Merge tag 'tpm-030822' of https://source.denx.de/u-boot/custodians/u-boot-tpm
[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
116         /*
117          * Vendor-specific tags are permitted here. Projects can be open source
118          * or not, but the format of the data must be fuily documented in an
119          * open source project, including all fields, bits, etc. Naming should
120          * be BLOBLISTT_<vendor>_<purpose_here>
121          */
122         BLOBLISTT_VENDOR_AREA = 0xc000,
123
124         /* Tags after this are not allocated for now */
125         BLOBLISTT_EXPANSION = 0x10000,
126
127         /*
128          * Tags from here are on reserved for private use within a single
129          * firmware binary (i.e. a single executable or phase of a project).
130          * These tags can be passed between binaries within a local
131          * implementation, but cannot be used in upstream code. Allocate a
132          * tag in one of the areas above if you want that.
133          *
134          * This area may move in future.
135          */
136         BLOBLISTT_PRIVATE_AREA = 0xffff0000,
137 };
138
139 /**
140  * struct bloblist_hdr - header for the bloblist
141  *
142  * This is stored at the start of the bloblist which is always on a 16-byte
143  * boundary. Records follow this header. The bloblist normally stays in the
144  * same place in memory as SPL and U-Boot execute, but it can be safely moved
145  * around.
146  *
147  * None of the bloblist headers themselves contain pointers but it is possible
148  * to put pointers inside a bloblist record if desired. This is not encouraged,
149  * since it can make part of the bloblist inaccessible if the pointer is
150  * no-longer valid. It is better to just store all the data inside a bloblist
151  * record.
152  *
153  * Each bloblist record is aligned to a 16-byte boundary and follows immediately
154  * from the last.
155  *
156  * @magic: BLOBLIST_MAGIC
157  * @version: BLOBLIST_VERSION
158  * @hdr_size: Size of this header, normally sizeof(struct bloblist_hdr). The
159  *      first bloblist_rec starts at this offset from the start of the header
160  * @flags: Space for BLOBLISTF... flags (none yet)
161  * @size: Total size of the bloblist (non-zero if valid) including this header.
162  *      The bloblist extends for this many bytes from the start of this header.
163  *      When adding new records, the bloblist can grow up to this size.
164  * @alloced: Total size allocated so far for this bloblist. This starts out as
165  *      sizeof(bloblist_hdr) since we need at least that much space to store a
166  *      valid bloblist
167  * @spare: Spare space (for future use)
168  * @chksum: CRC32 for the entire bloblist allocated area. Since any of the
169  *      blobs can be altered after being created, this checksum is only valid
170  *      when the bloblist is finalised before jumping to the next stage of boot.
171  *      Note that chksum is last to make it easier to exclude it from the
172  *      checksum calculation.
173  */
174 struct bloblist_hdr {
175         u32 magic;
176         u32 version;
177         u32 hdr_size;
178         u32 flags;
179
180         u32 size;
181         u32 alloced;
182         u32 spare;
183         u32 chksum;
184 };
185
186 /**
187  * struct bloblist_rec - record for the bloblist
188  *
189  * The bloblist contains a number of records each consisting of this record
190  * structure followed by the data contained. Each records is 16-byte aligned.
191  *
192  * NOTE: Only exported for testing purposes. Do not use this struct.
193  *
194  * @tag: Tag indicating what the record contains
195  * @hdr_size: Size of this header, normally sizeof(struct bloblist_rec). The
196  *      record's data starts at this offset from the start of the record
197  * @size: Size of record in bytes, excluding the header size. This does not
198  *      need to be aligned (e.g. 3 is OK).
199  * @spare: Spare space for other things
200  */
201 struct bloblist_rec {
202         u32 tag;
203         u32 hdr_size;
204         u32 size;
205         u32 spare;
206 };
207
208 /**
209  * bloblist_check_magic() - return a bloblist if the magic matches
210  *
211  * @addr: Address to check
212  * Return: pointer to bloblist, if the magic matches, else NULL
213  */
214 static inline void *bloblist_check_magic(ulong addr)
215 {
216         u32 *ptr;
217
218         if (!addr)
219                 return NULL;
220         ptr = map_sysmem(addr, 0);
221         if (*ptr != BLOBLIST_MAGIC)
222                 return NULL;
223
224         return ptr;
225 }
226
227 /**
228  * bloblist_find() - Find a blob
229  *
230  * Searches the bloblist and returns the blob with the matching tag
231  *
232  * @tag:        Tag to search for (enum bloblist_tag_t)
233  * @size:       Expected size of the blob, or 0 for any size
234  * Return: pointer to blob if found, or NULL if not found, or a blob was found
235  * but it is the wrong size
236  */
237 void *bloblist_find(uint tag, int size);
238
239 /**
240  * bloblist_add() - Add a new blob
241  *
242  * Add a new blob to the bloblist
243  *
244  * This should only be called if you konw there is no existing blob for a
245  * particular tag. It is typically safe to call in the first phase of U-Boot
246  * (e.g. TPL or SPL). After that, bloblist_ensure() should be used instead.
247  *
248  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
249  * @size:       Size of the blob
250  * @align:      Alignment of the blob (in bytes), 0 for default
251  * Return: pointer to the newly added block, or NULL if there is not enough
252  * space for the blob
253  */
254 void *bloblist_add(uint tag, int size, int align);
255
256 /**
257  * bloblist_ensure_size() - Find or add a blob
258  *
259  * Find an existing blob, or add a new one if not found
260  *
261  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
262  * @size:       Size of the blob
263  * @blobp:      Returns a pointer to blob on success
264  * @align:      Alignment of the blob (in bytes), 0 for default
265  * Return: 0 if OK, -ENOSPC if it is missing and could not be added due to lack
266  * of space, or -ESPIPE it exists but has the wrong size
267  */
268 int bloblist_ensure_size(uint tag, int size, int align, void **blobp);
269
270 /**
271  * bloblist_ensure() - Find or add a blob
272  *
273  * Find an existing blob, or add a new one if not found
274  *
275  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
276  * @size:       Size of the blob
277  * Return: pointer to blob, or NULL if it is missing and could not be added due
278  * to lack of space, or it exists but has the wrong size
279  */
280 void *bloblist_ensure(uint tag, int size);
281
282 /**
283  * bloblist_ensure_size_ret() - Find or add a blob
284  *
285  * Find an existing blob, or add a new one if not found
286  *
287  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
288  * @sizep:      Size of the blob to create; returns size of actual blob
289  * @blobp:      Returns a pointer to blob on success
290  * Return: 0 if OK, -ENOSPC if it is missing and could not be added due to lack
291  * of space
292  */
293 int bloblist_ensure_size_ret(uint tag, int *sizep, void **blobp);
294
295 /**
296  * bloblist_resize() - resize a blob
297  *
298  * Any blobs above this one are relocated up or down. The resized blob remains
299  * in the same place.
300  *
301  * @tag:        Tag to add (enum bloblist_tag_t)
302  * @new_size:   New size of the blob (>0 to expand, <0 to contract)
303  * Return: 0 if OK, -ENOSPC if the bloblist does not have enough space, -ENOENT
304  * if the tag is not found
305  */
306 int bloblist_resize(uint tag, int new_size);
307
308 /**
309  * bloblist_new() - Create a new, empty bloblist of a given size
310  *
311  * @addr: Address of bloblist
312  * @size: Initial size for bloblist
313  * @flags: Flags to use for bloblist
314  * Return: 0 if OK, -EFAULT if addr is not aligned correctly, -ENOSPC is the
315  * area is not large enough
316  */
317 int bloblist_new(ulong addr, uint size, uint flags);
318
319 /**
320  * bloblist_check() - Check if a bloblist exists
321  *
322  * @addr: Address of bloblist
323  * @size: Expected size of blobsize, or 0 to detect the size
324  * Return: 0 if OK, -ENOENT if the magic number doesn't match (indicating that
325  * there problem is no bloblist at the given address), -EPROTONOSUPPORT
326  * if the version does not match, -EIO if the checksum does not match,
327  * -EFBIG if the expected size does not match the detected size, -ENOSPC
328  * if the size is not large enough to hold the headers
329  */
330 int bloblist_check(ulong addr, uint size);
331
332 /**
333  * bloblist_finish() - Set up the bloblist for the next U-Boot part
334  *
335  * This sets the correct checksum for the bloblist. This ensures that the
336  * bloblist will be detected correctly by the next phase of U-Boot.
337  *
338  * Return: 0
339  */
340 int bloblist_finish(void);
341
342 /**
343  * bloblist_get_stats() - Get information about the bloblist
344  *
345  * This returns useful information about the bloblist
346  *
347  * @basep: Returns base address of bloblist
348  * @sizep: Returns the number of bytes used in the bloblist
349  * @allocedp: Returns the total space allocated to the bloblist
350  */
351 void bloblist_get_stats(ulong *basep, ulong *sizep, ulong *allocedp);
352
353 /**
354  * bloblist_get_base() - Get the base address of the bloblist
355  *
356  * Return: base address of bloblist
357  */
358 ulong bloblist_get_base(void);
359
360 /**
361  * bloblist_get_size() - Get the size of the bloblist
362  *
363  * Return: the size in bytes
364  */
365 ulong bloblist_get_size(void);
366
367 /**
368  * bloblist_show_stats() - Show information about the bloblist
369  *
370  * This shows useful information about the bloblist on the console
371  */
372 void bloblist_show_stats(void);
373
374 /**
375  * bloblist_show_list() - Show a list of blobs in the bloblist
376  *
377  * This shows a list of blobs, showing their address, size and tag.
378  */
379 void bloblist_show_list(void);
380
381 /**
382  * bloblist_tag_name() - Get the name for a tag
383  *
384  * @tag: Tag to check
385  * Return: name of tag, or "invalid" if an invalid tag is provided
386  */
387 const char *bloblist_tag_name(enum bloblist_tag_t tag);
388
389 /**
390  * bloblist_reloc() - Relocate the bloblist and optionally resize it
391  *
392  * @to: Pointer to new bloblist location (must not overlap old location)
393  * @to_size: New size for bloblist (must be larger than from_size)
394  * @from: Pointer to bloblist to relocate
395  * @from_size: Size of bloblist to relocate
396  */
397 void bloblist_reloc(void *to, uint to_size, void *from, uint from_size);
398
399 /**
400  * bloblist_init() - Init the bloblist system with a single bloblist
401  *
402  * This locates and sets up the blocklist for use.
403  *
404  * If CONFIG_BLOBLIST_FIXED is selected, it uses CONFIG_BLOBLIST_ADDR and
405  * CONFIG_BLOBLIST_SIZE to set up a bloblist for use by U-Boot.
406  *
407  * If CONFIG_BLOBLIST_ALLOC is selected, it allocates memory for a bloblist of
408  * size CONFIG_BLOBLIST_SIZE.
409  *
410  * If CONFIG_BLOBLIST_PASSAGE is selected, it uses the bloblist in the incoming
411  * standard passage. The size is detected automatically so CONFIG_BLOBLIST_SIZE
412  * can be 0.
413  *
414  * Return: 0 if OK, -ve on error
415  */
416 int bloblist_init(void);
417
418 #endif /* __BLOBLIST_H */