Merge branch 'master' of git://git.denx.de/u-boot-spi
[platform/kernel/u-boot.git] / include / efi_loader.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
2 /*
3  *  EFI application loader
4  *
5  *  Copyright (c) 2016 Alexander Graf
6  */
7
8 #ifndef _EFI_LOADER_H
9 #define _EFI_LOADER_H 1
10
11 #include <common.h>
12 #include <part_efi.h>
13 #include <efi_api.h>
14
15 /* No need for efi loader support in SPL */
16 #if CONFIG_IS_ENABLED(EFI_LOADER)
17
18 #include <linux/list.h>
19
20 /* Maximum number of configuration tables */
21 #define EFI_MAX_CONFIGURATION_TABLES 16
22
23 /* GUID used by the root node */
24 #define U_BOOT_GUID \
25         EFI_GUID(0xe61d73b9, 0xa384, 0x4acc, \
26                  0xae, 0xab, 0x82, 0xe8, 0x28, 0xf3, 0x62, 0x8b)
27
28 int __efi_entry_check(void);
29 int __efi_exit_check(void);
30 const char *__efi_nesting(void);
31 const char *__efi_nesting_inc(void);
32 const char *__efi_nesting_dec(void);
33
34 /*
35  * Enter the u-boot world from UEFI:
36  */
37 #define EFI_ENTRY(format, ...) do { \
38         assert(__efi_entry_check()); \
39         debug("%sEFI: Entry %s(" format ")\n", __efi_nesting_inc(), \
40                 __func__, ##__VA_ARGS__); \
41         } while(0)
42
43 /*
44  * Exit the u-boot world back to UEFI:
45  */
46 #define EFI_EXIT(ret) ({ \
47         typeof(ret) _r = ret; \
48         debug("%sEFI: Exit: %s: %u\n", __efi_nesting_dec(), \
49                 __func__, (u32)((uintptr_t) _r & ~EFI_ERROR_MASK)); \
50         assert(__efi_exit_check()); \
51         _r; \
52         })
53
54 /*
55  * Call non-void UEFI function from u-boot and retrieve return value:
56  */
57 #define EFI_CALL(exp) ({ \
58         debug("%sEFI: Call: %s\n", __efi_nesting_inc(), #exp); \
59         assert(__efi_exit_check()); \
60         typeof(exp) _r = exp; \
61         assert(__efi_entry_check()); \
62         debug("%sEFI: %lu returned by %s\n", __efi_nesting_dec(), \
63               (unsigned long)((uintptr_t)_r & ~EFI_ERROR_MASK), #exp); \
64         _r; \
65 })
66
67 /*
68  * Call void UEFI function from u-boot:
69  */
70 #define EFI_CALL_VOID(exp) do { \
71         debug("%sEFI: Call: %s\n", __efi_nesting_inc(), #exp); \
72         assert(__efi_exit_check()); \
73         exp; \
74         assert(__efi_entry_check()); \
75         debug("%sEFI: Return From: %s\n", __efi_nesting_dec(), #exp); \
76         } while(0)
77
78 /*
79  * Write an indented message with EFI prefix
80  */
81 #define EFI_PRINT(format, ...) ({ \
82         debug("%sEFI: " format, __efi_nesting(), \
83                 ##__VA_ARGS__); \
84         })
85
86 #ifdef CONFIG_SYS_CACHELINE_SIZE
87 #define EFI_CACHELINE_SIZE CONFIG_SYS_CACHELINE_SIZE
88 #else
89 /* Just use the greatest cache flush alignment requirement I'm aware of */
90 #define EFI_CACHELINE_SIZE 128
91 #endif
92
93 /* Key identifying current memory map */
94 extern efi_uintn_t efi_memory_map_key;
95
96 extern struct efi_runtime_services efi_runtime_services;
97 extern struct efi_system_table systab;
98
99 extern struct efi_simple_text_output_protocol efi_con_out;
100 extern struct efi_simple_text_input_protocol efi_con_in;
101 extern struct efi_console_control_protocol efi_console_control;
102 extern const struct efi_device_path_to_text_protocol efi_device_path_to_text;
103 /* implementation of the EFI_DEVICE_PATH_UTILITIES_PROTOCOL */
104 extern const struct efi_device_path_utilities_protocol
105                                         efi_device_path_utilities;
106 /* Implementation of the EFI_UNICODE_COLLATION_PROTOCOL */
107 extern const struct efi_unicode_collation_protocol
108                                         efi_unicode_collation_protocol;
109
110 uint16_t *efi_dp_str(struct efi_device_path *dp);
111
112 /* GUID of the U-Boot root node */
113 extern const efi_guid_t efi_u_boot_guid;
114 /* GUID of the EFI_BLOCK_IO_PROTOCOL */
115 extern const efi_guid_t efi_block_io_guid;
116 extern const efi_guid_t efi_global_variable_guid;
117 extern const efi_guid_t efi_guid_console_control;
118 extern const efi_guid_t efi_guid_device_path;
119 /* GUID of the EFI_DRIVER_BINDING_PROTOCOL */
120 extern const efi_guid_t efi_guid_driver_binding_protocol;
121 /* event group ExitBootServices() invoked */
122 extern const efi_guid_t efi_guid_event_group_exit_boot_services;
123 /* event group SetVirtualAddressMap() invoked */
124 extern const efi_guid_t efi_guid_event_group_virtual_address_change;
125 /* event group memory map changed */
126 extern const efi_guid_t efi_guid_event_group_memory_map_change;
127 /* event group boot manager about to boot */
128 extern const efi_guid_t efi_guid_event_group_ready_to_boot;
129 /* event group ResetSystem() invoked (before ExitBootServices) */
130 extern const efi_guid_t efi_guid_event_group_reset_system;
131 /* GUID of the device tree table */
132 extern const efi_guid_t efi_guid_fdt;
133 extern const efi_guid_t efi_guid_loaded_image;
134 extern const efi_guid_t efi_guid_device_path_to_text_protocol;
135 extern const efi_guid_t efi_simple_file_system_protocol_guid;
136 extern const efi_guid_t efi_file_info_guid;
137 /* GUID for file system information */
138 extern const efi_guid_t efi_file_system_info_guid;
139 extern const efi_guid_t efi_guid_device_path_utilities_protocol;
140 /* GUID of the Unicode collation protocol */
141 extern const efi_guid_t efi_guid_unicode_collation_protocol;
142
143 extern unsigned int __efi_runtime_start, __efi_runtime_stop;
144 extern unsigned int __efi_runtime_rel_start, __efi_runtime_rel_stop;
145
146 /*
147  * When a protocol is opened a open protocol info entry is created.
148  * These are maintained in a list.
149  */
150 struct efi_open_protocol_info_item {
151         /* Link to the list of open protocol info entries of a protocol */
152         struct list_head link;
153         struct efi_open_protocol_info_entry info;
154 };
155
156 /*
157  * When the UEFI payload wants to open a protocol on an object to get its
158  * interface (usually a struct with callback functions), this struct maps the
159  * protocol GUID to the respective protocol interface
160  */
161 struct efi_handler {
162         /* Link to the list of protocols of a handle */
163         struct list_head link;
164         const efi_guid_t *guid;
165         void *protocol_interface;
166         /* Link to the list of open protocol info items */
167         struct list_head open_infos;
168 };
169
170 /**
171  * struct efi_object - dereferenced EFI handle
172  *
173  * @link:       pointers to put the handle into a linked list
174  * @protocols:  linked list with the protocol interfaces installed on this
175  *              handle
176  *
177  * UEFI offers a flexible and expandable object model. The objects in the UEFI
178  * API are devices, drivers, and loaded images. struct efi_object is our storage
179  * structure for these objects.
180  *
181  * When including this structure into a larger structure always put it first so
182  * that when deleting a handle the whole encompassing structure can be freed.
183  *
184  * A pointer to this structure is referred to as a handle. Typedef efi_handle_t
185  * has been created for such pointers.
186  */
187 struct efi_object {
188         /* Every UEFI object is part of a global object list */
189         struct list_head link;
190         /* The list of protocols */
191         struct list_head protocols;
192 };
193
194 /**
195  * struct efi_loaded_image_obj - handle of a loaded image
196  *
197  * @header:             EFI object header
198  * @reloc_base:         base address for the relocated image
199  * @reloc_size:         size of the relocated image
200  * @exit_jmp:           long jump buffer for returning form started image
201  * @entry:              entry address of the relocated image
202  */
203 struct efi_loaded_image_obj {
204         struct efi_object header;
205         void *reloc_base;
206         aligned_u64 reloc_size;
207         efi_status_t exit_status;
208         struct jmp_buf_data exit_jmp;
209         EFIAPI efi_status_t (*entry)(efi_handle_t image_handle,
210                                      struct efi_system_table *st);
211 };
212
213 /**
214  * struct efi_event
215  *
216  * @link:               Link to list of all events
217  * @type:               Type of event, see efi_create_event
218  * @notify_tpl:         Task priority level of notifications
219  * @nofify_function:    Function to call when the event is triggered
220  * @notify_context:     Data to be passed to the notify function
221  * @group:              Event group
222  * @trigger_time:       Period of the timer
223  * @trigger_next:       Next time to trigger the timer
224  * @trigger_type:       Type of timer, see efi_set_timer
225  * @is_queued:          The notification function is queued
226  * @is_signaled:        The event occurred. The event is in the signaled state.
227  */
228 struct efi_event {
229         struct list_head link;
230         uint32_t type;
231         efi_uintn_t notify_tpl;
232         void (EFIAPI *notify_function)(struct efi_event *event, void *context);
233         void *notify_context;
234         const efi_guid_t *group;
235         u64 trigger_next;
236         u64 trigger_time;
237         enum efi_timer_delay trigger_type;
238         bool is_queued;
239         bool is_signaled;
240 };
241
242 /* This list contains all UEFI objects we know of */
243 extern struct list_head efi_obj_list;
244 /* List of all events */
245 extern struct list_head efi_events;
246
247 /* Called by bootefi to initialize root node */
248 efi_status_t efi_root_node_register(void);
249 /* Called by bootefi to initialize runtime */
250 efi_status_t efi_initialize_system_table(void);
251 /* Called by bootefi to make console interface available */
252 efi_status_t efi_console_register(void);
253 /* Called by bootefi to make all disk storage accessible as EFI objects */
254 efi_status_t efi_disk_register(void);
255 /* Create handles and protocols for the partitions of a block device */
256 int efi_disk_create_partitions(efi_handle_t parent, struct blk_desc *desc,
257                                const char *if_typename, int diskid,
258                                const char *pdevname);
259 /* Called by bootefi to make GOP (graphical) interface available */
260 efi_status_t efi_gop_register(void);
261 /* Called by bootefi to make the network interface available */
262 efi_status_t efi_net_register(void);
263 /* Called by bootefi to make the watchdog available */
264 efi_status_t efi_watchdog_register(void);
265 /* Called by bootefi to make SMBIOS tables available */
266 /**
267  * efi_acpi_register() - write out ACPI tables
268  *
269  * Called by bootefi to make ACPI tables available
270  *
271  * @return 0 if OK, -ENOMEM if no memory is available for the tables
272  */
273 efi_status_t efi_acpi_register(void);
274 /**
275  * efi_smbios_register() - write out SMBIOS tables
276  *
277  * Called by bootefi to make SMBIOS tables available
278  *
279  * @return 0 if OK, -ENOMEM if no memory is available for the tables
280  */
281 efi_status_t efi_smbios_register(void);
282
283 struct efi_simple_file_system_protocol *
284 efi_fs_from_path(struct efi_device_path *fp);
285
286 /* Called by networking code to memorize the dhcp ack package */
287 void efi_net_set_dhcp_ack(void *pkt, int len);
288 /* Called by efi_set_watchdog_timer to reset the timer */
289 efi_status_t efi_set_watchdog(unsigned long timeout);
290
291 /* Called from places to check whether a timer expired */
292 void efi_timer_check(void);
293 /* PE loader implementation */
294 void *efi_load_pe(struct efi_loaded_image_obj *handle, void *efi,
295                   struct efi_loaded_image *loaded_image_info);
296 /* Called once to store the pristine gd pointer */
297 void efi_save_gd(void);
298 /* Special case handler for error/abort that just tries to dtrt to get
299  * back to u-boot world */
300 void efi_restore_gd(void);
301 /* Call this to relocate the runtime section to an address space */
302 void efi_runtime_relocate(ulong offset, struct efi_mem_desc *map);
303 /* Call this to set the current device name */
304 void efi_set_bootdev(const char *dev, const char *devnr, const char *path);
305 /* Add a new object to the object list. */
306 void efi_add_handle(efi_handle_t obj);
307 /* Create handle */
308 efi_status_t efi_create_handle(efi_handle_t *handle);
309 /* Delete handle */
310 void efi_delete_handle(efi_handle_t obj);
311 /* Call this to validate a handle and find the EFI object for it */
312 struct efi_object *efi_search_obj(const efi_handle_t handle);
313 /* Find a protocol on a handle */
314 efi_status_t efi_search_protocol(const efi_handle_t handle,
315                                  const efi_guid_t *protocol_guid,
316                                  struct efi_handler **handler);
317 /* Install new protocol on a handle */
318 efi_status_t efi_add_protocol(const efi_handle_t handle,
319                               const efi_guid_t *protocol,
320                               void *protocol_interface);
321 /* Delete protocol from a handle */
322 efi_status_t efi_remove_protocol(const efi_handle_t handle,
323                                  const efi_guid_t *protocol,
324                                  void *protocol_interface);
325 /* Delete all protocols from a handle */
326 efi_status_t efi_remove_all_protocols(const efi_handle_t handle);
327 /* Call this to create an event */
328 efi_status_t efi_create_event(uint32_t type, efi_uintn_t notify_tpl,
329                               void (EFIAPI *notify_function) (
330                                         struct efi_event *event,
331                                         void *context),
332                               void *notify_context, efi_guid_t *group,
333                               struct efi_event **event);
334 /* Call this to set a timer */
335 efi_status_t efi_set_timer(struct efi_event *event, enum efi_timer_delay type,
336                            uint64_t trigger_time);
337 /* Call this to signal an event */
338 void efi_signal_event(struct efi_event *event, bool check_tpl);
339
340 /* open file system: */
341 struct efi_simple_file_system_protocol *efi_simple_file_system(
342                 struct blk_desc *desc, int part, struct efi_device_path *dp);
343
344 /* open file from device-path: */
345 struct efi_file_handle *efi_file_from_path(struct efi_device_path *fp);
346
347 /**
348  * efi_size_in_pages() - convert size in bytes to size in pages
349  *
350  * This macro returns the number of EFI memory pages required to hold 'size'
351  * bytes.
352  *
353  * @size:       size in bytes
354  * Return:      size in pages
355  */
356 #define efi_size_in_pages(size) ((size + EFI_PAGE_MASK) >> EFI_PAGE_SHIFT)
357 /* Generic EFI memory allocator, call this to get memory */
358 void *efi_alloc(uint64_t len, int memory_type);
359 /* More specific EFI memory allocator, called by EFI payloads */
360 efi_status_t efi_allocate_pages(int type, int memory_type, efi_uintn_t pages,
361                                 uint64_t *memory);
362 /* EFI memory free function. */
363 efi_status_t efi_free_pages(uint64_t memory, efi_uintn_t pages);
364 /* EFI memory allocator for small allocations */
365 efi_status_t efi_allocate_pool(int pool_type, efi_uintn_t size,
366                                void **buffer);
367 /* EFI pool memory free function. */
368 efi_status_t efi_free_pool(void *buffer);
369 /* Returns the EFI memory map */
370 efi_status_t efi_get_memory_map(efi_uintn_t *memory_map_size,
371                                 struct efi_mem_desc *memory_map,
372                                 efi_uintn_t *map_key,
373                                 efi_uintn_t *descriptor_size,
374                                 uint32_t *descriptor_version);
375 /* Adds a range into the EFI memory map */
376 uint64_t efi_add_memory_map(uint64_t start, uint64_t pages, int memory_type,
377                             bool overlap_only_ram);
378 /* Called by board init to initialize the EFI drivers */
379 efi_status_t efi_driver_init(void);
380 /* Called by board init to initialize the EFI memory map */
381 int efi_memory_init(void);
382 /* Adds new or overrides configuration table entry to the system table */
383 efi_status_t efi_install_configuration_table(const efi_guid_t *guid, void *table);
384 /* Sets up a loaded image */
385 efi_status_t efi_setup_loaded_image(struct efi_device_path *device_path,
386                                     struct efi_device_path *file_path,
387                                     struct efi_loaded_image_obj **handle_ptr,
388                                     struct efi_loaded_image **info_ptr);
389 efi_status_t efi_load_image_from_path(struct efi_device_path *file_path,
390                                       void **buffer);
391 /* Print information about all loaded images */
392 void efi_print_image_infos(void *pc);
393
394 #ifdef CONFIG_EFI_LOADER_BOUNCE_BUFFER
395 extern void *efi_bounce_buffer;
396 #define EFI_LOADER_BOUNCE_BUFFER_SIZE (64 * 1024 * 1024)
397 #endif
398
399
400 struct efi_device_path *efi_dp_next(const struct efi_device_path *dp);
401 int efi_dp_match(const struct efi_device_path *a,
402                  const struct efi_device_path *b);
403 struct efi_object *efi_dp_find_obj(struct efi_device_path *dp,
404                                    struct efi_device_path **rem);
405 /* get size of the first device path instance excluding end node */
406 efi_uintn_t efi_dp_instance_size(const struct efi_device_path *dp);
407 /* size of multi-instance device path excluding end node */
408 efi_uintn_t efi_dp_size(const struct efi_device_path *dp);
409 struct efi_device_path *efi_dp_dup(const struct efi_device_path *dp);
410 struct efi_device_path *efi_dp_append(const struct efi_device_path *dp1,
411                                       const struct efi_device_path *dp2);
412 struct efi_device_path *efi_dp_append_node(const struct efi_device_path *dp,
413                                            const struct efi_device_path *node);
414 /* Create a device path node of given type, sub-type, length */
415 struct efi_device_path *efi_dp_create_device_node(const u8 type,
416                                                   const u8 sub_type,
417                                                   const u16 length);
418 /* Append device path instance */
419 struct efi_device_path *efi_dp_append_instance(
420                 const struct efi_device_path *dp,
421                 const struct efi_device_path *dpi);
422 /* Get next device path instance */
423 struct efi_device_path *efi_dp_get_next_instance(struct efi_device_path **dp,
424                                                  efi_uintn_t *size);
425 /* Check if a device path contains muliple instances */
426 bool efi_dp_is_multi_instance(const struct efi_device_path *dp);
427
428 struct efi_device_path *efi_dp_from_dev(struct udevice *dev);
429 struct efi_device_path *efi_dp_from_part(struct blk_desc *desc, int part);
430 /* Create a device node for a block device partition. */
431 struct efi_device_path *efi_dp_part_node(struct blk_desc *desc, int part);
432 struct efi_device_path *efi_dp_from_file(struct blk_desc *desc, int part,
433                                          const char *path);
434 struct efi_device_path *efi_dp_from_eth(void);
435 struct efi_device_path *efi_dp_from_mem(uint32_t mem_type,
436                                         uint64_t start_address,
437                                         uint64_t end_address);
438 /* Determine the last device path node that is not the end node. */
439 const struct efi_device_path *efi_dp_last_node(
440                         const struct efi_device_path *dp);
441 efi_status_t efi_dp_split_file_path(struct efi_device_path *full_path,
442                                     struct efi_device_path **device_path,
443                                     struct efi_device_path **file_path);
444 efi_status_t efi_dp_from_name(const char *dev, const char *devnr,
445                               const char *path,
446                               struct efi_device_path **device,
447                               struct efi_device_path **file);
448
449 #define EFI_DP_TYPE(_dp, _type, _subtype) \
450         (((_dp)->type == DEVICE_PATH_TYPE_##_type) && \
451          ((_dp)->sub_type == DEVICE_PATH_SUB_TYPE_##_subtype))
452
453 /**
454  * ascii2unicode() - convert ASCII string to UTF-16 string
455  *
456  * A zero terminated ASCII string is converted to a zero terminated UTF-16
457  * string. The output buffer must be preassigned.
458  *
459  * @unicode:    preassigned output buffer for UTF-16 string
460  * @ascii:      ASCII string to be converted
461  */
462 static inline void ascii2unicode(u16 *unicode, const char *ascii)
463 {
464         while (*ascii)
465                 *(unicode++) = *(ascii++);
466         *unicode = 0;
467 }
468
469 static inline int guidcmp(const efi_guid_t *g1, const efi_guid_t *g2)
470 {
471         return memcmp(g1, g2, sizeof(efi_guid_t));
472 }
473
474 /*
475  * Use these to indicate that your code / data should go into the EFI runtime
476  * section and thus still be available when the OS is running
477  */
478 #define __efi_runtime_data __attribute__ ((section (".data.efi_runtime")))
479 #define __efi_runtime __attribute__ ((section (".text.efi_runtime")))
480
481 /* Update CRC32 in table header */
482 void __efi_runtime efi_update_table_header_crc32(struct efi_table_hdr *table);
483
484 /* Call this with mmio_ptr as the _pointer_ to a pointer to an MMIO region
485  * to make it available at runtime */
486 efi_status_t efi_add_runtime_mmio(void *mmio_ptr, u64 len);
487
488 /* Boards may provide the functions below to implement RTS functionality */
489
490 void __efi_runtime EFIAPI efi_reset_system(
491                         enum efi_reset_type reset_type,
492                         efi_status_t reset_status,
493                         unsigned long data_size, void *reset_data);
494
495 /* Architecture specific initialization of the EFI subsystem */
496 efi_status_t efi_reset_system_init(void);
497
498 efi_status_t __efi_runtime EFIAPI efi_get_time(
499                         struct efi_time *time,
500                         struct efi_time_cap *capabilities);
501
502 #ifdef CONFIG_CMD_BOOTEFI_SELFTEST
503 /*
504  * Entry point for the tests of the EFI API.
505  * It is called by 'bootefi selftest'
506  */
507 efi_status_t EFIAPI efi_selftest(efi_handle_t image_handle,
508                                  struct efi_system_table *systab);
509 #endif
510
511 efi_status_t EFIAPI efi_get_variable(u16 *variable_name, efi_guid_t *vendor,
512                                      u32 *attributes, efi_uintn_t *data_size,
513                                      void *data);
514 efi_status_t EFIAPI efi_get_next_variable_name(efi_uintn_t *variable_name_size,
515                                                u16 *variable_name,
516                                                efi_guid_t *vendor);
517 efi_status_t EFIAPI efi_set_variable(u16 *variable_name, efi_guid_t *vendor,
518                                      u32 attributes, efi_uintn_t data_size,
519                                      void *data);
520
521 /*
522  * See section 3.1.3 in the v2.7 UEFI spec for more details on
523  * the layout of EFI_LOAD_OPTION.  In short it is:
524  *
525  *    typedef struct _EFI_LOAD_OPTION {
526  *        UINT32 Attributes;
527  *        UINT16 FilePathListLength;
528  *        // CHAR16 Description[];   <-- variable length, NULL terminated
529  *        // EFI_DEVICE_PATH_PROTOCOL FilePathList[];
530  *                                               <-- FilePathListLength bytes
531  *        // UINT8 OptionalData[];
532  *    } EFI_LOAD_OPTION;
533  */
534 struct efi_load_option {
535         u32 attributes;
536         u16 file_path_length;
537         u16 *label;
538         struct efi_device_path *file_path;
539         u8 *optional_data;
540 };
541
542 void efi_deserialize_load_option(struct efi_load_option *lo, u8 *data);
543 unsigned long efi_serialize_load_option(struct efi_load_option *lo, u8 **data);
544 void *efi_bootmgr_load(struct efi_device_path **device_path,
545                        struct efi_device_path **file_path);
546
547 #else /* CONFIG_IS_ENABLED(EFI_LOADER) */
548
549 /* Without CONFIG_EFI_LOADER we don't have a runtime section, stub it out */
550 #define __efi_runtime_data
551 #define __efi_runtime
552 static inline efi_status_t efi_add_runtime_mmio(void *mmio_ptr, u64 len)
553 {
554         return EFI_SUCCESS;
555 }
556
557 /* No loader configured, stub out EFI_ENTRY */
558 static inline void efi_restore_gd(void) { }
559 static inline void efi_set_bootdev(const char *dev, const char *devnr,
560                                    const char *path) { }
561 static inline void efi_net_set_dhcp_ack(void *pkt, int len) { }
562 static inline void efi_print_image_infos(void *pc) { }
563
564 #endif /* CONFIG_IS_ENABLED(EFI_LOADER) */
565
566 #endif /* _EFI_LOADER_H */