src/coreboot.c

   1 // Coreboot interface support.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2008,2009  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 //
   5 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   6
   7 #include "memmap.h" // add_e820
   8 #include "util.h" // dprintf
   9 #include "pci.h" // struct pir_header
  10 #include "acpi.h" // struct rsdp_descriptor
  11 #include "mptable.h" // MPTABLE_SIGNATURE
  12 #include "biosvar.h" // GET_EBDA
  13 #include "lzmadecode.h" // LzmaDecode
  14
  15
  16 /****************************************************************
  17  * Memory map
  18  ****************************************************************/
  19
  20 struct cb_header {
  21     u32 signature;
  22     u32 header_bytes;
  23     u32 header_checksum;
  24     u32 table_bytes;
  25     u32 table_checksum;
  26     u32 table_entries;
  27 };
  28
  29 #define CB_SIGNATURE 0x4f49424C // "LBIO"
  30
  31 struct cb_memory_range {
  32     u64 start;
  33     u64 size;
  34     u32 type;
  35 };
  36
  37 #define CB_MEM_TABLE    16
  38
  39 struct cb_memory {
  40     u32 tag;
  41     u32 size;
  42     struct cb_memory_range map[0];
  43 };
  44
  45 #define CB_TAG_MEMORY 0x01
  46
  47 #define MEM_RANGE_COUNT(_rec) \
  48         (((_rec)->size - sizeof(*(_rec))) / sizeof((_rec)->map[0]))
  49
  50 struct cb_mainboard {
  51     u32 tag;
  52     u32 size;
  53     u8  vendor_idx;
  54     u8  part_idx;
  55     char  strings[0];
  56 };
  57
  58 #define CB_TAG_MAINBOARD 0x0003
  59
  60 struct cb_forward {
  61     u32 tag;
  62     u32 size;
  63     u64 forward;
  64 };
  65
  66 #define CB_TAG_FORWARD 0x11
  67
  68 static u16
  69 ipchksum(char *buf, int count)
  70 {
  71     u16 *p = (u16*)buf;
  72     u32 sum = 0;
  73     while (count > 1) {
  74         sum += *p++;
  75         count -= 2;
  76     }
  77     if (count)
  78         sum += *(u8*)p;
  79     sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
  80     sum += (sum >> 16);
  81     return ~sum;
  82 }
  83
  84 // Try to locate the coreboot header in a given address range.
  85 static struct cb_header *
  86 find_cb_header(char *addr, int len)
  87 {
  88     char *end = addr + len;
  89     for (; addr < end; addr += 16) {
  90         struct cb_header *cbh = (struct cb_header *)addr;
  91         if (cbh->signature != CB_SIGNATURE)
  92             continue;
  93         if (! cbh->table_bytes)
  94             continue;
  95         if (ipchksum(addr, sizeof(*cbh)) != 0)
  96             continue;
  97         if (ipchksum(addr + sizeof(*cbh), cbh->table_bytes)
  98             != cbh->table_checksum)
  99             continue;
 100         return cbh;
 101     }
 102     return NULL;
 103 }
 104
 105 // Try to find the coreboot memory table in the given coreboot table.
 106 static void *
 107 find_cb_subtable(struct cb_header *cbh, u32 tag)
 108 {
 109     char *tbl = (char *)cbh + sizeof(*cbh);
 110     int i;
 111     for (i=0; i<cbh->table_entries; i++) {
 112         struct cb_memory *cbm = (struct cb_memory *)tbl;
 113         tbl += cbm->size;
 114         if (cbm->tag == tag)
 115             return cbm;
 116     }
 117     return NULL;
 118 }
 119
 120 static struct cb_memory *CBMemTable;
 121
 122 // Populate max ram and e820 map info by scanning for a coreboot table.
 123 static void
 124 coreboot_fill_map()
 125 {
 126     dprintf(3, "Attempting to find coreboot table\n");
 127
 128     CBMemTable = NULL;
 129
 130     // Find coreboot table.
 131     struct cb_header *cbh = find_cb_header(0, 0x1000);
 132     if (!cbh)
 133         goto fail;
 134     struct cb_forward *cbf = find_cb_subtable(cbh, CB_TAG_FORWARD);
 135     if (cbf) {
 136         dprintf(3, "Found coreboot table forwarder.\n");
 137         cbh = find_cb_header((char *)((u32)cbf->forward), 0x100);
 138         if (!cbh)
 139             goto fail;
 140     }
 141     dprintf(3, "Now attempting to find coreboot memory map\n");
 142     struct cb_memory *cbm = CBMemTable = find_cb_subtable(cbh, CB_TAG_MEMORY);
 143     if (!cbm)
 144         goto fail;
 145
 146     u64 maxram = 0, maxram_over4G = 0;
 147     int i, count = MEM_RANGE_COUNT(cbm);
 148     for (i=0; i<count; i++) {
 149         struct cb_memory_range *m = &cbm->map[i];
 150         u32 type = m->type;
 151         if (type == CB_MEM_TABLE) {
 152             type = E820_RESERVED;
 153         } else if (type == E820_ACPI || type == E820_RAM) {
 154             u64 end = m->start + m->size;
 155             if (end > 0x100000000ull) {
 156                 end -= 0x100000000ull;
 157                 if (end > maxram_over4G)
 158                     maxram_over4G = end;
 159             } else if (end > maxram)
 160                 maxram = end;
 161         }
 162         add_e820(m->start, m->size, type);
 163     }
 164
 165     RamSize = maxram;
 166     RamSizeOver4G = maxram_over4G;
 167
 168     // Ughh - coreboot likes to set a map at 0x0000-0x1000, but this
 169     // confuses grub.  So, override it.
 170     add_e820(0, 16*1024, E820_RAM);
 171
 172     struct cb_mainboard *cbmb = find_cb_subtable(cbh, CB_TAG_MAINBOARD);
 173     if (cbmb) {
 174         const char *vendor = &cbmb->strings[cbmb->vendor_idx];
 175         const char *part = &cbmb->strings[cbmb->part_idx];
 176         dprintf(1, "Found mainboard %s %s\n", vendor, part);
 177
 178         vgahook_setup(vendor, part);
 179     }
 180
 181     return;
 182
 183 fail:
 184     // No table found..  Use 16Megs as a dummy value.
 185     dprintf(1, "Unable to find coreboot table!\n");
 186     RamSize = 16*1024*1024;
 187     RamSizeOver4G = 0;
 188     add_e820(0, 16*1024*1024, E820_RAM);
 189     return;
 190 }
 191
 192
 193 /****************************************************************
 194  * BIOS table copying
 195  ****************************************************************/
 196
 197 static void
 198 copy_pir(void *pos)
 199 {
 200     struct pir_header *p = pos;
 201     if (p->signature != PIR_SIGNATURE)
 202         return;
 203     if (PirOffset)
 204         return;
 205     if (p->size < sizeof(*p))
 206         return;
 207     if (checksum(pos, p->size) != 0)
 208         return;
 209     void *newpos = malloc_fseg(p->size);
 210     if (!newpos) {
 211         dprintf(1, "No room to copy PIR table!\n");
 212         return;
 213     }
 214     dprintf(1, "Copying PIR from %p to %p\n", pos, newpos);
 215     memcpy(newpos, pos, p->size);
 216     PirOffset = (u32)newpos - BUILD_BIOS_ADDR;
 217 }
 218
 219 static void
 220 copy_mptable(void *pos)
 221 {
 222     struct mptable_floating_s *p = pos;
 223     if (p->signature != MPTABLE_SIGNATURE)
 224         return;
 225     if (!p->physaddr)
 226         return;
 227     if (checksum(pos, sizeof(*p)) != 0)
 228         return;
 229     u32 length = p->length * 16;
 230     u16 mpclength = ((struct mptable_config_s *)p->physaddr)->length;
 231     struct mptable_floating_s *newpos = malloc_fseg(length + mpclength);
 232     if (!newpos) {
 233         dprintf(1, "No room to copy MPTABLE!\n");
 234         return;
 235     }
 236     dprintf(1, "Copying MPTABLE from %p/%x to %p\n", pos, p->physaddr, newpos);
 237     memcpy(newpos, pos, length);
 238     newpos->physaddr = (u32)newpos + length;
 239     newpos->checksum -= checksum(newpos, sizeof(*newpos));
 240     memcpy((void*)newpos + length, (void*)p->physaddr, mpclength);
 241 }
 242
 243 static void
 244 copy_acpi_rsdp(void *pos)
 245 {
 246     if (RsdpAddr)
 247         return;
 248     struct rsdp_descriptor *p = pos;
 249     if (p->signature != RSDP_SIGNATURE)
 250         return;
 251     u32 length = 20;
 252     if (checksum(pos, length) != 0)
 253         return;
 254     if (p->revision > 1) {
 255         length = p->length;
 256         if (checksum(pos, length) != 0)
 257             return;
 258     }
 259     void *newpos = malloc_fseg(length);
 260     if (!newpos) {
 261         dprintf(1, "No room to copy ACPI RSDP table!\n");
 262         return;
 263     }
 264     dprintf(1, "Copying ACPI RSDP from %p to %p\n", pos, newpos);
 265     memcpy(newpos, pos, length);
 266     RsdpAddr = newpos;
 267 }
 268
 269 // Attempt to find (and relocate) any standard bios tables found in a
 270 // given address range.
 271 static void
 272 scan_tables(u32 start, u32 size)
 273 {
 274     void *p = (void*)ALIGN(start, 16);
 275     void *end = (void*)start + size;
 276     for (; p<end; p += 16) {
 277         copy_pir(p);
 278         copy_mptable(p);
 279         copy_acpi_rsdp(p);
 280     }
 281 }
 282
 283 void
 284 coreboot_copy_biostable()
 285 {
 286     struct cb_memory *cbm = CBMemTable;
 287     if (! CONFIG_COREBOOT || !cbm)
 288         return;
 289
 290     dprintf(3, "Relocating coreboot bios tables\n");
 291
 292     // Init variables set in coreboot table memory scan.
 293     PirOffset = 0;
 294     RsdpAddr = 0;
 295
 296     // Scan CB_MEM_TABLE areas for bios tables.
 297     int i, count = MEM_RANGE_COUNT(cbm);
 298     for (i=0; i<count; i++) {
 299         struct cb_memory_range *m = &cbm->map[i];
 300         if (m->type == CB_MEM_TABLE)
 301             scan_tables(m->start, m->size);
 302     }
 303
 304     // XXX - just create dummy smbios table for now - should detect if
 305     // smbios/dmi table is found from coreboot and use that instead.
 306     smbios_init();
 307 }
 308
 309
 310 /****************************************************************
 311  * ulzma
 312  ****************************************************************/
 313
 314 static int
 315 ulzma(u8 *dst, u32 maxlen, const u8 *src, u32 srclen)
 316 {
 317     dprintf(3, "Uncompressing data %d@%p to %d@%p\n", srclen, src, maxlen, dst);
 318     CLzmaDecoderState state;
 319     int ret = LzmaDecodeProperties(&state.Properties, src, LZMA_PROPERTIES_SIZE);
 320     if (ret != LZMA_RESULT_OK) {
 321         dprintf(1, "LzmaDecodeProperties error - %d\n", ret);
 322         return -1;
 323     }
 324     u8 scratch[15980];
 325     int need = (LzmaGetNumProbs(&state.Properties) * sizeof(CProb));
 326     if (need > sizeof(scratch)) {
 327         dprintf(1, "LzmaDecode need %d have %d\n", need, sizeof(scratch));
 328         return -1;
 329     }
 330     state.Probs = (CProb *)scratch;
 331
 332     u32 dstlen = *(u32*)(src + LZMA_PROPERTIES_SIZE);
 333     if (dstlen > maxlen) {
 334         dprintf(1, "LzmaDecode too large (max %d need %d)\n", maxlen, dstlen);
 335         return -1;
 336     }
 337     u32 inProcessed, outProcessed;
 338     ret = LzmaDecode(&state, src + LZMA_PROPERTIES_SIZE + 8, srclen
 339                      , &inProcessed, dst, dstlen, &outProcessed);
 340     if (ret) {
 341         dprintf(1, "LzmaDecode returned %d\n", ret);
 342         return -1;
 343     }
 344     return dstlen;
 345 }
 346
 347
 348 /****************************************************************
 349  * Coreboot flash format
 350  ****************************************************************/
 351
 352 // XXX - optimize
 353 #define ntohl(x) ((((x)&0xff)<<24) | (((x)&0xff00)<<8) | \
 354                   (((x)&0xff0000) >> 8) | (((x)&0xff000000) >> 24))
 355 #define htonl(x) ntohl(x)
 356
 357 #define CBFS_HEADER_MAGIC 0x4F524243
 358 #define CBFS_HEADPTR_ADDR 0xFFFFFFFc
 359 #define CBFS_VERSION1 0x31313131
 360
 361 struct cbfs_header {
 362     u32 magic;
 363     u32 version;
 364     u32 romsize;
 365     u32 bootblocksize;
 366     u32 align;
 367     u32 offset;
 368     u32 pad[2];
 369 } PACKED;
 370
 371 static struct cbfs_header *CBHDR;
 372
 373 static void
 374 cbfs_setup()
 375 {
 376     if (! CONFIG_COREBOOT_FLASH)
 377         return;
 378
 379     CBHDR = *(void **)CBFS_HEADPTR_ADDR;
 380     if (CBHDR->magic != htonl(CBFS_HEADER_MAGIC)) {
 381         dprintf(1, "Unable to find CBFS (got %x not %x)\n"
 382                 , CBHDR->magic, htonl(CBFS_HEADER_MAGIC));
 383         CBHDR = NULL;
 384         return;
 385     }
 386
 387     dprintf(1, "Found CBFS header at %p\n", CBHDR);
 388 }
 389
 390 #define CBFS_FILE_MAGIC 0x455649484352414cLL // LARCHIVE
 391
 392 struct cbfs_file {
 393     u64 magic;
 394     u32 len;
 395     u32 type;
 396     u32 checksum;
 397     u32 offset;
 398     char filename[0];
 399 } PACKED;
 400
 401 static struct cbfs_file *
 402 cbfs_search(struct cbfs_file *file)
 403 {
 404     for (;;) {
 405         if (file < (struct cbfs_file *)(0xFFFFFFFF - ntohl(CBHDR->romsize)))
 406             return NULL;
 407         u64 magic = file->magic;
 408         if (magic == CBFS_FILE_MAGIC) {
 409             dprintf(5, "Found CBFS file %s\n", file->filename);
 410             return file;
 411         }
 412         if (magic == 0)
 413             return NULL;
 414         file = (void*)file + ntohl(CBHDR->align);
 415     }
 416 }
 417
 418 static struct cbfs_file *
 419 cbfs_getfirst()
 420 {
 421     if (! CBHDR)
 422         return NULL;
 423     return cbfs_search((void *)(0 - ntohl(CBHDR->romsize) + ntohl(CBHDR->offset)));
 424 }
 425
 426 static struct cbfs_file *
 427 cbfs_getnext(struct cbfs_file *file)
 428 {
 429     file = (void*)file + ALIGN(ntohl(file->len) + ntohl(file->offset), ntohl(CBHDR->align));
 430     return cbfs_search(file);
 431 }
 432
 433 static struct cbfs_file *
 434 cbfs_findfile(const char *fname)
 435 {
 436     dprintf(3, "Searching CBFS for %s\n", fname);
 437     struct cbfs_file *file;
 438     for (file = cbfs_getfirst(); file; file = cbfs_getnext(file)) {
 439         if (strcmp(fname, file->filename) == 0)
 440             return file;
 441     }
 442     return NULL;
 443 }
 444
 445 static int
 446 data_copy(u8 *dst, u32 maxlen, const u8 *src, u32 srclen)
 447 {
 448     dprintf(3, "Copying data %d@%p to %d@%p\n", srclen, src, maxlen, dst);
 449     if (srclen > maxlen) {
 450         dprintf(1, "File too big to copy\n");
 451         return -1;
 452     }
 453     memcpy(dst, src, srclen);
 454     return srclen;
 455 }
 456
 457 // Copy a file to memory (uncompressing if necessary)
 458 static int
 459 cbfs_copyfile(void *dst, u32 maxlen, const char *fname)
 460 {
 461     dprintf(3, "Searching CBFS for data file %s\n", fname);
 462     int fnlen = strlen(fname);
 463     struct cbfs_file *file;
 464     for (file = cbfs_getfirst(); file; file = cbfs_getnext(file)) {
 465         if (memcmp(fname, file->filename, fnlen) != 0)
 466             continue;
 467         u32 size = ntohl(file->len);
 468         void *src = (void*)file + ntohl(file->offset);
 469         if (file->filename[fnlen] == '\0')
 470             return data_copy(dst, maxlen, src, size);
 471         if (strcmp(&file->filename[fnlen], ".lzma") == 0)
 472             return ulzma(dst, maxlen, src, size);
 473     }
 474     return -1;
 475 }
 476
 477 const char *
 478 cbfs_findNprefix(const char *prefix, int n)
 479 {
 480     if (! CONFIG_COREBOOT_FLASH)
 481         return NULL;
 482
 483     dprintf(3, "Searching CBFS for prefix %s\n", prefix);
 484     int len = strlen(prefix);
 485     struct cbfs_file *file;
 486     for (file = cbfs_getfirst(); file; file = cbfs_getnext(file)) {
 487         if (memcmp(prefix, file->filename, len) == 0) {
 488             if (n <= 0)
 489                 return file->filename;
 490             n--;
 491         }
 492     }
 493     return NULL;
 494 }
 495
 496 static char
 497 getHex(u8 x)
 498 {
 499     if (x <= 9)
 500         return '0' + x;
 501     return 'a' + x - 10;
 502 }
 503
 504 static u32
 505 hexify4(u16 x)
 506 {
 507     return ((getHex(x&0xf) << 24)
 508             | (getHex((x>>4)&0xf) << 16)
 509             | (getHex((x>>8)&0xf) << 8)
 510             | (getHex(x>>12)));
 511 }
 512
 513 int
 514 cbfs_copy_optionrom(void *dst, u32 maxlen, u32 vendev)
 515 {
 516     if (! CONFIG_COREBOOT_FLASH)
 517         return -1;
 518
 519     char fname[17];
 520     // Ughh - poor man's sprintf of "pci%04x,%04x.rom"
 521     *(u32*)fname = 0x20696370; // "pci "
 522     *(u32*)&fname[3] = hexify4(vendev);
 523     fname[7] = ',';
 524     *(u32*)&fname[8] = hexify4(vendev >> 16);
 525     *(u32*)&fname[12] = 0x6d6f722e; // ".rom"
 526     fname[16] = '\0';
 527
 528     return cbfs_copyfile(dst, maxlen, fname);
 529 }
 530
 531 // Copy the next file with the given prefix - starting at pos 'last'.
 532 struct cbfs_file *
 533 cbfs_copyfile_prefix(void *dst, u32 maxlen, const char *prefix
 534                      , struct cbfs_file *last)
 535 {
 536     if (! CONFIG_COREBOOT_FLASH)
 537         return NULL;
 538     dprintf(3, "Searching CBFS for data file prefix %s\n", prefix);
 539     struct cbfs_file *file;
 540     if (! last)
 541         file = cbfs_getfirst();
 542     else
 543         file = cbfs_getnext(last);
 544     int prefixlen = strlen(prefix);
 545     for (; file; file = cbfs_getnext(file)) {
 546         if (memcmp(prefix, file->filename, prefixlen) != 0)
 547             continue;
 548         u32 size = ntohl(file->len);
 549         void *src = (void*)file + ntohl(file->offset);
 550         int fnamelen = strlen(file->filename);
 551         int rv;
 552         if (fnamelen > 5 && strcmp(&file->filename[fnamelen-5], ".lzma") == 0)
 553             rv = ulzma(dst, maxlen, src, size);
 554         else
 555             rv = data_copy(dst, maxlen, src, size);
 556         if (rv >= 0)
 557             return file;
 558     }
 559     return NULL;
 560 }
 561
 562 struct cbfs_payload_segment {
 563     u32 type;
 564     u32 compression;
 565     u32 offset;
 566     u64 load_addr;
 567     u32 len;
 568     u32 mem_len;
 569 } PACKED;
 570
 571 #define PAYLOAD_SEGMENT_BSS    0x20535342
 572 #define PAYLOAD_SEGMENT_ENTRY  0x52544E45
 573
 574 #define CBFS_COMPRESS_NONE  0
 575 #define CBFS_COMPRESS_LZMA  1
 576
 577 struct cbfs_payload {
 578     struct cbfs_payload_segment segments[1];
 579 };
 580
 581 void
 582 cbfs_run_payload(const char *filename)
 583 {
 584     if (! CONFIG_COREBOOT_FLASH)
 585         return;
 586     dprintf(1, "Run %s\n", filename);
 587     struct cbfs_file *file = cbfs_findfile(filename);
 588     if (!file)
 589         return;
 590     struct cbfs_payload *pay = (void*)file + ntohl(file->offset);
 591     struct cbfs_payload_segment *seg = pay->segments;
 592     for (;;) {
 593         void *src = (void*)pay + ntohl(seg->offset);
 594         void *dest = (void*)ntohl((u32)seg->load_addr);
 595         u32 src_len = ntohl(seg->len);
 596         u32 dest_len = ntohl(seg->mem_len);
 597         switch (seg->type) {
 598         case PAYLOAD_SEGMENT_BSS:
 599             dprintf(3, "BSS segment %d@%p\n", dest_len, dest);
 600             memset(dest, 0, dest_len);
 601             break;
 602         case PAYLOAD_SEGMENT_ENTRY: {
 603             dprintf(1, "Calling addr %p\n", dest);
 604             void (*func)() = dest;
 605             func();
 606             return;
 607         }
 608         default:
 609             dprintf(3, "Segment %x %d@%p -> %d@%p\n"
 610                     , seg->type, src_len, src, dest_len, dest);
 611             if (seg->compression == htonl(CBFS_COMPRESS_NONE)) {
 612                 if (src_len > dest_len)
 613                     src_len = dest_len;
 614                 memcpy(dest, src, src_len);
 615             } else if (CONFIG_LZMA
 616                        && seg->compression == htonl(CBFS_COMPRESS_LZMA)) {
 617                 int ret = ulzma(dest, dest_len, src, src_len);
 618                 if (ret < 0)
 619                     return;
 620                 src_len = ret;
 621             } else {
 622                 dprintf(1, "No support for compression type %x\n"
 623                         , seg->compression);
 624                 return;
 625             }
 626             if (dest_len > src_len)
 627                 memset(dest + src_len, 0, dest_len - src_len);
 628             break;
 629         }
 630         seg++;
 631     }
 632 }
 633
 634 void
 635 coreboot_setup(void)
 636 {
 637     coreboot_fill_map();
 638     cbfs_setup();
 639 }