binman: doc: Remove incomplete sentence
[platform/kernel/u-boot.git] / include / bloblist.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ BSD-3-Clause */
2 /*
3  * This provides a standard way of passing information between boot phases
4  * (TPL -> SPL -> U-Boot proper.)
5  *
6  * It consists of a list of blobs of data, tagged with their owner / contents.
7  * The list resides in memory and can be updated by SPL, U-Boot, etc.
8  *
9  * Design goals for bloblist:
10  *
11  * 1. Small and efficient structure. This avoids UUIDs or 16-byte name fields,
12  * since a 32-bit tag provides enough space for all the tags we will even need.
13  * If UUIDs are desired, they can be added inside a particular blob.
14  *
15  * 2. Avoids use of pointers, so the structure can be relocated in memory. The
16  * data in each blob is inline, rather than using pointers.
17  *
18  * 3. Bloblist is designed to start small in TPL or SPL, when only a few things
19  * are needed, like the memory size or whether console output should be enabled.
20  * Then it can grow in U-Boot proper, e.g. to include space for ACPI tables.
21  *
22  * 4. The bloblist structure is simple enough that it can be implemented in a
23  * small amount of C code. The API does not require use of strings or UUIDs,
24  * which would add to code size. For Thumb-2 the code size needed in SPL is
25  * approximately 940 bytes (e.g. for chromebook_bob).
26  *
27  * 5. Bloblist uses 16-byte alignment internally and is designed to start on a
28  * 16-byte boundary. Its headers are multiples of 16 bytes. This makes it easier
29  * to deal with data structures which need this level of alignment, such as ACPI
30  * tables. For use in SPL and TPL the alignment can be relaxed, since it can be
31  * relocated to an aligned address in U-Boot proper.
32  *
33  * 6. Bloblist is designed to be passed to Linux as reserved memory. While linux
34  * doesn't understand the bloblist header, it can be passed the indivdual blobs.
35  * For example, ACPI tables can reside in a blob and the address of those is
36  * passed to Linux, without Linux ever being away of the existence of a
37  * bloblist. Having all the blobs contiguous in memory simplifies the
38  * reserved-memory space.
39  *
40  * 7. Bloblist tags are defined in the enum below. There is an area for
41  * project-specific stuff (e.g. U-Boot, TF-A) and vendor-specific stuff, e.g.
42  * something used only on a particular SoC. There is also a private area for
43  * temporary, local use.
44  *
45  * 8. Bloblist includes a simple checksum, so that each boot phase can update
46  * this and allow the next phase to check that all is well. While the bloblist
47  * is small, this is quite cheap to calculate. When it grows (e.g. in U-Boot\
48  * proper), the CPU is likely running faster, so it is not prohibitive. Having
49  * said that, U-Boot is often the last phase that uses bloblist, so calculating
50  * the checksum there may not be necessary.
51  *
52  * 9. It would be possible to extend bloblist to support a non-contiguous
53  * structure, e.g. by creating a blob type that points to the next bloblist.
54  * This does not seem necessary for now. It adds complexity and code. We can
55  * always just copy it.
56  *
57  * 10. Bloblist is designed for simple structures, those that can be defined by
58  * a single C struct. More complex structures should be passed in a device tree.
59  * There are some exceptions, chiefly the various binary structures that Intel
60  * is fond of creating. But device tree provides a dictionary-type format which
61  * is fairly efficient (for use in U-Boot proper and Linux at least), along with
62  * a schema and a good set of tools. New formats should be designed around
63  * device tree rather than creating new binary formats, unless they are needed
64  * early in boot (where libfdt's 3KB of overhead is too large) and are trival
65  * enough to be described by a C struct.
66  *
67  * Copyright 2018 Google, Inc
68  * Written by Simon Glass <sjg@chromium.org>
69  */
70
71 #ifndef __BLOBLIST_H
72 #define __BLOBLIST_H
73
74 #include <mapmem.h>
75
76 enum {
77         BLOBLIST_VERSION        = 0,
78         BLOBLIST_MAGIC          = 0xb00757a3,
79         BLOBLIST_ALIGN          = 16,
80 };
81
82 /* Supported tags - add new ones to tag_name in bloblist.c */
83 enum bloblist_tag_t {
84         BLOBLISTT_NONE = 0,
85
86         /*
87          * Standard area to allocate blobs used across firmware components, for
88          * things that are very commonly used, particularly in multiple
89          * projects.
90          */
91         BLOBLISTT_AREA_FIRMWARE_TOP = 0x1,
92
93         /* Standard area to allocate blobs used across firmware components */
94         BLOBLISTT_AREA_FIRMWARE = 0x100,
95         /*
96          * Advanced Configuration and Power Interface Global Non-Volatile
97          * Sleeping table. This forms part of the ACPI tables passed to Linux.
98          */
99         BLOBLISTT_ACPI_GNVS = 0x100,
100         BLOBLISTT_INTEL_VBT = 0x101,    /* Intel Video-BIOS table */
101         BLOBLISTT_TPM2_TCG_LOG = 0x102, /* TPM v2 log space */
102         BLOBLISTT_TCPA_LOG = 0x103,     /* TPM log space */
103         BLOBLISTT_ACPI_TABLES = 0x104,  /* ACPI tables for x86 */
104         BLOBLISTT_SMBIOS_TABLES = 0x105, /* SMBIOS tables for x86 */
105         BLOBLISTT_VBOOT_CTX = 0x106,    /* Chromium OS verified boot context */
106
107         /*
108          * Project-specific tags are permitted here. Projects can be open source
109          * or not, but the format of the data must be fuily documented in an
110          * open source project, including all fields, bits, etc. Naming should
111          * be: BLOBLISTT_<project>_<purpose_here>
112          */
113         BLOBLISTT_PROJECT_AREA = 0x8000,
114         BLOBLISTT_U_BOOT_SPL_HANDOFF = 0x8000, /* Hand-off info from SPL */
115         BLOBLISTT_VBE           = 0x8001,       /* VBE per-phase state */
116         BLOBLISTT_U_BOOT_VIDEO = 0x8002, /* Video information from SPL */
117
118         /*
119          * Vendor-specific tags are permitted here. Projects can be open source
120          * or not, but the format of the data must be fuily documented in an
121          * open source project, including all fields, bits, etc. Naming should
122          * be BLOBLISTT_<vendor>_<purpose_here>
123          */
124         BLOBLISTT_VENDOR_AREA = 0xc000,
125
126         /* Tags after this are not allocated for now */
127         BLOBLISTT_EXPANSION = 0x10000,
128
129         /*
130          * Tags from here are on reserved for private use within a single
131          * firmware binary (i.e. a single executable or phase of a project).
132          * These tags can be passed between binaries within a local
133          * implementation, but cannot be used in upstream code. Allocate a
134          * tag in one of the areas above if you want that.
135          *
136          * This area may move in future.
137          */
138         BLOBLISTT_PRIVATE_AREA = 0xffff0000,
139 };
140
141 /**
142  * struct bloblist_hdr - header for the bloblist
143  *
144  * This is stored at the start of the bloblist which is always on a 16-byte
145  * boundary. Records follow this header. The bloblist normally stays in the
146  * same place in memory as SPL and U-Boot execute, but it can be safely moved
147  * around.
148  *
149  * None of the bloblist headers themselves contain pointers but it is possible
150  * to put pointers inside a bloblist record if desired. This is not encouraged,
151  * since it can make part of the bloblist inaccessible if the pointer is
152  * no-longer valid. It is better to just store all the data inside a bloblist
153  * record.
154  *
155  * Each bloblist record is aligned to a 16-byte boundary and follows immediately
156  * from the last.
157  *
158  * @magic: BLOBLIST_MAGIC
159  * @version: BLOBLIST_VERSION
160  * @hdr_size: Size of this header, normally sizeof(struct bloblist_hdr). The
161  *      first bloblist_rec starts at this offset from the start of the header
162  * @flags: Space for BLOBLISTF... flags (none yet)
163  * @size: Total size of the bloblist (non-zero if valid) including this header.
164  *      The bloblist extends for this many bytes from the start of this header.
165  *      When adding new records, the bloblist can grow up to this size.
166  * @alloced: Total size allocated so far for this bloblist. This starts out as
167  *      sizeof(bloblist_hdr) since we need at least that much space to store a
168  *      valid bloblist
169  * @spare: Spare space (for future use)
170  * @chksum: CRC32 for the entire bloblist allocated area. Since any of the
171  *      blobs can be altered after being created, this checksum is only valid
172  *      when the bloblist is finalised before jumping to the next stage of boot.
173  *      Note that chksum is last to make it easier to exclude it from the
174  *      checksum calculation.
175  */
176 struct bloblist_hdr {
177         u32 magic;
178         u32 version;
179         u32 hdr_size;
180         u32 flags;
181
182         u32 size;
183         u32 alloced;
184         u32 spare;
185         u32 chksum;
186 };
187
188 /**
189  * struct bloblist_rec - record for the bloblist
190  *
191  * The bloblist contains a number of records each consisting of this record
192  * structure followed by the data contained. Each records is 16-byte aligned.
193  *
194  * NOTE: Only exported for testing purposes. Do not use this struct.
195  *
196  * @tag: Tag indicating what the record contains
197  * @hdr_size: Size of this header, normally sizeof(struct bloblist_rec). The
198  *      record's data starts at this offset from the start of the record
199  * @size: Size of record in bytes, excluding the header size. This does not
200  *      need to be aligned (e.g. 3 is OK).
201  * @spare: Spare space for other things
202  */
203 struct bloblist_rec {
204         u32 tag;
205         u32 hdr_size;
206         u32 size;
207         u32 spare;
208 };
209
210 /**
211  * bloblist_check_magic() - return a bloblist if the magic matches
212  *
213  * @addr: Address to check
214  * Return: pointer to bloblist, if the magic matches, else NULL
215  */
216 static inline void *bloblist_check_magic(ulong addr)
217 {
218         u32 *ptr;
219
220         if (!addr)
221                 return NULL;
222         ptr = map_sysmem(addr, 0);
223         if (*ptr != BLOBLIST_MAGIC)
224                 return NULL;
225
226         return ptr;
227 }
228
229 /**
230  * bloblist_find() - Find a blob
231  *
232  * Searches the bloblist and returns the blob with the matching tag
233  *
234  * @tag:        Tag to search for (enum bloblist_tag_t)
235  * @size:       Expected size of the blob, or 0 for any size
236  * Return: pointer to blob if found, or NULL if not found, or a blob was found
237  * but it is the wrong size
238  */
239 void *bloblist_find(uint tag, int size);
240
241 /**
242  * bloblist_add() - Add a new blob
243  *
244  * Add a new blob to the bloblist
245  *
246  * This should only be called if you konw there is no existing blob for a
247  * particular tag. It is typically safe to call in the first phase of U-Boot
248  * (e.g. TPL or SPL). After that, bloblist_ensure() should be used instead.
249  *
250  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
251  * @size:       Size of the blob
252  * @align:      Alignment of the blob (in bytes), 0 for default
253  * Return: pointer to the newly added block, or NULL if there is not enough
254  * space for the blob
255  */
256 void *bloblist_add(uint tag, int size, int align);
257
258 /**
259  * bloblist_ensure_size() - Find or add a blob
260  *
261  * Find an existing blob, or add a new one if not found
262  *
263  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
264  * @size:       Size of the blob
265  * @blobp:      Returns a pointer to blob on success
266  * @align:      Alignment of the blob (in bytes), 0 for default
267  * Return: 0 if OK, -ENOSPC if it is missing and could not be added due to lack
268  * of space, or -ESPIPE it exists but has the wrong size
269  */
270 int bloblist_ensure_size(uint tag, int size, int align, void **blobp);
271
272 /**
273  * bloblist_ensure() - Find or add a blob
274  *
275  * Find an existing blob, or add a new one if not found
276  *
277  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
278  * @size:       Size of the blob
279  * Return: pointer to blob, or NULL if it is missing and could not be added due
280  * to lack of space, or it exists but has the wrong size
281  */
282 void *bloblist_ensure(uint tag, int size);
283
284 /**
285  * bloblist_ensure_size_ret() - Find or add a blob
286  *
287  * Find an existing blob, or add a new one if not found
288  *
289  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
290  * @sizep:      Size of the blob to create; returns size of actual blob
291  * @blobp:      Returns a pointer to blob on success
292  * Return: 0 if OK, -ENOSPC if it is missing and could not be added due to lack
293  * of space
294  */
295 int bloblist_ensure_size_ret(uint tag, int *sizep, void **blobp);
296
297 /**
298  * bloblist_resize() - resize a blob
299  *
300  * Any blobs above this one are relocated up or down. The resized blob remains
301  * in the same place.
302  *
303  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
304  * @new_size:   New size of the blob (>0 to expand, <0 to contract)
305  * Return: 0 if OK, -ENOSPC if the bloblist does not have enough space, -ENOENT
306  * if the tag is not found
307  */
308 int bloblist_resize(uint tag, int new_size);
309
310 /**
311  * bloblist_new() - Create a new, empty bloblist of a given size
312  *
313  * @addr: Address of bloblist
314  * @size: Initial size for bloblist
315  * @flags: Flags to use for bloblist
316  * Return: 0 if OK, -EFAULT if addr is not aligned correctly, -ENOSPC is the
317  * area is not large enough
318  */
319 int bloblist_new(ulong addr, uint size, uint flags);
320
321 /**
322  * bloblist_check() - Check if a bloblist exists
323  *
324  * @addr: Address of bloblist
325  * @size: Expected size of blobsize, or 0 to detect the size
326  * Return: 0 if OK, -ENOENT if the magic number doesn't match (indicating that
327  * there problem is no bloblist at the given address), -EPROTONOSUPPORT
328  * if the version does not match, -EIO if the checksum does not match,
329  * -EFBIG if the expected size does not match the detected size, -ENOSPC
330  * if the size is not large enough to hold the headers
331  */
332 int bloblist_check(ulong addr, uint size);
333
334 /**
335  * bloblist_finish() - Set up the bloblist for the next U-Boot part
336  *
337  * This sets the correct checksum for the bloblist. This ensures that the
338  * bloblist will be detected correctly by the next phase of U-Boot.
339  *
340  * Return: 0
341  */
342 int bloblist_finish(void);
343
344 /**
345  * bloblist_get_stats() - Get information about the bloblist
346  *
347  * This returns useful information about the bloblist
348  *
349  * @basep: Returns base address of bloblist
350  * @sizep: Returns the number of bytes used in the bloblist
351  * @allocedp: Returns the total space allocated to the bloblist
352  */
353 void bloblist_get_stats(ulong *basep, ulong *sizep, ulong *allocedp);
354
355 /**
356  * bloblist_get_base() - Get the base address of the bloblist
357  *
358  * Return: base address of bloblist
359  */
360 ulong bloblist_get_base(void);
361
362 /**
363  * bloblist_get_size() - Get the size of the bloblist
364  *
365  * Return: the size in bytes
366  */
367 ulong bloblist_get_size(void);
368
369 /**
370  * bloblist_show_stats() - Show information about the bloblist
371  *
372  * This shows useful information about the bloblist on the console
373  */
374 void bloblist_show_stats(void);
375
376 /**
377  * bloblist_show_list() - Show a list of blobs in the bloblist
378  *
379  * This shows a list of blobs, showing their address, size and tag.
380  */
381 void bloblist_show_list(void);
382
383 /**
384  * bloblist_tag_name() - Get the name for a tag
385  *
386  * @tag: Tag to check
387  * Return: name of tag, or "invalid" if an invalid tag is provided
388  */
389 const char *bloblist_tag_name(enum bloblist_tag_t tag);
390
391 /**
392  * bloblist_reloc() - Relocate the bloblist and optionally resize it
393  *
394  * @to: Pointer to new bloblist location (must not overlap old location)
395  * @to_size: New size for bloblist (must be larger than from_size)
396  * @from: Pointer to bloblist to relocate
397  * @from_size: Size of bloblist to relocate
398  */
399 void bloblist_reloc(void *to, uint to_size, void *from, uint from_size);
400
401 /**
402  * bloblist_init() - Init the bloblist system with a single bloblist
403  *
404  * This locates and sets up the blocklist for use.
405  *
406  * If CONFIG_BLOBLIST_FIXED is selected, it uses CONFIG_BLOBLIST_ADDR and
407  * CONFIG_BLOBLIST_SIZE to set up a bloblist for use by U-Boot.
408  *
409  * If CONFIG_BLOBLIST_ALLOC is selected, it allocates memory for a bloblist of
410  * size CONFIG_BLOBLIST_SIZE.
411  *
412  * If CONFIG_BLOBLIST_PASSAGE is selected, it uses the bloblist in the incoming
413  * standard passage. The size is detected automatically so CONFIG_BLOBLIST_SIZE
414  * can be 0.
415  *
416  * Return: 0 if OK, -ve on error
417  */
418 int bloblist_init(void);
419
420 #endif /* __BLOBLIST_H */