
diff --git a/queue-5.17/random-remove-unused-tracepoints.patch b/queue-5.17/random-remove-unused-tracepoints.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5109a82
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,382 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 10 Feb 2022 16:40:44 +0100
+Subject: random: remove unused tracepoints
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 14c174633f349cb41ea90c2c0aaddac157012f74 upstream.
+
+These explicit tracepoints aren't really used and show sign of aging.
+It's work to keep these up to date, and before I attempted to keep them
+up to date, they weren't up to date, which indicates that they're not
+really used. These days there are better ways of introspecting anyway.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c         |   30 -----
+ include/trace/events/random.h |  212 ------------------------------------------
+ lib/random32.c                |    2 
+ 3 files changed, 3 insertions(+), 241 deletions(-)
+ delete mode 100644 include/trace/events/random.h
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -237,9 +237,6 @@
+ #include <asm/irq_regs.h>
+ #include <asm/io.h>
+-#define CREATE_TRACE_POINTS
+-#include <trace/events/random.h>
+-
+ enum {
+       POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+       POOL_MIN_BITS = POOL_BITS /* No point in settling for less. */
+@@ -315,7 +312,6 @@ static void mix_pool_bytes(const void *i
+ {
+       unsigned long flags;
+-      trace_mix_pool_bytes(nbytes, _RET_IP_);
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+       _mix_pool_bytes(in, nbytes);
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+@@ -389,8 +385,6 @@ static void credit_entropy_bits(size_t n
+               entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+       } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
+-      trace_credit_entropy_bits(nbits, entropy_count, _RET_IP_);
+-
+       if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
+               crng_reseed();
+ }
+@@ -721,7 +715,6 @@ void add_device_randomness(const void *b
+       if (!crng_ready() && size)
+               crng_slow_load(buf, size);
+-      trace_add_device_randomness(size, _RET_IP_);
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+       _mix_pool_bytes(buf, size);
+       _mix_pool_bytes(&time, sizeof(time));
+@@ -800,7 +793,6 @@ void add_input_randomness(unsigned int t
+       last_value = value;
+       add_timer_randomness(&input_timer_state,
+                            (type << 4) ^ code ^ (code >> 4) ^ value);
+-      trace_add_input_randomness(input_pool.entropy_count);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_input_randomness);
+@@ -880,7 +872,6 @@ void add_disk_randomness(struct gendisk
+               return;
+       /* first major is 1, so we get >= 0x200 here */
+       add_timer_randomness(disk->random, 0x100 + disk_devt(disk));
+-      trace_add_disk_randomness(disk_devt(disk), input_pool.entropy_count);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_randomness);
+ #endif
+@@ -905,8 +896,6 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       } block;
+       size_t i;
+-      trace_extract_entropy(nbytes, input_pool.entropy_count);
+-
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block.rdseed); ++i) {
+               if (!arch_get_random_seed_long(&block.rdseed[i]) &&
+                   !arch_get_random_long(&block.rdseed[i]))
+@@ -978,8 +967,6 @@ static void _get_random_bytes(void *buf,
+       u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+       size_t len;
+-      trace_get_random_bytes(nbytes, _RET_IP_);
+-
+       if (!nbytes)
+               return;
+@@ -1176,7 +1163,6 @@ size_t __must_check get_random_bytes_arc
+       size_t left = nbytes;
+       u8 *p = buf;
+-      trace_get_random_bytes_arch(left, _RET_IP_);
+       while (left) {
+               unsigned long v;
+               size_t chunk = min_t(size_t, left, sizeof(unsigned long));
+@@ -1260,16 +1246,6 @@ void rand_initialize_disk(struct gendisk
+ }
+ #endif
+-static ssize_t urandom_read_nowarn(struct file *file, char __user *buf,
+-                                 size_t nbytes, loff_t *ppos)
+-{
+-      ssize_t ret;
+-
+-      ret = get_random_bytes_user(buf, nbytes);
+-      trace_urandom_read(nbytes, input_pool.entropy_count);
+-      return ret;
+-}
+-
+ static ssize_t urandom_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
+                           loff_t *ppos)
+ {
+@@ -1282,7 +1258,7 @@ static ssize_t urandom_read(struct file
+                                 current->comm, nbytes);
+       }
+-      return urandom_read_nowarn(file, buf, nbytes, ppos);
++      return get_random_bytes_user(buf, nbytes);
+ }
+ static ssize_t random_read(struct file *file, char __user *buf, size_t nbytes,
+@@ -1293,7 +1269,7 @@ static ssize_t random_read(struct file *
+       ret = wait_for_random_bytes();
+       if (ret != 0)
+               return ret;
+-      return urandom_read_nowarn(file, buf, nbytes, ppos);
++      return get_random_bytes_user(buf, nbytes);
+ }
+ static __poll_t random_poll(struct file *file, poll_table *wait)
+@@ -1454,7 +1430,7 @@ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *
+               if (unlikely(ret))
+                       return ret;
+       }
+-      return urandom_read_nowarn(NULL, buf, count, NULL);
++      return get_random_bytes_user(buf, count);
+ }
+ /********************************************************************
+--- a/include/trace/events/random.h
++++ /dev/null
+@@ -1,212 +0,0 @@
+-/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
+-#undef TRACE_SYSTEM
+-#define TRACE_SYSTEM random
+-
+-#if !defined(_TRACE_RANDOM_H) || defined(TRACE_HEADER_MULTI_READ)
+-#define _TRACE_RANDOM_H
+-
+-#include <linux/writeback.h>
+-#include <linux/tracepoint.h>
+-
+-TRACE_EVENT(add_device_randomness,
+-      TP_PROTO(size_t bytes, unsigned long IP),
+-
+-      TP_ARGS(bytes, IP),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field(size_t,         bytes   )
+-              __field(unsigned long,  IP      )
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->bytes          = bytes;
+-              __entry->IP             = IP;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("bytes %zu caller %pS",
+-              __entry->bytes, (void *)__entry->IP)
+-);
+-
+-DECLARE_EVENT_CLASS(random__mix_pool_bytes,
+-      TP_PROTO(size_t bytes, unsigned long IP),
+-
+-      TP_ARGS(bytes, IP),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field(size_t,         bytes   )
+-              __field(unsigned long,  IP      )
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->bytes          = bytes;
+-              __entry->IP             = IP;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("input pool: bytes %zu caller %pS",
+-                __entry->bytes, (void *)__entry->IP)
+-);
+-
+-DEFINE_EVENT(random__mix_pool_bytes, mix_pool_bytes,
+-      TP_PROTO(size_t bytes, unsigned long IP),
+-
+-      TP_ARGS(bytes, IP)
+-);
+-
+-DEFINE_EVENT(random__mix_pool_bytes, mix_pool_bytes_nolock,
+-      TP_PROTO(int bytes, unsigned long IP),
+-
+-      TP_ARGS(bytes, IP)
+-);
+-
+-TRACE_EVENT(credit_entropy_bits,
+-      TP_PROTO(size_t bits, size_t entropy_count, unsigned long IP),
+-
+-      TP_ARGS(bits, entropy_count, IP),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field(size_t,         bits                    )
+-              __field(size_t,         entropy_count           )
+-              __field(unsigned long,  IP                      )
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->bits           = bits;
+-              __entry->entropy_count  = entropy_count;
+-              __entry->IP             = IP;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("input pool: bits %zu entropy_count %zu caller %pS",
+-                __entry->bits, __entry->entropy_count, (void *)__entry->IP)
+-);
+-
+-TRACE_EVENT(add_input_randomness,
+-      TP_PROTO(size_t input_bits),
+-
+-      TP_ARGS(input_bits),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field(size_t, input_bits              )
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->input_bits     = input_bits;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("input_pool_bits %zu", __entry->input_bits)
+-);
+-
+-TRACE_EVENT(add_disk_randomness,
+-      TP_PROTO(dev_t dev, size_t input_bits),
+-
+-      TP_ARGS(dev, input_bits),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field(dev_t,          dev                     )
+-              __field(size_t,         input_bits              )
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->dev            = dev;
+-              __entry->input_bits     = input_bits;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("dev %d,%d input_pool_bits %zu", MAJOR(__entry->dev),
+-                MINOR(__entry->dev), __entry->input_bits)
+-);
+-
+-DECLARE_EVENT_CLASS(random__get_random_bytes,
+-      TP_PROTO(size_t nbytes, unsigned long IP),
+-
+-      TP_ARGS(nbytes, IP),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field(size_t,         nbytes                  )
+-              __field(unsigned long,  IP                      )
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->nbytes         = nbytes;
+-              __entry->IP             = IP;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("nbytes %zu caller %pS", __entry->nbytes, (void *)__entry->IP)
+-);
+-
+-DEFINE_EVENT(random__get_random_bytes, get_random_bytes,
+-      TP_PROTO(size_t nbytes, unsigned long IP),
+-
+-      TP_ARGS(nbytes, IP)
+-);
+-
+-DEFINE_EVENT(random__get_random_bytes, get_random_bytes_arch,
+-      TP_PROTO(size_t nbytes, unsigned long IP),
+-
+-      TP_ARGS(nbytes, IP)
+-);
+-
+-DECLARE_EVENT_CLASS(random__extract_entropy,
+-      TP_PROTO(size_t nbytes, size_t entropy_count),
+-
+-      TP_ARGS(nbytes, entropy_count),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field(  size_t,       nbytes                  )
+-              __field(  size_t,       entropy_count           )
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->nbytes         = nbytes;
+-              __entry->entropy_count  = entropy_count;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("input pool: nbytes %zu entropy_count %zu",
+-                __entry->nbytes, __entry->entropy_count)
+-);
+-
+-
+-DEFINE_EVENT(random__extract_entropy, extract_entropy,
+-      TP_PROTO(size_t nbytes, size_t entropy_count),
+-
+-      TP_ARGS(nbytes, entropy_count)
+-);
+-
+-TRACE_EVENT(urandom_read,
+-      TP_PROTO(size_t nbytes, size_t entropy_count),
+-
+-      TP_ARGS(nbytes, entropy_count),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field( size_t,        nbytes          )
+-              __field( size_t,        entropy_count   )
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->nbytes         = nbytes;
+-              __entry->entropy_count  = entropy_count;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("reading: nbytes %zu entropy_count %zu",
+-                __entry->nbytes, __entry->entropy_count)
+-);
+-
+-TRACE_EVENT(prandom_u32,
+-
+-      TP_PROTO(unsigned int ret),
+-
+-      TP_ARGS(ret),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field(   unsigned int, ret)
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->ret = ret;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("ret=%u" , __entry->ret)
+-);
+-
+-#endif /* _TRACE_RANDOM_H */
+-
+-/* This part must be outside protection */
+-#include <trace/define_trace.h>
+--- a/lib/random32.c
++++ b/lib/random32.c
+@@ -41,7 +41,6 @@
+ #include <linux/bitops.h>
+ #include <linux/slab.h>
+ #include <asm/unaligned.h>
+-#include <trace/events/random.h>
+ /**
+  *    prandom_u32_state - seeded pseudo-random number generator.
+@@ -387,7 +386,6 @@ u32 prandom_u32(void)
+       struct siprand_state *state = get_cpu_ptr(&net_rand_state);
+       u32 res = siprand_u32(state);
+-      trace_prandom_u32(res);
+       put_cpu_ptr(&net_rand_state);
+       return res;
+ }
diff --git a/queue-5.17/random-remove-use_input_pool-parameter-from-crng_reseed.patch b/queue-5.17/random-remove-use_input_pool-parameter-from-crng_reseed.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1640bdd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,77 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Date: Fri, 4 Feb 2022 14:17:33 -0800
+Subject: random: remove use_input_pool parameter from crng_reseed()
+
+From: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+
+commit 5d58ea3a31cc98b9fa563f6921d3d043bf0103d1 upstream.
+
+The primary_crng is always reseeded from the input_pool, while the NUMA
+crngs are always reseeded from the primary_crng.  Remove the redundant
+'use_input_pool' parameter from crng_reseed() and just directly check
+whether the crng is the primary_crng.
+
+Signed-off-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   12 ++++++------
+ 1 file changed, 6 insertions(+), 6 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -365,7 +365,7 @@ static struct {
+ static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+-static void crng_reseed(struct crng_state *crng, bool use_input_pool);
++static void crng_reseed(struct crng_state *crng);
+ /*
+  * This function adds bytes into the entropy "pool".  It does not
+@@ -464,7 +464,7 @@ static void credit_entropy_bits(int nbit
+       trace_credit_entropy_bits(nbits, entropy_count, _RET_IP_);
+       if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
+-              crng_reseed(&primary_crng, true);
++              crng_reseed(&primary_crng);
+ }
+ /*********************************************************************
+@@ -701,7 +701,7 @@ static int crng_slow_load(const u8 *cp,
+       return 1;
+ }
+-static void crng_reseed(struct crng_state *crng, bool use_input_pool)
++static void crng_reseed(struct crng_state *crng)
+ {
+       unsigned long flags;
+       int i;
+@@ -710,7 +710,7 @@ static void crng_reseed(struct crng_stat
+               u32 key[8];
+       } buf;
+-      if (use_input_pool) {
++      if (crng == &primary_crng) {
+               int entropy_count;
+               do {
+                       entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+@@ -748,7 +748,7 @@ static void _extract_crng(struct crng_st
+               init_time = READ_ONCE(crng->init_time);
+               if (time_after(READ_ONCE(crng_global_init_time), init_time) ||
+                   time_after(jiffies, init_time + CRNG_RESEED_INTERVAL))
+-                      crng_reseed(crng, crng == &primary_crng);
++                      crng_reseed(crng);
+       }
+       spin_lock_irqsave(&crng->lock, flags);
+       chacha20_block(&crng->state[0], out);
+@@ -1547,7 +1547,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+                       return -EPERM;
+               if (crng_init < 2)
+                       return -ENODATA;
+-              crng_reseed(&primary_crng, true);
++              crng_reseed(&primary_crng);
+               WRITE_ONCE(crng_global_init_time, jiffies - 1);
+               return 0;
+       default:
diff --git a/queue-5.17/random-remove-useless-header-comment.patch b/queue-5.17/random-remove-useless-header-comment.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e181b68
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,33 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 12:28:33 +0100
+Subject: random: remove useless header comment
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 6071a6c0fba2d747742cadcbb3ba26ed756ed73b upstream.
+
+This really adds nothing at all useful.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ include/linux/random.h |    6 +-----
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 5 deletions(-)
+
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -1,9 +1,5 @@
+ /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
+-/*
+- * include/linux/random.h
+- *
+- * Include file for the random number generator.
+- */
++
+ #ifndef _LINUX_RANDOM_H
+ #define _LINUX_RANDOM_H
diff --git a/queue-5.17/random-remove-whitespace-and-reorder-includes.patch b/queue-5.17/random-remove-whitespace-and-reorder-includes.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9e15bfb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,35 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 13:41:41 +0100
+Subject: random: remove whitespace and reorder includes
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 87e7d5abad0cbc9312dea7f889a57d294c1a5fcc upstream.
+
+This is purely cosmetic. Future work involves figuring out which of
+these headers we need and which we don't.
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    3 +--
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 2 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -193,11 +193,10 @@
+ #include <linux/syscalls.h>
+ #include <linux/completion.h>
+ #include <linux/uuid.h>
++#include <linux/uaccess.h>
+ #include <crypto/chacha.h>
+ #include <crypto/blake2s.h>
+-
+ #include <asm/processor.h>
+-#include <linux/uaccess.h>
+ #include <asm/irq.h>
+ #include <asm/irq_regs.h>
+ #include <asm/io.h>
diff --git a/queue-5.17/random-replace-custom-notifier-chain-with-standard-one.patch b/queue-5.17/random-replace-custom-notifier-chain-with-standard-one.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b4c662c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,224 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 1 Mar 2022 20:03:49 +0100
+Subject: random: replace custom notifier chain with standard one
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 5acd35487dc911541672b3ffc322851769c32a56 upstream.
+
+We previously rolled our own randomness readiness notifier, which only
+has two users in the whole kernel. Replace this with a more standard
+atomic notifier block that serves the same purpose with less code. Also
+unexport the symbols, because no modules use it, only unconditional
+builtins. The only drawback is that it's possible for a notification
+handler returning the "stop" code to prevent further processing, but
+given that there are only two users, and that we're unexporting this
+anyway, that doesn't seem like a significant drawback for the
+simplification we receive here.
+
+Cc: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c  |   67 +++++++++++++------------------------------------
+ include/linux/random.h |   10 ++-----
+ lib/random32.c         |   12 +++++---
+ lib/vsprintf.c         |   10 ++++---
+ 4 files changed, 35 insertions(+), 64 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -83,8 +83,8 @@ static int crng_init = 0;
+ /* Various types of waiters for crng_init->2 transition. */
+ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(crng_init_wait);
+ static struct fasync_struct *fasync;
+-static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_list_lock);
+-static LIST_HEAD(random_ready_list);
++static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_chain_lock);
++static RAW_NOTIFIER_HEAD(random_ready_chain);
+ /* Control how we warn userspace. */
+ static struct ratelimit_state unseeded_warning =
+@@ -147,72 +147,43 @@ EXPORT_SYMBOL(wait_for_random_bytes);
+  *
+  * returns: 0 if callback is successfully added
+  *        -EALREADY if pool is already initialised (callback not called)
+- *        -ENOENT if module for callback is not alive
+  */
+-int add_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy)
++int register_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb)
+ {
+-      struct module *owner;
+       unsigned long flags;
+-      int err = -EALREADY;
++      int ret = -EALREADY;
+       if (crng_ready())
+-              return err;
++              return ret;
+-      owner = rdy->owner;
+-      if (!try_module_get(owner))
+-              return -ENOENT;
+-
+-      spin_lock_irqsave(&random_ready_list_lock, flags);
+-      if (crng_ready())
+-              goto out;
+-
+-      owner = NULL;
+-
+-      list_add(&rdy->list, &random_ready_list);
+-      err = 0;
+-
+-out:
+-      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
+-
+-      module_put(owner);
+-
+-      return err;
++      spin_lock_irqsave(&random_ready_chain_lock, flags);
++      if (!crng_ready())
++              ret = raw_notifier_chain_register(&random_ready_chain, nb);
++      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_chain_lock, flags);
++      return ret;
+ }
+-EXPORT_SYMBOL(add_random_ready_callback);
+ /*
+  * Delete a previously registered readiness callback function.
+  */
+-void del_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy)
++int unregister_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb)
+ {
+       unsigned long flags;
+-      struct module *owner = NULL;
+-
+-      spin_lock_irqsave(&random_ready_list_lock, flags);
+-      if (!list_empty(&rdy->list)) {
+-              list_del_init(&rdy->list);
+-              owner = rdy->owner;
+-      }
+-      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
++      int ret;
+-      module_put(owner);
++      spin_lock_irqsave(&random_ready_chain_lock, flags);
++      ret = raw_notifier_chain_unregister(&random_ready_chain, nb);
++      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_chain_lock, flags);
++      return ret;
+ }
+-EXPORT_SYMBOL(del_random_ready_callback);
+ static void process_random_ready_list(void)
+ {
+       unsigned long flags;
+-      struct random_ready_callback *rdy, *tmp;
+-      spin_lock_irqsave(&random_ready_list_lock, flags);
+-      list_for_each_entry_safe(rdy, tmp, &random_ready_list, list) {
+-              struct module *owner = rdy->owner;
+-
+-              list_del_init(&rdy->list);
+-              rdy->func(rdy);
+-              module_put(owner);
+-      }
+-      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_list_lock, flags);
++      spin_lock_irqsave(&random_ready_chain_lock, flags);
++      raw_notifier_call_chain(&random_ready_chain, 0, NULL);
++      spin_unlock_irqrestore(&random_ready_chain_lock, flags);
+ }
+ #define warn_unseeded_randomness(previous) \
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -10,11 +10,7 @@
+ #include <uapi/linux/random.h>
+-struct random_ready_callback {
+-      struct list_head list;
+-      void (*func)(struct random_ready_callback *rdy);
+-      struct module *owner;
+-};
++struct notifier_block;
+ extern void add_device_randomness(const void *, size_t);
+ extern void add_bootloader_randomness(const void *, size_t);
+@@ -39,8 +35,8 @@ extern void get_random_bytes(void *buf,
+ extern int wait_for_random_bytes(void);
+ extern int __init rand_initialize(void);
+ extern bool rng_is_initialized(void);
+-extern int add_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy);
+-extern void del_random_ready_callback(struct random_ready_callback *rdy);
++extern int register_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb);
++extern int unregister_random_ready_notifier(struct notifier_block *nb);
+ extern size_t __must_check get_random_bytes_arch(void *buf, size_t nbytes);
+ #ifndef MODULE
+--- a/lib/random32.c
++++ b/lib/random32.c
+@@ -551,9 +551,11 @@ static void prandom_reseed(struct timer_
+  * To avoid worrying about whether it's safe to delay that interrupt
+  * long enough to seed all CPUs, just schedule an immediate timer event.
+  */
+-static void prandom_timer_start(struct random_ready_callback *unused)
++static int prandom_timer_start(struct notifier_block *nb,
++                             unsigned long action, void *data)
+ {
+       mod_timer(&seed_timer, jiffies);
++      return 0;
+ }
+ #ifdef CONFIG_RANDOM32_SELFTEST
+@@ -617,13 +619,13 @@ core_initcall(prandom32_state_selftest);
+  */
+ static int __init prandom_init_late(void)
+ {
+-      static struct random_ready_callback random_ready = {
+-              .func = prandom_timer_start
++      static struct notifier_block random_ready = {
++              .notifier_call = prandom_timer_start
+       };
+-      int ret = add_random_ready_callback(&random_ready);
++      int ret = register_random_ready_notifier(&random_ready);
+       if (ret == -EALREADY) {
+-              prandom_timer_start(&random_ready);
++              prandom_timer_start(&random_ready, 0, NULL);
+               ret = 0;
+       }
+       return ret;
+--- a/lib/vsprintf.c
++++ b/lib/vsprintf.c
+@@ -762,14 +762,16 @@ static void enable_ptr_key_workfn(struct
+ static DECLARE_WORK(enable_ptr_key_work, enable_ptr_key_workfn);
+-static void fill_random_ptr_key(struct random_ready_callback *unused)
++static int fill_random_ptr_key(struct notifier_block *nb,
++                             unsigned long action, void *data)
+ {
+       /* This may be in an interrupt handler. */
+       queue_work(system_unbound_wq, &enable_ptr_key_work);
++      return 0;
+ }
+-static struct random_ready_callback random_ready = {
+-      .func = fill_random_ptr_key
++static struct notifier_block random_ready = {
++      .notifier_call = fill_random_ptr_key
+ };
+ static int __init initialize_ptr_random(void)
+@@ -783,7 +785,7 @@ static int __init initialize_ptr_random(
+               return 0;
+       }
+-      ret = add_random_ready_callback(&random_ready);
++      ret = register_random_ready_notifier(&random_ready);
+       if (!ret) {
+               return 0;
+       } else if (ret == -EALREADY) {
diff --git a/queue-5.17/random-reseed-more-often-immediately-after-booting.patch b/queue-5.17/random-reseed-more-often-immediately-after-booting.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5f3743b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,87 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 8 Mar 2022 23:32:34 -0700
+Subject: random: reseed more often immediately after booting
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 7a7ff644aeaf071d433caffb3b8ea57354b55bd3 upstream.
+
+In order to chip away at the "premature first" problem, we augment our
+existing entropy accounting with more frequent reseedings at boot.
+
+The idea is that at boot, we're getting entropy from various places, and
+we're not very sure which of early boot entropy is good and which isn't.
+Even when we're crediting the entropy, we're still not totally certain
+that it's any good. Since boot is the one time (aside from a compromise)
+that we have zero entropy, it's important that we shepherd entropy into
+the crng fairly often.
+
+At the same time, we don't want a "premature next" problem, whereby an
+attacker can brute force individual bits of added entropy. In lieu of
+going full-on Fortuna (for now), we can pick a simpler strategy of just
+reseeding more often during the first 5 minutes after boot. This is
+still bounded by the 256-bit entropy credit requirement, so we'll skip a
+reseeding if we haven't reached that, but in case entropy /is/ coming
+in, this ensures that it makes its way into the crng rather rapidly
+during these early stages.
+
+Ordinarily we reseed if the previous reseeding is 300 seconds old. This
+commit changes things so that for the first 600 seconds of boot time, we
+reseed if the previous reseeding is uptime / 2 seconds old. That means
+that we'll reseed at the very least double the uptime of the previous
+reseeding.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   28 +++++++++++++++++++++++++---
+ 1 file changed, 25 insertions(+), 3 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -336,6 +336,28 @@ static void crng_fast_key_erasure(u8 key
+ }
+ /*
++ * Return whether the crng seed is considered to be sufficiently
++ * old that a reseeding might be attempted. This happens if the last
++ * reseeding was CRNG_RESEED_INTERVAL ago, or during early boot, at
++ * an interval proportional to the uptime.
++ */
++static bool crng_has_old_seed(void)
++{
++      static bool early_boot = true;
++      unsigned long interval = CRNG_RESEED_INTERVAL;
++
++      if (unlikely(READ_ONCE(early_boot))) {
++              time64_t uptime = ktime_get_seconds();
++              if (uptime >= CRNG_RESEED_INTERVAL / HZ * 2)
++                      WRITE_ONCE(early_boot, false);
++              else
++                      interval = max_t(unsigned int, 5 * HZ,
++                                       (unsigned int)uptime / 2 * HZ);
++      }
++      return time_after(jiffies, READ_ONCE(base_crng.birth) + interval);
++}
++
++/*
+  * This function returns a ChaCha state that you may use for generating
+  * random data. It also returns up to 32 bytes on its own of random data
+  * that may be used; random_data_len may not be greater than 32.
+@@ -368,10 +390,10 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+       }
+       /*
+-       * If the base_crng is more than 5 minutes old, we reseed, which
+-       * in turn bumps the generation counter that we check below.
++       * If the base_crng is old enough, we try to reseed, which in turn
++       * bumps the generation counter that we check below.
+        */
+-      if (unlikely(time_after(jiffies, READ_ONCE(base_crng.birth) + CRNG_RESEED_INTERVAL)))
++      if (unlikely(crng_has_old_seed()))
+               crng_reseed();
+       local_lock_irqsave(&crngs.lock, flags);
diff --git a/queue-5.17/random-rewrite-header-introductory-comment.patch b/queue-5.17/random-rewrite-header-introductory-comment.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0511b89
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,211 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 12:29:33 +0100
+Subject: random: rewrite header introductory comment
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 5f75d9f3babea8ae0a2d06724656874f41d317f5 upstream.
+
+Now that we've re-documented the various sections, we can remove the
+outdated text here and replace it with a high-level overview.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  179 +++++---------------------------------------------
+ 1 file changed, 19 insertions(+), 160 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -2,168 +2,27 @@
+ /*
+  * Copyright (C) 2017-2022 Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>. All Rights Reserved.
+  * Copyright Matt Mackall <mpm@selenic.com>, 2003, 2004, 2005
+- * Copyright Theodore Ts'o, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999.  All
+- * rights reserved.
+- */
+-
+-/*
+- * Exported interfaces ---- output
+- * ===============================
+- *
+- * There are four exported interfaces; two for use within the kernel,
+- * and two for use from userspace.
+- *
+- * Exported interfaces ---- userspace output
+- * -----------------------------------------
+- *
+- * The userspace interfaces are two character devices /dev/random and
+- * /dev/urandom.  /dev/random is suitable for use when very high
+- * quality randomness is desired (for example, for key generation or
+- * one-time pads), as it will only return a maximum of the number of
+- * bits of randomness (as estimated by the random number generator)
+- * contained in the entropy pool.
+- *
+- * The /dev/urandom device does not have this limit, and will return
+- * as many bytes as are requested.  As more and more random bytes are
+- * requested without giving time for the entropy pool to recharge,
+- * this will result in random numbers that are merely cryptographically
+- * strong.  For many applications, however, this is acceptable.
+- *
+- * Exported interfaces ---- kernel output
+- * --------------------------------------
+- *
+- * The primary kernel interfaces are:
+- *
+- *    void get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes);
+- *    u32 get_random_u32()
+- *    u64 get_random_u64()
+- *    unsigned int get_random_int()
+- *    unsigned long get_random_long()
+- *
+- * These interfaces will return the requested number of random bytes
+- * into the given buffer or as a return value. This is equivalent to a
+- * read from /dev/urandom. The get_random_{u32,u64,int,long}() family
+- * of functions may be higher performance for one-off random integers,
+- * because they do a bit of buffering.
+- *
+- * prandom_u32()
+- * -------------
+- *
+- * For even weaker applications, see the pseudorandom generator
+- * prandom_u32(), prandom_max(), and prandom_bytes().  If the random
+- * numbers aren't security-critical at all, these are *far* cheaper.
+- * Useful for self-tests, random error simulation, randomized backoffs,
+- * and any other application where you trust that nobody is trying to
+- * maliciously mess with you by guessing the "random" numbers.
+- *
+- * Exported interfaces ---- input
+- * ==============================
+- *
+- * The current exported interfaces for gathering environmental noise
+- * from the devices are:
+- *
+- *    void add_device_randomness(const void *buf, size_t size);
+- *    void add_input_randomness(unsigned int type, unsigned int code,
+- *                                unsigned int value);
+- *    void add_interrupt_randomness(int irq);
+- *    void add_disk_randomness(struct gendisk *disk);
+- *    void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+- *                                    size_t entropy);
+- *    void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size);
+- *
+- * add_device_randomness() is for adding data to the random pool that
+- * is likely to differ between two devices (or possibly even per boot).
+- * This would be things like MAC addresses or serial numbers, or the
+- * read-out of the RTC. This does *not* add any actual entropy to the
+- * pool, but it initializes the pool to different values for devices
+- * that might otherwise be identical and have very little entropy
+- * available to them (particularly common in the embedded world).
+- *
+- * add_input_randomness() uses the input layer interrupt timing, as well as
+- * the event type information from the hardware.
+- *
+- * add_interrupt_randomness() uses the interrupt timing as random
+- * inputs to the entropy pool. Using the cycle counters and the irq source
+- * as inputs, it feeds the randomness roughly once a second.
+- *
+- * add_disk_randomness() uses what amounts to the seek time of block
+- * layer request events, on a per-disk_devt basis, as input to the
+- * entropy pool. Note that high-speed solid state drives with very low
+- * seek times do not make for good sources of entropy, as their seek
+- * times are usually fairly consistent.
+- *
+- * All of these routines try to estimate how many bits of randomness a
+- * particular randomness source.  They do this by keeping track of the
+- * first and second order deltas of the event timings.
+- *
+- * add_hwgenerator_randomness() is for true hardware RNGs, and will credit
+- * entropy as specified by the caller. If the entropy pool is full it will
+- * block until more entropy is needed.
+- *
+- * add_bootloader_randomness() is the same as add_hwgenerator_randomness() or
+- * add_device_randomness(), depending on whether or not the configuration
+- * option CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER is set.
+- *
+- * Ensuring unpredictability at system startup
+- * ============================================
+- *
+- * When any operating system starts up, it will go through a sequence
+- * of actions that are fairly predictable by an adversary, especially
+- * if the start-up does not involve interaction with a human operator.
+- * This reduces the actual number of bits of unpredictability in the
+- * entropy pool below the value in entropy_count.  In order to
+- * counteract this effect, it helps to carry information in the
+- * entropy pool across shut-downs and start-ups.  To do this, put the
+- * following lines an appropriate script which is run during the boot
+- * sequence:
+- *
+- *    echo "Initializing random number generator..."
+- *    random_seed=/var/run/random-seed
+- *    # Carry a random seed from start-up to start-up
+- *    # Load and then save the whole entropy pool
+- *    if [ -f $random_seed ]; then
+- *            cat $random_seed >/dev/urandom
+- *    else
+- *            touch $random_seed
+- *    fi
+- *    chmod 600 $random_seed
+- *    dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=512
+- *
+- * and the following lines in an appropriate script which is run as
+- * the system is shutdown:
+- *
+- *    # Carry a random seed from shut-down to start-up
+- *    # Save the whole entropy pool
+- *    echo "Saving random seed..."
+- *    random_seed=/var/run/random-seed
+- *    touch $random_seed
+- *    chmod 600 $random_seed
+- *    dd if=/dev/urandom of=$random_seed count=1 bs=512
+- *
+- * For example, on most modern systems using the System V init
+- * scripts, such code fragments would be found in
+- * /etc/rc.d/init.d/random.  On older Linux systems, the correct script
+- * location might be in /etc/rcb.d/rc.local or /etc/rc.d/rc.0.
+- *
+- * Effectively, these commands cause the contents of the entropy pool
+- * to be saved at shut-down time and reloaded into the entropy pool at
+- * start-up.  (The 'dd' in the addition to the bootup script is to
+- * make sure that /etc/random-seed is different for every start-up,
+- * even if the system crashes without executing rc.0.)  Even with
+- * complete knowledge of the start-up activities, predicting the state
+- * of the entropy pool requires knowledge of the previous history of
+- * the system.
+- *
+- * Configuring the /dev/random driver under Linux
+- * ==============================================
++ * Copyright Theodore Ts'o, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999. All rights reserved.
+  *
+- * The /dev/random driver under Linux uses minor numbers 8 and 9 of
+- * the /dev/mem major number (#1).  So if your system does not have
+- * /dev/random and /dev/urandom created already, they can be created
+- * by using the commands:
++ * This driver produces cryptographically secure pseudorandom data. It is divided
++ * into roughly six sections, each with a section header:
+  *
+- *    mknod /dev/random c 1 8
+- *    mknod /dev/urandom c 1 9
++ *   - Initialization and readiness waiting.
++ *   - Fast key erasure RNG, the "crng".
++ *   - Entropy accumulation and extraction routines.
++ *   - Entropy collection routines.
++ *   - Userspace reader/writer interfaces.
++ *   - Sysctl interface.
++ *
++ * The high level overview is that there is one input pool, into which
++ * various pieces of data are hashed. Some of that data is then "credited" as
++ * having a certain number of bits of entropy. When enough bits of entropy are
++ * available, the hash is finalized and handed as a key to a stream cipher that
++ * expands it indefinitely for various consumers. This key is periodically
++ * refreshed as the various entropy collectors, described below, add data to the
++ * input pool and credit it. There is currently no Fortuna-like scheduler
++ * involved, which can lead to malicious entropy sources causing a premature
++ * reseed, and the entropy estimates are, at best, conservative guesses.
+  */
+ #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
diff --git a/queue-5.17/random-round-robin-registers-as-ulong-not-u32.patch b/queue-5.17/random-round-robin-registers-as-ulong-not-u32.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fade93a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,46 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 22 Feb 2022 13:46:10 +0100
+Subject: random: round-robin registers as ulong, not u32
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit da3951ebdcd1cb1d5c750e08cd05aee7b0c04d9a upstream.
+
+When the interrupt handler does not have a valid cycle counter, it calls
+get_reg() to read a register from the irq stack, in round-robin.
+Currently it does this assuming that registers are 32-bit. This is
+_probably_ the case, and probably all platforms without cycle counters
+are in fact 32-bit platforms. But maybe not, and either way, it's not
+quite correct. This commit fixes that to deal with `unsigned long`
+rather than `u32`.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    6 +++---
+ 1 file changed, 3 insertions(+), 3 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1261,15 +1261,15 @@ int random_online_cpu(unsigned int cpu)
+ }
+ #endif
+-static u32 get_reg(struct fast_pool *f, struct pt_regs *regs)
++static unsigned long get_reg(struct fast_pool *f, struct pt_regs *regs)
+ {
+-      u32 *ptr = (u32 *)regs;
++      unsigned long *ptr = (unsigned long *)regs;
+       unsigned int idx;
+       if (regs == NULL)
+               return 0;
+       idx = READ_ONCE(f->reg_idx);
+-      if (idx >= sizeof(struct pt_regs) / sizeof(u32))
++      if (idx >= sizeof(struct pt_regs) / sizeof(unsigned long))
+               idx = 0;
+       ptr += idx++;
+       WRITE_ONCE(f->reg_idx, idx);
diff --git a/queue-5.17/random-simplify-entropy-debiting.patch b/queue-5.17/random-simplify-entropy-debiting.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5195dd7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,267 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Wed, 2 Feb 2022 13:30:03 +0100
+Subject: random: simplify entropy debiting
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 9c07f57869e90140080cfc282cc628d123e27704 upstream.
+
+Our pool is 256 bits, and we only ever use all of it or don't use it at
+all, which is decided by whether or not it has at least 128 bits in it.
+So we can drastically simplify the accounting and cmpxchg loop to do
+exactly this.  While we're at it, we move the minimum bit size into a
+constant so it can be shared between the two places where it matters.
+
+The reason we want any of this is for the case in which an attacker has
+compromised the current state, and then bruteforces small amounts of
+entropy added to it. By demanding a particular minimum amount of entropy
+be present before reseeding, we make that bruteforcing difficult.
+
+Note that this rationale no longer includes anything about /dev/random
+blocking at the right moment, since /dev/random no longer blocks (except
+for at ~boot), but rather uses the crng. In a former life, /dev/random
+was different and therefore required a more nuanced account(), but this
+is no longer.
+
+Behaviorally, nothing changes here. This is just a simplification of
+the code.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c         |   91 +++++++++---------------------------------
+ include/trace/events/random.h |   30 ++-----------
+ 2 files changed, 27 insertions(+), 94 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -289,12 +289,14 @@
+ enum poolinfo {
+       POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+       POOL_BITSHIFT = ilog2(POOL_BITS),
++      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS / 2,
+       /* To allow fractional bits to be tracked, the entropy_count field is
+        * denominated in units of 1/8th bits. */
+       POOL_ENTROPY_SHIFT = 3,
+ #define POOL_ENTROPY_BITS() (input_pool.entropy_count >> POOL_ENTROPY_SHIFT)
+-      POOL_FRACBITS = POOL_BITS << POOL_ENTROPY_SHIFT
++      POOL_FRACBITS = POOL_BITS << POOL_ENTROPY_SHIFT,
++      POOL_MIN_FRACBITS = POOL_MIN_BITS << POOL_ENTROPY_SHIFT
+ };
+ /*
+@@ -375,8 +377,7 @@ static struct {
+       .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(input_pool.lock),
+ };
+-static bool extract_entropy(void *buf, size_t nbytes, int min);
+-static void _extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
++static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+ static void crng_reseed(struct crng_state *crng, bool use_input_pool);
+@@ -467,7 +468,7 @@ static void process_random_ready_list(vo
+  */
+ static void credit_entropy_bits(int nbits)
+ {
+-      int entropy_count, entropy_bits, orig;
++      int entropy_count, orig;
+       int nfrac = nbits << POOL_ENTROPY_SHIFT;
+       /* Ensure that the multiplication can avoid being 64 bits wide. */
+@@ -527,8 +528,7 @@ retry:
+       trace_credit_entropy_bits(nbits, entropy_count >> POOL_ENTROPY_SHIFT, _RET_IP_);
+-      entropy_bits = entropy_count >> POOL_ENTROPY_SHIFT;
+-      if (crng_init < 2 && entropy_bits >= 128)
++      if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_FRACBITS)
+               crng_reseed(&primary_crng, true);
+ }
+@@ -618,7 +618,7 @@ static void crng_initialize_secondary(st
+ static void __init crng_initialize_primary(void)
+ {
+-      _extract_entropy(&primary_crng.state[4], sizeof(u32) * 12);
++      extract_entropy(&primary_crng.state[4], sizeof(u32) * 12);
+       if (crng_init_try_arch_early() && trust_cpu && crng_init < 2) {
+               invalidate_batched_entropy();
+               numa_crng_init();
+@@ -788,8 +788,17 @@ static void crng_reseed(struct crng_stat
+       } buf;
+       if (use_input_pool) {
+-              if (!extract_entropy(&buf, 32, 16))
+-                      return;
++              int entropy_count;
++              do {
++                      entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
++                      if (entropy_count < POOL_MIN_FRACBITS)
++                              return;
++              } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
++              extract_entropy(buf.key, sizeof(buf.key));
++              if (random_write_wakeup_bits) {
++                      wake_up_interruptible(&random_write_wait);
++                      kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
++              }
+       } else {
+               _extract_crng(&primary_crng, buf.block);
+               _crng_backtrack_protect(&primary_crng, buf.block,
+@@ -1115,51 +1124,10 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_randomness);
+  *********************************************************************/
+ /*
+- * This function decides how many bytes to actually take from the
+- * given pool, and also debits the entropy count accordingly.
+- */
+-static size_t account(size_t nbytes, int min)
+-{
+-      int entropy_count, orig;
+-      size_t ibytes, nfrac;
+-
+-      BUG_ON(input_pool.entropy_count > POOL_FRACBITS);
+-
+-      /* Can we pull enough? */
+-retry:
+-      entropy_count = orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-      if (WARN_ON(entropy_count < 0)) {
+-              pr_warn("negative entropy count: count %d\n", entropy_count);
+-              entropy_count = 0;
+-      }
+-
+-      /* never pull more than available */
+-      ibytes = min_t(size_t, nbytes, entropy_count >> (POOL_ENTROPY_SHIFT + 3));
+-      if (ibytes < min)
+-              ibytes = 0;
+-      nfrac = ibytes << (POOL_ENTROPY_SHIFT + 3);
+-      if ((size_t)entropy_count > nfrac)
+-              entropy_count -= nfrac;
+-      else
+-              entropy_count = 0;
+-
+-      if (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig)
+-              goto retry;
+-
+-      trace_debit_entropy(8 * ibytes);
+-      if (ibytes && POOL_ENTROPY_BITS() < random_write_wakeup_bits) {
+-              wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+-              kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+-      }
+-
+-      return ibytes;
+-}
+-
+-/*
+  * This is an HKDF-like construction for using the hashed collected entropy
+  * as a PRF key, that's then expanded block-by-block.
+  */
+-static void _extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
++static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
+ {
+       unsigned long flags;
+       u8 seed[BLAKE2S_HASH_SIZE], next_key[BLAKE2S_HASH_SIZE];
+@@ -1169,6 +1137,8 @@ static void _extract_entropy(void *buf,
+       } block;
+       size_t i;
++      trace_extract_entropy(nbytes, POOL_ENTROPY_BITS());
++
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block.rdrand); ++i) {
+               if (!arch_get_random_long(&block.rdrand[i]))
+                       block.rdrand[i] = random_get_entropy();
+@@ -1200,25 +1170,6 @@ static void _extract_entropy(void *buf,
+       memzero_explicit(&block, sizeof(block));
+ }
+-/*
+- * This function extracts randomness from the "entropy pool", and
+- * returns it in a buffer.
+- *
+- * The min parameter specifies the minimum amount we can pull before
+- * failing to avoid races that defeat catastrophic reseeding. If we
+- * have less than min entropy available, we return false and buf is
+- * not filled.
+- */
+-static bool extract_entropy(void *buf, size_t nbytes, int min)
+-{
+-      trace_extract_entropy(nbytes, POOL_ENTROPY_BITS(), _RET_IP_);
+-      if (account(nbytes, min)) {
+-              _extract_entropy(buf, nbytes);
+-              return true;
+-      }
+-      return false;
+-}
+-
+ #define warn_unseeded_randomness(previous) \
+       _warn_unseeded_randomness(__func__, (void *)_RET_IP_, (previous))
+--- a/include/trace/events/random.h
++++ b/include/trace/events/random.h
+@@ -79,22 +79,6 @@ TRACE_EVENT(credit_entropy_bits,
+                 __entry->bits, __entry->entropy_count, (void *)__entry->IP)
+ );
+-TRACE_EVENT(debit_entropy,
+-      TP_PROTO(int debit_bits),
+-
+-      TP_ARGS( debit_bits),
+-
+-      TP_STRUCT__entry(
+-              __field(          int,  debit_bits              )
+-      ),
+-
+-      TP_fast_assign(
+-              __entry->debit_bits     = debit_bits;
+-      ),
+-
+-      TP_printk("input pool: debit_bits %d", __entry->debit_bits)
+-);
+-
+ TRACE_EVENT(add_input_randomness,
+       TP_PROTO(int input_bits),
+@@ -161,31 +145,29 @@ DEFINE_EVENT(random__get_random_bytes, g
+ );
+ DECLARE_EVENT_CLASS(random__extract_entropy,
+-      TP_PROTO(int nbytes, int entropy_count, unsigned long IP),
++      TP_PROTO(int nbytes, int entropy_count),
+-      TP_ARGS(nbytes, entropy_count, IP),
++      TP_ARGS(nbytes, entropy_count),
+       TP_STRUCT__entry(
+               __field(          int,  nbytes                  )
+               __field(          int,  entropy_count           )
+-              __field(unsigned long,  IP                      )
+       ),
+       TP_fast_assign(
+               __entry->nbytes         = nbytes;
+               __entry->entropy_count  = entropy_count;
+-              __entry->IP             = IP;
+       ),
+-      TP_printk("input pool: nbytes %d entropy_count %d caller %pS",
+-                __entry->nbytes, __entry->entropy_count, (void *)__entry->IP)
++      TP_printk("input pool: nbytes %d entropy_count %d",
++                __entry->nbytes, __entry->entropy_count)
+ );
+ DEFINE_EVENT(random__extract_entropy, extract_entropy,
+-      TP_PROTO(int nbytes, int entropy_count, unsigned long IP),
++      TP_PROTO(int nbytes, int entropy_count),
+-      TP_ARGS(nbytes, entropy_count, IP)
++      TP_ARGS(nbytes, entropy_count)
+ );
+ TRACE_EVENT(urandom_read,
diff --git a/queue-5.17/random-skip-fast_init-if-hwrng-provides-large-chunk-of-entropy.patch b/queue-5.17/random-skip-fast_init-if-hwrng-provides-large-chunk-of-entropy.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c6c42b3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,40 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Mon, 21 Mar 2022 18:48:05 -0600
+Subject: random: skip fast_init if hwrng provides large chunk of entropy
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit af704c856e888fb044b058d731d61b46eeec499d upstream.
+
+At boot time, EFI calls add_bootloader_randomness(), which in turn calls
+add_hwgenerator_randomness(). Currently add_hwgenerator_randomness()
+feeds the first 64 bytes of randomness to the "fast init"
+non-crypto-grade phase. But if add_hwgenerator_randomness() gets called
+with more than POOL_MIN_BITS of entropy, there's no point in passing it
+off to the "fast init" stage, since that's enough entropy to bootstrap
+the real RNG. The "fast init" stage is just there to provide _something_
+in the case where we don't have enough entropy to properly bootstrap the
+RNG. But if we do have enough entropy to bootstrap the RNG, the current
+logic doesn't serve a purpose. So, in the case where we're passed
+greater than or equal to POOL_MIN_BITS of entropy, this commit makes us
+skip the "fast init" phase.
+
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    2 +-
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1123,7 +1123,7 @@ void rand_initialize_disk(struct gendisk
+ void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+                               size_t entropy)
+ {
+-      if (unlikely(crng_init == 0)) {
++      if (unlikely(crng_init == 0 && entropy < POOL_MIN_BITS)) {
+               size_t ret = crng_pre_init_inject(buffer, count, true);
+               mix_pool_bytes(buffer, ret);
+               count -= ret;
diff --git a/queue-5.17/random-tie-batched-entropy-generation-to-base_crng-generation.patch b/queue-5.17/random-tie-batched-entropy-generation-to-base_crng-generation.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4abba21
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,131 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Wed, 9 Feb 2022 22:46:48 +0100
+Subject: random: tie batched entropy generation to base_crng generation
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 0791e8b655cc373718f0f58800fdc625a3447ac5 upstream.
+
+Now that we have an explicit base_crng generation counter, we don't need
+a separate one for batched entropy. Rather, we can just move the
+generation forward every time we change crng_init state or update the
+base_crng key.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   29 ++++++++---------------------
+ 1 file changed, 8 insertions(+), 21 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -430,8 +430,6 @@ static DEFINE_PER_CPU(struct crng, crngs
+ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(crng_init_wait);
+-static void invalidate_batched_entropy(void);
+-
+ /*
+  * crng_fast_load() can be called by code in the interrupt service
+  * path.  So we can't afford to dilly-dally. Returns the number of
+@@ -454,7 +452,7 @@ static size_t crng_fast_load(const void
+               src++; crng_init_cnt++; len--; ret++;
+       }
+       if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+-              invalidate_batched_entropy();
++              ++base_crng.generation;
+               crng_init = 1;
+       }
+       spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+@@ -531,7 +529,6 @@ static void crng_reseed(void)
+       WRITE_ONCE(base_crng.generation, next_gen);
+       WRITE_ONCE(base_crng.birth, jiffies);
+       if (crng_init < 2) {
+-              invalidate_batched_entropy();
+               crng_init = 2;
+               finalize_init = true;
+       }
+@@ -1256,8 +1253,9 @@ int __init rand_initialize(void)
+       mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
+       extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
++      ++base_crng.generation;
++
+       if (arch_init && trust_cpu && crng_init < 2) {
+-              invalidate_batched_entropy();
+               crng_init = 2;
+               pr_notice("crng init done (trusting CPU's manufacturer)\n");
+       }
+@@ -1607,8 +1605,6 @@ static int __init random_sysctls_init(vo
+ device_initcall(random_sysctls_init);
+ #endif        /* CONFIG_SYSCTL */
+-static atomic_t batch_generation = ATOMIC_INIT(0);
+-
+ struct batched_entropy {
+       union {
+               /*
+@@ -1622,8 +1618,8 @@ struct batched_entropy {
+               u32 entropy_u32[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(u32))];
+       };
+       local_lock_t lock;
++      unsigned long generation;
+       unsigned int position;
+-      int generation;
+ };
+ /*
+@@ -1643,14 +1639,14 @@ u64 get_random_u64(void)
+       unsigned long flags;
+       struct batched_entropy *batch;
+       static void *previous;
+-      int next_gen;
++      unsigned long next_gen;
+       warn_unseeded_randomness(&previous);
+       local_lock_irqsave(&batched_entropy_u64.lock, flags);
+       batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u64);
+-      next_gen = atomic_read(&batch_generation);
++      next_gen = READ_ONCE(base_crng.generation);
+       if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u64) ||
+           next_gen != batch->generation) {
+               _get_random_bytes(batch->entropy_u64, sizeof(batch->entropy_u64));
+@@ -1677,14 +1673,14 @@ u32 get_random_u32(void)
+       unsigned long flags;
+       struct batched_entropy *batch;
+       static void *previous;
+-      int next_gen;
++      unsigned long next_gen;
+       warn_unseeded_randomness(&previous);
+       local_lock_irqsave(&batched_entropy_u32.lock, flags);
+       batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u32);
+-      next_gen = atomic_read(&batch_generation);
++      next_gen = READ_ONCE(base_crng.generation);
+       if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u32) ||
+           next_gen != batch->generation) {
+               _get_random_bytes(batch->entropy_u32, sizeof(batch->entropy_u32));
+@@ -1700,15 +1696,6 @@ u32 get_random_u32(void)
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_u32);
+-/* It's important to invalidate all potential batched entropy that might
+- * be stored before the crng is initialized, which we can do lazily by
+- * bumping the generation counter.
+- */
+-static void invalidate_batched_entropy(void)
+-{
+-      atomic_inc(&batch_generation);
+-}
+-
+ /**
+  * randomize_page - Generate a random, page aligned address
+  * @start:    The smallest acceptable address the caller will take.
diff --git a/queue-5.17/random-treat-bootloader-trust-toggle-the-same-way-as-cpu-trust-toggle.patch b/queue-5.17/random-treat-bootloader-trust-toggle-the-same-way-as-cpu-trust-toggle.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7074336
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,89 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 22 Mar 2022 21:43:12 -0600
+Subject: random: treat bootloader trust toggle the same way as cpu trust toggle
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit d97c68d178fbf8aaaf21b69b446f2dfb13909316 upstream.
+
+If CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU is set, the RNG initializes using RDRAND.
+But, the user can disable (or enable) this behavior by setting
+`random.trust_cpu=0/1` on the kernel command line. This allows system
+builders to do reasonable things while avoiding howls from tinfoil
+hatters. (Or vice versa.)
+
+CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER is basically the same thing, but regards
+the seed passed via EFI or device tree, which might come from RDRAND or
+a TPM or somewhere else. In order to allow distros to more easily enable
+this while avoiding those same howls (or vice versa), this commit adds
+the corresponding `random.trust_bootloader=0/1` toggle.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Graham Christensen <graham@grahamc.com>
+Reviewed-by: Ard Biesheuvel <ardb@kernel.org>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Link: https://github.com/NixOS/nixpkgs/pull/165355
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt |    6 ++++++
+ drivers/char/Kconfig                            |    3 ++-
+ drivers/char/random.c                           |    8 +++++++-
+ 3 files changed, 15 insertions(+), 2 deletions(-)
+
+--- a/Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt
++++ b/Documentation/admin-guide/kernel-parameters.txt
+@@ -4355,6 +4355,12 @@
+                       fully seed the kernel's CRNG. Default is controlled
+                       by CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU.
++      random.trust_bootloader={on,off}
++                      [KNL] Enable or disable trusting the use of a
++                      seed passed by the bootloader (if available) to
++                      fully seed the kernel's CRNG. Default is controlled
++                      by CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER.
++
+       randomize_kstack_offset=
+                       [KNL] Enable or disable kernel stack offset
+                       randomization, which provides roughly 5 bits of
+--- a/drivers/char/Kconfig
++++ b/drivers/char/Kconfig
+@@ -449,6 +449,7 @@ config RANDOM_TRUST_BOOTLOADER
+       device randomness. Say Y here to assume the entropy provided by the
+       booloader is trustworthy so it will be added to the kernel's entropy
+       pool. Otherwise, say N here so it will be regarded as device input that
+-      only mixes the entropy pool.
++      only mixes the entropy pool. This can also be configured at boot with
++      "random.trust_bootloader=on/off".
+ endmenu
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -943,11 +943,17 @@ static bool drain_entropy(void *buf, siz
+  **********************************************************************/
+ static bool trust_cpu __ro_after_init = IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_CPU);
++static bool trust_bootloader __ro_after_init = IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER);
+ static int __init parse_trust_cpu(char *arg)
+ {
+       return kstrtobool(arg, &trust_cpu);
+ }
++static int __init parse_trust_bootloader(char *arg)
++{
++      return kstrtobool(arg, &trust_bootloader);
++}
+ early_param("random.trust_cpu", parse_trust_cpu);
++early_param("random.trust_bootloader", parse_trust_bootloader);
+ /*
+  * The first collection of entropy occurs at system boot while interrupts
+@@ -1155,7 +1161,7 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_hwgenerator_random
+  */
+ void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size)
+ {
+-      if (IS_ENABLED(CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER))
++      if (trust_bootloader)
+               add_hwgenerator_randomness(buf, size, size * 8);
+       else
+               add_device_randomness(buf, size);
diff --git a/queue-5.17/random-unify-batched-entropy-implementations.patch b/queue-5.17/random-unify-batched-entropy-implementations.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..912f39c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,190 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sun, 15 May 2022 00:22:05 +0200
+Subject: random: unify batched entropy implementations
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 3092adcef3ffd2ef59634998297ca8358461ebce upstream.
+
+There are currently two separate batched entropy implementations, for
+u32 and u64, with nearly identical code, with the goal of avoiding
+unaligned memory accesses and letting the buffers be used more
+efficiently. Having to maintain these two functions independently is a
+bit of a hassle though, considering that they always need to be kept in
+sync.
+
+This commit factors them out into a type-generic macro, so that the
+expansion produces the same code as before, such that diffing the
+assembly shows no differences. This will also make it easier in the
+future to add u16 and u8 batches.
+
+This was initially tested using an always_inline function and letting
+gcc constant fold the type size in, but the code gen was less efficient,
+and in general it was more verbose and harder to follow. So this patch
+goes with the boring macro solution, similar to what's already done for
+the _wait functions in random.h.
+
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  145 ++++++++++++++++++--------------------------------
+ 1 file changed, 54 insertions(+), 91 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -509,99 +509,62 @@ out_zero_chacha:
+  * provided by this function is okay, the function wait_for_random_bytes()
+  * should be called and return 0 at least once at any point prior.
+  */
+-struct batched_entropy {
+-      union {
+-              /*
+-               * We make this 1.5x a ChaCha block, so that we get the
+-               * remaining 32 bytes from fast key erasure, plus one full
+-               * block from the detached ChaCha state. We can increase
+-               * the size of this later if needed so long as we keep the
+-               * formula of (integer_blocks + 0.5) * CHACHA_BLOCK_SIZE.
+-               */
+-              u64 entropy_u64[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(u64))];
+-              u32 entropy_u32[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(u32))];
+-      };
+-      local_lock_t lock;
+-      unsigned long generation;
+-      unsigned int position;
+-};
++#define DEFINE_BATCHED_ENTROPY(type)                                          \
++struct batch_ ##type {                                                                \
++      /*                                                                      \
++       * We make this 1.5x a ChaCha block, so that we get the                 \
++       * remaining 32 bytes from fast key erasure, plus one full              \
++       * block from the detached ChaCha state. We can increase                \
++       * the size of this later if needed so long as we keep the              \
++       * formula of (integer_blocks + 0.5) * CHACHA_BLOCK_SIZE.               \
++       */                                                                     \
++      type entropy[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(type))];               \
++      local_lock_t lock;                                                      \
++      unsigned long generation;                                               \
++      unsigned int position;                                                  \
++};                                                                            \
++                                                                              \
++static DEFINE_PER_CPU(struct batch_ ##type, batched_entropy_ ##type) = {      \
++      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_ ##type.lock),                  \
++      .position = UINT_MAX                                                    \
++};                                                                            \
++                                                                              \
++type get_random_ ##type(void)                                                 \
++{                                                                             \
++      type ret;                                                               \
++      unsigned long flags;                                                    \
++      struct batch_ ##type *batch;                                            \
++      unsigned long next_gen;                                                 \
++                                                                              \
++      warn_unseeded_randomness();                                             \
++                                                                              \
++      if  (!crng_ready()) {                                                   \
++              _get_random_bytes(&ret, sizeof(ret));                           \
++              return ret;                                                     \
++      }                                                                       \
++                                                                              \
++      local_lock_irqsave(&batched_entropy_ ##type.lock, flags);               \
++      batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_##type);                           \
++                                                                              \
++      next_gen = READ_ONCE(base_crng.generation);                             \
++      if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy) ||                    \
++          next_gen != batch->generation) {                                    \
++              _get_random_bytes(batch->entropy, sizeof(batch->entropy));      \
++              batch->position = 0;                                            \
++              batch->generation = next_gen;                                   \
++      }                                                                       \
++                                                                              \
++      ret = batch->entropy[batch->position];                                  \
++      batch->entropy[batch->position] = 0;                                    \
++      ++batch->position;                                                      \
++      local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_ ##type.lock, flags);          \
++      return ret;                                                             \
++}                                                                             \
++EXPORT_SYMBOL(get_random_ ##type);
+-static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u64) = {
+-      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u64.lock),
+-      .position = UINT_MAX
+-};
+-
+-u64 get_random_u64(void)
+-{
+-      u64 ret;
+-      unsigned long flags;
+-      struct batched_entropy *batch;
+-      unsigned long next_gen;
+-
+-      warn_unseeded_randomness();
+-
+-      if  (!crng_ready()) {
+-              _get_random_bytes(&ret, sizeof(ret));
+-              return ret;
+-      }
+-
+-      local_lock_irqsave(&batched_entropy_u64.lock, flags);
+-      batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u64);
+-
+-      next_gen = READ_ONCE(base_crng.generation);
+-      if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u64) ||
+-          next_gen != batch->generation) {
+-              _get_random_bytes(batch->entropy_u64, sizeof(batch->entropy_u64));
+-              batch->position = 0;
+-              batch->generation = next_gen;
+-      }
+-
+-      ret = batch->entropy_u64[batch->position];
+-      batch->entropy_u64[batch->position] = 0;
+-      ++batch->position;
+-      local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u64.lock, flags);
+-      return ret;
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(get_random_u64);
+-
+-static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u32) = {
+-      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u32.lock),
+-      .position = UINT_MAX
+-};
+-
+-u32 get_random_u32(void)
+-{
+-      u32 ret;
+-      unsigned long flags;
+-      struct batched_entropy *batch;
+-      unsigned long next_gen;
+-
+-      warn_unseeded_randomness();
+-
+-      if  (!crng_ready()) {
+-              _get_random_bytes(&ret, sizeof(ret));
+-              return ret;
+-      }
+-
+-      local_lock_irqsave(&batched_entropy_u32.lock, flags);
+-      batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u32);
+-
+-      next_gen = READ_ONCE(base_crng.generation);
+-      if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u32) ||
+-          next_gen != batch->generation) {
+-              _get_random_bytes(batch->entropy_u32, sizeof(batch->entropy_u32));
+-              batch->position = 0;
+-              batch->generation = next_gen;
+-      }
+-
+-      ret = batch->entropy_u32[batch->position];
+-      batch->entropy_u32[batch->position] = 0;
+-      ++batch->position;
+-      local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u32.lock, flags);
+-      return ret;
+-}
+-EXPORT_SYMBOL(get_random_u32);
++DEFINE_BATCHED_ENTROPY(u64)
++DEFINE_BATCHED_ENTROPY(u32)
+ #ifdef CONFIG_SMP
+ /*
diff --git a/queue-5.17/random-unify-cycles_t-and-jiffies-usage-and-types.patch b/queue-5.17/random-unify-cycles_t-and-jiffies-usage-and-types.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..33ee745
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,160 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 24 Feb 2022 18:30:58 +0100
+Subject: random: unify cycles_t and jiffies usage and types
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit abded93ec1e9692920fe309f07f40bd1035f2940 upstream.
+
+random_get_entropy() returns a cycles_t, not an unsigned long, which is
+sometimes 64 bits on various 32-bit platforms, including x86.
+Conversely, jiffies is always unsigned long. This commit fixes things to
+use cycles_t for fields that use random_get_entropy(), named "cycles",
+and unsigned long for fields that use jiffies, named "now". It's also
+good to mix in a cycles_t and a jiffies in the same way for both
+add_device_randomness and add_timer_randomness, rather than using xor in
+one case. Finally, we unify the order of these volatile reads, always
+reading the more precise cycles counter, and then jiffies, so that the
+cycle counter is as close to the event as possible.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   56 ++++++++++++++++++++++++--------------------------
+ 1 file changed, 27 insertions(+), 29 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1020,12 +1020,6 @@ int __init rand_initialize(void)
+       return 0;
+ }
+-/* There is one of these per entropy source */
+-struct timer_rand_state {
+-      cycles_t last_time;
+-      long last_delta, last_delta2;
+-};
+-
+ /*
+  * Add device- or boot-specific data to the input pool to help
+  * initialize it.
+@@ -1036,19 +1030,26 @@ struct timer_rand_state {
+  */
+ void add_device_randomness(const void *buf, size_t size)
+ {
+-      unsigned long time = random_get_entropy() ^ jiffies;
+-      unsigned long flags;
++      cycles_t cycles = random_get_entropy();
++      unsigned long flags, now = jiffies;
+       if (crng_init == 0 && size)
+               crng_pre_init_inject(buf, size, false, false);
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
++      _mix_pool_bytes(&cycles, sizeof(cycles));
++      _mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+       _mix_pool_bytes(buf, size);
+-      _mix_pool_bytes(&time, sizeof(time));
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(add_device_randomness);
++/* There is one of these per entropy source */
++struct timer_rand_state {
++      unsigned long last_time;
++      long last_delta, last_delta2;
++};
++
+ /*
+  * This function adds entropy to the entropy "pool" by using timing
+  * delays.  It uses the timer_rand_state structure to make an estimate
+@@ -1057,29 +1058,26 @@ EXPORT_SYMBOL(add_device_randomness);
+  * The number "num" is also added to the pool - it should somehow describe
+  * the type of event which just happened.  This is currently 0-255 for
+  * keyboard scan codes, and 256 upwards for interrupts.
+- *
+  */
+ static void add_timer_randomness(struct timer_rand_state *state, unsigned int num)
+ {
+-      struct {
+-              long jiffies;
+-              unsigned int cycles;
+-              unsigned int num;
+-      } sample;
++      cycles_t cycles = random_get_entropy();
++      unsigned long flags, now = jiffies;
+       long delta, delta2, delta3;
+-      sample.jiffies = jiffies;
+-      sample.cycles = random_get_entropy();
+-      sample.num = num;
+-      mix_pool_bytes(&sample, sizeof(sample));
++      spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
++      _mix_pool_bytes(&cycles, sizeof(cycles));
++      _mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
++      _mix_pool_bytes(&num, sizeof(num));
++      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+       /*
+        * Calculate number of bits of randomness we probably added.
+        * We take into account the first, second and third-order deltas
+        * in order to make our estimate.
+        */
+-      delta = sample.jiffies - READ_ONCE(state->last_time);
+-      WRITE_ONCE(state->last_time, sample.jiffies);
++      delta = now - READ_ONCE(state->last_time);
++      WRITE_ONCE(state->last_time, now);
+       delta2 = delta - READ_ONCE(state->last_delta);
+       WRITE_ONCE(state->last_delta, delta);
+@@ -1305,10 +1303,10 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+ void add_interrupt_randomness(int irq)
+ {
+       enum { MIX_INFLIGHT = 1U << 31 };
++      cycles_t cycles = random_get_entropy();
++      unsigned long now = jiffies;
+       struct fast_pool *fast_pool = this_cpu_ptr(&irq_randomness);
+       struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
+-      unsigned long now = jiffies;
+-      cycles_t cycles = random_get_entropy();
+       unsigned int new_count;
+       if (cycles == 0)
+@@ -1383,28 +1381,28 @@ static void entropy_timer(struct timer_l
+ static void try_to_generate_entropy(void)
+ {
+       struct {
+-              unsigned long now;
++              cycles_t cycles;
+               struct timer_list timer;
+       } stack;
+-      stack.now = random_get_entropy();
++      stack.cycles = random_get_entropy();
+       /* Slow counter - or none. Don't even bother */
+-      if (stack.now == random_get_entropy())
++      if (stack.cycles == random_get_entropy())
+               return;
+       timer_setup_on_stack(&stack.timer, entropy_timer, 0);
+       while (!crng_ready()) {
+               if (!timer_pending(&stack.timer))
+                       mod_timer(&stack.timer, jiffies + 1);
+-              mix_pool_bytes(&stack.now, sizeof(stack.now));
++              mix_pool_bytes(&stack.cycles, sizeof(stack.cycles));
+               schedule();
+-              stack.now = random_get_entropy();
++              stack.cycles = random_get_entropy();
+       }
+       del_timer_sync(&stack.timer);
+       destroy_timer_on_stack(&stack.timer);
+-      mix_pool_bytes(&stack.now, sizeof(stack.now));
++      mix_pool_bytes(&stack.cycles, sizeof(stack.cycles));
+ }
diff --git a/queue-5.17/random-unify-early-init-crng-load-accounting.patch b/queue-5.17/random-unify-early-init-crng-load-accounting.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b8ec235
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,196 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 12 Feb 2022 23:54:09 +0100
+Subject: random: unify early init crng load accounting
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit da792c6d5f59a76c10a310c5d4c93428fd18f996 upstream.
+
+crng_fast_load() and crng_slow_load() have different semantics:
+
+- crng_fast_load() xors and accounts with crng_init_cnt.
+- crng_slow_load() hashes and doesn't account.
+
+However add_hwgenerator_randomness() can afford to hash (it's called
+from a kthread), and it should account. Additionally, ones that can
+afford to hash don't need to take a trylock but can take a normal lock.
+So, we combine these into one function, crng_pre_init_inject(), which
+allows us to control these in a uniform way. This will make it simpler
+later to simplify this all down when the time comes for that.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  114 +++++++++++++++++++++++++-------------------------
+ 1 file changed, 59 insertions(+), 55 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -386,7 +386,7 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+        * For the fast path, we check whether we're ready, unlocked first, and
+        * then re-check once locked later. In the case where we're really not
+        * ready, we do fast key erasure with the base_crng directly, because
+-       * this is what crng_{fast,slow}_load mutate during early init.
++       * this is what crng_pre_init_inject() mutates during early init.
+        */
+       if (unlikely(!crng_ready())) {
+               bool ready;
+@@ -437,72 +437,75 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+ }
+ /*
+- * This function is for crng_init == 0 only.
++ * This function is for crng_init == 0 only. It loads entropy directly
++ * into the crng's key, without going through the input pool. It is,
++ * generally speaking, not very safe, but we use this only at early
++ * boot time when it's better to have something there rather than
++ * nothing.
++ *
++ * There are two paths, a slow one and a fast one. The slow one
++ * hashes the input along with the current key. The fast one simply
++ * xors it in, and should only be used from interrupt context.
++ *
++ * If account is set, then the crng_init_cnt counter is incremented.
++ * This shouldn't be set by functions like add_device_randomness(),
++ * where we can't trust the buffer passed to it is guaranteed to be
++ * unpredictable (so it might not have any entropy at all).
+  *
+- * crng_fast_load() can be called by code in the interrupt service
+- * path.  So we can't afford to dilly-dally. Returns the number of
+- * bytes processed from cp.
++ * Returns the number of bytes processed from input, which is bounded
++ * by CRNG_INIT_CNT_THRESH if account is true.
+  */
+-static size_t crng_fast_load(const void *cp, size_t len)
++static size_t crng_pre_init_inject(const void *input, size_t len,
++                                 bool fast, bool account)
+ {
+       static int crng_init_cnt = 0;
+       unsigned long flags;
+-      const u8 *src = (const u8 *)cp;
+-      size_t ret = 0;
+-      if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
+-              return 0;
++      if (fast) {
++              if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
++                      return 0;
++      } else {
++              spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
++      }
++
+       if (crng_init != 0) {
+               spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+               return 0;
+       }
+-      while (len > 0 && crng_init_cnt < CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+-              base_crng.key[crng_init_cnt % sizeof(base_crng.key)] ^= *src;
+-              src++; crng_init_cnt++; len--; ret++;
+-      }
+-      if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+-              ++base_crng.generation;
+-              crng_init = 1;
+-      }
+-      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-      if (crng_init == 1)
+-              pr_notice("fast init done\n");
+-      return ret;
+-}
+-/*
+- * This function is for crng_init == 0 only.
+- *
+- * crng_slow_load() is called by add_device_randomness, which has two
+- * attributes.  (1) We can't trust the buffer passed to it is
+- * guaranteed to be unpredictable (so it might not have any entropy at
+- * all), and (2) it doesn't have the performance constraints of
+- * crng_fast_load().
+- *
+- * So, we simply hash the contents in with the current key. Finally,
+- * we do *not* advance crng_init_cnt since buffer we may get may be
+- * something like a fixed DMI table (for example), which might very
+- * well be unique to the machine, but is otherwise unvarying.
+- */
+-static void crng_slow_load(const void *cp, size_t len)
+-{
+-      unsigned long flags;
+-      struct blake2s_state hash;
++      if (account)
++              len = min_t(size_t, len, CRNG_INIT_CNT_THRESH - crng_init_cnt);
+-      blake2s_init(&hash, sizeof(base_crng.key));
+-
+-      if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
+-              return;
+-      if (crng_init != 0) {
+-              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-              return;
++      if (fast) {
++              const u8 *src = input;
++              size_t i;
++
++              for (i = 0; i < len; ++i)
++                      base_crng.key[(crng_init_cnt + i) %
++                                    sizeof(base_crng.key)] ^= src[i];
++      } else {
++              struct blake2s_state hash;
++
++              blake2s_init(&hash, sizeof(base_crng.key));
++              blake2s_update(&hash, base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
++              blake2s_update(&hash, input, len);
++              blake2s_final(&hash, base_crng.key);
++      }
++
++      if (account) {
++              crng_init_cnt += len;
++              if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
++                      ++base_crng.generation;
++                      crng_init = 1;
++              }
+       }
+-      blake2s_update(&hash, base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+-      blake2s_update(&hash, cp, len);
+-      blake2s_final(&hash, base_crng.key);
+-
+       spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
++
++      if (crng_init == 1)
++              pr_notice("fast init done\n");
++
++      return len;
+ }
+ static void _get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
+@@ -1018,7 +1021,7 @@ void add_device_randomness(const void *b
+       unsigned long flags;
+       if (!crng_ready() && size)
+-              crng_slow_load(buf, size);
++              crng_pre_init_inject(buf, size, false, false);
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+       _mix_pool_bytes(buf, size);
+@@ -1135,7 +1138,7 @@ void add_hwgenerator_randomness(const vo
+                               size_t entropy)
+ {
+       if (unlikely(crng_init == 0)) {
+-              size_t ret = crng_fast_load(buffer, count);
++              size_t ret = crng_pre_init_inject(buffer, count, false, true);
+               mix_pool_bytes(buffer, ret);
+               count -= ret;
+               buffer += ret;
+@@ -1298,7 +1301,8 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       if (unlikely(crng_init == 0)) {
+               if (new_count >= 64 &&
+-                  crng_fast_load(fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32)) > 0) {
++                  crng_pre_init_inject(fast_pool->pool32, sizeof(fast_pool->pool32),
++                                       true, true) > 0) {
+                       atomic_set(&fast_pool->count, 0);
+                       fast_pool->last = now;
+                       if (spin_trylock(&input_pool.lock)) {
diff --git a/queue-5.17/random-use-computational-hash-for-entropy-extraction.patch b/queue-5.17/random-use-computational-hash-for-entropy-extraction.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2def286
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,501 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sun, 16 Jan 2022 14:23:10 +0100
+Subject: random: use computational hash for entropy extraction
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 6e8ec2552c7d13991148e551e3325a624d73fac6 upstream.
+
+The current 4096-bit LFSR used for entropy collection had a few
+desirable attributes for the context in which it was created. For
+example, the state was huge, which meant that /dev/random would be able
+to output quite a bit of accumulated entropy before blocking. It was
+also, in its time, quite fast at accumulating entropy byte-by-byte,
+which matters given the varying contexts in which mix_pool_bytes() is
+called. And its diffusion was relatively high, which meant that changes
+would ripple across several words of state rather quickly.
+
+However, it also suffers from a few security vulnerabilities. In
+particular, inputs learned by an attacker can be undone, but moreover,
+if the state of the pool leaks, its contents can be controlled and
+entirely zeroed out. I've demonstrated this attack with this SMT2
+script, <https://xn--4db.cc/5o9xO8pb>, which Boolector/CaDiCal solves in
+a matter of seconds on a single core of my laptop, resulting in little
+proof of concept C demonstrators such as <https://xn--4db.cc/jCkvvIaH/c>.
+
+For basically all recent formal models of RNGs, these attacks represent
+a significant cryptographic flaw. But how does this manifest
+practically? If an attacker has access to the system to such a degree
+that he can learn the internal state of the RNG, arguably there are
+other lower hanging vulnerabilities -- side-channel, infoleak, or
+otherwise -- that might have higher priority. On the other hand, seed
+files are frequently used on systems that have a hard time generating
+much entropy on their own, and these seed files, being files, often leak
+or are duplicated and distributed accidentally, or are even seeded over
+the Internet intentionally, where their contents might be recorded or
+tampered with. Seen this way, an otherwise quasi-implausible
+vulnerability is a bit more practical than initially thought.
+
+Another aspect of the current mix_pool_bytes() function is that, while
+its performance was arguably competitive for the time in which it was
+created, it's no longer considered so. This patch improves performance
+significantly: on a high-end CPU, an i7-11850H, it improves performance
+of mix_pool_bytes() by 225%, and on a low-end CPU, a Cortex-A7, it
+improves performance by 103%.
+
+This commit replaces the LFSR of mix_pool_bytes() with a straight-
+forward cryptographic hash function, BLAKE2s, which is already in use
+for pool extraction. Universal hashing with a secret seed was considered
+too, something along the lines of <https://eprint.iacr.org/2013/338>,
+but the requirement for a secret seed makes for a chicken & egg problem.
+Instead we go with a formally proven scheme using a computational hash
+function, described in sections 5.1, 6.4, and B.1.8 of
+<https://eprint.iacr.org/2019/198>.
+
+BLAKE2s outputs 256 bits, which should give us an appropriate amount of
+min-entropy accumulation, and a wide enough margin of collision
+resistance against active attacks. mix_pool_bytes() becomes a simple
+call to blake2s_update(), for accumulation, while the extraction step
+becomes a blake2s_final() to generate a seed, with which we can then do
+a HKDF-like or BLAKE2X-like expansion, the first part of which we fold
+back as an init key for subsequent blake2s_update()s, and the rest we
+produce to the caller. This then is provided to our CRNG like usual. In
+that expansion step, we make opportunistic use of 32 bytes of RDRAND
+output, just as before. We also always reseed the crng with 32 bytes,
+unconditionally, or not at all, rather than sometimes with 16 as before,
+as we don't win anything by limiting beyond the 16 byte threshold.
+
+Going for a hash function as an entropy collector is a conservative,
+proven approach. The result of all this is a much simpler and much less
+bespoke construction than what's there now, which not only plugs a
+vulnerability but also improves performance considerably.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+Reviewed-by: Jean-Philippe Aumasson <jeanphilippe.aumasson@gmail.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  304 +++++++++-----------------------------------------
+ 1 file changed, 55 insertions(+), 249 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -42,61 +42,6 @@
+  */
+ /*
+- * (now, with legal B.S. out of the way.....)
+- *
+- * This routine gathers environmental noise from device drivers, etc.,
+- * and returns good random numbers, suitable for cryptographic use.
+- * Besides the obvious cryptographic uses, these numbers are also good
+- * for seeding TCP sequence numbers, and other places where it is
+- * desirable to have numbers which are not only random, but hard to
+- * predict by an attacker.
+- *
+- * Theory of operation
+- * ===================
+- *
+- * Computers are very predictable devices.  Hence it is extremely hard
+- * to produce truly random numbers on a computer --- as opposed to
+- * pseudo-random numbers, which can easily generated by using a
+- * algorithm.  Unfortunately, it is very easy for attackers to guess
+- * the sequence of pseudo-random number generators, and for some
+- * applications this is not acceptable.  So instead, we must try to
+- * gather "environmental noise" from the computer's environment, which
+- * must be hard for outside attackers to observe, and use that to
+- * generate random numbers.  In a Unix environment, this is best done
+- * from inside the kernel.
+- *
+- * Sources of randomness from the environment include inter-keyboard
+- * timings, inter-interrupt timings from some interrupts, and other
+- * events which are both (a) non-deterministic and (b) hard for an
+- * outside observer to measure.  Randomness from these sources are
+- * added to an "entropy pool", which is mixed using a CRC-like function.
+- * This is not cryptographically strong, but it is adequate assuming
+- * the randomness is not chosen maliciously, and it is fast enough that
+- * the overhead of doing it on every interrupt is very reasonable.
+- * As random bytes are mixed into the entropy pool, the routines keep
+- * an *estimate* of how many bits of randomness have been stored into
+- * the random number generator's internal state.
+- *
+- * When random bytes are desired, they are obtained by taking the BLAKE2s
+- * hash of the contents of the "entropy pool".  The BLAKE2s hash avoids
+- * exposing the internal state of the entropy pool.  It is believed to
+- * be computationally infeasible to derive any useful information
+- * about the input of BLAKE2s from its output.  Even if it is possible to
+- * analyze BLAKE2s in some clever way, as long as the amount of data
+- * returned from the generator is less than the inherent entropy in
+- * the pool, the output data is totally unpredictable.  For this
+- * reason, the routine decreases its internal estimate of how many
+- * bits of "true randomness" are contained in the entropy pool as it
+- * outputs random numbers.
+- *
+- * If this estimate goes to zero, the routine can still generate
+- * random numbers; however, an attacker may (at least in theory) be
+- * able to infer the future output of the generator from prior
+- * outputs.  This requires successful cryptanalysis of BLAKE2s, which is
+- * not believed to be feasible, but there is a remote possibility.
+- * Nonetheless, these numbers should be useful for the vast majority
+- * of purposes.
+- *
+  * Exported interfaces ---- output
+  * ===============================
+  *
+@@ -298,23 +243,6 @@
+  *
+  *    mknod /dev/random c 1 8
+  *    mknod /dev/urandom c 1 9
+- *
+- * Acknowledgements:
+- * =================
+- *
+- * Ideas for constructing this random number generator were derived
+- * from Pretty Good Privacy's random number generator, and from private
+- * discussions with Phil Karn.  Colin Plumb provided a faster random
+- * number generator, which speed up the mixing function of the entropy
+- * pool, taken from PGPfone.  Dale Worley has also contributed many
+- * useful ideas and suggestions to improve this driver.
+- *
+- * Any flaws in the design are solely my responsibility, and should
+- * not be attributed to the Phil, Colin, or any of authors of PGP.
+- *
+- * Further background information on this topic may be obtained from
+- * RFC 1750, "Randomness Recommendations for Security", by Donald
+- * Eastlake, Steve Crocker, and Jeff Schiller.
+  */
+ #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
+@@ -358,79 +286,15 @@
+ /* #define ADD_INTERRUPT_BENCH */
+-/*
+- * If the entropy count falls under this number of bits, then we
+- * should wake up processes which are selecting or polling on write
+- * access to /dev/random.
+- */
+-static int random_write_wakeup_bits = 28 * (1 << 5);
+-
+-/*
+- * Originally, we used a primitive polynomial of degree .poolwords
+- * over GF(2).  The taps for various sizes are defined below.  They
+- * were chosen to be evenly spaced except for the last tap, which is 1
+- * to get the twisting happening as fast as possible.
+- *
+- * For the purposes of better mixing, we use the CRC-32 polynomial as
+- * well to make a (modified) twisted Generalized Feedback Shift
+- * Register.  (See M. Matsumoto & Y. Kurita, 1992.  Twisted GFSR
+- * generators.  ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation
+- * 2(3):179-194.  Also see M. Matsumoto & Y. Kurita, 1994.  Twisted
+- * GFSR generators II.  ACM Transactions on Modeling and Computer
+- * Simulation 4:254-266)
+- *
+- * Thanks to Colin Plumb for suggesting this.
+- *
+- * The mixing operation is much less sensitive than the output hash,
+- * where we use BLAKE2s.  All that we want of mixing operation is that
+- * it be a good non-cryptographic hash; i.e. it not produce collisions
+- * when fed "random" data of the sort we expect to see.  As long as
+- * the pool state differs for different inputs, we have preserved the
+- * input entropy and done a good job.  The fact that an intelligent
+- * attacker can construct inputs that will produce controlled
+- * alterations to the pool's state is not important because we don't
+- * consider such inputs to contribute any randomness.  The only
+- * property we need with respect to them is that the attacker can't
+- * increase his/her knowledge of the pool's state.  Since all
+- * additions are reversible (knowing the final state and the input,
+- * you can reconstruct the initial state), if an attacker has any
+- * uncertainty about the initial state, he/she can only shuffle that
+- * uncertainty about, but never cause any collisions (which would
+- * decrease the uncertainty).
+- *
+- * Our mixing functions were analyzed by Lacharme, Roeck, Strubel, and
+- * Videau in their paper, "The Linux Pseudorandom Number Generator
+- * Revisited" (see: http://eprint.iacr.org/2012/251.pdf).  In their
+- * paper, they point out that we are not using a true Twisted GFSR,
+- * since Matsumoto & Kurita used a trinomial feedback polynomial (that
+- * is, with only three taps, instead of the six that we are using).
+- * As a result, the resulting polynomial is neither primitive nor
+- * irreducible, and hence does not have a maximal period over
+- * GF(2**32).  They suggest a slight change to the generator
+- * polynomial which improves the resulting TGFSR polynomial to be
+- * irreducible, which we have made here.
+- */
+ enum poolinfo {
+-      POOL_WORDS = 128,
+-      POOL_WORDMASK = POOL_WORDS - 1,
+-      POOL_BYTES = POOL_WORDS * sizeof(u32),
+-      POOL_BITS = POOL_BYTES * 8,
++      POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+       POOL_BITSHIFT = ilog2(POOL_BITS),
+       /* To allow fractional bits to be tracked, the entropy_count field is
+        * denominated in units of 1/8th bits. */
+       POOL_ENTROPY_SHIFT = 3,
+ #define POOL_ENTROPY_BITS() (input_pool.entropy_count >> POOL_ENTROPY_SHIFT)
+-      POOL_FRACBITS = POOL_BITS << POOL_ENTROPY_SHIFT,
+-
+-      /* x^128 + x^104 + x^76 + x^51 +x^25 + x + 1 */
+-      POOL_TAP1 = 104,
+-      POOL_TAP2 = 76,
+-      POOL_TAP3 = 51,
+-      POOL_TAP4 = 25,
+-      POOL_TAP5 = 1,
+-
+-      EXTRACT_SIZE = BLAKE2S_HASH_SIZE / 2
++      POOL_FRACBITS = POOL_BITS << POOL_ENTROPY_SHIFT
+ };
+ /*
+@@ -438,6 +302,12 @@ enum poolinfo {
+  */
+ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(random_write_wait);
+ static struct fasync_struct *fasync;
++/*
++ * If the entropy count falls under this number of bits, then we
++ * should wake up processes which are selecting or polling on write
++ * access to /dev/random.
++ */
++static int random_write_wakeup_bits = POOL_BITS * 3 / 4;
+ static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_list_lock);
+ static LIST_HEAD(random_ready_list);
+@@ -493,73 +363,31 @@ MODULE_PARM_DESC(ratelimit_disable, "Dis
+  *
+  **********************************************************************/
+-static u32 input_pool_data[POOL_WORDS] __latent_entropy;
+-
+ static struct {
++      struct blake2s_state hash;
+       spinlock_t lock;
+-      u16 add_ptr;
+-      u16 input_rotate;
+       int entropy_count;
+ } input_pool = {
++      .hash.h = { BLAKE2S_IV0 ^ (0x01010000 | BLAKE2S_HASH_SIZE),
++                  BLAKE2S_IV1, BLAKE2S_IV2, BLAKE2S_IV3, BLAKE2S_IV4,
++                  BLAKE2S_IV5, BLAKE2S_IV6, BLAKE2S_IV7 },
++      .hash.outlen = BLAKE2S_HASH_SIZE,
+       .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(input_pool.lock),
+ };
+-static ssize_t extract_entropy(void *buf, size_t nbytes, int min);
+-static ssize_t _extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
++static bool extract_entropy(void *buf, size_t nbytes, int min);
++static void _extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+ static void crng_reseed(struct crng_state *crng, bool use_input_pool);
+-static const u32 twist_table[8] = {
+-      0x00000000, 0x3b6e20c8, 0x76dc4190, 0x4db26158,
+-      0xedb88320, 0xd6d6a3e8, 0x9b64c2b0, 0xa00ae278 };
+-
+ /*
+  * This function adds bytes into the entropy "pool".  It does not
+  * update the entropy estimate.  The caller should call
+  * credit_entropy_bits if this is appropriate.
+- *
+- * The pool is stirred with a primitive polynomial of the appropriate
+- * degree, and then twisted.  We twist by three bits at a time because
+- * it's cheap to do so and helps slightly in the expected case where
+- * the entropy is concentrated in the low-order bits.
+  */
+ static void _mix_pool_bytes(const void *in, int nbytes)
+ {
+-      unsigned long i;
+-      int input_rotate;
+-      const u8 *bytes = in;
+-      u32 w;
+-
+-      input_rotate = input_pool.input_rotate;
+-      i = input_pool.add_ptr;
+-
+-      /* mix one byte at a time to simplify size handling and churn faster */
+-      while (nbytes--) {
+-              w = rol32(*bytes++, input_rotate);
+-              i = (i - 1) & POOL_WORDMASK;
+-
+-              /* XOR in the various taps */
+-              w ^= input_pool_data[i];
+-              w ^= input_pool_data[(i + POOL_TAP1) & POOL_WORDMASK];
+-              w ^= input_pool_data[(i + POOL_TAP2) & POOL_WORDMASK];
+-              w ^= input_pool_data[(i + POOL_TAP3) & POOL_WORDMASK];
+-              w ^= input_pool_data[(i + POOL_TAP4) & POOL_WORDMASK];
+-              w ^= input_pool_data[(i + POOL_TAP5) & POOL_WORDMASK];
+-
+-              /* Mix the result back in with a twist */
+-              input_pool_data[i] = (w >> 3) ^ twist_table[w & 7];
+-
+-              /*
+-               * Normally, we add 7 bits of rotation to the pool.
+-               * At the beginning of the pool, add an extra 7 bits
+-               * rotation, so that successive passes spread the
+-               * input bits across the pool evenly.
+-               */
+-              input_rotate = (input_rotate + (i ? 7 : 14)) & 31;
+-      }
+-
+-      input_pool.input_rotate = input_rotate;
+-      input_pool.add_ptr = i;
++      blake2s_update(&input_pool.hash, in, nbytes);
+ }
+ static void __mix_pool_bytes(const void *in, int nbytes)
+@@ -953,15 +781,14 @@ static int crng_slow_load(const u8 *cp,
+ static void crng_reseed(struct crng_state *crng, bool use_input_pool)
+ {
+       unsigned long flags;
+-      int i, num;
++      int i;
+       union {
+               u8 block[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+               u32 key[8];
+       } buf;
+       if (use_input_pool) {
+-              num = extract_entropy(&buf, 32, 16);
+-              if (num == 0)
++              if (!extract_entropy(&buf, 32, 16))
+                       return;
+       } else {
+               _extract_crng(&primary_crng, buf.block);
+@@ -1329,74 +1156,48 @@ retry:
+ }
+ /*
+- * This function does the actual extraction for extract_entropy.
+- *
+- * Note: we assume that .poolwords is a multiple of 16 words.
++ * This is an HKDF-like construction for using the hashed collected entropy
++ * as a PRF key, that's then expanded block-by-block.
+  */
+-static void extract_buf(u8 *out)
++static void _extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
+ {
+-      struct blake2s_state state __aligned(__alignof__(unsigned long));
+-      u8 hash[BLAKE2S_HASH_SIZE];
+-      unsigned long *salt;
+       unsigned long flags;
+-
+-      blake2s_init(&state, sizeof(hash));
+-
+-      /*
+-       * If we have an architectural hardware random number
+-       * generator, use it for BLAKE2's salt & personal fields.
+-       */
+-      for (salt = (unsigned long *)&state.h[4];
+-           salt < (unsigned long *)&state.h[8]; ++salt) {
+-              unsigned long v;
+-              if (!arch_get_random_long(&v))
+-                      break;
+-              *salt ^= v;
++      u8 seed[BLAKE2S_HASH_SIZE], next_key[BLAKE2S_HASH_SIZE];
++      struct {
++              unsigned long rdrand[32 / sizeof(long)];
++              size_t counter;
++      } block;
++      size_t i;
++
++      for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block.rdrand); ++i) {
++              if (!arch_get_random_long(&block.rdrand[i]))
++                      block.rdrand[i] = random_get_entropy();
+       }
+-      /* Generate a hash across the pool */
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+-      blake2s_update(&state, (const u8 *)input_pool_data, POOL_BYTES);
+-      blake2s_final(&state, hash); /* final zeros out state */
+-      /*
+-       * We mix the hash back into the pool to prevent backtracking
+-       * attacks (where the attacker knows the state of the pool
+-       * plus the current outputs, and attempts to find previous
+-       * outputs), unless the hash function can be inverted. By
+-       * mixing at least a hash worth of hash data back, we make
+-       * brute-forcing the feedback as hard as brute-forcing the
+-       * hash.
+-       */
+-      __mix_pool_bytes(hash, sizeof(hash));
+-      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
++      /* seed = HASHPRF(last_key, entropy_input) */
++      blake2s_final(&input_pool.hash, seed);
+-      /* Note that EXTRACT_SIZE is half of hash size here, because above
+-       * we've dumped the full length back into mixer. By reducing the
+-       * amount that we emit, we retain a level of forward secrecy.
+-       */
+-      memcpy(out, hash, EXTRACT_SIZE);
+-      memzero_explicit(hash, sizeof(hash));
+-}
++      /* next_key = HASHPRF(seed, RDRAND || 0) */
++      block.counter = 0;
++      blake2s(next_key, (u8 *)&block, seed, sizeof(next_key), sizeof(block), sizeof(seed));
++      blake2s_init_key(&input_pool.hash, BLAKE2S_HASH_SIZE, next_key, sizeof(next_key));
+-static ssize_t _extract_entropy(void *buf, size_t nbytes)
+-{
+-      ssize_t ret = 0, i;
+-      u8 tmp[EXTRACT_SIZE];
++      spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
++      memzero_explicit(next_key, sizeof(next_key));
+       while (nbytes) {
+-              extract_buf(tmp);
+-              i = min_t(int, nbytes, EXTRACT_SIZE);
+-              memcpy(buf, tmp, i);
++              i = min_t(size_t, nbytes, BLAKE2S_HASH_SIZE);
++              /* output = HASHPRF(seed, RDRAND || ++counter) */
++              ++block.counter;
++              blake2s(buf, (u8 *)&block, seed, i, sizeof(block), sizeof(seed));
+               nbytes -= i;
+               buf += i;
+-              ret += i;
+       }
+-      /* Wipe data just returned from memory */
+-      memzero_explicit(tmp, sizeof(tmp));
+-
+-      return ret;
++      memzero_explicit(seed, sizeof(seed));
++      memzero_explicit(&block, sizeof(block));
+ }
+ /*
+@@ -1404,13 +1205,18 @@ static ssize_t _extract_entropy(void *bu
+  * returns it in a buffer.
+  *
+  * The min parameter specifies the minimum amount we can pull before
+- * failing to avoid races that defeat catastrophic reseeding.
++ * failing to avoid races that defeat catastrophic reseeding. If we
++ * have less than min entropy available, we return false and buf is
++ * not filled.
+  */
+-static ssize_t extract_entropy(void *buf, size_t nbytes, int min)
++static bool extract_entropy(void *buf, size_t nbytes, int min)
+ {
+       trace_extract_entropy(nbytes, POOL_ENTROPY_BITS(), _RET_IP_);
+-      nbytes = account(nbytes, min);
+-      return _extract_entropy(buf, nbytes);
++      if (account(nbytes, min)) {
++              _extract_entropy(buf, nbytes);
++              return true;
++      }
++      return false;
+ }
+ #define warn_unseeded_randomness(previous) \
+@@ -1674,7 +1480,7 @@ static void __init init_std_data(void)
+       unsigned long rv;
+       mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+-      for (i = POOL_BYTES; i > 0; i -= sizeof(rv)) {
++      for (i = BLAKE2S_BLOCK_SIZE; i > 0; i -= sizeof(rv)) {
+               if (!arch_get_random_seed_long(&rv) &&
+                   !arch_get_random_long(&rv))
+                       rv = random_get_entropy();
diff --git a/queue-5.17/random-use-first-128-bits-of-input-as-fast-init.patch b/queue-5.17/random-use-first-128-bits-of-input-as-fast-init.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..baa0150
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,307 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 30 Apr 2022 15:08:20 +0200
+Subject: random: use first 128 bits of input as fast init
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 5c3b747ef54fa2a7318776777f6044540d99f721 upstream.
+
+Before, the first 64 bytes of input, regardless of how entropic it was,
+would be used to mutate the crng base key directly, and none of those
+bytes would be credited as having entropy. Then 256 bits of credited
+input would be accumulated, and only then would the rng transition from
+the earlier "fast init" phase into being actually initialized.
+
+The thinking was that by mixing and matching fast init and real init, an
+attacker who compromised the fast init state, considered easy to do
+given how little entropy might be in those first 64 bytes, would then be
+able to bruteforce bits from the actual initialization. By keeping these
+separate, bruteforcing became impossible.
+
+However, by not crediting potentially creditable bits from those first 64
+bytes of input, we delay initialization, and actually make the problem
+worse, because it means the user is drawing worse random numbers for a
+longer period of time.
+
+Instead, we can take the first 128 bits as fast init, and allow them to
+be credited, and then hold off on the next 128 bits until they've
+accumulated. This is still a wide enough margin to prevent bruteforcing
+the rng state, while still initializing much faster.
+
+Then, rather than trying to piecemeal inject into the base crng key at
+various points, instead just extract from the pool when we need it, for
+the crng_init==0 phase. Performance may even be better for the various
+inputs here, since there are likely more calls to mix_pool_bytes() then
+there are to get_random_bytes() during this phase of system execution.
+
+Since the preinit injection code is gone, bootloader randomness can then
+do something significantly more straight forward, removing the weird
+system_wq hack in hwgenerator randomness.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  146 ++++++++++++++++----------------------------------
+ 1 file changed, 49 insertions(+), 97 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -231,10 +231,7 @@ static void _warn_unseeded_randomness(co
+  *
+  *********************************************************************/
+-enum {
+-      CRNG_RESEED_INTERVAL = 300 * HZ,
+-      CRNG_INIT_CNT_THRESH = 2 * CHACHA_KEY_SIZE
+-};
++enum { CRNG_RESEED_INTERVAL = 300 * HZ };
+ static struct {
+       u8 key[CHACHA_KEY_SIZE] __aligned(__alignof__(long));
+@@ -258,6 +255,8 @@ static DEFINE_PER_CPU(struct crng, crngs
+ /* Used by crng_reseed() to extract a new seed from the input pool. */
+ static bool drain_entropy(void *buf, size_t nbytes);
++/* Used by crng_make_state() to extract a new seed when crng_init==0. */
++static void extract_entropy(void *buf, size_t nbytes);
+ /*
+  * This extracts a new crng key from the input pool, but only if there is a
+@@ -382,17 +381,20 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+       /*
+        * For the fast path, we check whether we're ready, unlocked first, and
+        * then re-check once locked later. In the case where we're really not
+-       * ready, we do fast key erasure with the base_crng directly, because
+-       * this is what crng_pre_init_inject() mutates during early init.
++       * ready, we do fast key erasure with the base_crng directly, extracting
++       * when crng_init==0.
+        */
+       if (!crng_ready()) {
+               bool ready;
+               spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+               ready = crng_ready();
+-              if (!ready)
++              if (!ready) {
++                      if (crng_init == 0)
++                              extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+                       crng_fast_key_erasure(base_crng.key, chacha_state,
+                                             random_data, random_data_len);
++              }
+               spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+               if (!ready)
+                       return;
+@@ -433,48 +435,6 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+       local_unlock_irqrestore(&crngs.lock, flags);
+ }
+-/*
+- * This function is for crng_init == 0 only. It loads entropy directly
+- * into the crng's key, without going through the input pool. It is,
+- * generally speaking, not very safe, but we use this only at early
+- * boot time when it's better to have something there rather than
+- * nothing.
+- *
+- * If account is set, then the crng_init_cnt counter is incremented.
+- * This shouldn't be set by functions like add_device_randomness(),
+- * where we can't trust the buffer passed to it is guaranteed to be
+- * unpredictable (so it might not have any entropy at all).
+- */
+-static void crng_pre_init_inject(const void *input, size_t len, bool account)
+-{
+-      static int crng_init_cnt = 0;
+-      struct blake2s_state hash;
+-      unsigned long flags;
+-
+-      blake2s_init(&hash, sizeof(base_crng.key));
+-
+-      spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+-      if (crng_init != 0) {
+-              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-              return;
+-      }
+-
+-      blake2s_update(&hash, base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+-      blake2s_update(&hash, input, len);
+-      blake2s_final(&hash, base_crng.key);
+-
+-      if (account) {
+-              crng_init_cnt += min_t(size_t, len, CRNG_INIT_CNT_THRESH - crng_init_cnt);
+-              if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH)
+-                      crng_init = 1;
+-      }
+-
+-      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-
+-      if (crng_init == 1)
+-              pr_notice("fast init done\n");
+-}
+-
+ static void _get_random_bytes(void *buf, size_t nbytes)
+ {
+       u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
+@@ -787,7 +747,8 @@ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes_arch);
+ enum {
+       POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+-      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS /* No point in settling for less. */
++      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS, /* No point in settling for less. */
++      POOL_FAST_INIT_BITS = POOL_MIN_BITS / 2
+ };
+ /* For notifying userspace should write into /dev/random. */
+@@ -824,24 +785,6 @@ static void mix_pool_bytes(const void *i
+       spin_unlock_irqrestore(&input_pool.lock, flags);
+ }
+-static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
+-{
+-      unsigned int entropy_count, orig, add;
+-
+-      if (!nbits)
+-              return;
+-
+-      add = min_t(size_t, nbits, POOL_BITS);
+-
+-      do {
+-              orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-              entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+-      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
+-
+-      if (!crng_ready() && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
+-              crng_reseed();
+-}
+-
+ /*
+  * This is an HKDF-like construction for using the hashed collected entropy
+  * as a PRF key, that's then expanded block-by-block.
+@@ -907,6 +850,33 @@ static bool drain_entropy(void *buf, siz
+       return true;
+ }
++static void credit_entropy_bits(size_t nbits)
++{
++      unsigned int entropy_count, orig, add;
++      unsigned long flags;
++
++      if (!nbits)
++              return;
++
++      add = min_t(size_t, nbits, POOL_BITS);
++
++      do {
++              orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
++              entropy_count = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
++      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
++
++      if (!crng_ready() && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
++              crng_reseed();
++      else if (unlikely(crng_init == 0 && entropy_count >= POOL_FAST_INIT_BITS)) {
++              spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
++              if (crng_init == 0) {
++                      extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
++                      crng_init = 1;
++              }
++              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
++      }
++}
++
+ /**********************************************************************
+  *
+@@ -949,9 +919,9 @@ static bool drain_entropy(void *buf, siz
+  * entropy as specified by the caller. If the entropy pool is full it will
+  * block until more entropy is needed.
+  *
+- * add_bootloader_randomness() is the same as add_hwgenerator_randomness() or
+- * add_device_randomness(), depending on whether or not the configuration
+- * option CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER is set.
++ * add_bootloader_randomness() is called by bootloader drivers, such as EFI
++ * and device tree, and credits its input depending on whether or not the
++ * configuration option CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER is set.
+  *
+  * add_interrupt_randomness() uses the interrupt timing as random
+  * inputs to the entropy pool. Using the cycle counters and the irq source
+@@ -1031,9 +1001,6 @@ void add_device_randomness(const void *b
+       unsigned long entropy = random_get_entropy();
+       unsigned long flags;
+-      if (crng_init == 0 && size)
+-              crng_pre_init_inject(buf, size, false);
+-
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+       _mix_pool_bytes(&entropy, sizeof(entropy));
+       _mix_pool_bytes(buf, size);
+@@ -1149,12 +1116,6 @@ void rand_initialize_disk(struct gendisk
+ void add_hwgenerator_randomness(const void *buffer, size_t count,
+                               size_t entropy)
+ {
+-      if (unlikely(crng_init == 0 && entropy < POOL_MIN_BITS)) {
+-              crng_pre_init_inject(buffer, count, true);
+-              mix_pool_bytes(buffer, count);
+-              return;
+-      }
+-
+       /*
+        * Throttle writing if we're above the trickle threshold.
+        * We'll be woken up again once below POOL_MIN_BITS, when
+@@ -1162,7 +1123,7 @@ void add_hwgenerator_randomness(const vo
+        * CRNG_RESEED_INTERVAL has elapsed.
+        */
+       wait_event_interruptible_timeout(random_write_wait,
+-                      !system_wq || kthread_should_stop() ||
++                      kthread_should_stop() ||
+                       input_pool.entropy_count < POOL_MIN_BITS,
+                       CRNG_RESEED_INTERVAL);
+       mix_pool_bytes(buffer, count);
+@@ -1171,17 +1132,14 @@ void add_hwgenerator_randomness(const vo
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_hwgenerator_randomness);
+ /*
+- * Handle random seed passed by bootloader.
+- * If the seed is trustworthy, it would be regarded as hardware RNGs. Otherwise
+- * it would be regarded as device data.
+- * The decision is controlled by CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER.
++ * Handle random seed passed by bootloader, and credit it if
++ * CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER is set.
+  */
+ void add_bootloader_randomness(const void *buf, size_t size)
+ {
++      mix_pool_bytes(buf, size);
+       if (trust_bootloader)
+-              add_hwgenerator_randomness(buf, size, size * 8);
+-      else
+-              add_device_randomness(buf, size);
++              credit_entropy_bits(size * 8);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_bootloader_randomness);
+@@ -1281,13 +1239,8 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+       fast_pool->last = jiffies;
+       local_irq_enable();
+-      if (unlikely(crng_init == 0)) {
+-              crng_pre_init_inject(pool, sizeof(pool), true);
+-              mix_pool_bytes(pool, sizeof(pool));
+-      } else {
+-              mix_pool_bytes(pool, sizeof(pool));
+-              credit_entropy_bits(1);
+-      }
++      mix_pool_bytes(pool, sizeof(pool));
++      credit_entropy_bits(1);
+       memzero_explicit(pool, sizeof(pool));
+ }
+@@ -1309,8 +1262,7 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       if (new_count & MIX_INFLIGHT)
+               return;
+-      if (new_count < 64 && (!time_is_before_jiffies(fast_pool->last + HZ) ||
+-                             unlikely(crng_init == 0)))
++      if (new_count < 64 && !time_is_before_jiffies(fast_pool->last + HZ))
+               return;
+       if (unlikely(!fast_pool->mix.func))
diff --git a/queue-5.17/random-use-hash-function-for-crng_slow_load.patch b/queue-5.17/random-use-hash-function-for-crng_slow_load.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1b8b87c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,84 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 8 Feb 2022 19:23:17 +0100
+Subject: random: use hash function for crng_slow_load()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 66e4c2b9541503d721e936cc3898c9f25f4591ff upstream.
+
+Since we have a hash function that's really fast, and the goal of
+crng_slow_load() is reportedly to "touch all of the crng's state", we
+can just hash the old state together with the new state and call it a
+day. This way we dont need to reason about another LFSR or worry about
+various attacks there. This code is only ever used at early boot and
+then never again.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   40 ++++++++++++++--------------------------
+ 1 file changed, 14 insertions(+), 26 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -477,42 +477,30 @@ static size_t crng_fast_load(const u8 *c
+  * all), and (2) it doesn't have the performance constraints of
+  * crng_fast_load().
+  *
+- * So we do something more comprehensive which is guaranteed to touch
+- * all of the primary_crng's state, and which uses a LFSR with a
+- * period of 255 as part of the mixing algorithm.  Finally, we do
+- * *not* advance crng_init_cnt since buffer we may get may be something
+- * like a fixed DMI table (for example), which might very well be
+- * unique to the machine, but is otherwise unvarying.
++ * So, we simply hash the contents in with the current key. Finally,
++ * we do *not* advance crng_init_cnt since buffer we may get may be
++ * something like a fixed DMI table (for example), which might very
++ * well be unique to the machine, but is otherwise unvarying.
+  */
+-static int crng_slow_load(const u8 *cp, size_t len)
++static void crng_slow_load(const u8 *cp, size_t len)
+ {
+       unsigned long flags;
+-      static u8 lfsr = 1;
+-      u8 tmp;
+-      unsigned int i, max = sizeof(base_crng.key);
+-      const u8 *src_buf = cp;
+-      u8 *dest_buf = base_crng.key;
++      struct blake2s_state hash;
++
++      blake2s_init(&hash, sizeof(base_crng.key));
+       if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
+-              return 0;
++              return;
+       if (crng_init != 0) {
+               spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-              return 0;
++              return;
+       }
+-      if (len > max)
+-              max = len;
+-      for (i = 0; i < max; i++) {
+-              tmp = lfsr;
+-              lfsr >>= 1;
+-              if (tmp & 1)
+-                      lfsr ^= 0xE1;
+-              tmp = dest_buf[i % sizeof(base_crng.key)];
+-              dest_buf[i % sizeof(base_crng.key)] ^= src_buf[i % len] ^ lfsr;
+-              lfsr += (tmp << 3) | (tmp >> 5);
+-      }
++      blake2s_update(&hash, base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
++      blake2s_update(&hash, cp, len);
++      blake2s_final(&hash, base_crng.key);
++
+       spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+-      return 1;
+ }
+ static void crng_reseed(void)
diff --git a/queue-5.17/random-use-linear-min-entropy-accumulation-crediting.patch b/queue-5.17/random-use-linear-min-entropy-accumulation-crediting.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..09c5e6a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,285 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Thu, 3 Feb 2022 13:28:06 +0100
+Subject: random: use linear min-entropy accumulation crediting
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit c570449094844527577c5c914140222cb1893e3f upstream.
+
+30e37ec516ae ("random: account for entropy loss due to overwrites")
+assumed that adding new entropy to the LFSR pool probabilistically
+cancelled out old entropy there, so entropy was credited asymptotically,
+approximating Shannon entropy of independent sources (rather than a
+stronger min-entropy notion) using 1/8th fractional bits and replacing
+a constant 2-2/√𝑒 term (~0.786938) with 3/4 (0.75) to slightly
+underestimate it. This wasn't superb, but it was perhaps better than
+nothing, so that's what was done. Which entropy specifically was being
+cancelled out and how much precisely each time is hard to tell, though
+as I showed with the attack code in my previous commit, a motivated
+adversary with sufficient information can actually cancel out
+everything.
+
+Since we're no longer using an LFSR for entropy accumulation, this
+probabilistic cancellation is no longer relevant. Rather, we're now
+using a computational hash function as the accumulator and we've
+switched to working in the random oracle model, from which we can now
+revisit the question of min-entropy accumulation, which is done in
+detail in <https://eprint.iacr.org/2019/198>.
+
+Consider a long input bit string that is built by concatenating various
+smaller independent input bit strings. Each one of these inputs has a
+designated min-entropy, which is what we're passing to
+credit_entropy_bits(h). When we pass the concatenation of these to a
+random oracle, it means that an adversary trying to receive back the
+same reply as us would need to become certain about each part of the
+concatenated bit string we passed in, which means becoming certain about
+all of those h values. That means we can estimate the accumulation by
+simply adding up the h values in calls to credit_entropy_bits(h);
+there's no probabilistic cancellation at play like there was said to be
+for the LFSR. Incidentally, this is also what other entropy accumulators
+based on computational hash functions do as well.
+
+So this commit replaces credit_entropy_bits(h) with essentially `total =
+min(POOL_BITS, total + h)`, done with a cmpxchg loop as before.
+
+What if we're wrong and the above is nonsense? It's not, but let's
+assume we don't want the actual _behavior_ of the code to change much.
+Currently that behavior is not extracting from the input pool until it
+has 128 bits of entropy in it. With the old algorithm, we'd hit that
+magic 128 number after roughly 256 calls to credit_entropy_bits(1). So,
+we can retain more or less the old behavior by waiting to extract from
+the input pool until it hits 256 bits of entropy using the new code. For
+people concerned about this change, it means that there's not that much
+practical behavioral change. And for folks actually trying to model
+the behavior rigorously, it means that we have an even higher margin
+against attacks.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Cc: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Jean-Philippe Aumasson <jeanphilippe.aumasson@gmail.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  114 ++++++++------------------------------------------
+ 1 file changed, 20 insertions(+), 94 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -286,17 +286,9 @@
+ /* #define ADD_INTERRUPT_BENCH */
+-enum poolinfo {
++enum {
+       POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+-      POOL_BITSHIFT = ilog2(POOL_BITS),
+-      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS / 2,
+-
+-      /* To allow fractional bits to be tracked, the entropy_count field is
+-       * denominated in units of 1/8th bits. */
+-      POOL_ENTROPY_SHIFT = 3,
+-#define POOL_ENTROPY_BITS() (input_pool.entropy_count >> POOL_ENTROPY_SHIFT)
+-      POOL_FRACBITS = POOL_BITS << POOL_ENTROPY_SHIFT,
+-      POOL_MIN_FRACBITS = POOL_MIN_BITS << POOL_ENTROPY_SHIFT
++      POOL_MIN_BITS = POOL_BITS /* No point in settling for less. */
+ };
+ /*
+@@ -309,7 +301,7 @@ static struct fasync_struct *fasync;
+  * should wake up processes which are selecting or polling on write
+  * access to /dev/random.
+  */
+-static int random_write_wakeup_bits = POOL_BITS * 3 / 4;
++static int random_write_wakeup_bits = POOL_MIN_BITS;
+ static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_list_lock);
+ static LIST_HEAD(random_ready_list);
+@@ -469,66 +461,18 @@ static void process_random_ready_list(vo
+ static void credit_entropy_bits(int nbits)
+ {
+       int entropy_count, orig;
+-      int nfrac = nbits << POOL_ENTROPY_SHIFT;
+-
+-      /* Ensure that the multiplication can avoid being 64 bits wide. */
+-      BUILD_BUG_ON(2 * (POOL_ENTROPY_SHIFT + POOL_BITSHIFT) > 31);
+       if (!nbits)
+               return;
+-retry:
+-      entropy_count = orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-      if (nfrac < 0) {
+-              /* Debit */
+-              entropy_count += nfrac;
+-      } else {
+-              /*
+-               * Credit: we have to account for the possibility of
+-               * overwriting already present entropy.  Even in the
+-               * ideal case of pure Shannon entropy, new contributions
+-               * approach the full value asymptotically:
+-               *
+-               * entropy <- entropy + (pool_size - entropy) *
+-               *      (1 - exp(-add_entropy/pool_size))
+-               *
+-               * For add_entropy <= pool_size/2 then
+-               * (1 - exp(-add_entropy/pool_size)) >=
+-               *    (add_entropy/pool_size)*0.7869...
+-               * so we can approximate the exponential with
+-               * 3/4*add_entropy/pool_size and still be on the
+-               * safe side by adding at most pool_size/2 at a time.
+-               *
+-               * The use of pool_size-2 in the while statement is to
+-               * prevent rounding artifacts from making the loop
+-               * arbitrarily long; this limits the loop to log2(pool_size)*2
+-               * turns no matter how large nbits is.
+-               */
+-              int pnfrac = nfrac;
+-              const int s = POOL_BITSHIFT + POOL_ENTROPY_SHIFT + 2;
+-              /* The +2 corresponds to the /4 in the denominator */
+-
+-              do {
+-                      unsigned int anfrac = min(pnfrac, POOL_FRACBITS / 2);
+-                      unsigned int add =
+-                              ((POOL_FRACBITS - entropy_count) * anfrac * 3) >> s;
+-
+-                      entropy_count += add;
+-                      pnfrac -= anfrac;
+-              } while (unlikely(entropy_count < POOL_FRACBITS - 2 && pnfrac));
+-      }
+-
+-      if (WARN_ON(entropy_count < 0)) {
+-              pr_warn("negative entropy/overflow: count %d\n", entropy_count);
+-              entropy_count = 0;
+-      } else if (entropy_count > POOL_FRACBITS)
+-              entropy_count = POOL_FRACBITS;
+-      if (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig)
+-              goto retry;
++      do {
++              orig = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
++              entropy_count = min(POOL_BITS, orig + nbits);
++      } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, orig, entropy_count) != orig);
+-      trace_credit_entropy_bits(nbits, entropy_count >> POOL_ENTROPY_SHIFT, _RET_IP_);
++      trace_credit_entropy_bits(nbits, entropy_count, _RET_IP_);
+-      if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_FRACBITS)
++      if (crng_init < 2 && entropy_count >= POOL_MIN_BITS)
+               crng_reseed(&primary_crng, true);
+ }
+@@ -791,7 +735,7 @@ static void crng_reseed(struct crng_stat
+               int entropy_count;
+               do {
+                       entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+-                      if (entropy_count < POOL_MIN_FRACBITS)
++                      if (entropy_count < POOL_MIN_BITS)
+                               return;
+               } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
+               extract_entropy(buf.key, sizeof(buf.key));
+@@ -1014,7 +958,7 @@ void add_input_randomness(unsigned int t
+       last_value = value;
+       add_timer_randomness(&input_timer_state,
+                            (type << 4) ^ code ^ (code >> 4) ^ value);
+-      trace_add_input_randomness(POOL_ENTROPY_BITS());
++      trace_add_input_randomness(input_pool.entropy_count);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_input_randomness);
+@@ -1112,7 +1056,7 @@ void add_disk_randomness(struct gendisk
+               return;
+       /* first major is 1, so we get >= 0x200 here */
+       add_timer_randomness(disk->random, 0x100 + disk_devt(disk));
+-      trace_add_disk_randomness(disk_devt(disk), POOL_ENTROPY_BITS());
++      trace_add_disk_randomness(disk_devt(disk), input_pool.entropy_count);
+ }
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_disk_randomness);
+ #endif
+@@ -1137,7 +1081,7 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       } block;
+       size_t i;
+-      trace_extract_entropy(nbytes, POOL_ENTROPY_BITS());
++      trace_extract_entropy(nbytes, input_pool.entropy_count);
+       for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block.rdrand); ++i) {
+               if (!arch_get_random_long(&block.rdrand[i]))
+@@ -1486,9 +1430,9 @@ static ssize_t urandom_read_nowarn(struc
+ {
+       int ret;
+-      nbytes = min_t(size_t, nbytes, INT_MAX >> (POOL_ENTROPY_SHIFT + 3));
++      nbytes = min_t(size_t, nbytes, INT_MAX >> 6);
+       ret = extract_crng_user(buf, nbytes);
+-      trace_urandom_read(8 * nbytes, 0, POOL_ENTROPY_BITS());
++      trace_urandom_read(8 * nbytes, 0, input_pool.entropy_count);
+       return ret;
+ }
+@@ -1527,7 +1471,7 @@ static __poll_t random_poll(struct file
+       mask = 0;
+       if (crng_ready())
+               mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
+-      if (POOL_ENTROPY_BITS() < random_write_wakeup_bits)
++      if (input_pool.entropy_count < random_write_wakeup_bits)
+               mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
+       return mask;
+ }
+@@ -1582,8 +1526,7 @@ static long random_ioctl(struct file *f,
+       switch (cmd) {
+       case RNDGETENTCNT:
+               /* inherently racy, no point locking */
+-              ent_count = POOL_ENTROPY_BITS();
+-              if (put_user(ent_count, p))
++              if (put_user(input_pool.entropy_count, p))
+                       return -EFAULT;
+               return 0;
+       case RNDADDTOENTCNT:
+@@ -1734,23 +1677,6 @@ static int proc_do_uuid(struct ctl_table
+       return proc_dostring(&fake_table, write, buffer, lenp, ppos);
+ }
+-/*
+- * Return entropy available scaled to integral bits
+- */
+-static int proc_do_entropy(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
+-                         size_t *lenp, loff_t *ppos)
+-{
+-      struct ctl_table fake_table;
+-      int entropy_count;
+-
+-      entropy_count = *(int *)table->data >> POOL_ENTROPY_SHIFT;
+-
+-      fake_table.data = &entropy_count;
+-      fake_table.maxlen = sizeof(entropy_count);
+-
+-      return proc_dointvec(&fake_table, write, buffer, lenp, ppos);
+-}
+-
+ static int sysctl_poolsize = POOL_BITS;
+ static struct ctl_table random_table[] = {
+       {
+@@ -1762,10 +1688,10 @@ static struct ctl_table random_table[] =
+       },
+       {
+               .procname       = "entropy_avail",
++              .data           = &input_pool.entropy_count,
+               .maxlen         = sizeof(int),
+               .mode           = 0444,
+-              .proc_handler   = proc_do_entropy,
+-              .data           = &input_pool.entropy_count,
++              .proc_handler   = proc_dointvec,
+       },
+       {
+               .procname       = "write_wakeup_threshold",
+@@ -1972,7 +1898,7 @@ void add_hwgenerator_randomness(const ch
+        */
+       wait_event_interruptible_timeout(random_write_wait,
+                       !system_wq || kthread_should_stop() ||
+-                      POOL_ENTROPY_BITS() <= random_write_wakeup_bits,
++                      input_pool.entropy_count <= random_write_wakeup_bits,
+                       CRNG_RESEED_INTERVAL);
+       mix_pool_bytes(buffer, count);
+       credit_entropy_bits(entropy);
diff --git a/queue-5.17/random-use-proper-jiffies-comparison-macro.patch b/queue-5.17/random-use-proper-jiffies-comparison-macro.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4042eed
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,29 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 10 May 2022 15:20:42 +0200
+Subject: random: use proper jiffies comparison macro
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 8a5b8a4a4ceb353b4dd5bafd09e2b15751bcdb51 upstream.
+
+This expands to exactly the same code that it replaces, but makes things
+consistent by using the same macro for jiffy comparisons throughout.
+
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    2 +-
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -324,7 +324,7 @@ static bool crng_has_old_seed(void)
+                       interval = max_t(unsigned int, CRNG_RESEED_START_INTERVAL,
+                                        (unsigned int)uptime / 2 * HZ);
+       }
+-      return time_after(jiffies, READ_ONCE(base_crng.birth) + interval);
++      return time_is_before_jiffies(READ_ONCE(base_crng.birth) + interval);
+ }
+ /*
diff --git a/queue-5.17/random-use-proper-return-types-on-get_random_-int-long-_wait.patch b/queue-5.17/random-use-proper-return-types-on-get_random_-int-long-_wait.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1419407
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,46 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 13 May 2022 12:32:23 +0200
+Subject: random: use proper return types on get_random_{int,long}_wait()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 7c3a8a1db5e03d02cc0abb3357a84b8b326dfac3 upstream.
+
+Before these were returning signed values, but the API is intended to be
+used with unsigned values.
+
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ include/linux/random.h |   14 +++++++-------
+ 1 file changed, 7 insertions(+), 7 deletions(-)
+
+--- a/include/linux/random.h
++++ b/include/linux/random.h
+@@ -81,18 +81,18 @@ static inline int get_random_bytes_wait(
+       return ret;
+ }
+-#define declare_get_random_var_wait(var) \
+-      static inline int get_random_ ## var ## _wait(var *out) { \
++#define declare_get_random_var_wait(name, ret_type) \
++      static inline int get_random_ ## name ## _wait(ret_type *out) { \
+               int ret = wait_for_random_bytes(); \
+               if (unlikely(ret)) \
+                       return ret; \
+-              *out = get_random_ ## var(); \
++              *out = get_random_ ## name(); \
+               return 0; \
+       }
+-declare_get_random_var_wait(u32)
+-declare_get_random_var_wait(u64)
+-declare_get_random_var_wait(int)
+-declare_get_random_var_wait(long)
++declare_get_random_var_wait(u32, u32)
++declare_get_random_var_wait(u64, u32)
++declare_get_random_var_wait(int, unsigned int)
++declare_get_random_var_wait(long, unsigned long)
+ #undef declare_get_random_var
+ /*
diff --git a/queue-5.17/random-use-rdseed-instead-of-rdrand-in-entropy-extraction.patch b/queue-5.17/random-use-rdseed-instead-of-rdrand-in-entropy-extraction.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d7cef51
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,103 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 8 Feb 2022 12:18:33 +0100
+Subject: random: use RDSEED instead of RDRAND in entropy extraction
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 28f425e573e906a4c15f8392cc2b1561ef448595 upstream.
+
+When /dev/random was directly connected with entropy extraction, without
+any expansion stage, extract_buf() was called for every 10 bytes of data
+read from /dev/random. For that reason, RDRAND was used rather than
+RDSEED. At the same time, crng_reseed() was still only called every 5
+minutes, so there RDSEED made sense.
+
+Those olden days were also a time when the entropy collector did not use
+a cryptographic hash function, which meant most bets were off in terms
+of real preimage resistance. For that reason too it didn't matter
+_that_ much whether RDSEED was mixed in before or after entropy
+extraction; both choices were sort of bad.
+
+But now we have a cryptographic hash function at work, and with that we
+get real preimage resistance. We also now only call extract_entropy()
+every 5 minutes, rather than every 10 bytes. This allows us to do two
+important things.
+
+First, we can switch to using RDSEED in extract_entropy(), as Dominik
+suggested. Second, we can ensure that RDSEED input always goes into the
+cryptographic hash function with other things before being used
+directly. This eliminates a category of attacks in which the CPU knows
+the current state of the crng and knows that we're going to xor RDSEED
+into it, and so it computes a malicious RDSEED. By going through our
+hash function, it would require the CPU to compute a preimage on the
+fly, which isn't going to happen.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Suggested-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   22 +++++++++-------------
+ 1 file changed, 9 insertions(+), 13 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -727,13 +727,8 @@ static void crng_reseed(struct crng_stat
+                                       CHACHA_KEY_SIZE);
+       }
+       spin_lock_irqsave(&crng->lock, flags);
+-      for (i = 0; i < 8; i++) {
+-              unsigned long rv;
+-              if (!arch_get_random_seed_long(&rv) &&
+-                  !arch_get_random_long(&rv))
+-                      rv = random_get_entropy();
+-              crng->state[i + 4] ^= buf.key[i] ^ rv;
+-      }
++      for (i = 0; i < 8; i++)
++              crng->state[i + 4] ^= buf.key[i];
+       memzero_explicit(&buf, sizeof(buf));
+       WRITE_ONCE(crng->init_time, jiffies);
+       spin_unlock_irqrestore(&crng->lock, flags);
+@@ -1054,16 +1049,17 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       unsigned long flags;
+       u8 seed[BLAKE2S_HASH_SIZE], next_key[BLAKE2S_HASH_SIZE];
+       struct {
+-              unsigned long rdrand[32 / sizeof(long)];
++              unsigned long rdseed[32 / sizeof(long)];
+               size_t counter;
+       } block;
+       size_t i;
+       trace_extract_entropy(nbytes, input_pool.entropy_count);
+-      for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block.rdrand); ++i) {
+-              if (!arch_get_random_long(&block.rdrand[i]))
+-                      block.rdrand[i] = random_get_entropy();
++      for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(block.rdseed); ++i) {
++              if (!arch_get_random_seed_long(&block.rdseed[i]) &&
++                  !arch_get_random_long(&block.rdseed[i]))
++                      block.rdseed[i] = random_get_entropy();
+       }
+       spin_lock_irqsave(&input_pool.lock, flags);
+@@ -1071,7 +1067,7 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       /* seed = HASHPRF(last_key, entropy_input) */
+       blake2s_final(&input_pool.hash, seed);
+-      /* next_key = HASHPRF(seed, RDRAND || 0) */
++      /* next_key = HASHPRF(seed, RDSEED || 0) */
+       block.counter = 0;
+       blake2s(next_key, (u8 *)&block, seed, sizeof(next_key), sizeof(block), sizeof(seed));
+       blake2s_init_key(&input_pool.hash, BLAKE2S_HASH_SIZE, next_key, sizeof(next_key));
+@@ -1081,7 +1077,7 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+       while (nbytes) {
+               i = min_t(size_t, nbytes, BLAKE2S_HASH_SIZE);
+-              /* output = HASHPRF(seed, RDRAND || ++counter) */
++              /* output = HASHPRF(seed, RDSEED || ++counter) */
+               ++block.counter;
+               blake2s(buf, (u8 *)&block, seed, i, sizeof(block), sizeof(seed));
+               nbytes -= i;
diff --git a/queue-5.17/random-use-simpler-fast-key-erasure-flow-on-per-cpu-keys.patch b/queue-5.17/random-use-simpler-fast-key-erasure-flow-on-per-cpu-keys.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..36e72f4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,680 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Mon, 7 Feb 2022 15:08:49 +0100
+Subject: random: use simpler fast key erasure flow on per-cpu keys
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 186873c549df11b63e17062f863654e1501e1524 upstream.
+
+Rather than the clunky NUMA full ChaCha state system we had prior, this
+commit is closer to the original "fast key erasure RNG" proposal from
+<https://blog.cr.yp.to/20170723-random.html>, by simply treating ChaCha
+keys on a per-cpu basis.
+
+All entropy is extracted to a base crng key of 32 bytes. This base crng
+has a birthdate and a generation counter. When we go to take bytes from
+the crng, we first check if the birthdate is too old; if it is, we
+reseed per usual. Then we start working on a per-cpu crng.
+
+This per-cpu crng makes sure that it has the same generation counter as
+the base crng. If it doesn't, it does fast key erasure with the base
+crng key and uses the output as its new per-cpu key, and then updates
+its local generation counter. Then, using this per-cpu state, we do
+ordinary fast key erasure. Half of this first block is used to overwrite
+the per-cpu crng key for the next call -- this is the fast key erasure
+RNG idea -- and the other half, along with the ChaCha state, is returned
+to the caller. If the caller desires more than this remaining half, it
+can generate more ChaCha blocks, unlocked, using the now detached ChaCha
+state that was just returned. Crypto-wise, this is more or less what we
+were doing before, but this simply makes it more explicit and ensures
+that we always have backtrack protection by not playing games with a
+shared block counter.
+
+The flow looks like this:
+
+──extract()──► base_crng.key ◄──memcpy()───┐
+                   │                       │
+                   └──chacha()──────┬─► new_base_key
+                                    └─► crngs[n].key ◄──memcpy()───┐
+                                              │                    │
+                                              └──chacha()───┬─► new_key
+                                                            └─► random_bytes
+                                                                      │
+                                                                      └────►
+
+There are a few hairy details around early init. Just as was done
+before, prior to having gathered enough entropy, crng_fast_load() and
+crng_slow_load() dump bytes directly into the base crng, and when we go
+to take bytes from the crng, in that case, we're doing fast key erasure
+with the base crng rather than the fast unlocked per-cpu crngs. This is
+fine as that's only the state of affairs during very early boot; once
+the crng initializes we never use these paths again.
+
+In the process of all this, the APIs into the crng become a bit simpler:
+we have get_random_bytes(buf, len) and get_random_bytes_user(buf, len),
+which both do what you'd expect. All of the details of fast key erasure
+and per-cpu selection happen only in a very short critical section of
+crng_make_state(), which selects the right per-cpu key, does the fast
+key erasure, and returns a local state to the caller's stack. So, we no
+longer have a need for a separate backtrack function, as this happens
+all at once here. The API then allows us to extend backtrack protection
+to batched entropy without really having to do much at all.
+
+The result is a bit simpler than before and has fewer foot guns. The
+init time state machine also gets a lot simpler as we don't need to wait
+for workqueues to come online and do deferred work. And the multi-core
+performance should be increased significantly, by virtue of having hardly
+any locking on the fast path.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Cc: Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
+Reviewed-by: Jann Horn <jannh@google.com>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |  403 ++++++++++++++++++++++++++++----------------------
+ 1 file changed, 233 insertions(+), 170 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -67,63 +67,19 @@
+  * Exported interfaces ---- kernel output
+  * --------------------------------------
+  *
+- * The primary kernel interface is
++ * The primary kernel interfaces are:
+  *
+  *    void get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
+- *
+- * This interface will return the requested number of random bytes,
+- * and place it in the requested buffer.  This is equivalent to a
+- * read from /dev/urandom.
+- *
+- * For less critical applications, there are the functions:
+- *
+  *    u32 get_random_u32()
+  *    u64 get_random_u64()
+  *    unsigned int get_random_int()
+  *    unsigned long get_random_long()
+  *
+- * These are produced by a cryptographic RNG seeded from get_random_bytes,
+- * and so do not deplete the entropy pool as much.  These are recommended
+- * for most in-kernel operations *if the result is going to be stored in
+- * the kernel*.
+- *
+- * Specifically, the get_random_int() family do not attempt to do
+- * "anti-backtracking".  If you capture the state of the kernel (e.g.
+- * by snapshotting the VM), you can figure out previous get_random_int()
+- * return values.  But if the value is stored in the kernel anyway,
+- * this is not a problem.
+- *
+- * It *is* safe to expose get_random_int() output to attackers (e.g. as
+- * network cookies); given outputs 1..n, it's not feasible to predict
+- * outputs 0 or n+1.  The only concern is an attacker who breaks into
+- * the kernel later; the get_random_int() engine is not reseeded as
+- * often as the get_random_bytes() one.
+- *
+- * get_random_bytes() is needed for keys that need to stay secret after
+- * they are erased from the kernel.  For example, any key that will
+- * be wrapped and stored encrypted.  And session encryption keys: we'd
+- * like to know that after the session is closed and the keys erased,
+- * the plaintext is unrecoverable to someone who recorded the ciphertext.
+- *
+- * But for network ports/cookies, stack canaries, PRNG seeds, address
+- * space layout randomization, session *authentication* keys, or other
+- * applications where the sensitive data is stored in the kernel in
+- * plaintext for as long as it's sensitive, the get_random_int() family
+- * is just fine.
+- *
+- * Consider ASLR.  We want to keep the address space secret from an
+- * outside attacker while the process is running, but once the address
+- * space is torn down, it's of no use to an attacker any more.  And it's
+- * stored in kernel data structures as long as it's alive, so worrying
+- * about an attacker's ability to extrapolate it from the get_random_int()
+- * CRNG is silly.
+- *
+- * Even some cryptographic keys are safe to generate with get_random_int().
+- * In particular, keys for SipHash are generally fine.  Here, knowledge
+- * of the key authorizes you to do something to a kernel object (inject
+- * packets to a network connection, or flood a hash table), and the
+- * key is stored with the object being protected.  Once it goes away,
+- * we no longer care if anyone knows the key.
++ * These interfaces will return the requested number of random bytes
++ * into the given buffer or as a return value. This is equivalent to a
++ * read from /dev/urandom. The get_random_{u32,u64,int,long}() family
++ * of functions may be higher performance for one-off random integers,
++ * because they do a bit of buffering.
+  *
+  * prandom_u32()
+  * -------------
+@@ -300,20 +256,6 @@ static struct fasync_struct *fasync;
+ static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_list_lock);
+ static LIST_HEAD(random_ready_list);
+-struct crng_state {
+-      u32 state[16];
+-      unsigned long init_time;
+-      spinlock_t lock;
+-};
+-
+-static struct crng_state primary_crng = {
+-      .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(primary_crng.lock),
+-      .state[0] = CHACHA_CONSTANT_EXPA,
+-      .state[1] = CHACHA_CONSTANT_ND_3,
+-      .state[2] = CHACHA_CONSTANT_2_BY,
+-      .state[3] = CHACHA_CONSTANT_TE_K,
+-};
+-
+ /*
+  * crng_init =  0 --> Uninitialized
+  *            1 --> Initialized
+@@ -325,9 +267,6 @@ static struct crng_state primary_crng =
+ static int crng_init = 0;
+ #define crng_ready() (likely(crng_init > 1))
+ static int crng_init_cnt = 0;
+-#define CRNG_INIT_CNT_THRESH (2 * CHACHA_KEY_SIZE)
+-static void extract_crng(u8 out[CHACHA_BLOCK_SIZE]);
+-static void crng_backtrack_protect(u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE], int used);
+ static void process_random_ready_list(void);
+ static void _get_random_bytes(void *buf, int nbytes);
+@@ -470,7 +409,30 @@ static void credit_entropy_bits(int nbit
+  *
+  *********************************************************************/
+-#define CRNG_RESEED_INTERVAL (300 * HZ)
++enum {
++      CRNG_RESEED_INTERVAL = 300 * HZ,
++      CRNG_INIT_CNT_THRESH = 2 * CHACHA_KEY_SIZE
++};
++
++static struct {
++      u8 key[CHACHA_KEY_SIZE] __aligned(__alignof__(long));
++      unsigned long birth;
++      unsigned long generation;
++      spinlock_t lock;
++} base_crng = {
++      .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(base_crng.lock)
++};
++
++struct crng {
++      u8 key[CHACHA_KEY_SIZE];
++      unsigned long generation;
++      local_lock_t lock;
++};
++
++static DEFINE_PER_CPU(struct crng, crngs) = {
++      .generation = ULONG_MAX,
++      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(crngs.lock),
++};
+ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(crng_init_wait);
+@@ -487,22 +449,22 @@ static size_t crng_fast_load(const u8 *c
+       u8 *p;
+       size_t ret = 0;
+-      if (!spin_trylock_irqsave(&primary_crng.lock, flags))
++      if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
+               return 0;
+       if (crng_init != 0) {
+-              spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
++              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+               return 0;
+       }
+-      p = (u8 *)&primary_crng.state[4];
++      p = base_crng.key;
+       while (len > 0 && crng_init_cnt < CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+-              p[crng_init_cnt % CHACHA_KEY_SIZE] ^= *cp;
++              p[crng_init_cnt % sizeof(base_crng.key)] ^= *cp;
+               cp++; crng_init_cnt++; len--; ret++;
+       }
+       if (crng_init_cnt >= CRNG_INIT_CNT_THRESH) {
+               invalidate_batched_entropy();
+               crng_init = 1;
+       }
+-      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
++      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+       if (crng_init == 1)
+               pr_notice("fast init done\n");
+       return ret;
+@@ -527,14 +489,14 @@ static int crng_slow_load(const u8 *cp,
+       unsigned long flags;
+       static u8 lfsr = 1;
+       u8 tmp;
+-      unsigned int i, max = CHACHA_KEY_SIZE;
++      unsigned int i, max = sizeof(base_crng.key);
+       const u8 *src_buf = cp;
+-      u8 *dest_buf = (u8 *)&primary_crng.state[4];
++      u8 *dest_buf = base_crng.key;
+-      if (!spin_trylock_irqsave(&primary_crng.lock, flags))
++      if (!spin_trylock_irqsave(&base_crng.lock, flags))
+               return 0;
+       if (crng_init != 0) {
+-              spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
++              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+               return 0;
+       }
+       if (len > max)
+@@ -545,38 +507,50 @@ static int crng_slow_load(const u8 *cp,
+               lfsr >>= 1;
+               if (tmp & 1)
+                       lfsr ^= 0xE1;
+-              tmp = dest_buf[i % CHACHA_KEY_SIZE];
+-              dest_buf[i % CHACHA_KEY_SIZE] ^= src_buf[i % len] ^ lfsr;
++              tmp = dest_buf[i % sizeof(base_crng.key)];
++              dest_buf[i % sizeof(base_crng.key)] ^= src_buf[i % len] ^ lfsr;
+               lfsr += (tmp << 3) | (tmp >> 5);
+       }
+-      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
++      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+       return 1;
+ }
+ static void crng_reseed(void)
+ {
+       unsigned long flags;
+-      int i, entropy_count;
+-      union {
+-              u8 block[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+-              u32 key[8];
+-      } buf;
++      int entropy_count;
++      unsigned long next_gen;
++      u8 key[CHACHA_KEY_SIZE];
++      /*
++       * First we make sure we have POOL_MIN_BITS of entropy in the pool,
++       * and then we drain all of it. Only then can we extract a new key.
++       */
+       do {
+               entropy_count = READ_ONCE(input_pool.entropy_count);
+               if (entropy_count < POOL_MIN_BITS)
+                       return;
+       } while (cmpxchg(&input_pool.entropy_count, entropy_count, 0) != entropy_count);
+-      extract_entropy(buf.key, sizeof(buf.key));
++      extract_entropy(key, sizeof(key));
+       wake_up_interruptible(&random_write_wait);
+       kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_OUT);
+-      spin_lock_irqsave(&primary_crng.lock, flags);
+-      for (i = 0; i < 8; i++)
+-              primary_crng.state[i + 4] ^= buf.key[i];
+-      memzero_explicit(&buf, sizeof(buf));
+-      WRITE_ONCE(primary_crng.init_time, jiffies);
+-      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
++      /*
++       * We copy the new key into the base_crng, overwriting the old one,
++       * and update the generation counter. We avoid hitting ULONG_MAX,
++       * because the per-cpu crngs are initialized to ULONG_MAX, so this
++       * forces new CPUs that come online to always initialize.
++       */
++      spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
++      memcpy(base_crng.key, key, sizeof(base_crng.key));
++      next_gen = base_crng.generation + 1;
++      if (next_gen == ULONG_MAX)
++              ++next_gen;
++      WRITE_ONCE(base_crng.generation, next_gen);
++      WRITE_ONCE(base_crng.birth, jiffies);
++      spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
++      memzero_explicit(key, sizeof(key));
++
+       if (crng_init < 2) {
+               invalidate_batched_entropy();
+               crng_init = 2;
+@@ -597,77 +571,143 @@ static void crng_reseed(void)
+       }
+ }
+-static void extract_crng(u8 out[CHACHA_BLOCK_SIZE])
++/*
++ * The general form here is based on a "fast key erasure RNG" from
++ * <https://blog.cr.yp.to/20170723-random.html>. It generates a ChaCha
++ * block using the provided key, and then immediately overwites that
++ * key with half the block. It returns the resultant ChaCha state to the
++ * user, along with the second half of the block containing 32 bytes of
++ * random data that may be used; random_data_len may not be greater than
++ * 32.
++ */
++static void crng_fast_key_erasure(u8 key[CHACHA_KEY_SIZE],
++                                u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS],
++                                u8 *random_data, size_t random_data_len)
+ {
+-      unsigned long flags, init_time;
++      u8 first_block[CHACHA_BLOCK_SIZE];
+-      if (crng_ready()) {
+-              init_time = READ_ONCE(primary_crng.init_time);
+-              if (time_after(jiffies, init_time + CRNG_RESEED_INTERVAL))
+-                      crng_reseed();
+-      }
+-      spin_lock_irqsave(&primary_crng.lock, flags);
+-      chacha20_block(&primary_crng.state[0], out);
+-      if (primary_crng.state[12] == 0)
+-              primary_crng.state[13]++;
+-      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
++      BUG_ON(random_data_len > 32);
++
++      chacha_init_consts(chacha_state);
++      memcpy(&chacha_state[4], key, CHACHA_KEY_SIZE);
++      memset(&chacha_state[12], 0, sizeof(u32) * 4);
++      chacha20_block(chacha_state, first_block);
++
++      memcpy(key, first_block, CHACHA_KEY_SIZE);
++      memcpy(random_data, first_block + CHACHA_KEY_SIZE, random_data_len);
++      memzero_explicit(first_block, sizeof(first_block));
+ }
+ /*
+- * Use the leftover bytes from the CRNG block output (if there is
+- * enough) to mutate the CRNG key to provide backtracking protection.
++ * This function returns a ChaCha state that you may use for generating
++ * random data. It also returns up to 32 bytes on its own of random data
++ * that may be used; random_data_len may not be greater than 32.
+  */
+-static void crng_backtrack_protect(u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE], int used)
++static void crng_make_state(u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS],
++                          u8 *random_data, size_t random_data_len)
+ {
+       unsigned long flags;
+-      u32 *s, *d;
+-      int i;
++      struct crng *crng;
++
++      BUG_ON(random_data_len > 32);
++
++      /*
++       * For the fast path, we check whether we're ready, unlocked first, and
++       * then re-check once locked later. In the case where we're really not
++       * ready, we do fast key erasure with the base_crng directly, because
++       * this is what crng_{fast,slow}_load mutate during early init.
++       */
++      if (unlikely(!crng_ready())) {
++              bool ready;
++
++              spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
++              ready = crng_ready();
++              if (!ready)
++                      crng_fast_key_erasure(base_crng.key, chacha_state,
++                                            random_data, random_data_len);
++              spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
++              if (!ready)
++                      return;
++      }
++
++      /*
++       * If the base_crng is more than 5 minutes old, we reseed, which
++       * in turn bumps the generation counter that we check below.
++       */
++      if (unlikely(time_after(jiffies, READ_ONCE(base_crng.birth) + CRNG_RESEED_INTERVAL)))
++              crng_reseed();
++
++      local_lock_irqsave(&crngs.lock, flags);
++      crng = raw_cpu_ptr(&crngs);
++
++      /*
++       * If our per-cpu crng is older than the base_crng, then it means
++       * somebody reseeded the base_crng. In that case, we do fast key
++       * erasure on the base_crng, and use its output as the new key
++       * for our per-cpu crng. This brings us up to date with base_crng.
++       */
++      if (unlikely(crng->generation != READ_ONCE(base_crng.generation))) {
++              spin_lock(&base_crng.lock);
++              crng_fast_key_erasure(base_crng.key, chacha_state,
++                                    crng->key, sizeof(crng->key));
++              crng->generation = base_crng.generation;
++              spin_unlock(&base_crng.lock);
++      }
++
++      /*
++       * Finally, when we've made it this far, our per-cpu crng has an up
++       * to date key, and we can do fast key erasure with it to produce
++       * some random data and a ChaCha state for the caller. All other
++       * branches of this function are "unlikely", so most of the time we
++       * should wind up here immediately.
++       */
++      crng_fast_key_erasure(crng->key, chacha_state, random_data, random_data_len);
++      local_unlock_irqrestore(&crngs.lock, flags);
++}
++
++static ssize_t get_random_bytes_user(void __user *buf, size_t nbytes)
++{
++      bool large_request = nbytes > 256;
++      ssize_t ret = 0, len;
++      u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
++      u8 output[CHACHA_BLOCK_SIZE];
++
++      if (!nbytes)
++              return 0;
+-      used = round_up(used, sizeof(u32));
+-      if (used + CHACHA_KEY_SIZE > CHACHA_BLOCK_SIZE) {
+-              extract_crng(tmp);
+-              used = 0;
+-      }
+-      spin_lock_irqsave(&primary_crng.lock, flags);
+-      s = (u32 *)&tmp[used];
+-      d = &primary_crng.state[4];
+-      for (i = 0; i < 8; i++)
+-              *d++ ^= *s++;
+-      spin_unlock_irqrestore(&primary_crng.lock, flags);
+-}
+-
+-static ssize_t extract_crng_user(void __user *buf, size_t nbytes)
+-{
+-      ssize_t ret = 0, i = CHACHA_BLOCK_SIZE;
+-      u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE] __aligned(4);
+-      int large_request = (nbytes > 256);
++      len = min_t(ssize_t, 32, nbytes);
++      crng_make_state(chacha_state, output, len);
++
++      if (copy_to_user(buf, output, len))
++              return -EFAULT;
++      nbytes -= len;
++      buf += len;
++      ret += len;
+       while (nbytes) {
+               if (large_request && need_resched()) {
+-                      if (signal_pending(current)) {
+-                              if (ret == 0)
+-                                      ret = -ERESTARTSYS;
++                      if (signal_pending(current))
+                               break;
+-                      }
+                       schedule();
+               }
+-              extract_crng(tmp);
+-              i = min_t(int, nbytes, CHACHA_BLOCK_SIZE);
+-              if (copy_to_user(buf, tmp, i)) {
++              chacha20_block(chacha_state, output);
++              if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
++                      ++chacha_state[13];
++
++              len = min_t(ssize_t, nbytes, CHACHA_BLOCK_SIZE);
++              if (copy_to_user(buf, output, len)) {
+                       ret = -EFAULT;
+                       break;
+               }
+-              nbytes -= i;
+-              buf += i;
+-              ret += i;
++              nbytes -= len;
++              buf += len;
++              ret += len;
+       }
+-      crng_backtrack_protect(tmp, i);
+-
+-      /* Wipe data just written to memory */
+-      memzero_explicit(tmp, sizeof(tmp));
++      memzero_explicit(chacha_state, sizeof(chacha_state));
++      memzero_explicit(output, sizeof(output));
+       return ret;
+ }
+@@ -976,23 +1016,36 @@ static void _warn_unseeded_randomness(co
+  */
+ static void _get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
+ {
+-      u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE] __aligned(4);
++      u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
++      u8 tmp[CHACHA_BLOCK_SIZE];
++      ssize_t len;
+       trace_get_random_bytes(nbytes, _RET_IP_);
+-      while (nbytes >= CHACHA_BLOCK_SIZE) {
+-              extract_crng(buf);
+-              buf += CHACHA_BLOCK_SIZE;
++      if (!nbytes)
++              return;
++
++      len = min_t(ssize_t, 32, nbytes);
++      crng_make_state(chacha_state, buf, len);
++      nbytes -= len;
++      buf += len;
++
++      while (nbytes) {
++              if (nbytes < CHACHA_BLOCK_SIZE) {
++                      chacha20_block(chacha_state, tmp);
++                      memcpy(buf, tmp, nbytes);
++                      memzero_explicit(tmp, sizeof(tmp));
++                      break;
++              }
++
++              chacha20_block(chacha_state, buf);
++              if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
++                      ++chacha_state[13];
+               nbytes -= CHACHA_BLOCK_SIZE;
++              buf += CHACHA_BLOCK_SIZE;
+       }
+-      if (nbytes > 0) {
+-              extract_crng(tmp);
+-              memcpy(buf, tmp, nbytes);
+-              crng_backtrack_protect(tmp, nbytes);
+-      } else
+-              crng_backtrack_protect(tmp, CHACHA_BLOCK_SIZE);
+-      memzero_explicit(tmp, sizeof(tmp));
++      memzero_explicit(chacha_state, sizeof(chacha_state));
+ }
+ void get_random_bytes(void *buf, int nbytes)
+@@ -1223,13 +1276,12 @@ int __init rand_initialize(void)
+       mix_pool_bytes(&now, sizeof(now));
+       mix_pool_bytes(utsname(), sizeof(*(utsname())));
+-      extract_entropy(&primary_crng.state[4], sizeof(u32) * 12);
++      extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+       if (arch_init && trust_cpu && crng_init < 2) {
+               invalidate_batched_entropy();
+               crng_init = 2;
+               pr_notice("crng init done (trusting CPU's manufacturer)\n");
+       }
+-      primary_crng.init_time = jiffies - CRNG_RESEED_INTERVAL - 1;
+       if (ratelimit_disable) {
+               urandom_warning.interval = 0;
+@@ -1261,7 +1313,7 @@ static ssize_t urandom_read_nowarn(struc
+       int ret;
+       nbytes = min_t(size_t, nbytes, INT_MAX >> 6);
+-      ret = extract_crng_user(buf, nbytes);
++      ret = get_random_bytes_user(buf, nbytes);
+       trace_urandom_read(8 * nbytes, 0, input_pool.entropy_count);
+       return ret;
+ }
+@@ -1577,8 +1629,15 @@ static atomic_t batch_generation = ATOMI
+ struct batched_entropy {
+       union {
+-              u64 entropy_u64[CHACHA_BLOCK_SIZE / sizeof(u64)];
+-              u32 entropy_u32[CHACHA_BLOCK_SIZE / sizeof(u32)];
++              /*
++               * We make this 1.5x a ChaCha block, so that we get the
++               * remaining 32 bytes from fast key erasure, plus one full
++               * block from the detached ChaCha state. We can increase
++               * the size of this later if needed so long as we keep the
++               * formula of (integer_blocks + 0.5) * CHACHA_BLOCK_SIZE.
++               */
++              u64 entropy_u64[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(u64))];
++              u32 entropy_u32[CHACHA_BLOCK_SIZE * 3 / (2 * sizeof(u32))];
+       };
+       local_lock_t lock;
+       unsigned int position;
+@@ -1587,14 +1646,13 @@ struct batched_entropy {
+ /*
+  * Get a random word for internal kernel use only. The quality of the random
+- * number is good as /dev/urandom, but there is no backtrack protection, with
+- * the goal of being quite fast and not depleting entropy. In order to ensure
+- * that the randomness provided by this function is okay, the function
+- * wait_for_random_bytes() should be called and return 0 at least once at any
+- * point prior.
++ * number is good as /dev/urandom. In order to ensure that the randomness
++ * provided by this function is okay, the function wait_for_random_bytes()
++ * should be called and return 0 at least once at any point prior.
+  */
+ static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u64) = {
+-      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u64.lock)
++      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u64.lock),
++      .position = UINT_MAX
+ };
+ u64 get_random_u64(void)
+@@ -1611,21 +1669,24 @@ u64 get_random_u64(void)
+       batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u64);
+       next_gen = atomic_read(&batch_generation);
+-      if (batch->position % ARRAY_SIZE(batch->entropy_u64) == 0 ||
++      if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u64) ||
+           next_gen != batch->generation) {
+-              extract_crng((u8 *)batch->entropy_u64);
++              _get_random_bytes(batch->entropy_u64, sizeof(batch->entropy_u64));
+               batch->position = 0;
+               batch->generation = next_gen;
+       }
+-      ret = batch->entropy_u64[batch->position++];
++      ret = batch->entropy_u64[batch->position];
++      batch->entropy_u64[batch->position] = 0;
++      ++batch->position;
+       local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u64.lock, flags);
+       return ret;
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(get_random_u64);
+ static DEFINE_PER_CPU(struct batched_entropy, batched_entropy_u32) = {
+-      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u32.lock)
++      .lock = INIT_LOCAL_LOCK(batched_entropy_u32.lock),
++      .position = UINT_MAX
+ };
+ u32 get_random_u32(void)
+@@ -1642,14 +1703,16 @@ u32 get_random_u32(void)
+       batch = raw_cpu_ptr(&batched_entropy_u32);
+       next_gen = atomic_read(&batch_generation);
+-      if (batch->position % ARRAY_SIZE(batch->entropy_u32) == 0 ||
++      if (batch->position >= ARRAY_SIZE(batch->entropy_u32) ||
+           next_gen != batch->generation) {
+-              extract_crng((u8 *)batch->entropy_u32);
++              _get_random_bytes(batch->entropy_u32, sizeof(batch->entropy_u32));
+               batch->position = 0;
+               batch->generation = next_gen;
+       }
+-      ret = batch->entropy_u32[batch->position++];
++      ret = batch->entropy_u32[batch->position];
++      batch->entropy_u32[batch->position] = 0;
++      ++batch->position;
+       local_unlock_irqrestore(&batched_entropy_u32.lock, flags);
+       return ret;
+ }
diff --git a/queue-5.17/random-use-siphash-as-interrupt-entropy-accumulator.patch b/queue-5.17/random-use-siphash-as-interrupt-entropy-accumulator.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6c7cf9c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,279 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 11 Feb 2022 14:58:44 +0100
+Subject: random: use SipHash as interrupt entropy accumulator
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit f5eab0e2db4f881fb2b62b3fdad5b9be673dd7ae upstream.
+
+The current fast_mix() function is a piece of classic mailing list
+crypto, where it just sort of sprung up by an anonymous author without a
+lot of real analysis of what precisely it was accomplishing. As an ARX
+permutation alone, there are some easily searchable differential trails
+in it, and as a means of preventing malicious interrupts, it completely
+fails, since it xors new data into the entire state every time. It can't
+really be analyzed as a random permutation, because it clearly isn't,
+and it can't be analyzed as an interesting linear algebraic structure
+either, because it's also not that. There really is very little one can
+say about it in terms of entropy accumulation. It might diffuse bits,
+some of the time, maybe, we hope, I guess. But for the most part, it
+fails to accomplish anything concrete.
+
+As a reminder, the simple goal of add_interrupt_randomness() is to
+simply accumulate entropy until ~64 interrupts have elapsed, and then
+dump it into the main input pool, which uses a cryptographic hash.
+
+It would be nice to have something cryptographically strong in the
+interrupt handler itself, in case a malicious interrupt compromises a
+per-cpu fast pool within the 64 interrupts / 1 second window, and then
+inside of that same window somehow can control its return address and
+cycle counter, even if that's a bit far fetched. However, with a very
+CPU-limited budget, actually doing that remains an active research
+project (and perhaps there'll be something useful for Linux to come out
+of it). And while the abundance of caution would be nice, this isn't
+*currently* the security model, and we don't yet have a fast enough
+solution to make it our security model. Plus there's not exactly a
+pressing need to do that. (And for the avoidance of doubt, the actual
+cluster of 64 accumulated interrupts still gets dumped into our
+cryptographically secure input pool.)
+
+So, for now we are going to stick with the existing interrupt security
+model, which assumes that each cluster of 64 interrupt data samples is
+mostly non-malicious and not colluding with an infoleaker. With this as
+our goal, we have a few more choices, simply aiming to accumulate
+entropy, while discarding the least amount of it.
+
+We know from <https://eprint.iacr.org/2019/198> that random oracles,
+instantiated as computational hash functions, make good entropy
+accumulators and extractors, which is the justification for using
+BLAKE2s in the main input pool. As mentioned, we don't have that luxury
+here, but we also don't have the same security model requirements,
+because we're assuming that there aren't malicious inputs. A
+pseudorandom function instance can approximately behave like a random
+oracle, provided that the key is uniformly random. But since we're not
+concerned with malicious inputs, we can pick a fixed key, which is not
+secret, knowing that "nature" won't interact with a sufficiently chosen
+fixed key by accident. So we pick a PRF with a fixed initial key, and
+accumulate into it continuously, dumping the result every 64 interrupts
+into our cryptographically secure input pool.
+
+For this, we make use of SipHash-1-x on 64-bit and HalfSipHash-1-x on
+32-bit, which are already in use in the kernel's hsiphash family of
+functions and achieve the same performance as the function they replace.
+It would be nice to do two rounds, but we don't exactly have the CPU
+budget handy for that, and one round alone is already sufficient.
+
+As mentioned, we start with a fixed initial key (zeros is fine), and
+allow SipHash's symmetry breaking constants to turn that into a useful
+starting point. Also, since we're dumping the result (or half of it on
+64-bit so as to tax our hash function the same amount on all platforms)
+into the cryptographically secure input pool, there's no point in
+finalizing SipHash's output, since it'll wind up being finalized by
+something much stronger. This means that all we need to do is use the
+ordinary round function word-by-word, as normal SipHash does.
+Simplified, the flow is as follows:
+
+Initialize:
+
+    siphash_state_t state;
+    siphash_init(&state, key={0, 0, 0, 0});
+
+Update (accumulate) on interrupt:
+
+    siphash_update(&state, interrupt_data_and_timing);
+
+Dump into input pool after 64 interrupts:
+
+    blake2s_update(&input_pool, &state, sizeof(state) / 2);
+
+The result of all of this is that the security model is unchanged from
+before -- we assume non-malicious inputs -- yet we now implement that
+model with a stronger argument. I would like to emphasize, again, that
+the purpose of this commit is to improve the existing design, by making
+it analyzable, without changing any fundamental assumptions. There may
+well be value down the road in changing up the existing design, using
+something cryptographically strong, or simply using a ring buffer of
+samples rather than having a fast_mix() at all, or changing which and
+how much data we collect each interrupt so that we can use something
+linear, or a variety of other ideas. This commit does not invalidate the
+potential for those in the future.
+
+For example, in the future, if we're able to characterize the data we're
+collecting on each interrupt, we may be able to inch toward information
+theoretic accumulators. <https://eprint.iacr.org/2021/523> shows that `s
+= ror32(s, 7) ^ x` and `s = ror64(s, 19) ^ x` make very good
+accumulators for 2-monotone distributions, which would apply to
+timestamp counters, like random_get_entropy() or jiffies, but would not
+apply to our current combination of the two values, or to the various
+function addresses and register values we mix in. Alternatively,
+<https://eprint.iacr.org/2021/1002> shows that max-period linear
+functions with no non-trivial invariant subspace make good extractors,
+used in the form `s = f(s) ^ x`. However, this only works if the input
+data is both identical and independent, and obviously a collection of
+address values and counters fails; so it goes with theoretical papers.
+Future directions here may involve trying to characterize more precisely
+what we actually need to collect in the interrupt handler, and building
+something specific around that.
+
+However, as mentioned, the morass of data we're gathering at the
+interrupt handler presently defies characterization, and so we use
+SipHash for now, which works well and performs well.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+Reviewed-by: Jean-Philippe Aumasson <jeanphilippe.aumasson@gmail.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   94 +++++++++++++++++++++++++++++---------------------
+ 1 file changed, 55 insertions(+), 39 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1145,48 +1145,51 @@ void add_bootloader_randomness(const voi
+ EXPORT_SYMBOL_GPL(add_bootloader_randomness);
+ struct fast_pool {
+-      union {
+-              u32 pool32[4];
+-              u64 pool64[2];
+-      };
+       struct work_struct mix;
++      unsigned long pool[4];
+       unsigned long last;
+       unsigned int count;
+       u16 reg_idx;
+ };
++static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool, irq_randomness) = {
++#ifdef CONFIG_64BIT
++      /* SipHash constants */
++      .pool = { 0x736f6d6570736575UL, 0x646f72616e646f6dUL,
++                0x6c7967656e657261UL, 0x7465646279746573UL }
++#else
++      /* HalfSipHash constants */
++      .pool = { 0, 0, 0x6c796765U, 0x74656462U }
++#endif
++};
++
+ /*
+- * This is a fast mixing routine used by the interrupt randomness
+- * collector. It's hardcoded for an 128 bit pool and assumes that any
+- * locks that might be needed are taken by the caller.
++ * This is [Half]SipHash-1-x, starting from an empty key. Because
++ * the key is fixed, it assumes that its inputs are non-malicious,
++ * and therefore this has no security on its own. s represents the
++ * 128 or 256-bit SipHash state, while v represents a 128-bit input.
+  */
+-static void fast_mix(u32 pool[4])
++static void fast_mix(unsigned long s[4], const unsigned long *v)
+ {
+-      u32 a = pool[0],        b = pool[1];
+-      u32 c = pool[2],        d = pool[3];
+-
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
+-
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
+-
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 6);        d = rol32(d, 27);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
+-
+-      a += b;                 c += d;
+-      b = rol32(b, 16);       d = rol32(d, 14);
+-      d ^= a;                 b ^= c;
++      size_t i;
+-      pool[0] = a;  pool[1] = b;
+-      pool[2] = c;  pool[3] = d;
++      for (i = 0; i < 16 / sizeof(long); ++i) {
++              s[3] ^= v[i];
++#ifdef CONFIG_64BIT
++              s[0] += s[1]; s[1] = rol64(s[1], 13); s[1] ^= s[0]; s[0] = rol64(s[0], 32);
++              s[2] += s[3]; s[3] = rol64(s[3], 16); s[3] ^= s[2];
++              s[0] += s[3]; s[3] = rol64(s[3], 21); s[3] ^= s[0];
++              s[2] += s[1]; s[1] = rol64(s[1], 17); s[1] ^= s[2]; s[2] = rol64(s[2], 32);
++#else
++              s[0] += s[1]; s[1] = rol32(s[1],  5); s[1] ^= s[0]; s[0] = rol32(s[0], 16);
++              s[2] += s[3]; s[3] = rol32(s[3],  8); s[3] ^= s[2];
++              s[0] += s[3]; s[3] = rol32(s[3],  7); s[3] ^= s[0];
++              s[2] += s[1]; s[1] = rol32(s[1], 13); s[1] ^= s[2]; s[2] = rol32(s[2], 16);
++#endif
++              s[0] ^= v[i];
++      }
+ }
+-static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool, irq_randomness);
+-
+ #ifdef CONFIG_SMP
+ /*
+  * This function is called when the CPU has just come online, with
+@@ -1228,7 +1231,15 @@ static unsigned long get_reg(struct fast
+ static void mix_interrupt_randomness(struct work_struct *work)
+ {
+       struct fast_pool *fast_pool = container_of(work, struct fast_pool, mix);
+-      u32 pool[4];
++      /*
++       * The size of the copied stack pool is explicitly 16 bytes so that we
++       * tax mix_pool_byte()'s compression function the same amount on all
++       * platforms. This means on 64-bit we copy half the pool into this,
++       * while on 32-bit we copy all of it. The entropy is supposed to be
++       * sufficiently dispersed between bits that in the sponge-like
++       * half case, on average we don't wind up "losing" some.
++       */
++      u8 pool[16];
+       /* Check to see if we're running on the wrong CPU due to hotplug. */
+       local_irq_disable();
+@@ -1241,7 +1252,7 @@ static void mix_interrupt_randomness(str
+        * Copy the pool to the stack so that the mixer always has a
+        * consistent view, before we reenable irqs again.
+        */
+-      memcpy(pool, fast_pool->pool32, sizeof(pool));
++      memcpy(pool, fast_pool->pool, sizeof(pool));
+       fast_pool->count = 0;
+       fast_pool->last = jiffies;
+       local_irq_enable();
+@@ -1265,25 +1276,30 @@ void add_interrupt_randomness(int irq)
+       struct fast_pool *fast_pool = this_cpu_ptr(&irq_randomness);
+       struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
+       unsigned int new_count;
++      union {
++              u32 u32[4];
++              u64 u64[2];
++              unsigned long longs[16 / sizeof(long)];
++      } irq_data;
+       if (cycles == 0)
+               cycles = get_reg(fast_pool, regs);
+       if (sizeof(cycles) == 8)
+-              fast_pool->pool64[0] ^= cycles ^ rol64(now, 32) ^ irq;
++              irq_data.u64[0] = cycles ^ rol64(now, 32) ^ irq;
+       else {
+-              fast_pool->pool32[0] ^= cycles ^ irq;
+-              fast_pool->pool32[1] ^= now;
++              irq_data.u32[0] = cycles ^ irq;
++              irq_data.u32[1] = now;
+       }
+       if (sizeof(unsigned long) == 8)
+-              fast_pool->pool64[1] ^= regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
++              irq_data.u64[1] = regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
+       else {
+-              fast_pool->pool32[2] ^= regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
+-              fast_pool->pool32[3] ^= get_reg(fast_pool, regs);
++              irq_data.u32[2] = regs ? instruction_pointer(regs) : _RET_IP_;
++              irq_data.u32[3] = get_reg(fast_pool, regs);
+       }
+-      fast_mix(fast_pool->pool32);
++      fast_mix(fast_pool->pool, irq_data.longs);
+       new_count = ++fast_pool->count;
+       if (new_count & MIX_INFLIGHT)
diff --git a/queue-5.17/random-use-static-branch-for-crng_ready.patch b/queue-5.17/random-use-static-branch-for-crng_ready.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bf5d271
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,97 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Tue, 3 May 2022 15:30:45 +0200
+Subject: random: use static branch for crng_ready()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit f5bda35fba615ace70a656d4700423fa6c9bebee upstream.
+
+Since crng_ready() is only false briefly during initialization and then
+forever after becomes true, we don't need to evaluate it after, making
+it a prime candidate for a static branch.
+
+One complication, however, is that it changes state in a particular call
+to credit_init_bits(), which might be made from atomic context, which
+means we must kick off a workqueue to change the static key. Further
+complicating things, credit_init_bits() may be called sufficiently early
+on in system initialization such that system_wq is NULL.
+
+Fortunately, there exists the nice function execute_in_process_context(),
+which will immediately execute the function if !in_interrupt(), and
+otherwise defer it to a workqueue. During early init, before workqueues
+are available, in_interrupt() is always false, because interrupts
+haven't even been enabled yet, which means the function in that case
+executes immediately. Later on, after workqueues are available,
+in_interrupt() might be true, but in that case, the work is queued in
+system_wq and all goes well.
+
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Cc: Sultan Alsawaf <sultan@kerneltoast.com>
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   16 ++++++++++++----
+ 1 file changed, 12 insertions(+), 4 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -77,8 +77,9 @@ static enum {
+       CRNG_EMPTY = 0, /* Little to no entropy collected */
+       CRNG_EARLY = 1, /* At least POOL_EARLY_BITS collected */
+       CRNG_READY = 2  /* Fully initialized with POOL_READY_BITS collected */
+-} crng_init = CRNG_EMPTY;
+-#define crng_ready() (likely(crng_init >= CRNG_READY))
++} crng_init __read_mostly = CRNG_EMPTY;
++static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(crng_is_ready);
++#define crng_ready() (static_branch_likely(&crng_is_ready) || crng_init >= CRNG_READY)
+ /* Various types of waiters for crng_init->CRNG_READY transition. */
+ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(crng_init_wait);
+ static struct fasync_struct *fasync;
+@@ -108,6 +109,11 @@ bool rng_is_initialized(void)
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(rng_is_initialized);
++static void crng_set_ready(struct work_struct *work)
++{
++      static_branch_enable(&crng_is_ready);
++}
++
+ /* Used by wait_for_random_bytes(), and considered an entropy collector, below. */
+ static void try_to_generate_entropy(void);
+@@ -267,7 +273,7 @@ static void crng_reseed(void)
+               ++next_gen;
+       WRITE_ONCE(base_crng.generation, next_gen);
+       WRITE_ONCE(base_crng.birth, jiffies);
+-      if (!crng_ready())
++      if (!static_branch_likely(&crng_is_ready))
+               crng_init = CRNG_READY;
+       spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+       memzero_explicit(key, sizeof(key));
+@@ -785,6 +791,7 @@ static void extract_entropy(void *buf, s
+ static void credit_init_bits(size_t nbits)
+ {
++      static struct execute_work set_ready;
+       unsigned int new, orig, add;
+       unsigned long flags;
+@@ -800,6 +807,7 @@ static void credit_init_bits(size_t nbit
+       if (orig < POOL_READY_BITS && new >= POOL_READY_BITS) {
+               crng_reseed(); /* Sets crng_init to CRNG_READY under base_crng.lock. */
++              execute_in_process_context(crng_set_ready, &set_ready);
+               process_random_ready_list();
+               wake_up_interruptible(&crng_init_wait);
+               kill_fasync(&fasync, SIGIO, POLL_IN);
+@@ -1309,7 +1317,7 @@ SYSCALL_DEFINE3(getrandom, char __user *
+       if (count > INT_MAX)
+               count = INT_MAX;
+-      if (!(flags & GRND_INSECURE) && !crng_ready()) {
++      if (!crng_ready() && !(flags & GRND_INSECURE)) {
+               int ret;
+               if (flags & GRND_NONBLOCK)
diff --git a/queue-5.17/random-use-symbolic-constants-for-crng_init-states.patch b/queue-5.17/random-use-symbolic-constants-for-crng_init-states.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d1b6647
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,125 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sun, 8 May 2022 13:20:30 +0200
+Subject: random: use symbolic constants for crng_init states
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit e3d2c5e79a999aa4e7d6f0127e16d3da5a4ff70d upstream.
+
+crng_init represents a state machine, with three states, and various
+rules for transitions. For the longest time, we've been managing these
+with "0", "1", and "2", and expecting people to figure it out. To make
+the code more obvious, replace these with proper enum values
+representing the transition, and then redocument what each of these
+states mean.
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Cc: Joe Perches <joe@perches.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   38 +++++++++++++++++++-------------------
+ 1 file changed, 19 insertions(+), 19 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -70,16 +70,16 @@
+  *********************************************************************/
+ /*
+- * crng_init =  0 --> Uninitialized
+- *            1 --> Initialized
+- *            2 --> Initialized from input_pool
+- *
+  * crng_init is protected by base_crng->lock, and only increases
+- * its value (from 0->1->2).
++ * its value (from empty->early->ready).
+  */
+-static int crng_init = 0;
+-#define crng_ready() (likely(crng_init > 1))
+-/* Various types of waiters for crng_init->2 transition. */
++static enum {
++      CRNG_EMPTY = 0, /* Little to no entropy collected */
++      CRNG_EARLY = 1, /* At least POOL_EARLY_BITS collected */
++      CRNG_READY = 2  /* Fully initialized with POOL_READY_BITS collected */
++} crng_init = CRNG_EMPTY;
++#define crng_ready() (likely(crng_init >= CRNG_READY))
++/* Various types of waiters for crng_init->CRNG_READY transition. */
+ static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(crng_init_wait);
+ static struct fasync_struct *fasync;
+ static DEFINE_SPINLOCK(random_ready_chain_lock);
+@@ -282,7 +282,7 @@ static void crng_reseed(void)
+       WRITE_ONCE(base_crng.generation, next_gen);
+       WRITE_ONCE(base_crng.birth, jiffies);
+       if (!crng_ready()) {
+-              crng_init = 2;
++              crng_init = CRNG_READY;
+               finalize_init = true;
+       }
+       spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+@@ -376,7 +376,7 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+        * For the fast path, we check whether we're ready, unlocked first, and
+        * then re-check once locked later. In the case where we're really not
+        * ready, we do fast key erasure with the base_crng directly, extracting
+-       * when crng_init==0.
++       * when crng_init is CRNG_EMPTY.
+        */
+       if (!crng_ready()) {
+               bool ready;
+@@ -384,7 +384,7 @@ static void crng_make_state(u32 chacha_s
+               spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+               ready = crng_ready();
+               if (!ready) {
+-                      if (crng_init == 0)
++                      if (crng_init == CRNG_EMPTY)
+                               extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+                       crng_fast_key_erasure(base_crng.key, chacha_state,
+                                             random_data, random_data_len);
+@@ -738,8 +738,8 @@ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes_arch);
+ enum {
+       POOL_BITS = BLAKE2S_HASH_SIZE * 8,
+-      POOL_INIT_BITS = POOL_BITS, /* No point in settling for less. */
+-      POOL_FAST_INIT_BITS = POOL_INIT_BITS / 2
++      POOL_READY_BITS = POOL_BITS, /* When crng_init->CRNG_READY */
++      POOL_EARLY_BITS = POOL_READY_BITS / 2 /* When crng_init->CRNG_EARLY */
+ };
+ static struct {
+@@ -834,13 +834,13 @@ static void credit_init_bits(size_t nbit
+               init_bits = min_t(unsigned int, POOL_BITS, orig + add);
+       } while (cmpxchg(&input_pool.init_bits, orig, init_bits) != orig);
+-      if (!crng_ready() && init_bits >= POOL_INIT_BITS)
++      if (!crng_ready() && init_bits >= POOL_READY_BITS)
+               crng_reseed();
+-      else if (unlikely(crng_init == 0 && init_bits >= POOL_FAST_INIT_BITS)) {
++      else if (unlikely(crng_init == CRNG_EMPTY && init_bits >= POOL_EARLY_BITS)) {
+               spin_lock_irqsave(&base_crng.lock, flags);
+-              if (crng_init == 0) {
++              if (crng_init == CRNG_EMPTY) {
+                       extract_entropy(base_crng.key, sizeof(base_crng.key));
+-                      crng_init = 1;
++                      crng_init = CRNG_EARLY;
+               }
+               spin_unlock_irqrestore(&base_crng.lock, flags);
+       }
+@@ -1515,7 +1515,7 @@ const struct file_operations urandom_fop
+  *
+  * - write_wakeup_threshold - the amount of entropy in the input pool
+  *   below which write polls to /dev/random will unblock, requesting
+- *   more entropy, tied to the POOL_INIT_BITS constant. It is writable
++ *   more entropy, tied to the POOL_READY_BITS constant. It is writable
+  *   to avoid breaking old userspaces, but writing to it does not
+  *   change any behavior of the RNG.
+  *
+@@ -1530,7 +1530,7 @@ const struct file_operations urandom_fop
+ #include <linux/sysctl.h>
+ static int sysctl_random_min_urandom_seed = CRNG_RESEED_INTERVAL / HZ;
+-static int sysctl_random_write_wakeup_bits = POOL_INIT_BITS;
++static int sysctl_random_write_wakeup_bits = POOL_READY_BITS;
+ static int sysctl_poolsize = POOL_BITS;
+ static u8 sysctl_bootid[UUID_SIZE];
diff --git a/queue-5.17/random-wire-up-fops-splice_-read-write-_iter.patch b/queue-5.17/random-wire-up-fops-splice_-read-write-_iter.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fb66272
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,45 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:11 PM CEST 2022
+From: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
+Date: Thu, 19 May 2022 17:31:37 -0600
+Subject: random: wire up fops->splice_{read,write}_iter()
+
+From: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
+
+commit 79025e727a846be6fd215ae9cdb654368ac3f9a6 upstream.
+
+Now that random/urandom is using {read,write}_iter, we can wire it up to
+using the generic splice handlers.
+
+Fixes: 36e2c7421f02 ("fs: don't allow splice read/write without explicit ops")
+Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
+[Jason: added the splice_write path. Note that sendfile() and such still
+ does not work for read, though it does for write, because of a file
+ type restriction in splice_direct_to_actor(), which I'll address
+ separately.]
+Cc: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |    4 ++++
+ 1 file changed, 4 insertions(+)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1384,6 +1384,8 @@ const struct file_operations random_fops
+       .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
+       .fasync = random_fasync,
+       .llseek = noop_llseek,
++      .splice_read = generic_file_splice_read,
++      .splice_write = iter_file_splice_write,
+ };
+ const struct file_operations urandom_fops = {
+@@ -1393,6 +1395,8 @@ const struct file_operations urandom_fop
+       .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
+       .fasync = random_fasync,
+       .llseek = noop_llseek,
++      .splice_read = generic_file_splice_read,
++      .splice_write = iter_file_splice_write,
+ };
diff --git a/queue-5.17/random-zero-buffer-after-reading-entropy-from-userspace.patch b/queue-5.17/random-zero-buffer-after-reading-entropy-from-userspace.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2fb5b8e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,51 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Wed, 9 Feb 2022 18:42:13 +0100
+Subject: random: zero buffer after reading entropy from userspace
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 7b5164fb1279bf0251371848e40bae646b59b3a8 upstream.
+
+This buffer may contain entropic data that shouldn't stick around longer
+than needed, so zero out the temporary buffer at the end of write_pool().
+
+Reviewed-by: Dominik Brodowski <linux@dominikbrodowski.net>
+Reviewed-by: Jann Horn <jannh@google.com>
+Reviewed-by: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   11 ++++++++---
+ 1 file changed, 8 insertions(+), 3 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -1336,19 +1336,24 @@ static __poll_t random_poll(struct file
+ static int write_pool(const char __user *ubuf, size_t count)
+ {
+       size_t len;
++      int ret = 0;
+       u8 block[BLAKE2S_BLOCK_SIZE];
+       while (count) {
+               len = min(count, sizeof(block));
+-              if (copy_from_user(block, ubuf, len))
+-                      return -EFAULT;
++              if (copy_from_user(block, ubuf, len)) {
++                      ret = -EFAULT;
++                      goto out;
++              }
+               count -= len;
+               ubuf += len;
+               mix_pool_bytes(block, len);
+               cond_resched();
+       }
+-      return 0;
++out:
++      memzero_explicit(block, sizeof(block));
++      return ret;
+ }
+ static ssize_t random_write(struct file *file, const char __user *buffer,
diff --git a/queue-5.17/random.patch b/queue-5.17/random.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9c362db
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,109 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Wed, 6 Apr 2022 02:36:16 +0200
+Subject:random
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit e3c1c4fd9e6d14059ed93ebfe15e1c57793b1a05 upstream.
+
+In 1448769c9cdb ("random: check for signal_pending() outside of
+need_resched() check"), Jann pointed out that we previously were only
+checking the TIF_NOTIFY_SIGNAL and TIF_SIGPENDING flags if the process
+had TIF_NEED_RESCHED set, which meant in practice, super long reads to
+/dev/[u]random would delay signal handling by a long time. I tried this
+using the below program, and indeed I wasn't able to interrupt a
+/dev/urandom read until after several megabytes had been read. The bug
+he fixed has always been there, and so code that reads from /dev/urandom
+without checking the return value of read() has mostly worked for a long
+time, for most sizes, not just for <= 256.
+
+Maybe it makes sense to keep that code working. The reason it was so
+small prior, ignoring the fact that it didn't work anyway, was likely
+because /dev/random used to block, and that could happen for pretty
+large lengths of time while entropy was gathered. But now, it's just a
+chacha20 call, which is extremely fast and is just operating on pure
+data, without having to wait for some external event. In that sense,
+/dev/[u]random is a lot more like /dev/zero.
+
+Taking a page out of /dev/zero's read_zero() function, it always returns
+at least one chunk, and then checks for signals after each chunk. Chunk
+sizes there are of length PAGE_SIZE. Let's just copy the same thing for
+/dev/[u]random, and check for signals and cond_resched() for every
+PAGE_SIZE amount of data. This makes the behavior more consistent with
+expectations, and should mitigate the impact of Jann's fix for the
+age-old signal check bug.
+
+---- test program ----
+
+  #include <unistd.h>
+  #include <signal.h>
+  #include <stdio.h>
+  #include <sys/random.h>
+
+  static unsigned char x[~0U];
+
+  static void handle(int) { }
+
+  int main(int argc, char *argv[])
+  {
+    pid_t pid = getpid(), child;
+    signal(SIGUSR1, handle);
+    if (!(child = fork())) {
+      for (;;)
+        kill(pid, SIGUSR1);
+    }
+    pause();
+    printf("interrupted after reading %zd bytes\n", getrandom(x, sizeof(x), 0));
+    kill(child, SIGTERM);
+    return 0;
+  }
+
+Cc: Jann Horn <jannh@google.com>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c |   17 +++++++----------
+ 1 file changed, 7 insertions(+), 10 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -523,7 +523,6 @@ EXPORT_SYMBOL(get_random_bytes);
+ static ssize_t get_random_bytes_user(void __user *buf, size_t nbytes)
+ {
+-      bool large_request = nbytes > 256;
+       ssize_t ret = 0;
+       size_t len;
+       u32 chacha_state[CHACHA_STATE_WORDS];
+@@ -549,15 +548,6 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+       }
+       do {
+-              if (large_request) {
+-                      if (signal_pending(current)) {
+-                              if (!ret)
+-                                      ret = -ERESTARTSYS;
+-                              break;
+-                      }
+-                      cond_resched();
+-              }
+-
+               chacha20_block(chacha_state, output);
+               if (unlikely(chacha_state[12] == 0))
+                       ++chacha_state[13];
+@@ -571,6 +561,13 @@ static ssize_t get_random_bytes_user(voi
+               nbytes -= len;
+               buf += len;
+               ret += len;
++
++              BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE % CHACHA_BLOCK_SIZE != 0);
++              if (!(ret % PAGE_SIZE) && nbytes) {
++                      if (signal_pending(current))
++                              break;
++                      cond_resched();
++              }
+       } while (nbytes);
+       memzero_explicit(output, sizeof(output));
diff --git a/queue-5.17/riscv-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch b/queue-5.17/riscv-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..22f0fc0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,40 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:03:13 +0200
+Subject: riscv: use fallback for random_get_entropy() instead of zero
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 6d01238623faa9425f820353d2066baf6c9dc872 upstream.
+
+In the event that random_get_entropy() can't access a cycle counter or
+similar, falling back to returning 0 is really not the best we can do.
+Instead, at least calling random_get_entropy_fallback() would be
+preferable, because that always needs to return _something_, even
+falling back to jiffies eventually. It's not as though
+random_get_entropy_fallback() is super high precision or guaranteed to
+be entropic, but basically anything that's not zero all the time is
+better than returning zero all the time.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Cc: Paul Walmsley <paul.walmsley@sifive.com>
+Acked-by: Palmer Dabbelt <palmer@rivosinc.com>
+Reviewed-by: Palmer Dabbelt <palmer@rivosinc.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/riscv/include/asm/timex.h |    2 +-
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-)
+
+--- a/arch/riscv/include/asm/timex.h
++++ b/arch/riscv/include/asm/timex.h
+@@ -41,7 +41,7 @@ static inline u32 get_cycles_hi(void)
+ static inline unsigned long random_get_entropy(void)
+ {
+       if (unlikely(clint_time_val == NULL))
+-              return 0;
++              return random_get_entropy_fallback();
+       return get_cycles();
+ }
+ #define random_get_entropy()  random_get_entropy()
diff --git a/queue-5.17/s390-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch b/queue-5.17/s390-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..981e9d1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,39 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 23 Apr 2022 21:11:41 +0200
+Subject: s390: define get_cycles macro for arch-override
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 2e3df523256cb9836de8441e9c791a796759bb3c upstream.
+
+S390x defines a get_cycles() function, but it does not do the usual
+`#define get_cycles get_cycles` dance, making it impossible for generic
+code to see if an arch-specific function was defined. While the
+get_cycles() ifdef is not currently used, the following timekeeping
+patch in this series will depend on the macro existing (or not existing)
+when defining random_get_entropy().
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Cc: Vasily Gorbik <gor@linux.ibm.com>
+Cc: Alexander Gordeev <agordeev@linux.ibm.com>
+Cc: Christian Borntraeger <borntraeger@linux.ibm.com>
+Cc: Sven Schnelle <svens@linux.ibm.com>
+Acked-by: Heiko Carstens <hca@linux.ibm.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/s390/include/asm/timex.h |    1 +
+ 1 file changed, 1 insertion(+)
+
+--- a/arch/s390/include/asm/timex.h
++++ b/arch/s390/include/asm/timex.h
+@@ -201,6 +201,7 @@ static inline cycles_t get_cycles(void)
+ {
+       return (cycles_t) get_tod_clock() >> 2;
+ }
++#define get_cycles get_cycles
+ int get_phys_clock(unsigned long *clock);
+ void init_cpu_timer(void);
index 47d31afeaa31cd82ffd0b339be4edee6c0983bc2..b6914d8f432e20a03cd47f96e9c15473278d208b 100644 (file)
@@ -1,2 +1,109 @@
 hid-amd_sfh-add-support-for-sensor-discovery.patch
 kvm-x86-mmu-fix-null-pointer-dereference-on-guest-invpcid.patch
+random-use-computational-hash-for-entropy-extraction.patch
+random-simplify-entropy-debiting.patch
+random-use-linear-min-entropy-accumulation-crediting.patch
+random-always-wake-up-entropy-writers-after-extraction.patch
+random-make-credit_entropy_bits-always-safe.patch
+random-remove-use_input_pool-parameter-from-crng_reseed.patch
+random-remove-batched-entropy-locking.patch
+random-fix-locking-in-crng_fast_load.patch
+random-use-rdseed-instead-of-rdrand-in-entropy-extraction.patch
+random-get-rid-of-secondary-crngs.patch
+random-inline-leaves-of-rand_initialize.patch
+random-ensure-early-rdseed-goes-through-mixer-on-init.patch
+random-do-not-xor-rdrand-when-writing-into-dev-random.patch
+random-absorb-fast-pool-into-input-pool-after-fast-load.patch
+random-use-simpler-fast-key-erasure-flow-on-per-cpu-keys.patch
+random-use-hash-function-for-crng_slow_load.patch
+random-make-more-consistent-use-of-integer-types.patch
+random-remove-outdated-int_max-6-check-in-urandom_read.patch
+random-zero-buffer-after-reading-entropy-from-userspace.patch
+random-fix-locking-for-crng_init-in-crng_reseed.patch
+random-tie-batched-entropy-generation-to-base_crng-generation.patch
+random-remove-ifdef-d-out-interrupt-bench.patch
+random-remove-unused-tracepoints.patch
+random-add-proper-spdx-header.patch
+random-deobfuscate-irq-u32-u64-contributions.patch
+random-introduce-drain_entropy-helper-to-declutter-crng_reseed.patch
+random-remove-useless-header-comment.patch
+random-remove-whitespace-and-reorder-includes.patch
+random-group-initialization-wait-functions.patch
+random-group-crng-functions.patch
+random-group-entropy-extraction-functions.patch
+random-group-entropy-collection-functions.patch
+random-group-userspace-read-write-functions.patch
+random-group-sysctl-functions.patch
+random-rewrite-header-introductory-comment.patch
+random-defer-fast-pool-mixing-to-worker.patch
+random-do-not-take-pool-spinlock-at-boot.patch
+random-unify-early-init-crng-load-accounting.patch
+random-check-for-crng_init-0-in-add_device_randomness.patch
+random-pull-add_hwgenerator_randomness-declaration-into-random.h.patch
+random-clear-fast-pool-crng-and-batches-in-cpuhp-bring-up.patch
+random-round-robin-registers-as-ulong-not-u32.patch
+random-only-wake-up-writers-after-zap-if-threshold-was-passed.patch
+random-cleanup-uuid-handling.patch
+random-unify-cycles_t-and-jiffies-usage-and-types.patch
+random-do-crng-pre-init-loading-in-worker-rather-than-irq.patch
+random-give-sysctl_random_min_urandom_seed-a-more-sensible-value.patch
+random-don-t-let-644-read-only-sysctls-be-written-to.patch
+random-replace-custom-notifier-chain-with-standard-one.patch
+random-use-siphash-as-interrupt-entropy-accumulator.patch
+random-make-consistent-usage-of-crng_ready.patch
+random-reseed-more-often-immediately-after-booting.patch
+random-check-for-signal-and-try-earlier-when-generating-entropy.patch
+random-skip-fast_init-if-hwrng-provides-large-chunk-of-entropy.patch
+random-treat-bootloader-trust-toggle-the-same-way-as-cpu-trust-toggle.patch
+random-re-add-removed-comment-about-get_random_-u32-u64-reseeding.patch
+random-mix-build-time-latent-entropy-into-pool-at-init.patch
+random-do-not-split-fast-init-input-in-add_hwgenerator_randomness.patch
+random-do-not-allow-user-to-keep-crng-key-around-on-stack.patch
+random-check-for-signal_pending-outside-of-need_resched-check.patch
+random.patch
+random-allow-partial-reads-if-later-user-copies-fail.patch
+random-make-random_get_entropy-return-an-unsigned-long.patch
+random-document-crng_fast_key_erasure-destination-possibility.patch
+random-fix-sysctl-documentation-nits.patch
+init-call-time_init-before-rand_initialize.patch
+ia64-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
+s390-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
+parisc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
+alpha-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
+powerpc-define-get_cycles-macro-for-arch-override.patch
+timekeeping-add-raw-clock-fallback-for-random_get_entropy.patch
+m68k-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
+riscv-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
+mips-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-just-c0-random.patch
+arm-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
+nios2-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
+x86-tsc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
+um-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
+sparc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
+xtensa-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
+random-insist-on-random_get_entropy-existing-in-order-to-simplify.patch
+random-do-not-use-batches-when-crng_ready.patch
+random-use-first-128-bits-of-input-as-fast-init.patch
+random-do-not-pretend-to-handle-premature-next-security-model.patch
+random-order-timer-entropy-functions-below-interrupt-functions.patch
+random-do-not-use-input-pool-from-hard-irqs.patch
+random-help-compiler-out-with-fast_mix-by-using-simpler-arguments.patch
+siphash-use-one-source-of-truth-for-siphash-permutations.patch
+random-use-symbolic-constants-for-crng_init-states.patch
+random-avoid-initializing-twice-in-credit-race.patch
+random-move-initialization-out-of-reseeding-hot-path.patch
+random-remove-ratelimiting-for-in-kernel-unseeded-randomness.patch
+random-use-proper-jiffies-comparison-macro.patch
+random-handle-latent-entropy-and-command-line-from-random_init.patch
+random-credit-architectural-init-the-exact-amount.patch
+random-use-static-branch-for-crng_ready.patch
+random-remove-extern-from-functions-in-header.patch
+random-use-proper-return-types-on-get_random_-int-long-_wait.patch
+random-make-consistent-use-of-buf-and-len.patch
+random-move-initialization-functions-out-of-hot-pages.patch
+random-move-randomize_page-into-mm-where-it-belongs.patch
+random-unify-batched-entropy-implementations.patch
+random-convert-to-using-fops-read_iter.patch
+random-convert-to-using-fops-write_iter.patch
+random-wire-up-fops-splice_-read-write-_iter.patch
+random-check-for-signals-after-page-of-pool-writes.patch
diff --git a/queue-5.17/siphash-use-one-source-of-truth-for-siphash-permutations.patch b/queue-5.17/siphash-use-one-source-of-truth-for-siphash-permutations.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4f81d13
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,223 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sat, 7 May 2022 14:03:46 +0200
+Subject: siphash: use one source of truth for siphash permutations
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit e73aaae2fa9024832e1f42e30c787c7baf61d014 upstream.
+
+The SipHash family of permutations is currently used in three places:
+
+- siphash.c itself, used in the ordinary way it was intended.
+- random32.c, in a construction from an anonymous contributor.
+- random.c, as part of its fast_mix function.
+
+Each one of these places reinvents the wheel with the same C code, same
+rotation constants, and same symmetry-breaking constants.
+
+This commit tidies things up a bit by placing macros for the
+permutations and constants into siphash.h, where each of the three .c
+users can access them. It also leaves a note dissuading more users of
+them from emerging.
+
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ drivers/char/random.c   |   30 +++++++-----------------------
+ include/linux/prandom.h |   23 +++++++----------------
+ include/linux/siphash.h |   28 ++++++++++++++++++++++++++++
+ lib/siphash.c           |   32 ++++++++++----------------------
+ 4 files changed, 52 insertions(+), 61 deletions(-)
+
+--- a/drivers/char/random.c
++++ b/drivers/char/random.c
+@@ -51,6 +51,7 @@
+ #include <linux/completion.h>
+ #include <linux/uuid.h>
+ #include <linux/uaccess.h>
++#include <linux/siphash.h>
+ #include <crypto/chacha.h>
+ #include <crypto/blake2s.h>
+ #include <asm/processor.h>
+@@ -1014,12 +1015,11 @@ struct fast_pool {
+ static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool, irq_randomness) = {
+ #ifdef CONFIG_64BIT
+-      /* SipHash constants */
+-      .pool = { 0x736f6d6570736575UL, 0x646f72616e646f6dUL,
+-                0x6c7967656e657261UL, 0x7465646279746573UL }
++#define FASTMIX_PERM SIPHASH_PERMUTATION
++      .pool = { SIPHASH_CONST_0, SIPHASH_CONST_1, SIPHASH_CONST_2, SIPHASH_CONST_3 }
+ #else
+-      /* HalfSipHash constants */
+-      .pool = { 0, 0, 0x6c796765U, 0x74656462U }
++#define FASTMIX_PERM HSIPHASH_PERMUTATION
++      .pool = { HSIPHASH_CONST_0, HSIPHASH_CONST_1, HSIPHASH_CONST_2, HSIPHASH_CONST_3 }
+ #endif
+ };
+@@ -1031,27 +1031,11 @@ static DEFINE_PER_CPU(struct fast_pool,
+  */
+ static void fast_mix(unsigned long s[4], unsigned long v1, unsigned long v2)
+ {
+-#ifdef CONFIG_64BIT
+-#define PERM() do { \
+-      s[0] += s[1]; s[1] = rol64(s[1], 13); s[1] ^= s[0]; s[0] = rol64(s[0], 32); \
+-      s[2] += s[3]; s[3] = rol64(s[3], 16); s[3] ^= s[2]; \
+-      s[0] += s[3]; s[3] = rol64(s[3], 21); s[3] ^= s[0]; \
+-      s[2] += s[1]; s[1] = rol64(s[1], 17); s[1] ^= s[2]; s[2] = rol64(s[2], 32); \
+-} while (0)
+-#else
+-#define PERM() do { \
+-      s[0] += s[1]; s[1] = rol32(s[1],  5); s[1] ^= s[0]; s[0] = rol32(s[0], 16); \
+-      s[2] += s[3]; s[3] = rol32(s[3],  8); s[3] ^= s[2]; \
+-      s[0] += s[3]; s[3] = rol32(s[3],  7); s[3] ^= s[0]; \
+-      s[2] += s[1]; s[1] = rol32(s[1], 13); s[1] ^= s[2]; s[2] = rol32(s[2], 16); \
+-} while (0)
+-#endif
+-
+       s[3] ^= v1;
+-      PERM();
++      FASTMIX_PERM(s[0], s[1], s[2], s[3]);
+       s[0] ^= v1;
+       s[3] ^= v2;
+-      PERM();
++      FASTMIX_PERM(s[0], s[1], s[2], s[3]);
+       s[0] ^= v2;
+ }
+--- a/include/linux/prandom.h
++++ b/include/linux/prandom.h
+@@ -10,6 +10,7 @@
+ #include <linux/types.h>
+ #include <linux/percpu.h>
++#include <linux/siphash.h>
+ u32 prandom_u32(void);
+ void prandom_bytes(void *buf, size_t nbytes);
+@@ -27,15 +28,10 @@ DECLARE_PER_CPU(unsigned long, net_rand_
+  * The core SipHash round function.  Each line can be executed in
+  * parallel given enough CPU resources.
+  */
+-#define PRND_SIPROUND(v0, v1, v2, v3) ( \
+-      v0 += v1, v1 = rol64(v1, 13),  v2 += v3, v3 = rol64(v3, 16), \
+-      v1 ^= v0, v0 = rol64(v0, 32),  v3 ^= v2,                     \
+-      v0 += v3, v3 = rol64(v3, 21),  v2 += v1, v1 = rol64(v1, 17), \
+-      v3 ^= v0,                      v1 ^= v2, v2 = rol64(v2, 32)  \
+-)
++#define PRND_SIPROUND(v0, v1, v2, v3) SIPHASH_PERMUTATION(v0, v1, v2, v3)
+-#define PRND_K0 (0x736f6d6570736575 ^ 0x6c7967656e657261)
+-#define PRND_K1 (0x646f72616e646f6d ^ 0x7465646279746573)
++#define PRND_K0 (SIPHASH_CONST_0 ^ SIPHASH_CONST_2)
++#define PRND_K1 (SIPHASH_CONST_1 ^ SIPHASH_CONST_3)
+ #elif BITS_PER_LONG == 32
+ /*
+@@ -43,14 +39,9 @@ DECLARE_PER_CPU(unsigned long, net_rand_
+  * This is weaker, but 32-bit machines are not used for high-traffic
+  * applications, so there is less output for an attacker to analyze.
+  */
+-#define PRND_SIPROUND(v0, v1, v2, v3) ( \
+-      v0 += v1, v1 = rol32(v1,  5),  v2 += v3, v3 = rol32(v3,  8), \
+-      v1 ^= v0, v0 = rol32(v0, 16),  v3 ^= v2,                     \
+-      v0 += v3, v3 = rol32(v3,  7),  v2 += v1, v1 = rol32(v1, 13), \
+-      v3 ^= v0,                      v1 ^= v2, v2 = rol32(v2, 16)  \
+-)
+-#define PRND_K0 0x6c796765
+-#define PRND_K1 0x74656462
++#define PRND_SIPROUND(v0, v1, v2, v3) HSIPHASH_PERMUTATION(v0, v1, v2, v3)
++#define PRND_K0 (HSIPHASH_CONST_0 ^ HSIPHASH_CONST_2)
++#define PRND_K1 (HSIPHASH_CONST_1 ^ HSIPHASH_CONST_3)
+ #else
+ #error Unsupported BITS_PER_LONG
+--- a/include/linux/siphash.h
++++ b/include/linux/siphash.h
+@@ -138,4 +138,32 @@ static inline u32 hsiphash(const void *d
+       return ___hsiphash_aligned(data, len, key);
+ }
++/*
++ * These macros expose the raw SipHash and HalfSipHash permutations.
++ * Do not use them directly! If you think you have a use for them,
++ * be sure to CC the maintainer of this file explaining why.
++ */
++
++#define SIPHASH_PERMUTATION(a, b, c, d) ( \
++      (a) += (b), (b) = rol64((b), 13), (b) ^= (a), (a) = rol64((a), 32), \
++      (c) += (d), (d) = rol64((d), 16), (d) ^= (c), \
++      (a) += (d), (d) = rol64((d), 21), (d) ^= (a), \
++      (c) += (b), (b) = rol64((b), 17), (b) ^= (c), (c) = rol64((c), 32))
++
++#define SIPHASH_CONST_0 0x736f6d6570736575ULL
++#define SIPHASH_CONST_1 0x646f72616e646f6dULL
++#define SIPHASH_CONST_2 0x6c7967656e657261ULL
++#define SIPHASH_CONST_3 0x7465646279746573ULL
++
++#define HSIPHASH_PERMUTATION(a, b, c, d) ( \
++      (a) += (b), (b) = rol32((b), 5), (b) ^= (a), (a) = rol32((a), 16), \
++      (c) += (d), (d) = rol32((d), 8), (d) ^= (c), \
++      (a) += (d), (d) = rol32((d), 7), (d) ^= (a), \
++      (c) += (b), (b) = rol32((b), 13), (b) ^= (c), (c) = rol32((c), 16))
++
++#define HSIPHASH_CONST_0 0U
++#define HSIPHASH_CONST_1 0U
++#define HSIPHASH_CONST_2 0x6c796765U
++#define HSIPHASH_CONST_3 0x74656462U
++
+ #endif /* _LINUX_SIPHASH_H */
+--- a/lib/siphash.c
++++ b/lib/siphash.c
+@@ -18,19 +18,13 @@
+ #include <asm/word-at-a-time.h>
+ #endif
+-#define SIPROUND \
+-      do { \
+-      v0 += v1; v1 = rol64(v1, 13); v1 ^= v0; v0 = rol64(v0, 32); \
+-      v2 += v3; v3 = rol64(v3, 16); v3 ^= v2; \
+-      v0 += v3; v3 = rol64(v3, 21); v3 ^= v0; \
+-      v2 += v1; v1 = rol64(v1, 17); v1 ^= v2; v2 = rol64(v2, 32); \
+-      } while (0)
++#define SIPROUND SIPHASH_PERMUTATION(v0, v1, v2, v3)
+ #define PREAMBLE(len) \
+-      u64 v0 = 0x736f6d6570736575ULL; \
+-      u64 v1 = 0x646f72616e646f6dULL; \
+-      u64 v2 = 0x6c7967656e657261ULL; \
+-      u64 v3 = 0x7465646279746573ULL; \
++      u64 v0 = SIPHASH_CONST_0; \
++      u64 v1 = SIPHASH_CONST_1; \
++      u64 v2 = SIPHASH_CONST_2; \
++      u64 v3 = SIPHASH_CONST_3; \
+       u64 b = ((u64)(len)) << 56; \
+       v3 ^= key->key[1]; \
+       v2 ^= key->key[0]; \
+@@ -389,19 +383,13 @@ u32 hsiphash_4u32(const u32 first, const
+ }
+ EXPORT_SYMBOL(hsiphash_4u32);
+ #else
+-#define HSIPROUND \
+-      do { \
+-      v0 += v1; v1 = rol32(v1, 5); v1 ^= v0; v0 = rol32(v0, 16); \
+-      v2 += v3; v3 = rol32(v3, 8); v3 ^= v2; \
+-      v0 += v3; v3 = rol32(v3, 7); v3 ^= v0; \
+-      v2 += v1; v1 = rol32(v1, 13); v1 ^= v2; v2 = rol32(v2, 16); \
+-      } while (0)
++#define HSIPROUND HSIPHASH_PERMUTATION(v0, v1, v2, v3)
+ #define HPREAMBLE(len) \
+-      u32 v0 = 0; \
+-      u32 v1 = 0; \
+-      u32 v2 = 0x6c796765U; \
+-      u32 v3 = 0x74656462U; \
++      u32 v0 = HSIPHASH_CONST_0; \
++      u32 v1 = HSIPHASH_CONST_1; \
++      u32 v2 = HSIPHASH_CONST_2; \
++      u32 v3 = HSIPHASH_CONST_3; \
+       u32 b = ((u32)(len)) << 24; \
+       v3 ^= key->key[1]; \
+       v2 ^= key->key[0]; \
diff --git a/queue-5.17/sparc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch b/queue-5.17/sparc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f950cf5
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,43 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:03:13 +0200
+Subject: sparc: use fallback for random_get_entropy() instead of zero
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit ac9756c79797bb98972736b13cfb239fd2cffb79 upstream.
+
+In the event that random_get_entropy() can't access a cycle counter or
+similar, falling back to returning 0 is really not the best we can do.
+Instead, at least calling random_get_entropy_fallback() would be
+preferable, because that always needs to return _something_, even
+falling back to jiffies eventually. It's not as though
+random_get_entropy_fallback() is super high precision or guaranteed to
+be entropic, but basically anything that's not zero all the time is
+better than returning zero all the time.
+
+This is accomplished by just including the asm-generic code like on
+other architectures, which means we can get rid of the empty stub
+function here.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Cc: David S. Miller <davem@davemloft.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/sparc/include/asm/timex_32.h |    4 +---
+ 1 file changed, 1 insertion(+), 3 deletions(-)
+
+--- a/arch/sparc/include/asm/timex_32.h
++++ b/arch/sparc/include/asm/timex_32.h
+@@ -9,8 +9,6 @@
+ #define CLOCK_TICK_RATE       1193180 /* Underlying HZ */
+-/* XXX Maybe do something better at some point... -DaveM */
+-typedef unsigned long cycles_t;
+-#define get_cycles()  (0)
++#include <asm-generic/timex.h>
+ #endif
diff --git a/queue-5.17/timekeeping-add-raw-clock-fallback-for-random_get_entropy.patch b/queue-5.17/timekeeping-add-raw-clock-fallback-for-random_get_entropy.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..33c9344
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,100 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Sun, 10 Apr 2022 16:49:50 +0200
+Subject: timekeeping: Add raw clock fallback for random_get_entropy()
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 1366992e16bddd5e2d9a561687f367f9f802e2e4 upstream.
+
+The addition of random_get_entropy_fallback() provides access to
+whichever time source has the highest frequency, which is useful for
+gathering entropy on platforms without available cycle counters. It's
+not necessarily as good as being able to quickly access a cycle counter
+that the CPU has, but it's still something, even when it falls back to
+being jiffies-based.
+
+In the event that a given arch does not define get_cycles(), falling
+back to the get_cycles() default implementation that returns 0 is really
+not the best we can do. Instead, at least calling
+random_get_entropy_fallback() would be preferable, because that always
+needs to return _something_, even falling back to jiffies eventually.
+It's not as though random_get_entropy_fallback() is super high precision
+or guaranteed to be entropic, but basically anything that's not zero all
+the time is better than returning zero all the time.
+
+Finally, since random_get_entropy_fallback() is used during extremely
+early boot when randomizing freelists in mm_init(), it can be called
+before timekeeping has been initialized. In that case there really is
+nothing we can do; jiffies hasn't even started ticking yet. So just give
+up and return 0.
+
+Suggested-by: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Reviewed-by: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Cc: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ include/linux/timex.h     |    8 ++++++++
+ kernel/time/timekeeping.c |   15 +++++++++++++++
+ 2 files changed, 23 insertions(+)
+
+--- a/include/linux/timex.h
++++ b/include/linux/timex.h
+@@ -62,6 +62,8 @@
+ #include <linux/types.h>
+ #include <linux/param.h>
++unsigned long random_get_entropy_fallback(void);
++
+ #include <asm/timex.h>
+ #ifndef random_get_entropy
+@@ -74,8 +76,14 @@
+  *
+  * By default we use get_cycles() for this purpose, but individual
+  * architectures may override this in their asm/timex.h header file.
++ * If a given arch does not have get_cycles(), then we fallback to
++ * using random_get_entropy_fallback().
+  */
++#ifdef get_cycles
+ #define random_get_entropy()  ((unsigned long)get_cycles())
++#else
++#define random_get_entropy()  random_get_entropy_fallback()
++#endif
+ #endif
+ /*
+--- a/kernel/time/timekeeping.c
++++ b/kernel/time/timekeeping.c
+@@ -17,6 +17,7 @@
+ #include <linux/clocksource.h>
+ #include <linux/jiffies.h>
+ #include <linux/time.h>
++#include <linux/timex.h>
+ #include <linux/tick.h>
+ #include <linux/stop_machine.h>
+ #include <linux/pvclock_gtod.h>
+@@ -2380,6 +2381,20 @@ static int timekeeping_validate_timex(co
+       return 0;
+ }
++/**
++ * random_get_entropy_fallback - Returns the raw clock source value,
++ * used by random.c for platforms with no valid random_get_entropy().
++ */
++unsigned long random_get_entropy_fallback(void)
++{
++      struct tk_read_base *tkr = &tk_core.timekeeper.tkr_mono;
++      struct clocksource *clock = READ_ONCE(tkr->clock);
++
++      if (unlikely(timekeeping_suspended || !clock))
++              return 0;
++      return clock->read(clock);
++}
++EXPORT_SYMBOL_GPL(random_get_entropy_fallback);
+ /**
+  * do_adjtimex() - Accessor function to NTP __do_adjtimex function
diff --git a/queue-5.17/um-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch b/queue-5.17/um-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..875d4b1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,51 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:03:13 +0200
+Subject: um: use fallback for random_get_entropy() instead of zero
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 9f13fb0cd11ed2327abff69f6501a2c124c88b5a upstream.
+
+In the event that random_get_entropy() can't access a cycle counter or
+similar, falling back to returning 0 is really not the best we can do.
+Instead, at least calling random_get_entropy_fallback() would be
+preferable, because that always needs to return _something_, even
+falling back to jiffies eventually. It's not as though
+random_get_entropy_fallback() is super high precision or guaranteed to
+be entropic, but basically anything that's not zero all the time is
+better than returning zero all the time.
+
+This is accomplished by just including the asm-generic code like on
+other architectures, which means we can get rid of the empty stub
+function here.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Cc: Richard Weinberger <richard@nod.at>
+Cc: Anton Ivanov <anton.ivanov@cambridgegreys.com>
+Acked-by: Johannes Berg <johannes@sipsolutions.net>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/um/include/asm/timex.h |    9 ++-------
+ 1 file changed, 2 insertions(+), 7 deletions(-)
+
+--- a/arch/um/include/asm/timex.h
++++ b/arch/um/include/asm/timex.h
+@@ -2,13 +2,8 @@
+ #ifndef __UM_TIMEX_H
+ #define __UM_TIMEX_H
+-typedef unsigned long cycles_t;
+-
+-static inline cycles_t get_cycles (void)
+-{
+-      return 0;
+-}
+-
+ #define CLOCK_TICK_RATE (HZ)
++#include <asm-generic/timex.h>
++
+ #endif
diff --git a/queue-5.17/x86-tsc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch b/queue-5.17/x86-tsc-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a93ac6c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,73 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:03:13 +0200
+Subject: x86/tsc: Use fallback for random_get_entropy() instead of zero
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit 3bd4abc07a267e6a8b33d7f8717136e18f921c53 upstream.
+
+In the event that random_get_entropy() can't access a cycle counter or
+similar, falling back to returning 0 is suboptimal. Instead, fallback
+to calling random_get_entropy_fallback(), which isn't extremely high
+precision or guaranteed to be entropic, but is certainly better than
+returning zero all the time.
+
+If CONFIG_X86_TSC=n, then it's possible for the kernel to run on systems
+without RDTSC, such as 486 and certain 586, so the fallback code is only
+required for that case.
+
+As well, fix up both the new function and the get_cycles() function from
+which it was derived to use cpu_feature_enabled() rather than
+boot_cpu_has(), and use !IS_ENABLED() instead of #ifndef.
+
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Reviewed-by: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Cc: Borislav Petkov <bp@alien8.de>
+Cc: x86@kernel.org
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/x86/include/asm/timex.h |    9 +++++++++
+ arch/x86/include/asm/tsc.h   |    7 +++----
+ 2 files changed, 12 insertions(+), 4 deletions(-)
+
+--- a/arch/x86/include/asm/timex.h
++++ b/arch/x86/include/asm/timex.h
+@@ -5,6 +5,15 @@
+ #include <asm/processor.h>
+ #include <asm/tsc.h>
++static inline unsigned long random_get_entropy(void)
++{
++      if (!IS_ENABLED(CONFIG_X86_TSC) &&
++          !cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_TSC))
++              return random_get_entropy_fallback();
++      return rdtsc();
++}
++#define random_get_entropy random_get_entropy
++
+ /* Assume we use the PIT time source for the clock tick */
+ #define CLOCK_TICK_RATE               PIT_TICK_RATE
+--- a/arch/x86/include/asm/tsc.h
++++ b/arch/x86/include/asm/tsc.h
+@@ -20,13 +20,12 @@ extern void disable_TSC(void);
+ static inline cycles_t get_cycles(void)
+ {
+-#ifndef CONFIG_X86_TSC
+-      if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_TSC))
++      if (!IS_ENABLED(CONFIG_X86_TSC) &&
++          !cpu_feature_enabled(X86_FEATURE_TSC))
+               return 0;
+-#endif
+-
+       return rdtsc();
+ }
++#define get_cycles get_cycles
+ extern struct system_counterval_t convert_art_to_tsc(u64 art);
+ extern struct system_counterval_t convert_art_ns_to_tsc(u64 art_ns);
diff --git a/queue-5.17/xtensa-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch b/queue-5.17/xtensa-use-fallback-for-random_get_entropy-instead-of-zero.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5e4bae7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,51 @@
+From foo@baz Thu May 26 04:19:10 PM CEST 2022
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+Date: Fri, 8 Apr 2022 18:03:13 +0200
+Subject: xtensa: use fallback for random_get_entropy() instead of zero
+
+From: "Jason A. Donenfeld" <Jason@zx2c4.com>
+
+commit e10e2f58030c5c211d49042a8c2a1b93d40b2ffb upstream.
+
+In the event that random_get_entropy() can't access a cycle counter or
+similar, falling back to returning 0 is really not the best we can do.
+Instead, at least calling random_get_entropy_fallback() would be
+preferable, because that always needs to return _something_, even
+falling back to jiffies eventually. It's not as though
+random_get_entropy_fallback() is super high precision or guaranteed to
+be entropic, but basically anything that's not zero all the time is
+better than returning zero all the time.
+
+This is accomplished by just including the asm-generic code like on
+other architectures, which means we can get rid of the empty stub
+function here.
+
+Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
+Cc: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
+Acked-by: Max Filippov <jcmvbkbc@gmail.com>
+Signed-off-by: Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>
+Signed-off-by: Greg Kroah-Hartman <gregkh@linuxfoundation.org>
+---
+ arch/xtensa/include/asm/timex.h |    6 ++----
+ 1 file changed, 2 insertions(+), 4 deletions(-)
+
+--- a/arch/xtensa/include/asm/timex.h
++++ b/arch/xtensa/include/asm/timex.h
+@@ -29,10 +29,6 @@
+ extern unsigned long ccount_freq;
+-typedef unsigned long long cycles_t;
+-
+-#define get_cycles()  (0)
+-
+ void local_timer_setup(unsigned cpu);
+ /*
+@@ -59,4 +55,6 @@ static inline void set_linux_timer (unsi
+       xtensa_set_sr(ccompare, SREG_CCOMPARE + LINUX_TIMER);
+ }
++#include <asm-generic/timex.h>
++
+ #endif        /* _XTENSA_TIMEX_H */