Merge git://git.denx.de/u-boot-dm
[platform/kernel/u-boot.git] / drivers / misc / cros_ec_sandbox.c
1 /*
2  * Chromium OS cros_ec driver - sandbox emulation
3  *
4  * Copyright (c) 2013 The Chromium OS Authors.
5  *
6  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
7  */
8
9 #include <common.h>
10 #include <cros_ec.h>
11 #include <dm.h>
12 #include <ec_commands.h>
13 #include <errno.h>
14 #include <hash.h>
15 #include <malloc.h>
16 #include <os.h>
17 #include <u-boot/sha256.h>
18 #include <spi.h>
19 #include <asm/state.h>
20 #include <asm/sdl.h>
21 #include <linux/input.h>
22
23 /*
24  * Ultimately it shold be possible to connect an Chrome OS EC emulation
25  * to U-Boot and remove all of this code. But this provides a test
26  * environment for bringing up chromeos_sandbox and demonstrating its
27  * utility.
28  *
29  * This emulation includes the following:
30  *
31  * 1. Emulation of the keyboard, by converting keypresses received from SDL
32  * into key scan data, passed back from the EC as key scan messages. The
33  * key layout is read from the device tree.
34  *
35  * 2. Emulation of vboot context - so this can be read/written as required.
36  *
37  * 3. Save/restore of EC state, so that the vboot context, flash memory
38  * contents and current image can be preserved across boots. This is important
39  * since the EC is supposed to continue running even if the AP resets.
40  *
41  * 4. Some event support, in particular allowing Escape to be pressed on boot
42  * to enter recovery mode. The EC passes this to U-Boot through the normal
43  * event message.
44  *
45  * 5. Flash read/write/erase support, so that software sync works. The
46  * protect messages are supported but no protection is implemented.
47  *
48  * 6. Hashing of the EC image, again to support software sync.
49  *
50  * Other features can be added, although a better path is probably to link
51  * the EC image in with U-Boot (Vic has demonstrated a prototype for this).
52  */
53
54 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
55
56 #define KEYBOARD_ROWS   8
57 #define KEYBOARD_COLS   13
58
59 /* A single entry of the key matrix */
60 struct ec_keymatrix_entry {
61         int row;        /* key matrix row */
62         int col;        /* key matrix column */
63         int keycode;    /* corresponding linux key code */
64 };
65
66 /**
67  * struct ec_state - Information about the EC state
68  *
69  * @vbnv_context: Vboot context data stored by EC
70  * @ec_config: FDT config information about the EC (e.g. flashmap)
71  * @flash_data: Contents of flash memory
72  * @flash_data_len: Size of flash memory
73  * @current_image: Current image the EC is running
74  * @matrix_count: Number of keys to decode in matrix
75  * @matrix: Information about keyboard matrix
76  * @keyscan: Current keyscan information (bit set for each row/column pressed)
77  * @recovery_req: Keyboard recovery requested
78  */
79 struct ec_state {
80         uint8_t vbnv_context[EC_VBNV_BLOCK_SIZE];
81         struct fdt_cros_ec ec_config;
82         uint8_t *flash_data;
83         int flash_data_len;
84         enum ec_current_image current_image;
85         int matrix_count;
86         struct ec_keymatrix_entry *matrix;      /* the key matrix info */
87         uint8_t keyscan[KEYBOARD_COLS];
88         bool recovery_req;
89 } s_state, *g_state;
90
91 /**
92  * cros_ec_read_state() - read the sandbox EC state from the state file
93  *
94  * If data is available, then blob and node will provide access to it. If
95  * not this function sets up an empty EC.
96  *
97  * @param blob: Pointer to device tree blob, or NULL if no data to read
98  * @param node: Node offset to read from
99  */
100 static int cros_ec_read_state(const void *blob, int node)
101 {
102         struct ec_state *ec = &s_state;
103         const char *prop;
104         int len;
105
106         /* Set everything to defaults */
107         ec->current_image = EC_IMAGE_RO;
108         if (!blob)
109                 return 0;
110
111         /* Read the data if available */
112         ec->current_image = fdtdec_get_int(blob, node, "current-image",
113                                            EC_IMAGE_RO);
114         prop = fdt_getprop(blob, node, "vbnv-context", &len);
115         if (prop && len == sizeof(ec->vbnv_context))
116                 memcpy(ec->vbnv_context, prop, len);
117
118         prop = fdt_getprop(blob, node, "flash-data", &len);
119         if (prop) {
120                 ec->flash_data_len = len;
121                 ec->flash_data = os_malloc(len);
122                 if (!ec->flash_data)
123                         return -ENOMEM;
124                 memcpy(ec->flash_data, prop, len);
125                 debug("%s: Loaded EC flash data size %#x\n", __func__, len);
126         }
127
128         return 0;
129 }
130
131 /**
132  * cros_ec_write_state() - Write out our state to the state file
133  *
134  * The caller will ensure that there is a node ready for the state. The node
135  * may already contain the old state, in which case it is overridden.
136  *
137  * @param blob: Device tree blob holding state
138  * @param node: Node to write our state into
139  */
140 static int cros_ec_write_state(void *blob, int node)
141 {
142         struct ec_state *ec = g_state;
143
144         /* We are guaranteed enough space to write basic properties */
145         fdt_setprop_u32(blob, node, "current-image", ec->current_image);
146         fdt_setprop(blob, node, "vbnv-context", ec->vbnv_context,
147                     sizeof(ec->vbnv_context));
148         return state_setprop(node, "flash-data", ec->flash_data,
149                              ec->ec_config.flash.length);
150 }
151
152 SANDBOX_STATE_IO(cros_ec, "google,cros-ec", cros_ec_read_state,
153                  cros_ec_write_state);
154
155 /**
156  * Return the number of bytes used in the specified image.
157  *
158  * This is the actual size of code+data in the image, as opposed to the
159  * amount of space reserved in flash for that image. This code is similar to
160  * that used by the real EC code base.
161  *
162  * @param ec    Current emulated EC state
163  * @param entry Flash map entry containing the image to check
164  * @return actual image size in bytes, 0 if the image contains no content or
165  * error.
166  */
167 static int get_image_used(struct ec_state *ec, struct fmap_entry *entry)
168 {
169         int size;
170
171         /*
172          * Scan backwards looking for 0xea byte, which is by definition the
173          * last byte of the image.  See ec.lds.S for how this is inserted at
174          * the end of the image.
175          */
176         for (size = entry->length - 1;
177              size > 0 && ec->flash_data[entry->offset + size] != 0xea;
178              size--)
179                 ;
180
181         return size ? size + 1 : 0;  /* 0xea byte IS part of the image */
182 }
183
184 /**
185  * Read the key matrix from the device tree
186  *
187  * Keymap entries in the fdt take the form of 0xRRCCKKKK where
188  * RR=Row CC=Column KKKK=Key Code
189  *
190  * @param ec    Current emulated EC state
191  * @param node  Keyboard node of device tree containing keyscan information
192  * @return 0 if ok, -1 on error
193  */
194 static int keyscan_read_fdt_matrix(struct ec_state *ec, ofnode node)
195 {
196         const u32 *cell;
197         int upto;
198         int len;
199
200         cell = ofnode_get_property(node, "linux,keymap", &len);
201         ec->matrix_count = len / 4;
202         ec->matrix = calloc(ec->matrix_count, sizeof(*ec->matrix));
203         if (!ec->matrix) {
204                 debug("%s: Out of memory for key matrix\n", __func__);
205                 return -1;
206         }
207
208         /* Now read the data */
209         for (upto = 0; upto < ec->matrix_count; upto++) {
210                 struct ec_keymatrix_entry *matrix = &ec->matrix[upto];
211                 u32 word;
212
213                 word = fdt32_to_cpu(*cell++);
214                 matrix->row = word >> 24;
215                 matrix->col = (word >> 16) & 0xff;
216                 matrix->keycode = word & 0xffff;
217
218                 /* Hard-code some sanity limits for now */
219                 if (matrix->row >= KEYBOARD_ROWS ||
220                     matrix->col >= KEYBOARD_COLS) {
221                         debug("%s: Matrix pos out of range (%d,%d)\n",
222                               __func__, matrix->row, matrix->col);
223                         return -1;
224                 }
225         }
226
227         if (upto != ec->matrix_count) {
228                 debug("%s: Read mismatch from key matrix\n", __func__);
229                 return -1;
230         }
231
232         return 0;
233 }
234
235 /**
236  * Return the next keyscan message contents
237  *
238  * @param ec    Current emulated EC state
239  * @param scan  Place to put keyscan bytes for the keyscan message (must hold
240  *              enough space for a full keyscan)
241  * @return number of bytes of valid scan data
242  */
243 static int cros_ec_keyscan(struct ec_state *ec, uint8_t *scan)
244 {
245         const struct ec_keymatrix_entry *matrix;
246         int bytes = KEYBOARD_COLS;
247         int key[8];     /* allow up to 8 keys to be pressed at once */
248         int count;
249         int i;
250
251         memset(ec->keyscan, '\0', bytes);
252         count = sandbox_sdl_scan_keys(key, ARRAY_SIZE(key));
253
254         /* Look up keycode in matrix */
255         for (i = 0, matrix = ec->matrix; i < ec->matrix_count; i++, matrix++) {
256                 bool found;
257                 int j;
258
259                 for (found = false, j = 0; j < count; j++) {
260                         if (matrix->keycode == key[j])
261                                 found = true;
262                 }
263
264                 if (found) {
265                         debug("%d: %d,%d\n", matrix->keycode, matrix->row,
266                               matrix->col);
267                         ec->keyscan[matrix->col] |= 1 << matrix->row;
268                 }
269         }
270
271         memcpy(scan, ec->keyscan, bytes);
272         return bytes;
273 }
274
275 /**
276  * Process an emulated EC command
277  *
278  * @param ec            Current emulated EC state
279  * @param req_hdr       Pointer to request header
280  * @param req_data      Pointer to body of request
281  * @param resp_hdr      Pointer to place to put response header
282  * @param resp_data     Pointer to place to put response data, if any
283  * @return length of response data, or 0 for no response data, or -1 on error
284  */
285 static int process_cmd(struct ec_state *ec,
286                        struct ec_host_request *req_hdr, const void *req_data,
287                        struct ec_host_response *resp_hdr, void *resp_data)
288 {
289         int len;
290
291         /* TODO(sjg@chromium.org): Check checksums */
292         debug("EC command %#0x\n", req_hdr->command);
293
294         switch (req_hdr->command) {
295         case EC_CMD_HELLO: {
296                 const struct ec_params_hello *req = req_data;
297                 struct ec_response_hello *resp = resp_data;
298
299                 resp->out_data = req->in_data + 0x01020304;
300                 len = sizeof(*resp);
301                 break;
302         }
303         case EC_CMD_GET_VERSION: {
304                 struct ec_response_get_version *resp = resp_data;
305
306                 strcpy(resp->version_string_ro, "sandbox_ro");
307                 strcpy(resp->version_string_rw, "sandbox_rw");
308                 resp->current_image = ec->current_image;
309                 debug("Current image %d\n", resp->current_image);
310                 len = sizeof(*resp);
311                 break;
312         }
313         case EC_CMD_VBNV_CONTEXT: {
314                 const struct ec_params_vbnvcontext *req = req_data;
315                 struct ec_response_vbnvcontext *resp = resp_data;
316
317                 switch (req->op) {
318                 case EC_VBNV_CONTEXT_OP_READ:
319                         memcpy(resp->block, ec->vbnv_context,
320                                sizeof(resp->block));
321                         len = sizeof(*resp);
322                         break;
323                 case EC_VBNV_CONTEXT_OP_WRITE:
324                         memcpy(ec->vbnv_context, resp->block,
325                                sizeof(resp->block));
326                         len = 0;
327                         break;
328                 default:
329                         printf("   ** Unknown vbnv_context command %#02x\n",
330                                req->op);
331                         return -1;
332                 }
333                 break;
334         }
335         case EC_CMD_REBOOT_EC: {
336                 const struct ec_params_reboot_ec *req = req_data;
337
338                 printf("Request reboot type %d\n", req->cmd);
339                 switch (req->cmd) {
340                 case EC_REBOOT_DISABLE_JUMP:
341                         len = 0;
342                         break;
343                 case EC_REBOOT_JUMP_RW:
344                         ec->current_image = EC_IMAGE_RW;
345                         len = 0;
346                         break;
347                 default:
348                         puts("   ** Unknown type");
349                         return -1;
350                 }
351                 break;
352         }
353         case EC_CMD_HOST_EVENT_GET_B: {
354                 struct ec_response_host_event_mask *resp = resp_data;
355
356                 resp->mask = 0;
357                 if (ec->recovery_req) {
358                         resp->mask |= EC_HOST_EVENT_MASK(
359                                         EC_HOST_EVENT_KEYBOARD_RECOVERY);
360                 }
361
362                 len = sizeof(*resp);
363                 break;
364         }
365         case EC_CMD_VBOOT_HASH: {
366                 const struct ec_params_vboot_hash *req = req_data;
367                 struct ec_response_vboot_hash *resp = resp_data;
368                 struct fmap_entry *entry;
369                 int ret, size;
370
371                 entry = &ec->ec_config.region[EC_FLASH_REGION_RW];
372
373                 switch (req->cmd) {
374                 case EC_VBOOT_HASH_RECALC:
375                 case EC_VBOOT_HASH_GET:
376                         size = SHA256_SUM_LEN;
377                         len = get_image_used(ec, entry);
378                         ret = hash_block("sha256",
379                                          ec->flash_data + entry->offset,
380                                          len, resp->hash_digest, &size);
381                         if (ret) {
382                                 printf("   ** hash_block() failed\n");
383                                 return -1;
384                         }
385                         resp->status = EC_VBOOT_HASH_STATUS_DONE;
386                         resp->hash_type = EC_VBOOT_HASH_TYPE_SHA256;
387                         resp->digest_size = size;
388                         resp->reserved0 = 0;
389                         resp->offset = entry->offset;
390                         resp->size = len;
391                         len = sizeof(*resp);
392                         break;
393                 default:
394                         printf("   ** EC_CMD_VBOOT_HASH: Unknown command %d\n",
395                                req->cmd);
396                         return -1;
397                 }
398                 break;
399         }
400         case EC_CMD_FLASH_PROTECT: {
401                 const struct ec_params_flash_protect *req = req_data;
402                 struct ec_response_flash_protect *resp = resp_data;
403                 uint32_t expect = EC_FLASH_PROTECT_ALL_NOW |
404                                 EC_FLASH_PROTECT_ALL_AT_BOOT;
405
406                 printf("mask=%#x, flags=%#x\n", req->mask, req->flags);
407                 if (req->flags == expect || req->flags == 0) {
408                         resp->flags = req->flags ? EC_FLASH_PROTECT_ALL_NOW :
409                                                                 0;
410                         resp->valid_flags = EC_FLASH_PROTECT_ALL_NOW;
411                         resp->writable_flags = 0;
412                         len = sizeof(*resp);
413                 } else {
414                         puts("   ** unexpected flash protect request\n");
415                         return -1;
416                 }
417                 break;
418         }
419         case EC_CMD_FLASH_REGION_INFO: {
420                 const struct ec_params_flash_region_info *req = req_data;
421                 struct ec_response_flash_region_info *resp = resp_data;
422                 struct fmap_entry *entry;
423
424                 switch (req->region) {
425                 case EC_FLASH_REGION_RO:
426                 case EC_FLASH_REGION_RW:
427                 case EC_FLASH_REGION_WP_RO:
428                         entry = &ec->ec_config.region[req->region];
429                         resp->offset = entry->offset;
430                         resp->size = entry->length;
431                         len = sizeof(*resp);
432                         printf("EC flash region %d: offset=%#x, size=%#x\n",
433                                req->region, resp->offset, resp->size);
434                         break;
435                 default:
436                         printf("** Unknown flash region %d\n", req->region);
437                         return -1;
438                 }
439                 break;
440         }
441         case EC_CMD_FLASH_ERASE: {
442                 const struct ec_params_flash_erase *req = req_data;
443
444                 memset(ec->flash_data + req->offset,
445                        ec->ec_config.flash_erase_value,
446                        req->size);
447                 len = 0;
448                 break;
449         }
450         case EC_CMD_FLASH_WRITE: {
451                 const struct ec_params_flash_write *req = req_data;
452
453                 memcpy(ec->flash_data + req->offset, req + 1, req->size);
454                 len = 0;
455                 break;
456         }
457         case EC_CMD_MKBP_STATE:
458                 len = cros_ec_keyscan(ec, resp_data);
459                 break;
460         case EC_CMD_ENTERING_MODE:
461                 len = 0;
462                 break;
463         default:
464                 printf("   ** Unknown EC command %#02x\n", req_hdr->command);
465                 return -1;
466         }
467
468         return len;
469 }
470
471 int cros_ec_sandbox_packet(struct udevice *udev, int out_bytes, int in_bytes)
472 {
473         struct cros_ec_dev *dev = dev_get_uclass_priv(udev);
474         struct ec_state *ec = dev_get_priv(dev->dev);
475         struct ec_host_request *req_hdr = (struct ec_host_request *)dev->dout;
476         const void *req_data = req_hdr + 1;
477         struct ec_host_response *resp_hdr = (struct ec_host_response *)dev->din;
478         void *resp_data = resp_hdr + 1;
479         int len;
480
481         len = process_cmd(ec, req_hdr, req_data, resp_hdr, resp_data);
482         if (len < 0)
483                 return len;
484
485         resp_hdr->struct_version = 3;
486         resp_hdr->result = EC_RES_SUCCESS;
487         resp_hdr->data_len = len;
488         resp_hdr->reserved = 0;
489         len += sizeof(*resp_hdr);
490         resp_hdr->checksum = 0;
491         resp_hdr->checksum = (uint8_t)
492                 -cros_ec_calc_checksum((const uint8_t *)resp_hdr, len);
493
494         return in_bytes;
495 }
496
497 void cros_ec_check_keyboard(struct cros_ec_dev *dev)
498 {
499         struct ec_state *ec = dev_get_priv(dev->dev);
500         ulong start;
501
502         printf("Press keys for EC to detect on reset (ESC=recovery)...");
503         start = get_timer(0);
504         while (get_timer(start) < 1000)
505                 ;
506         putc('\n');
507         if (!sandbox_sdl_key_pressed(KEY_ESC)) {
508                 ec->recovery_req = true;
509                 printf("   - EC requests recovery\n");
510         }
511 }
512
513 int cros_ec_probe(struct udevice *dev)
514 {
515         struct ec_state *ec = dev->priv;
516         struct cros_ec_dev *cdev = dev->uclass_priv;
517         struct udevice *keyb_dev;
518         ofnode node;
519         int err;
520
521         memcpy(ec, &s_state, sizeof(*ec));
522         err = cros_ec_decode_ec_flash(dev, &ec->ec_config);
523         if (err) {
524                 debug("%s: Cannot device EC flash\n", __func__);
525                 return err;
526         }
527
528         node = ofnode_null();
529         for (device_find_first_child(dev, &keyb_dev);
530              keyb_dev;
531              device_find_next_child(&keyb_dev)) {
532                 if (device_get_uclass_id(keyb_dev) == UCLASS_KEYBOARD) {
533                         node = dev_ofnode(keyb_dev);
534                         break;
535                 }
536         }
537         if (!ofnode_valid(node)) {
538                 debug("%s: No cros_ec keyboard found\n", __func__);
539         } else if (keyscan_read_fdt_matrix(ec, node)) {
540                 debug("%s: Could not read key matrix\n", __func__);
541                 return -1;
542         }
543
544         /* If we loaded EC data, check that the length matches */
545         if (ec->flash_data &&
546             ec->flash_data_len != ec->ec_config.flash.length) {
547                 printf("EC data length is %x, expected %x, discarding data\n",
548                        ec->flash_data_len, ec->ec_config.flash.length);
549                 os_free(ec->flash_data);
550                 ec->flash_data = NULL;
551         }
552
553         /* Otherwise allocate the memory */
554         if (!ec->flash_data) {
555                 ec->flash_data_len = ec->ec_config.flash.length;
556                 ec->flash_data = os_malloc(ec->flash_data_len);
557                 if (!ec->flash_data)
558                         return -ENOMEM;
559         }
560
561         cdev->dev = dev;
562         g_state = ec;
563         return cros_ec_register(dev);
564 }
565
566 struct dm_cros_ec_ops cros_ec_ops = {
567         .packet = cros_ec_sandbox_packet,
568 };
569
570 static const struct udevice_id cros_ec_ids[] = {
571         { .compatible = "google,cros-ec-sandbox" },
572         { }
573 };
574
575 U_BOOT_DRIVER(cros_ec_sandbox) = {
576         .name           = "cros_ec_sandbox",
577         .id             = UCLASS_CROS_EC,
578         .of_match       = cros_ec_ids,
579         .probe          = cros_ec_probe,
580         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct ec_state),
581         .ops            = &cros_ec_ops,
582 };