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