include/os.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
   2 /*
   3  * Operating System Interface
   4  *
   5  * This provides access to useful OS routines for the sandbox architecture.
   6  * They are kept in a separate file so we can include system headers.
   7  *
   8  * Copyright (c) 2011 The Chromium OS Authors.
   9  */
  10
  11 #ifndef __OS_H__
  12 #define __OS_H__
  13
  14 #include <linux/types.h>
  15
  16 struct rtc_time;
  17 struct sandbox_state;
  18
  19 /**
  20  * Access to the OS read() system call
  21  *
  22  * @fd:         File descriptor as returned by os_open()
  23  * @buf:        Buffer to place data
  24  * @count:      Number of bytes to read
  25  * Return:      number of bytes read, or -1 on error
  26  */
  27 ssize_t os_read(int fd, void *buf, size_t count);
  28
  29 /**
  30  * Access to the OS write() system call
  31  *
  32  * @fd:         File descriptor as returned by os_open()
  33  * @buf:        Buffer containing data to write
  34  * @count:      Number of bytes to write
  35  * Return:      number of bytes written, or -1 on error
  36  */
  37 ssize_t os_write(int fd, const void *buf, size_t count);
  38
  39 /**
  40  * Access to the OS lseek() system call
  41  *
  42  * @fd:         File descriptor as returned by os_open()
  43  * @offset:     File offset (based on whence)
  44  * @whence:     Position offset is relative to (see below)
  45  * Return:      new file offset
  46  */
  47 off_t os_lseek(int fd, off_t offset, int whence);
  48
  49 /* Defines for "whence" in os_lseek() */
  50 #define OS_SEEK_SET     0
  51 #define OS_SEEK_CUR     1
  52 #define OS_SEEK_END     2
  53
  54 /**
  55  * os_filesize() - Calculate the size of a file
  56  *
  57  * @fd:         File descriptor as returned by os_open()
  58  * Return:      file size or negative error code
  59  */
  60 int os_filesize(int fd);
  61
  62 /**
  63  * Access to the OS open() system call
  64  *
  65  * @pathname:   Pathname of file to open
  66  * @flags:      Flags, like OS_O_RDONLY, OS_O_RDWR
  67  * Return:      file descriptor, or -1 on error
  68  */
  69 int os_open(const char *pathname, int flags);
  70
  71 #define OS_O_RDONLY     0
  72 #define OS_O_WRONLY     1
  73 #define OS_O_RDWR       2
  74 #define OS_O_MASK       3       /* Mask for read/write flags */
  75 #define OS_O_CREAT      0100
  76 #define OS_O_TRUNC      01000
  77
  78 /**
  79  * os_close() - access to the OS close() system call
  80  *
  81  * @fd:         File descriptor to close
  82  * Return:      0 on success, -1 on error
  83  */
  84 int os_close(int fd);
  85
  86 /**
  87  * os_unlink() - access to the OS unlink() system call
  88  *
  89  * @pathname:   Path of file to delete
  90  * Return:      0 for success, other for error
  91  */
  92 int os_unlink(const char *pathname);
  93
  94 /**
  95  * os_exit() - access to the OS exit() system call
  96  *
  97  * This exits with the supplied return code, which should be 0 to indicate
  98  * success.
  99  *
 100  * @exit_code:  exit code for U-Boot
 101  */
 102 void os_exit(int exit_code) __attribute__((noreturn));
 103
 104 /**
 105  * os_tty_raw() - put tty into raw mode to mimic serial console better
 106  *
 107  * @fd:         File descriptor of stdin (normally 0)
 108  * @allow_sigs: Allow Ctrl-C, Ctrl-Z to generate signals rather than
 109  *              be handled by U-Boot
 110  */
 111 void os_tty_raw(int fd, bool allow_sigs);
 112
 113 /**
 114  * os_fs_restore() - restore the tty to its original mode
 115  *
 116  * Call this to restore the original terminal mode, after it has been changed
 117  * by os_tty_raw(). This is an internal function.
 118  */
 119 void os_fd_restore(void);
 120
 121 /**
 122  * os_malloc() - aquires some memory from the underlying os.
 123  *
 124  * @length:     Number of bytes to be allocated
 125  * Return:      Pointer to length bytes or NULL if @length is 0 or on error
 126  */
 127 void *os_malloc(size_t length);
 128
 129 /**
 130  * os_free() - free memory previous allocated with os_malloc()
 131  *
 132  * This returns the memory to the OS.
 133  *
 134  * @ptr:        Pointer to memory block to free. If this is NULL then this
 135  *              function does nothing
 136  */
 137 void os_free(void *ptr);
 138
 139 /**
 140  * os_realloc() - reallocate memory
 141  *
 142  * This follows the semantics of realloc(), so can perform an os_malloc() or
 143  * os_free() depending on @ptr and @length.
 144  *
 145  * @ptr:        pointer to previously allocated memory of NULL
 146  * @length:     number of bytes to allocate
 147  * Return:      pointer to reallocated memory or NULL if @length is 0
 148  */
 149 void *os_realloc(void *ptr, size_t length);
 150
 151 /**
 152  * os_usleep() - access to the usleep function of the os
 153  *
 154  * @usec:       time to sleep in micro seconds
 155  */
 156 void os_usleep(unsigned long usec);
 157
 158 /**
 159  * Gets a monotonic increasing number of nano seconds from the OS
 160  *
 161  * Return:      a monotonic increasing time scaled in nano seconds
 162  */
 163 uint64_t os_get_nsec(void);
 164
 165 /**
 166  * Parse arguments and update sandbox state.
 167  *
 168  * @state:      sandbox state to update
 169  * @argc:       argument count
 170  * @argv:       argument vector
 171  * Return:
 172  * *  0 if ok, and program should continue
 173  * *  1 if ok, but program should stop
 174  * * -1 on error: program should terminate
 175  */
 176 int os_parse_args(struct sandbox_state *state, int argc, char *argv[]);
 177
 178 /*
 179  * enum os_dirent_t - type of directory entry
 180  *
 181  * Types of directory entry that we support. See also os_dirent_typename in
 182  * the C file.
 183  */
 184 enum os_dirent_t {
 185         /**
 186          * @OS_FILET_REG:       regular file
 187          */
 188         OS_FILET_REG,
 189         /**
 190          * @OS_FILET_LNK:       symbolic link
 191          */
 192         OS_FILET_LNK,
 193         /**
 194          * @OS_FILET_DIR:       directory
 195          */
 196         OS_FILET_DIR,
 197         /**
 198          * @OS_FILET_UNKNOWN:   something else
 199          */
 200         OS_FILET_UNKNOWN,
 201         /**
 202          * @OS_FILET_COUNT:     number of directory entry types
 203          */
 204         OS_FILET_COUNT,
 205 };
 206
 207 /**
 208  * struct os_dirent_node - directory node
 209  *
 210  * A directory entry node, containing information about a single dirent
 211  *
 212  */
 213 struct os_dirent_node {
 214         /**
 215          * @next:       pointer to next node, or NULL
 216          */
 217         struct os_dirent_node *next;
 218         /**
 219          * @size:       size of file in bytes
 220          */
 221         ulong size;
 222         /**
 223          * @type:       type of entry
 224          */
 225         enum os_dirent_t type;
 226         /**
 227          * @name:       name of entry
 228          */
 229         char name[0];
 230 };
 231
 232 /**
 233  * os_dirent_ls() - get a directory listing
 234  *
 235  * This allocates and returns a linked list containing the directory listing.
 236  *
 237  * @dirname:    directory to examine
 238  * @headp:      on return pointer to head of linked list, or NULL if none
 239  * Return:      0 if ok, -ve on error
 240  */
 241 int os_dirent_ls(const char *dirname, struct os_dirent_node **headp);
 242
 243 /**
 244  * os_dirent_free() - free directory list
 245  *
 246  * This frees a linked list containing a directory listing.
 247  *
 248  * @node:       pointer to head of linked list
 249  */
 250 void os_dirent_free(struct os_dirent_node *node);
 251
 252 /**
 253  * os_dirent_get_typename() - get the name of a directory entry type
 254  *
 255  * @type:       type to check
 256  * Return:
 257  * string containing the name of that type,
 258  * or "???" if none/invalid
 259  */
 260 const char *os_dirent_get_typename(enum os_dirent_t type);
 261
 262 /**
 263  * os_get_filesize() - get the size of a file
 264  *
 265  * @fname:      filename to check
 266  * @size:       size of file is returned if no error
 267  * Return:      0 on success or -1 if an error ocurred
 268  */
 269 int os_get_filesize(const char *fname, long long *size);
 270
 271 /**
 272  * os_putc() - write a character to the controlling OS terminal
 273  *
 274  * This bypasses the U-Boot console support and writes directly to the OS
 275  * stdout file descriptor.
 276  *
 277  * @ch:         haracter to write
 278  */
 279 void os_putc(int ch);
 280
 281 /**
 282  * os_puts() - write a string to the controlling OS terminal
 283  *
 284  * This bypasses the U-Boot console support and writes directly to the OS
 285  * stdout file descriptor.
 286  *
 287  * @str:        string to write (note that \n is not appended)
 288  */
 289 void os_puts(const char *str);
 290
 291 /**
 292  * os_write_ram_buf() - write the sandbox RAM buffer to a existing file
 293  *
 294  * @fname:      filename to write memory to (simple binary format)
 295  * Return:      0 if OK, -ve on error
 296  */
 297 int os_write_ram_buf(const char *fname);
 298
 299 /**
 300  * os_read_ram_buf() - read the sandbox RAM buffer from an existing file
 301  *
 302  * @fname:      filename containing memory (simple binary format)
 303  * Return:      0 if OK, -ve on error
 304  */
 305 int os_read_ram_buf(const char *fname);
 306
 307 /**
 308  * os_jump_to_image() - jump to a new executable image
 309  *
 310  * This uses exec() to run a new executable image, after putting it in a
 311  * temporary file. The same arguments and environment are passed to this
 312  * new image, with the addition of:
 313  *
 314  *      -j <filename>   Specifies the filename the image was written to. The
 315  *                      calling image may want to delete this at some point.
 316  *      -m <filename>   Specifies the file containing the sandbox memory
 317  *                      (ram_buf) from this image, so that the new image can
 318  *                      have access to this. It also means that the original
 319  *                      memory filename passed to U-Boot will be left intact.
 320  *
 321  * @dest:       buffer containing executable image
 322  * @size:       size of buffer
 323  * Return:      0 if OK, -ve on error
 324  */
 325 int os_jump_to_image(const void *dest, int size);
 326
 327 /**
 328  * os_find_u_boot() - determine the path to U-Boot proper
 329  *
 330  * This function is intended to be called from within sandbox SPL. It uses
 331  * a few heuristics to find U-Boot proper. Normally it is either in the same
 332  * directory, or the directory above (since u-boot-spl is normally in an
 333  * spl/ subdirectory when built).
 334  *
 335  * @fname:      place to put full path to U-Boot
 336  * @maxlen:     maximum size of @fname
 337  * @use_img:    select the 'u-boot.img' file instead of the 'u-boot' ELF file
 338  * @cur_prefix: prefix of current executable, e.g. "spl" or "tpl"
 339  * @next_prefix: prefix of executable to find, e.g. "spl" or ""
 340  * Return:      0 if OK, -NOSPC if the filename is too large, -ENOENT if not found
 341  */
 342 int os_find_u_boot(char *fname, int maxlen, bool use_img,
 343                    const char *cur_prefix, const char *next_prefix);
 344
 345 /**
 346  * os_spl_to_uboot() - Run U-Boot proper
 347  *
 348  * When called from SPL, this runs U-Boot proper. The filename is obtained by
 349  * calling os_find_u_boot().
 350  *
 351  * @fname:      full pathname to U-Boot executable
 352  * Return:      0 if OK, -ve on error
 353  */
 354 int os_spl_to_uboot(const char *fname);
 355
 356 /**
 357  * os_localtime() - read the current system time
 358  *
 359  * This reads the current Local Time and places it into the provided
 360  * structure.
 361  *
 362  * @rt:         place to put system time
 363  */
 364 void os_localtime(struct rtc_time *rt);
 365
 366 /**
 367  * os_abort() - raise SIGABRT to exit sandbox (e.g. to debugger)
 368  */
 369 void os_abort(void) __attribute__((noreturn));
 370
 371 /**
 372  * os_mprotect_allow() - Remove write-protection on a region of memory
 373  *
 374  * The start and length will be page-aligned before use.
 375  *
 376  * @start:      Region start
 377  * @len:        Region length in bytes
 378  * Return:      0 if OK, -1 on error from mprotect()
 379  */
 380 int os_mprotect_allow(void *start, size_t len);
 381
 382 /**
 383  * os_write_file() - write a file to the host filesystem
 384  *
 385  * This can be useful when debugging for writing data out of sandbox for
 386  * inspection by external tools.
 387  *
 388  * @name:       File path to write to
 389  * @buf:        Data to write
 390  * @size:       Size of data to write
 391  * Return:      0 if OK, -ve on error
 392  */
 393 int os_write_file(const char *name, const void *buf, int size);
 394
 395 /**
 396  * os_read_file() - Read a file from the host filesystem
 397  *
 398  * This can be useful when reading test data into sandbox for use by test
 399  * routines. The data is allocated using os_malloc() and should be freed by
 400  * the caller.
 401  *
 402  * @name:       File path to read from
 403  * @bufp:       Returns buffer containing data read
 404  * @sizep:      Returns size of data
 405  * Return:      0 if OK, -ve on error
 406  */
 407 int os_read_file(const char *name, void **bufp, int *sizep);
 408
 409 /**
 410  * os_map_file() - Map a file from the host filesystem into memory
 411  *
 412  * This can be useful when to provide a backing store for an emulated device
 413  *
 414  * @pathname:   File pathname to map
 415  * @os_flags:   Flags, like OS_O_RDONLY, OS_O_RDWR
 416  * @bufp:       Returns buffer containing the file
 417  * @sizep:      Returns size of data
 418  * Return:      0 if OK, -ve on error
 419  */
 420 int os_map_file(const char *pathname, int os_flags, void **bufp, int *sizep);
 421
 422 /**
 423  * os_unmap() - Unmap a file previously mapped
 424  *
 425  * @buf: Mapped address
 426  * @size: Size in bytes
 427  * Return:      0 if OK, -ve on error
 428  */
 429 int os_unmap(void *buf, int size);
 430
 431 /*
 432  * os_find_text_base() - Find the text section in this running process
 433  *
 434  * This tries to find the address of the text section in this running process.
 435  * It can be useful to map the address of functions to the address listed in
 436  * the u-boot.map file.
 437  *
 438  * Return:      address if found, else NULL
 439  */
 440 void *os_find_text_base(void);
 441
 442 /**
 443  * os_relaunch() - restart the sandbox
 444  *
 445  * This functions is used to implement the cold reboot of the sand box.
 446  * @argv\[0] specifies the binary that is started while the calling process
 447  * stops immediately. If the new binary cannot be started, the process is
 448  * terminated and 1 is set as shell return code.
 449  *
 450  * The PID of the process stays the same. All file descriptors that have not
 451  * been opened with O_CLOEXEC stay open including stdin, stdout, stderr.
 452  *
 453  * @argv:       NULL terminated list of command line parameters
 454  */
 455 void os_relaunch(char *argv[]);
 456
 457 /**
 458  * os_setup_signal_handlers() - setup signal handlers
 459  *
 460  * Install signal handlers for SIGBUS and SIGSEGV.
 461  *
 462  * Return:      0 for success
 463  */
 464 int os_setup_signal_handlers(void);
 465
 466 /**
 467  * os_signal_action() - handle a signal
 468  *
 469  * @sig:        signal
 470  * @pc:         program counter
 471  */
 472 void os_signal_action(int sig, unsigned long pc);
 473
 474 /**
 475  * os_get_time_offset() - get time offset
 476  *
 477  * Get the time offset from environment variable UBOOT_SB_TIME_OFFSET.
 478  *
 479  * Return:      offset in seconds
 480  */
 481 long os_get_time_offset(void);
 482
 483 /**
 484  * os_set_time_offset() - set time offset
 485  *
 486  * Save the time offset in environment variable UBOOT_SB_TIME_OFFSET.
 487  *
 488  * @offset:     offset in seconds
 489  */
 490 void os_set_time_offset(long offset);
 491
 492 #endif