boot/image-android.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2011 Sebastian Andrzej Siewior <bigeasy@linutronix.de>
   4  */
   5
   6 #include <common.h>
   7 #include <env.h>
   8 #include <image.h>
   9 #include <image-android-dt.h>
  10 #include <android_image.h>
  11 #include <malloc.h>
  12 #include <errno.h>
  13 #include <asm/unaligned.h>
  14 #include <mapmem.h>
  15 #include <linux/libfdt.h>
  16
  17 #define ANDROID_IMAGE_DEFAULT_KERNEL_ADDR       0x10008000
  18
  19 static char andr_tmp_str[ANDR_BOOT_ARGS_SIZE + 1];
  20
  21 static ulong android_image_get_kernel_addr(const struct andr_img_hdr *hdr)
  22 {
  23         /*
  24          * All the Android tools that generate a boot.img use this
  25          * address as the default.
  26          *
  27          * Even though it doesn't really make a lot of sense, and it
  28          * might be valid on some platforms, we treat that adress as
  29          * the default value for this field, and try to execute the
  30          * kernel in place in such a case.
  31          *
  32          * Otherwise, we will return the actual value set by the user.
  33          */
  34         if (hdr->kernel_addr == ANDROID_IMAGE_DEFAULT_KERNEL_ADDR)
  35                 return (ulong)hdr + hdr->page_size;
  36
  37         /*
  38          * abootimg creates images where all load addresses are 0
  39          * and we need to fix them.
  40          */
  41         if (hdr->kernel_addr == 0 && hdr->ramdisk_addr == 0)
  42                 return env_get_ulong("kernel_addr_r", 16, 0);
  43
  44         return hdr->kernel_addr;
  45 }
  46
  47 /**
  48  * android_image_get_kernel() - processes kernel part of Android boot images
  49  * @hdr:        Pointer to image header, which is at the start
  50  *                      of the image.
  51  * @verify:     Checksum verification flag. Currently unimplemented.
  52  * @os_data:    Pointer to a ulong variable, will hold os data start
  53  *                      address.
  54  * @os_len:     Pointer to a ulong variable, will hold os data length.
  55  *
  56  * This function returns the os image's start address and length. Also,
  57  * it appends the kernel command line to the bootargs env variable.
  58  *
  59  * Return: Zero, os start address and length on success,
  60  *              otherwise on failure.
  61  */
  62 int android_image_get_kernel(const struct andr_img_hdr *hdr, int verify,
  63                              ulong *os_data, ulong *os_len)
  64 {
  65         u32 kernel_addr = android_image_get_kernel_addr(hdr);
  66         const struct image_header *ihdr = (const struct image_header *)
  67                 ((uintptr_t)hdr + hdr->page_size);
  68
  69         /*
  70          * Not all Android tools use the id field for signing the image with
  71          * sha1 (or anything) so we don't check it. It is not obvious that the
  72          * string is null terminated so we take care of this.
  73          */
  74         strncpy(andr_tmp_str, hdr->name, ANDR_BOOT_NAME_SIZE);
  75         andr_tmp_str[ANDR_BOOT_NAME_SIZE] = '\0';
  76         if (strlen(andr_tmp_str))
  77                 printf("Android's image name: %s\n", andr_tmp_str);
  78
  79         printf("Kernel load addr 0x%08x size %u KiB\n",
  80                kernel_addr, DIV_ROUND_UP(hdr->kernel_size, 1024));
  81
  82         int len = 0;
  83         if (*hdr->cmdline) {
  84                 printf("Kernel command line: %s\n", hdr->cmdline);
  85                 len += strlen(hdr->cmdline);
  86         }
  87
  88         char *bootargs = env_get("bootargs");
  89         if (bootargs)
  90                 len += strlen(bootargs);
  91
  92         char *newbootargs = malloc(len + 2);
  93         if (!newbootargs) {
  94                 puts("Error: malloc in android_image_get_kernel failed!\n");
  95                 return -ENOMEM;
  96         }
  97         *newbootargs = '\0';
  98
  99         if (bootargs) {
 100                 strcpy(newbootargs, bootargs);
 101                 strcat(newbootargs, " ");
 102         }
 103         if (*hdr->cmdline)
 104                 strcat(newbootargs, hdr->cmdline);
 105
 106         env_set("bootargs", newbootargs);
 107
 108         if (os_data) {
 109                 if (image_get_magic(ihdr) == IH_MAGIC) {
 110                         *os_data = image_get_data(ihdr);
 111                 } else {
 112                         *os_data = (ulong)hdr;
 113                         *os_data += hdr->page_size;
 114                 }
 115         }
 116         if (os_len) {
 117                 if (image_get_magic(ihdr) == IH_MAGIC)
 118                         *os_len = image_get_data_size(ihdr);
 119                 else
 120                         *os_len = hdr->kernel_size;
 121         }
 122         return 0;
 123 }
 124
 125 int android_image_check_header(const struct andr_img_hdr *hdr)
 126 {
 127         return memcmp(ANDR_BOOT_MAGIC, hdr->magic, ANDR_BOOT_MAGIC_SIZE);
 128 }
 129
 130 ulong android_image_get_end(const struct andr_img_hdr *hdr)
 131 {
 132         ulong end;
 133
 134         /*
 135          * The header takes a full page, the remaining components are aligned
 136          * on page boundary
 137          */
 138         end = (ulong)hdr;
 139         end += hdr->page_size;
 140         end += ALIGN(hdr->kernel_size, hdr->page_size);
 141         end += ALIGN(hdr->ramdisk_size, hdr->page_size);
 142         end += ALIGN(hdr->second_size, hdr->page_size);
 143
 144         if (hdr->header_version >= 1)
 145                 end += ALIGN(hdr->recovery_dtbo_size, hdr->page_size);
 146
 147         if (hdr->header_version >= 2)
 148                 end += ALIGN(hdr->dtb_size, hdr->page_size);
 149
 150         return end;
 151 }
 152
 153 ulong android_image_get_kload(const struct andr_img_hdr *hdr)
 154 {
 155         return android_image_get_kernel_addr(hdr);
 156 }
 157
 158 ulong android_image_get_kcomp(const struct andr_img_hdr *hdr)
 159 {
 160         const void *p = (void *)((uintptr_t)hdr + hdr->page_size);
 161
 162         if (image_get_magic((image_header_t *)p) == IH_MAGIC)
 163                 return image_get_comp((image_header_t *)p);
 164         else if (get_unaligned_le32(p) == LZ4F_MAGIC)
 165                 return IH_COMP_LZ4;
 166         else
 167                 return image_decomp_type(p, sizeof(u32));
 168 }
 169
 170 int android_image_get_ramdisk(const struct andr_img_hdr *hdr,
 171                               ulong *rd_data, ulong *rd_len)
 172 {
 173         if (!hdr->ramdisk_size) {
 174                 *rd_data = *rd_len = 0;
 175                 return -1;
 176         }
 177
 178         printf("RAM disk load addr 0x%08x size %u KiB\n",
 179                hdr->ramdisk_addr, DIV_ROUND_UP(hdr->ramdisk_size, 1024));
 180
 181         *rd_data = (unsigned long)hdr;
 182         *rd_data += hdr->page_size;
 183         *rd_data += ALIGN(hdr->kernel_size, hdr->page_size);
 184
 185         *rd_len = hdr->ramdisk_size;
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 int android_image_get_second(const struct andr_img_hdr *hdr,
 190                               ulong *second_data, ulong *second_len)
 191 {
 192         if (!hdr->second_size) {
 193                 *second_data = *second_len = 0;
 194                 return -1;
 195         }
 196
 197         *second_data = (unsigned long)hdr;
 198         *second_data += hdr->page_size;
 199         *second_data += ALIGN(hdr->kernel_size, hdr->page_size);
 200         *second_data += ALIGN(hdr->ramdisk_size, hdr->page_size);
 201
 202         printf("second address is 0x%lx\n",*second_data);
 203
 204         *second_len = hdr->second_size;
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 /**
 209  * android_image_get_dtbo() - Get address and size of recovery DTBO image.
 210  * @hdr_addr: Boot image header address
 211  * @addr: If not NULL, will contain address of recovery DTBO image
 212  * @size: If not NULL, will contain size of recovery DTBO image
 213  *
 214  * Get the address and size of DTBO image in "Recovery DTBO" area of Android
 215  * Boot Image in RAM. The format of this image is Android DTBO (see
 216  * corresponding "DTB/DTBO Partitions" AOSP documentation for details). Once
 217  * the address is obtained from this function, one can use 'adtimg' U-Boot
 218  * command or android_dt_*() functions to extract desired DTBO blob.
 219  *
 220  * This DTBO (included in boot image) is only needed for non-A/B devices, and it
 221  * only can be found in recovery image. On A/B devices we can always rely on
 222  * "dtbo" partition. See "Including DTBO in Recovery for Non-A/B Devices" in
 223  * AOSP documentation for details.
 224  *
 225  * Return: true on success or false on error.
 226  */
 227 bool android_image_get_dtbo(ulong hdr_addr, ulong *addr, u32 *size)
 228 {
 229         const struct andr_img_hdr *hdr;
 230         ulong dtbo_img_addr;
 231         bool ret = true;
 232
 233         hdr = map_sysmem(hdr_addr, sizeof(*hdr));
 234         if (android_image_check_header(hdr)) {
 235                 printf("Error: Boot Image header is incorrect\n");
 236                 ret = false;
 237                 goto exit;
 238         }
 239
 240         if (hdr->header_version < 1) {
 241                 printf("Error: header_version must be >= 1 to get dtbo\n");
 242                 ret = false;
 243                 goto exit;
 244         }
 245
 246         if (hdr->recovery_dtbo_size == 0) {
 247                 printf("Error: recovery_dtbo_size is 0\n");
 248                 ret = false;
 249                 goto exit;
 250         }
 251
 252         /* Calculate the address of DTB area in boot image */
 253         dtbo_img_addr = hdr_addr;
 254         dtbo_img_addr += hdr->page_size;
 255         dtbo_img_addr += ALIGN(hdr->kernel_size, hdr->page_size);
 256         dtbo_img_addr += ALIGN(hdr->ramdisk_size, hdr->page_size);
 257         dtbo_img_addr += ALIGN(hdr->second_size, hdr->page_size);
 258
 259         if (addr)
 260                 *addr = dtbo_img_addr;
 261         if (size)
 262                 *size = hdr->recovery_dtbo_size;
 263
 264 exit:
 265         unmap_sysmem(hdr);
 266         return ret;
 267 }
 268
 269 /**
 270  * android_image_get_dtb_img_addr() - Get the address of DTB area in boot image.
 271  * @hdr_addr: Boot image header address
 272  * @addr: Will contain the address of DTB area in boot image
 273  *
 274  * Return: true on success or false on fail.
 275  */
 276 static bool android_image_get_dtb_img_addr(ulong hdr_addr, ulong *addr)
 277 {
 278         const struct andr_img_hdr *hdr;
 279         ulong dtb_img_addr;
 280         bool ret = true;
 281
 282         hdr = map_sysmem(hdr_addr, sizeof(*hdr));
 283         if (android_image_check_header(hdr)) {
 284                 printf("Error: Boot Image header is incorrect\n");
 285                 ret = false;
 286                 goto exit;
 287         }
 288
 289         if (hdr->header_version < 2) {
 290                 printf("Error: header_version must be >= 2 to get dtb\n");
 291                 ret = false;
 292                 goto exit;
 293         }
 294
 295         if (hdr->dtb_size == 0) {
 296                 printf("Error: dtb_size is 0\n");
 297                 ret = false;
 298                 goto exit;
 299         }
 300
 301         /* Calculate the address of DTB area in boot image */
 302         dtb_img_addr = hdr_addr;
 303         dtb_img_addr += hdr->page_size;
 304         dtb_img_addr += ALIGN(hdr->kernel_size, hdr->page_size);
 305         dtb_img_addr += ALIGN(hdr->ramdisk_size, hdr->page_size);
 306         dtb_img_addr += ALIGN(hdr->second_size, hdr->page_size);
 307         dtb_img_addr += ALIGN(hdr->recovery_dtbo_size, hdr->page_size);
 308
 309         *addr = dtb_img_addr;
 310
 311 exit:
 312         unmap_sysmem(hdr);
 313         return ret;
 314 }
 315
 316 /**
 317  * android_image_get_dtb_by_index() - Get address and size of blob in DTB area.
 318  * @hdr_addr: Boot image header address
 319  * @index: Index of desired DTB in DTB area (starting from 0)
 320  * @addr: If not NULL, will contain address to specified DTB
 321  * @size: If not NULL, will contain size of specified DTB
 322  *
 323  * Get the address and size of DTB blob by its index in DTB area of Android
 324  * Boot Image in RAM.
 325  *
 326  * Return: true on success or false on error.
 327  */
 328 bool android_image_get_dtb_by_index(ulong hdr_addr, u32 index, ulong *addr,
 329                                     u32 *size)
 330 {
 331         const struct andr_img_hdr *hdr;
 332         bool res;
 333         ulong dtb_img_addr;     /* address of DTB part in boot image */
 334         u32 dtb_img_size;       /* size of DTB payload in boot image */
 335         ulong dtb_addr;         /* address of DTB blob with specified index  */
 336         u32 i;                  /* index iterator */
 337
 338         res = android_image_get_dtb_img_addr(hdr_addr, &dtb_img_addr);
 339         if (!res)
 340                 return false;
 341
 342         /* Check if DTB area of boot image is in DTBO format */
 343         if (android_dt_check_header(dtb_img_addr)) {
 344                 return android_dt_get_fdt_by_index(dtb_img_addr, index, addr,
 345                                                    size);
 346         }
 347
 348         /* Find out the address of DTB with specified index in concat blobs */
 349         hdr = map_sysmem(hdr_addr, sizeof(*hdr));
 350         dtb_img_size = hdr->dtb_size;
 351         unmap_sysmem(hdr);
 352         i = 0;
 353         dtb_addr = dtb_img_addr;
 354         while (dtb_addr < dtb_img_addr + dtb_img_size) {
 355                 const struct fdt_header *fdt;
 356                 u32 dtb_size;
 357
 358                 fdt = map_sysmem(dtb_addr, sizeof(*fdt));
 359                 if (fdt_check_header(fdt) != 0) {
 360                         unmap_sysmem(fdt);
 361                         printf("Error: Invalid FDT header for index %u\n", i);
 362                         return false;
 363                 }
 364
 365                 dtb_size = fdt_totalsize(fdt);
 366                 unmap_sysmem(fdt);
 367
 368                 if (i == index) {
 369                         if (size)
 370                                 *size = dtb_size;
 371                         if (addr)
 372                                 *addr = dtb_addr;
 373                         return true;
 374                 }
 375
 376                 dtb_addr += dtb_size;
 377                 ++i;
 378         }
 379
 380         printf("Error: Index is out of bounds (%u/%u)\n", index, i);
 381         return false;
 382 }
 383
 384 #if !defined(CONFIG_SPL_BUILD)
 385 /**
 386  * android_print_contents - prints out the contents of the Android format image
 387  * @hdr: pointer to the Android format image header
 388  *
 389  * android_print_contents() formats a multi line Android image contents
 390  * description.
 391  * The routine prints out Android image properties
 392  *
 393  * returns:
 394  *     no returned results
 395  */
 396 void android_print_contents(const struct andr_img_hdr *hdr)
 397 {
 398         const char * const p = IMAGE_INDENT_STRING;
 399         /* os_version = ver << 11 | lvl */
 400         u32 os_ver = hdr->os_version >> 11;
 401         u32 os_lvl = hdr->os_version & ((1U << 11) - 1);
 402
 403         printf("%skernel size:          %x\n", p, hdr->kernel_size);
 404         printf("%skernel address:       %x\n", p, hdr->kernel_addr);
 405         printf("%sramdisk size:         %x\n", p, hdr->ramdisk_size);
 406         printf("%sramdisk address:      %x\n", p, hdr->ramdisk_addr);
 407         printf("%ssecond size:          %x\n", p, hdr->second_size);
 408         printf("%ssecond address:       %x\n", p, hdr->second_addr);
 409         printf("%stags address:         %x\n", p, hdr->tags_addr);
 410         printf("%spage size:            %x\n", p, hdr->page_size);
 411         /* ver = A << 14 | B << 7 | C         (7 bits for each of A, B, C)
 412          * lvl = ((Y - 2000) & 127) << 4 | M  (7 bits for Y, 4 bits for M) */
 413         printf("%sos_version:           %x (ver: %u.%u.%u, level: %u.%u)\n",
 414                p, hdr->os_version,
 415                (os_ver >> 7) & 0x7F, (os_ver >> 14) & 0x7F, os_ver & 0x7F,
 416                (os_lvl >> 4) + 2000, os_lvl & 0x0F);
 417         printf("%sname:                 %s\n", p, hdr->name);
 418         printf("%scmdline:              %s\n", p, hdr->cmdline);
 419         printf("%sheader_version:       %d\n", p, hdr->header_version);
 420
 421         if (hdr->header_version >= 1) {
 422                 printf("%srecovery dtbo size:   %x\n", p,
 423                        hdr->recovery_dtbo_size);
 424                 printf("%srecovery dtbo offset: %llx\n", p,
 425                        hdr->recovery_dtbo_offset);
 426                 printf("%sheader size:          %x\n", p,
 427                        hdr->header_size);
 428         }
 429
 430         if (hdr->header_version >= 2) {
 431                 printf("%sdtb size:             %x\n", p, hdr->dtb_size);
 432                 printf("%sdtb addr:             %llx\n", p, hdr->dtb_addr);
 433         }
 434 }
 435
 436 /**
 437  * android_image_print_dtb_info - Print info for one DTB blob in DTB area.
 438  * @fdt: DTB header
 439  * @index: Number of DTB blob in DTB area.
 440  *
 441  * Return: true on success or false on error.
 442  */
 443 static bool android_image_print_dtb_info(const struct fdt_header *fdt,
 444                                          u32 index)
 445 {
 446         int root_node_off;
 447         u32 fdt_size;
 448         const char *model;
 449         const char *compatible;
 450
 451         root_node_off = fdt_path_offset(fdt, "/");
 452         if (root_node_off < 0) {
 453                 printf("Error: Root node not found\n");
 454                 return false;
 455         }
 456
 457         fdt_size = fdt_totalsize(fdt);
 458         compatible = fdt_getprop(fdt, root_node_off, "compatible",
 459                                  NULL);
 460         model = fdt_getprop(fdt, root_node_off, "model", NULL);
 461
 462         printf(" - DTB #%u:\n", index);
 463         printf("           (DTB)size = %d\n", fdt_size);
 464         printf("          (DTB)model = %s\n", model ? model : "(unknown)");
 465         printf("     (DTB)compatible = %s\n",
 466                compatible ? compatible : "(unknown)");
 467
 468         return true;
 469 }
 470
 471 /**
 472  * android_image_print_dtb_contents() - Print info for DTB blobs in DTB area.
 473  * @hdr_addr: Boot image header address
 474  *
 475  * DTB payload in Android Boot Image v2+ can be in one of following formats:
 476  *   1. Concatenated DTB blobs
 477  *   2. Android DTBO format (see CONFIG_CMD_ADTIMG for details)
 478  *
 479  * This function does next:
 480  *   1. Prints out the format used in DTB area
 481  *   2. Iterates over all DTB blobs in DTB area and prints out the info for
 482  *      each blob.
 483  *
 484  * Return: true on success or false on error.
 485  */
 486 bool android_image_print_dtb_contents(ulong hdr_addr)
 487 {
 488         const struct andr_img_hdr *hdr;
 489         bool res;
 490         ulong dtb_img_addr;     /* address of DTB part in boot image */
 491         u32 dtb_img_size;       /* size of DTB payload in boot image */
 492         ulong dtb_addr;         /* address of DTB blob with specified index  */
 493         u32 i;                  /* index iterator */
 494
 495         res = android_image_get_dtb_img_addr(hdr_addr, &dtb_img_addr);
 496         if (!res)
 497                 return false;
 498
 499         /* Check if DTB area of boot image is in DTBO format */
 500         if (android_dt_check_header(dtb_img_addr)) {
 501                 printf("## DTB area contents (DTBO format):\n");
 502                 android_dt_print_contents(dtb_img_addr);
 503                 return true;
 504         }
 505
 506         printf("## DTB area contents (concat format):\n");
 507
 508         /* Iterate over concatenated DTB blobs */
 509         hdr = map_sysmem(hdr_addr, sizeof(*hdr));
 510         dtb_img_size = hdr->dtb_size;
 511         unmap_sysmem(hdr);
 512         i = 0;
 513         dtb_addr = dtb_img_addr;
 514         while (dtb_addr < dtb_img_addr + dtb_img_size) {
 515                 const struct fdt_header *fdt;
 516                 u32 dtb_size;
 517
 518                 fdt = map_sysmem(dtb_addr, sizeof(*fdt));
 519                 if (fdt_check_header(fdt) != 0) {
 520                         unmap_sysmem(fdt);
 521                         printf("Error: Invalid FDT header for index %u\n", i);
 522                         return false;
 523                 }
 524
 525                 res = android_image_print_dtb_info(fdt, i);
 526                 if (!res) {
 527                         unmap_sysmem(fdt);
 528                         return false;
 529                 }
 530
 531                 dtb_size = fdt_totalsize(fdt);
 532                 unmap_sysmem(fdt);
 533                 dtb_addr += dtb_size;
 534                 ++i;
 535         }
 536
 537         return true;
 538 }
 539 #endif