Prepare v2024.10
[platform/kernel/u-boot.git] / lib / efi_loader / efi_console.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 /*
3  *  EFI application console interface
4  *
5  *  Copyright (c) 2016 Alexander Graf
6  */
7
8 #define LOG_CATEGORY LOGC_EFI
9
10 #include <ansi.h>
11 #include <charset.h>
12 #include <malloc.h>
13 #include <time.h>
14 #include <dm/device.h>
15 #include <efi_loader.h>
16 #include <env.h>
17 #include <log.h>
18 #include <stdio_dev.h>
19 #include <video_console.h>
20 #include <linux/delay.h>
21
22 #define EFI_COUT_MODE_2 2
23 #define EFI_MAX_COUT_MODE 3
24
25 struct cout_mode {
26         unsigned long columns;
27         unsigned long rows;
28         int present;
29 };
30
31 __maybe_unused static struct efi_object uart_obj;
32
33 static struct cout_mode efi_cout_modes[] = {
34         /* EFI Mode 0 is 80x25 and always present */
35         {
36                 .columns = 80,
37                 .rows = 25,
38                 .present = 1,
39         },
40         /* EFI Mode 1 is always 80x50 */
41         {
42                 .columns = 80,
43                 .rows = 50,
44                 .present = 0,
45         },
46         /* Value are unknown until we query the console */
47         {
48                 .columns = 0,
49                 .rows = 0,
50                 .present = 0,
51         },
52 };
53
54 const efi_guid_t efi_guid_text_input_ex_protocol =
55                         EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL_GUID;
56 const efi_guid_t efi_guid_text_input_protocol =
57                         EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL_GUID;
58 const efi_guid_t efi_guid_text_output_protocol =
59                         EFI_SIMPLE_TEXT_OUTPUT_PROTOCOL_GUID;
60
61 #define cESC '\x1b'
62 #define ESC "\x1b"
63
64 /*
65  * efi_con_mode - mode information of the Simple Text Output Protocol
66  *
67  * Use safe settings before efi_setup_console_size() is called.
68  * By default enable only the 80x25 mode which must always exist.
69  */
70 static struct simple_text_output_mode efi_con_mode = {
71         .max_mode = 1,
72         .mode = 0,
73         .attribute = 0,
74         .cursor_column = 0,
75         .cursor_row = 0,
76         .cursor_visible = 1,
77 };
78
79 /**
80  * term_get_char() - read a character from the console
81  *
82  * Wait for up to 100 ms to read a character from the console.
83  *
84  * @c:          pointer to the buffer to receive the character
85  * Return:      0 on success, 1 otherwise
86  */
87 static int term_get_char(s32 *c)
88 {
89         u64 timeout;
90
91         /* Wait up to 100 ms for a character */
92         timeout = timer_get_us() + 100000;
93
94         while (!tstc())
95                 if (timer_get_us() > timeout)
96                         return 1;
97
98         *c = getchar();
99         return 0;
100 }
101
102 /**
103  * term_read_reply() - receive and parse a reply from the terminal
104  *
105  * @n:          array of return values
106  * @num:        number of return values expected
107  * @end_char:   character indicating end of terminal message
108  * Return:      non-zero indicates error
109  */
110 static int term_read_reply(int *n, int num, char end_char)
111 {
112         s32 c;
113         int i = 0;
114
115         if (term_get_char(&c) || c != cESC)
116                 return -1;
117
118         if (term_get_char(&c) || c != '[')
119                 return -1;
120
121         n[0] = 0;
122         while (1) {
123                 if (!term_get_char(&c)) {
124                         if (c == ';') {
125                                 i++;
126                                 if (i >= num)
127                                         return -1;
128                                 n[i] = 0;
129                                 continue;
130                         } else if (c == end_char) {
131                                 break;
132                         } else if (c > '9' || c < '0') {
133                                 return -1;
134                         }
135
136                         /* Read one more decimal position */
137                         n[i] *= 10;
138                         n[i] += c - '0';
139                 } else {
140                         return -1;
141                 }
142         }
143         if (i != num - 1)
144                 return -1;
145
146         return 0;
147 }
148
149 /**
150  * efi_cout_output_string() - write Unicode string to console
151  *
152  * This function implements the OutputString service of the simple text output
153  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
154  * for details.
155  *
156  * @this:       simple text output protocol
157  * @string:     u16 string
158  * Return:      status code
159  */
160 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_output_string(
161                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
162                         const u16 *string)
163 {
164         struct simple_text_output_mode *con = &efi_con_mode;
165         struct cout_mode *mode = &efi_cout_modes[con->mode];
166         char *buf, *pos;
167         const u16 *p;
168         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
169
170         EFI_ENTRY("%p, %p", this, string);
171
172         if (!this || !string) {
173                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
174                 goto out;
175         }
176
177         buf = malloc(utf16_utf8_strlen(string) + 1);
178         if (!buf) {
179                 ret = EFI_OUT_OF_RESOURCES;
180                 goto out;
181         }
182         pos = buf;
183         utf16_utf8_strcpy(&pos, string);
184         fputs(stdout, buf);
185         free(buf);
186
187         /*
188          * Update the cursor position.
189          *
190          * The UEFI spec provides advance rules for U+0000, U+0008, U+000A,
191          * and U000D. All other control characters are ignored. Any non-control
192          * character increase the column by one.
193          */
194         for (p = string; *p; ++p) {
195                 switch (*p) {
196                 case '\b':      /* U+0008, backspace */
197                         if (con->cursor_column)
198                                 con->cursor_column--;
199                         break;
200                 case '\n':      /* U+000A, newline */
201                         con->cursor_column = 0;
202                         con->cursor_row++;
203                         break;
204                 case '\r':      /* U+000D, carriage-return */
205                         con->cursor_column = 0;
206                         break;
207                 case 0xd800 ... 0xdbff:
208                         /*
209                          * Ignore high surrogates, we do not want to count a
210                          * Unicode character twice.
211                          */
212                         break;
213                 default:
214                         /* Exclude control codes */
215                         if (*p > 0x1f)
216                                 con->cursor_column++;
217                         break;
218                 }
219                 if (con->cursor_column >= mode->columns) {
220                         con->cursor_column = 0;
221                         con->cursor_row++;
222                 }
223                 /*
224                  * When we exceed the row count the terminal will scroll up one
225                  * line. We have to adjust the cursor position.
226                  */
227                 if (con->cursor_row >= mode->rows && con->cursor_row)
228                         con->cursor_row--;
229         }
230
231 out:
232         return EFI_EXIT(ret);
233 }
234
235 /**
236  * efi_cout_test_string() - test writing Unicode string to console
237  *
238  * This function implements the TestString service of the simple text output
239  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
240  * for details.
241  *
242  * As in OutputString we simply convert UTF-16 to UTF-8 there are no unsupported
243  * code points and we can always return EFI_SUCCESS.
244  *
245  * @this:       simple text output protocol
246  * @string:     u16 string
247  * Return:      status code
248  */
249 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_test_string(
250                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
251                         const u16 *string)
252 {
253         EFI_ENTRY("%p, %p", this, string);
254         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
255 }
256
257 /**
258  * cout_mode_matches() - check if mode has given terminal size
259  *
260  * @mode:       text mode
261  * @rows:       number of rows
262  * @cols:       number of columns
263  * Return:      true if number of rows and columns matches the mode and
264  *              the mode is present
265  */
266 static bool cout_mode_matches(struct cout_mode *mode, int rows, int cols)
267 {
268         if (!mode->present)
269                 return false;
270
271         return (mode->rows == rows) && (mode->columns == cols);
272 }
273
274 /**
275  * query_console_serial() - query serial console size
276  *
277  * When using a serial console or the net console we can only devise the
278  * terminal size by querying the terminal using ECMA-48 control sequences.
279  *
280  * @rows:       pointer to return number of rows
281  * @cols:       pointer to return number of columns
282  * Returns:     0 on success
283  */
284 static int query_console_serial(int *rows, int *cols)
285 {
286         int ret = 0;
287         int n[2];
288
289         /* Empty input buffer */
290         while (tstc())
291                 getchar();
292
293         /*
294          * Not all terminals understand CSI [18t for querying the console size.
295          * We should adhere to escape sequences documented in the console_codes
296          * man page and the ECMA-48 standard.
297          *
298          * So here we follow a different approach. We position the cursor to the
299          * bottom right and query its position. Before leaving the function we
300          * restore the original cursor position.
301          */
302         printf(ESC "7"          /* Save cursor position */
303                ESC "[r"         /* Set scrolling region to full window */
304                ESC "[999;999H"  /* Move to bottom right corner */
305                ESC "[6n");      /* Query cursor position */
306
307         /* Read {rows,cols} */
308         if (term_read_reply(n, 2, 'R')) {
309                 ret = 1;
310                 goto out;
311         }
312
313         *cols = n[1];
314         *rows = n[0];
315 out:
316         printf(ESC "8");        /* Restore cursor position */
317         return ret;
318 }
319
320 /**
321  * query_vidconsole() - query video console size
322  *
323  *
324  * @rows:       pointer to return number of rows
325  * @cols:       pointer to return number of columns
326  * Returns:     0 on success
327  */
328 static int __maybe_unused query_vidconsole(int *rows, int *cols)
329 {
330         const char *stdout_name = env_get("stdout");
331         struct stdio_dev *stdout_dev;
332         struct udevice *dev;
333         struct vidconsole_priv *priv;
334
335         if (!stdout_name || strncmp(stdout_name, "vidconsole", 10))
336                 return -ENODEV;
337         stdout_dev = stdio_get_by_name("vidconsole");
338         if (!stdout_dev)
339                 return -ENODEV;
340         dev = stdout_dev->priv;
341         if (!dev)
342                 return -ENODEV;
343         priv = dev_get_uclass_priv(dev);
344         if (!priv)
345                 return -ENODEV;
346         *rows = priv->rows;
347         *cols = priv->cols;
348         return 0;
349 }
350
351 /**
352  * efi_setup_console_size() - update the mode table.
353  *
354  * By default the only mode available is 80x25. If the console has at least 50
355  * lines, enable mode 80x50. If we can query the console size and it is neither
356  * 80x25 nor 80x50, set it as an additional mode.
357  */
358 void efi_setup_console_size(void)
359 {
360         int rows = 25, cols = 80;
361         int ret = -ENODEV;
362
363         if (IS_ENABLED(CONFIG_VIDEO))
364                 ret = query_vidconsole(&rows, &cols);
365         if (ret)
366                 ret = query_console_serial(&rows, &cols);
367         if (ret)
368                 return;
369
370         log_debug("Console size %dx%d\n", rows, cols);
371
372         /* Test if we can have Mode 1 */
373         if (cols >= 80 && rows >= 50) {
374                 efi_cout_modes[1].present = 1;
375                 efi_con_mode.max_mode = 2;
376         }
377
378         /*
379          * Install our mode as mode 2 if it is different
380          * than mode 0 or 1 and set it as the currently selected mode
381          */
382         if (!cout_mode_matches(&efi_cout_modes[0], rows, cols) &&
383             !cout_mode_matches(&efi_cout_modes[1], rows, cols)) {
384                 efi_cout_modes[EFI_COUT_MODE_2].columns = cols;
385                 efi_cout_modes[EFI_COUT_MODE_2].rows = rows;
386                 efi_cout_modes[EFI_COUT_MODE_2].present = 1;
387                 efi_con_mode.max_mode = EFI_MAX_COUT_MODE;
388                 efi_con_mode.mode = EFI_COUT_MODE_2;
389         }
390 }
391
392 /**
393  * efi_cout_query_mode() - get terminal size for a text mode
394  *
395  * This function implements the QueryMode service of the simple text output
396  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
397  * for details.
398  *
399  * @this:               simple text output protocol
400  * @mode_number:        mode number to retrieve information on
401  * @columns:            number of columns
402  * @rows:               number of rows
403  * Return:              status code
404  */
405 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_query_mode(
406                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
407                         unsigned long mode_number, unsigned long *columns,
408                         unsigned long *rows)
409 {
410         EFI_ENTRY("%p, %ld, %p, %p", this, mode_number, columns, rows);
411
412         if (mode_number >= efi_con_mode.max_mode)
413                 return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
414
415         if (efi_cout_modes[mode_number].present != 1)
416                 return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
417
418         if (columns)
419                 *columns = efi_cout_modes[mode_number].columns;
420         if (rows)
421                 *rows = efi_cout_modes[mode_number].rows;
422
423         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
424 }
425
426 static const struct {
427         unsigned int fg;
428         unsigned int bg;
429 } color[] = {
430         { 30, 40 },     /* 0: black */
431         { 34, 44 },     /* 1: blue */
432         { 32, 42 },     /* 2: green */
433         { 36, 46 },     /* 3: cyan */
434         { 31, 41 },     /* 4: red */
435         { 35, 45 },     /* 5: magenta */
436         { 33, 43 },     /* 6: brown, map to yellow as EDK2 does*/
437         { 37, 47 },     /* 7: light gray, map to white */
438 };
439
440 /**
441  * efi_cout_set_attribute() - set fore- and background color
442  *
443  * This function implements the SetAttribute service of the simple text output
444  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
445  * for details.
446  *
447  * @this:       simple text output protocol
448  * @attribute:  foreground color - bits 0-3, background color - bits 4-6
449  * Return:      status code
450  */
451 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_set_attribute(
452                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
453                         unsigned long attribute)
454 {
455         unsigned int bold = EFI_ATTR_BOLD(attribute);
456         unsigned int fg = EFI_ATTR_FG(attribute);
457         unsigned int bg = EFI_ATTR_BG(attribute);
458
459         EFI_ENTRY("%p, %lx", this, attribute);
460
461         efi_con_mode.attribute = attribute;
462         if (attribute)
463                 printf(ESC"[%u;%u;%um", bold, color[fg].fg, color[bg].bg);
464         else
465                 printf(ESC"[0;37;40m");
466
467         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
468 }
469
470 /**
471  * efi_clear_screen() - clear screen
472  */
473 static void efi_clear_screen(void)
474 {
475         if (CONFIG_IS_ENABLED(EFI_SCROLL_ON_CLEAR_SCREEN)) {
476                 unsigned int row, screen_rows, screen_columns;
477
478                 /* Avoid overwriting previous outputs on streaming consoles */
479                 screen_rows = efi_cout_modes[efi_con_mode.mode].rows;
480                 screen_columns = efi_cout_modes[efi_con_mode.mode].columns;
481                 printf(ESC "[%u;%uH", screen_rows, screen_columns);
482                 for (row = 1; row < screen_rows; row++)
483                         printf("\n");
484         }
485
486         /*
487          * The Linux console wants both a clear and a home command. The video
488          * uclass does not support <ESC>[H without coordinates, yet.
489          */
490         printf(ESC "[2J" ESC "[1;1H");
491         efi_con_mode.cursor_column = 0;
492         efi_con_mode.cursor_row = 0;
493 }
494
495 /**
496  * efi_cout_clear_screen() - clear screen
497  *
498  * This function implements the ClearScreen service of the simple text output
499  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
500  * for details.
501  *
502  * @this:       pointer to the protocol instance
503  * Return:      status code
504  */
505 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_clear_screen(
506                         struct efi_simple_text_output_protocol *this)
507 {
508         EFI_ENTRY("%p", this);
509
510         /* Set default colors if not done yet */
511         if (efi_con_mode.attribute == 0) {
512                 efi_con_mode.attribute = 0x07;
513                 printf(ESC "[0;37;40m");
514         }
515
516         efi_clear_screen();
517
518         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
519 }
520
521 /**
522  * efi_cout_clear_set_mode() - set text model
523  *
524  * This function implements the SetMode service of the simple text output
525  * protocol. See the Unified Extensible Firmware  Interface (UEFI) specification
526  * for details.
527  *
528  * @this:               pointer to the protocol instance
529  * @mode_number:        number of the text mode to set
530  * Return:              status code
531  */
532 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_set_mode(
533                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
534                         unsigned long mode_number)
535 {
536         EFI_ENTRY("%p, %ld", this, mode_number);
537
538         if (mode_number >= efi_con_mode.max_mode)
539                 return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
540
541         if (!efi_cout_modes[mode_number].present)
542                 return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
543
544         efi_con_mode.mode = mode_number;
545         efi_clear_screen();
546
547         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
548 }
549
550 /**
551  * efi_cout_reset() - reset the terminal
552  *
553  * This function implements the Reset service of the simple text output
554  * protocol. See the Unified Extensible Firmware  Interface (UEFI) specification
555  * for details.
556  *
557  * @this:                       pointer to the protocol instance
558  * @extended_verification:      if set an extended verification may be executed
559  * Return:                      status code
560  */
561 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_reset(
562                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
563                         char extended_verification)
564 {
565         EFI_ENTRY("%p, %d", this, extended_verification);
566
567         /* Set default colors */
568         efi_con_mode.attribute = 0x07;
569         printf(ESC "[0;37;40m");
570         /* Clear screen */
571         efi_clear_screen();
572
573         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
574 }
575
576 /**
577  * efi_cout_set_cursor_position() - reset the terminal
578  *
579  * This function implements the SetCursorPosition service of the simple text
580  * output protocol. See the Unified Extensible Firmware  Interface (UEFI)
581  * specification for details.
582  *
583  * @this:       pointer to the protocol instance
584  * @column:     column to move to
585  * @row:        row to move to
586  * Return:      status code
587  */
588 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_set_cursor_position(
589                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
590                         unsigned long column, unsigned long row)
591 {
592         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
593         struct simple_text_output_mode *con = &efi_con_mode;
594         struct cout_mode *mode = &efi_cout_modes[con->mode];
595
596         EFI_ENTRY("%p, %ld, %ld", this, column, row);
597
598         /* Check parameters */
599         if (!this) {
600                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
601                 goto out;
602         }
603         if (row >= mode->rows || column >= mode->columns) {
604                 ret = EFI_UNSUPPORTED;
605                 goto out;
606         }
607
608         /*
609          * Set cursor position by sending CSI H.
610          * EFI origin is [0, 0], terminal origin is [1, 1].
611          */
612         printf(ESC "[%d;%dH", (int)row + 1, (int)column + 1);
613         efi_con_mode.cursor_column = column;
614         efi_con_mode.cursor_row = row;
615 out:
616         return EFI_EXIT(ret);
617 }
618
619 /**
620  * efi_cout_enable_cursor() - enable the cursor
621  *
622  * This function implements the EnableCursor service of the simple text  output
623  * protocol. See the Unified Extensible Firmware  Interface (UEFI) specification
624  * for details.
625  *
626  * @this:       pointer to the protocol instance
627  * @enable:     if true enable, if false disable the cursor
628  * Return:      status code
629  */
630 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_enable_cursor(
631                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
632                         bool enable)
633 {
634         EFI_ENTRY("%p, %d", this, enable);
635
636         printf(ESC"[?25%c", enable ? 'h' : 'l');
637         efi_con_mode.cursor_visible = !!enable;
638
639         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
640 }
641
642 struct efi_simple_text_output_protocol efi_con_out = {
643         .reset = efi_cout_reset,
644         .output_string = efi_cout_output_string,
645         .test_string = efi_cout_test_string,
646         .query_mode = efi_cout_query_mode,
647         .set_mode = efi_cout_set_mode,
648         .set_attribute = efi_cout_set_attribute,
649         .clear_screen = efi_cout_clear_screen,
650         .set_cursor_position = efi_cout_set_cursor_position,
651         .enable_cursor = efi_cout_enable_cursor,
652         .mode = (void*)&efi_con_mode,
653 };
654
655 /**
656  * struct efi_cin_notify_function - registered console input notify function
657  *
658  * @link:       link to list
659  * @key:        key to notify
660  * @function:   function to call
661  */
662 struct efi_cin_notify_function {
663         struct list_head link;
664         struct efi_key_data key;
665         efi_status_t (EFIAPI *function)
666                 (struct efi_key_data *key_data);
667 };
668
669 static bool key_available;
670 static struct efi_key_data next_key;
671 static LIST_HEAD(cin_notify_functions);
672
673 /**
674  * set_shift_mask() - set shift mask
675  *
676  * @mod:        Xterm shift mask
677  * @key_state:  receives the state of the shift, alt, control, and logo keys
678  */
679 static void set_shift_mask(int mod, struct efi_key_state *key_state)
680 {
681         key_state->key_shift_state = EFI_SHIFT_STATE_VALID;
682         if (mod) {
683                 --mod;
684                 if (mod & 1)
685                         key_state->key_shift_state |= EFI_LEFT_SHIFT_PRESSED;
686                 if (mod & 2)
687                         key_state->key_shift_state |= EFI_LEFT_ALT_PRESSED;
688                 if (mod & 4)
689                         key_state->key_shift_state |= EFI_LEFT_CONTROL_PRESSED;
690                 if (!mod || (mod & 8))
691                         key_state->key_shift_state |= EFI_LEFT_LOGO_PRESSED;
692         }
693 }
694
695 /**
696  * analyze_modifiers() - analyze modifiers (shift, alt, ctrl) for function keys
697  *
698  * This gets called when we have already parsed CSI.
699  *
700  * @key_state:  receives the state of the shift, alt, control, and logo keys
701  * Return:      the unmodified code
702  */
703 static int analyze_modifiers(struct efi_key_state *key_state)
704 {
705         int c, mod = 0, ret = 0;
706
707         c = getchar();
708
709         if (c != ';') {
710                 ret = c;
711                 if (c == '~')
712                         goto out;
713                 c = getchar();
714         }
715         for (;;) {
716                 switch (c) {
717                 case '0'...'9':
718                         mod *= 10;
719                         mod += c - '0';
720                 /* fall through */
721                 case ';':
722                         c = getchar();
723                         break;
724                 default:
725                         goto out;
726                 }
727         }
728 out:
729         set_shift_mask(mod, key_state);
730         if (!ret)
731                 ret = c;
732         return ret;
733 }
734
735 /**
736  * efi_cin_read_key() - read a key from the console input
737  *
738  * @key:        - key received
739  * Return:      - status code
740  */
741 static efi_status_t efi_cin_read_key(struct efi_key_data *key)
742 {
743         struct efi_input_key pressed_key = {
744                 .scan_code = 0,
745                 .unicode_char = 0,
746         };
747         s32 ch;
748
749         if (console_read_unicode(&ch))
750                 return EFI_NOT_READY;
751
752         key->key_state.key_shift_state = EFI_SHIFT_STATE_INVALID;
753         key->key_state.key_toggle_state = EFI_TOGGLE_STATE_INVALID;
754
755         /* We do not support multi-word codes */
756         if (ch >= 0x10000)
757                 ch = '?';
758
759         switch (ch) {
760         case 0x1b:
761                 /*
762                  * If a second key is received within 10 ms, assume that we are
763                  * dealing with an escape sequence. Otherwise consider this the
764                  * escape key being hit. 10 ms is long enough to work fine at
765                  * 1200 baud and above.
766                  */
767                 udelay(10000);
768                 if (!tstc()) {
769                         pressed_key.scan_code = 23;
770                         break;
771                 }
772                 /*
773                  * Xterm Control Sequences
774                  * https://www.xfree86.org/4.8.0/ctlseqs.html
775                  */
776                 ch = getchar();
777                 switch (ch) {
778                 case cESC: /* ESC */
779                         pressed_key.scan_code = 23;
780                         break;
781                 case 'O': /* F1 - F4, End */
782                         ch = getchar();
783                         /* consider modifiers */
784                         if (ch == 'F') { /* End */
785                                 pressed_key.scan_code = 6;
786                                 break;
787                         } else if (ch < 'P') {
788                                 set_shift_mask(ch - '0', &key->key_state);
789                                 ch = getchar();
790                         }
791                         pressed_key.scan_code = ch - 'P' + 11;
792                         break;
793                 case '[':
794                         ch = getchar();
795                         switch (ch) {
796                         case 'A'...'D': /* up, down right, left */
797                                 pressed_key.scan_code = ch - 'A' + 1;
798                                 break;
799                         case 'F': /* End */
800                                 pressed_key.scan_code = 6;
801                                 break;
802                         case 'H': /* Home */
803                                 pressed_key.scan_code = 5;
804                                 break;
805                         case '1':
806                                 ch = analyze_modifiers(&key->key_state);
807                                 switch (ch) {
808                                 case '1'...'5': /* F1 - F5 */
809                                         pressed_key.scan_code = ch - '1' + 11;
810                                         break;
811                                 case '6'...'9': /* F5 - F8 */
812                                         pressed_key.scan_code = ch - '6' + 15;
813                                         break;
814                                 case 'A'...'D': /* up, down right, left */
815                                         pressed_key.scan_code = ch - 'A' + 1;
816                                         break;
817                                 case 'F': /* End */
818                                         pressed_key.scan_code = 6;
819                                         break;
820                                 case 'H': /* Home */
821                                         pressed_key.scan_code = 5;
822                                         break;
823                                 case '~': /* Home */
824                                         pressed_key.scan_code = 5;
825                                         break;
826                                 }
827                                 break;
828                         case '2':
829                                 ch = analyze_modifiers(&key->key_state);
830                                 switch (ch) {
831                                 case '0'...'1': /* F9 - F10 */
832                                         pressed_key.scan_code = ch - '0' + 19;
833                                         break;
834                                 case '3'...'4': /* F11 - F12 */
835                                         pressed_key.scan_code = ch - '3' + 21;
836                                         break;
837                                 case '~': /* INS */
838                                         pressed_key.scan_code = 7;
839                                         break;
840                                 }
841                                 break;
842                         case '3': /* DEL */
843                                 pressed_key.scan_code = 8;
844                                 analyze_modifiers(&key->key_state);
845                                 break;
846                         case '5': /* PG UP */
847                                 pressed_key.scan_code = 9;
848                                 analyze_modifiers(&key->key_state);
849                                 break;
850                         case '6': /* PG DOWN */
851                                 pressed_key.scan_code = 10;
852                                 analyze_modifiers(&key->key_state);
853                                 break;
854                         } /* [ */
855                         break;
856                 default:
857                         /* ALT key */
858                         set_shift_mask(3, &key->key_state);
859                 }
860                 break;
861         case 0x7f:
862                 /* Backspace */
863                 ch = 0x08;
864         }
865         if (pressed_key.scan_code) {
866                 key->key_state.key_shift_state |= EFI_SHIFT_STATE_VALID;
867         } else {
868                 pressed_key.unicode_char = ch;
869
870                 /*
871                  * Assume left control key for control characters typically
872                  * entered using the control key.
873                  */
874                 if (ch >= 0x01 && ch <= 0x1f) {
875                         key->key_state.key_shift_state |=
876                                         EFI_SHIFT_STATE_VALID;
877                         switch (ch) {
878                         case 0x01 ... 0x07:
879                         case 0x0b ... 0x0c:
880                         case 0x0e ... 0x1f:
881                                 key->key_state.key_shift_state |=
882                                                 EFI_LEFT_CONTROL_PRESSED;
883                         }
884                 }
885         }
886         key->key = pressed_key;
887
888         return EFI_SUCCESS;
889 }
890
891 /**
892  * efi_cin_notify() - notify registered functions
893  */
894 static void efi_cin_notify(void)
895 {
896         struct efi_cin_notify_function *item;
897
898         list_for_each_entry(item, &cin_notify_functions, link) {
899                 bool match = true;
900
901                 /* We do not support toggle states */
902                 if (item->key.key.unicode_char || item->key.key.scan_code) {
903                         if (item->key.key.unicode_char !=
904                             next_key.key.unicode_char ||
905                             item->key.key.scan_code != next_key.key.scan_code)
906                                 match = false;
907                 }
908                 if (item->key.key_state.key_shift_state &&
909                     item->key.key_state.key_shift_state !=
910                     next_key.key_state.key_shift_state)
911                         match = false;
912
913                 if (match)
914                         /* We don't bother about the return code */
915                         EFI_CALL(item->function(&next_key));
916         }
917 }
918
919 /**
920  * efi_cin_check() - check if keyboard input is available
921  */
922 static void efi_cin_check(void)
923 {
924         efi_status_t ret;
925
926         if (key_available) {
927                 efi_signal_event(efi_con_in.wait_for_key);
928                 return;
929         }
930
931         if (tstc()) {
932                 ret = efi_cin_read_key(&next_key);
933                 if (ret == EFI_SUCCESS) {
934                         key_available = true;
935
936                         /* Notify registered functions */
937                         efi_cin_notify();
938
939                         /* Queue the wait for key event */
940                         if (key_available)
941                                 efi_signal_event(efi_con_in.wait_for_key);
942                 }
943         }
944 }
945
946 /**
947  * efi_cin_empty_buffer() - empty input buffer
948  */
949 static void efi_cin_empty_buffer(void)
950 {
951         while (tstc())
952                 getchar();
953         key_available = false;
954 }
955
956 /**
957  * efi_cin_reset_ex() - reset console input
958  *
959  * @this:                       - the extended simple text input protocol
960  * @extended_verification:      - extended verification
961  *
962  * This function implements the reset service of the
963  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
964  *
965  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
966  * details.
967  *
968  * Return: old value of the task priority level
969  */
970 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_reset_ex(
971                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
972                 bool extended_verification)
973 {
974         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
975
976         EFI_ENTRY("%p, %d", this, extended_verification);
977
978         /* Check parameters */
979         if (!this) {
980                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
981                 goto out;
982         }
983
984         efi_cin_empty_buffer();
985 out:
986         return EFI_EXIT(ret);
987 }
988
989 /**
990  * efi_cin_read_key_stroke_ex() - read key stroke
991  *
992  * @this:       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
993  * @key_data:   key read from console
994  * Return:      status code
995  *
996  * This function implements the ReadKeyStrokeEx service of the
997  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
998  *
999  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1000  * details.
1001  */
1002 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_read_key_stroke_ex(
1003                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
1004                 struct efi_key_data *key_data)
1005 {
1006         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
1007
1008         EFI_ENTRY("%p, %p", this, key_data);
1009
1010         /* Check parameters */
1011         if (!this || !key_data) {
1012                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1013                 goto out;
1014         }
1015
1016         /* We don't do interrupts, so check for timers cooperatively */
1017         efi_timer_check();
1018
1019         /* Enable console input after ExitBootServices */
1020         efi_cin_check();
1021
1022         if (!key_available) {
1023                 memset(key_data, 0, sizeof(struct efi_key_data));
1024                 ret = EFI_NOT_READY;
1025                 goto out;
1026         }
1027         /*
1028          * CTRL+A - CTRL+Z have to be signaled as a - z.
1029          * SHIFT+CTRL+A - SHIFT+CTRL+Z have to be signaled as A - Z.
1030          * CTRL+\ - CTRL+_ have to be signaled as \ - _.
1031          */
1032         switch (next_key.key.unicode_char) {
1033         case 0x01 ... 0x07:
1034         case 0x0b ... 0x0c:
1035         case 0x0e ... 0x1a:
1036                 if (!(next_key.key_state.key_toggle_state &
1037                       EFI_CAPS_LOCK_ACTIVE) ^
1038                     !(next_key.key_state.key_shift_state &
1039                       (EFI_LEFT_SHIFT_PRESSED | EFI_RIGHT_SHIFT_PRESSED)))
1040                         next_key.key.unicode_char += 0x40;
1041                 else
1042                         next_key.key.unicode_char += 0x60;
1043                 break;
1044         case 0x1c ... 0x1f:
1045                         next_key.key.unicode_char += 0x40;
1046         }
1047         *key_data = next_key;
1048         key_available = false;
1049         efi_con_in.wait_for_key->is_signaled = false;
1050
1051 out:
1052         return EFI_EXIT(ret);
1053 }
1054
1055 /**
1056  * efi_cin_set_state() - set toggle key state
1057  *
1058  * @this:               instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1059  * @key_toggle_state:   pointer to key toggle state
1060  * Return:              status code
1061  *
1062  * This function implements the SetState service of the
1063  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
1064  *
1065  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1066  * details.
1067  */
1068 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_set_state(
1069                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
1070                 u8 *key_toggle_state)
1071 {
1072         EFI_ENTRY("%p, %p", this, key_toggle_state);
1073         /*
1074          * U-Boot supports multiple console input sources like serial and
1075          * net console for which a key toggle state cannot be set at all.
1076          *
1077          * According to the UEFI specification it is allowable to not implement
1078          * this service.
1079          */
1080         return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
1081 }
1082
1083 /**
1084  * efi_cin_register_key_notify() - register key notification function
1085  *
1086  * @this:                       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1087  * @key_data:                   key to be notified
1088  * @key_notify_function:        function to be called if the key is pressed
1089  * @notify_handle:              handle for unregistering the notification
1090  * Return:                      status code
1091  *
1092  * This function implements the SetState service of the
1093  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
1094  *
1095  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1096  * details.
1097  */
1098 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_register_key_notify(
1099                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
1100                 struct efi_key_data *key_data,
1101                 efi_status_t (EFIAPI *key_notify_function)(
1102                         struct efi_key_data *key_data),
1103                 void **notify_handle)
1104 {
1105         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
1106         struct efi_cin_notify_function *notify_function;
1107
1108         EFI_ENTRY("%p, %p, %p, %p",
1109                   this, key_data, key_notify_function, notify_handle);
1110
1111         /* Check parameters */
1112         if (!this || !key_data || !key_notify_function || !notify_handle) {
1113                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1114                 goto out;
1115         }
1116
1117         EFI_PRINT("u+%04x, sc %04x, sh %08x, tg %02x\n",
1118                   key_data->key.unicode_char,
1119                key_data->key.scan_code,
1120                key_data->key_state.key_shift_state,
1121                key_data->key_state.key_toggle_state);
1122
1123         notify_function = calloc(1, sizeof(struct efi_cin_notify_function));
1124         if (!notify_function) {
1125                 ret = EFI_OUT_OF_RESOURCES;
1126                 goto out;
1127         }
1128         notify_function->key = *key_data;
1129         notify_function->function = key_notify_function;
1130         list_add_tail(&notify_function->link, &cin_notify_functions);
1131         *notify_handle = notify_function;
1132 out:
1133         return EFI_EXIT(ret);
1134 }
1135
1136 /**
1137  * efi_cin_unregister_key_notify() - unregister key notification function
1138  *
1139  * @this:                       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1140  * @notification_handle:        handle received when registering
1141  * Return:                      status code
1142  *
1143  * This function implements the SetState service of the
1144  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
1145  *
1146  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1147  * details.
1148  */
1149 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_unregister_key_notify(
1150                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
1151                 void *notification_handle)
1152 {
1153         efi_status_t ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1154         struct efi_cin_notify_function *item, *notify_function =
1155                         notification_handle;
1156
1157         EFI_ENTRY("%p, %p", this, notification_handle);
1158
1159         /* Check parameters */
1160         if (!this || !notification_handle)
1161                 goto out;
1162
1163         list_for_each_entry(item, &cin_notify_functions, link) {
1164                 if (item == notify_function) {
1165                         ret = EFI_SUCCESS;
1166                         break;
1167                 }
1168         }
1169         if (ret != EFI_SUCCESS)
1170                 goto out;
1171
1172         /* Remove the notify function */
1173         list_del(&notify_function->link);
1174         free(notify_function);
1175 out:
1176         return EFI_EXIT(ret);
1177 }
1178
1179 /**
1180  * efi_cin_reset() - drain the input buffer
1181  *
1182  * @this:                       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1183  * @extended_verification:      allow for exhaustive verification
1184  * Return:                      status code
1185  *
1186  * This function implements the Reset service of the
1187  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL.
1188  *
1189  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1190  * details.
1191  */
1192 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_reset
1193                         (struct efi_simple_text_input_protocol *this,
1194                          bool extended_verification)
1195 {
1196         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
1197
1198         EFI_ENTRY("%p, %d", this, extended_verification);
1199
1200         /* Check parameters */
1201         if (!this) {
1202                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1203                 goto out;
1204         }
1205
1206         efi_cin_empty_buffer();
1207 out:
1208         return EFI_EXIT(ret);
1209 }
1210
1211 /**
1212  * efi_cin_read_key_stroke() - read key stroke
1213  *
1214  * @this:       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1215  * @key:        key read from console
1216  * Return:      status code
1217  *
1218  * This function implements the ReadKeyStroke service of the
1219  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL.
1220  *
1221  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1222  * details.
1223  */
1224 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_read_key_stroke
1225                         (struct efi_simple_text_input_protocol *this,
1226                          struct efi_input_key *key)
1227 {
1228         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
1229
1230         EFI_ENTRY("%p, %p", this, key);
1231
1232         /* Check parameters */
1233         if (!this || !key) {
1234                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1235                 goto out;
1236         }
1237
1238         /* We don't do interrupts, so check for timers cooperatively */
1239         efi_timer_check();
1240
1241         /* Enable console input after ExitBootServices */
1242         efi_cin_check();
1243
1244         if (!key_available) {
1245                 ret = EFI_NOT_READY;
1246                 goto out;
1247         }
1248         *key = next_key.key;
1249         key_available = false;
1250         efi_con_in.wait_for_key->is_signaled = false;
1251 out:
1252         return EFI_EXIT(ret);
1253 }
1254
1255 static struct efi_simple_text_input_ex_protocol efi_con_in_ex = {
1256         .reset = efi_cin_reset_ex,
1257         .read_key_stroke_ex = efi_cin_read_key_stroke_ex,
1258         .wait_for_key_ex = NULL,
1259         .set_state = efi_cin_set_state,
1260         .register_key_notify = efi_cin_register_key_notify,
1261         .unregister_key_notify = efi_cin_unregister_key_notify,
1262 };
1263
1264 struct efi_simple_text_input_protocol efi_con_in = {
1265         .reset = efi_cin_reset,
1266         .read_key_stroke = efi_cin_read_key_stroke,
1267         .wait_for_key = NULL,
1268 };
1269
1270 static struct efi_event *console_timer_event;
1271
1272 /*
1273  * efi_console_timer_notify() - notify the console timer event
1274  *
1275  * @event:      console timer event
1276  * @context:    not used
1277  */
1278 static void EFIAPI efi_console_timer_notify(struct efi_event *event,
1279                                             void *context)
1280 {
1281         EFI_ENTRY("%p, %p", event, context);
1282         efi_cin_check();
1283         EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
1284 }
1285
1286 /**
1287  * efi_key_notify() - notify the wait for key event
1288  *
1289  * @event:      wait for key event
1290  * @context:    not used
1291  */
1292 static void EFIAPI efi_key_notify(struct efi_event *event, void *context)
1293 {
1294         EFI_ENTRY("%p, %p", event, context);
1295         efi_cin_check();
1296         EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
1297 }
1298
1299 /**
1300  * efi_console_register() - install the console protocols
1301  *
1302  * This function is called from do_bootefi_exec().
1303  *
1304  * Return:      status code
1305  */
1306 efi_status_t efi_console_register(void)
1307 {
1308         efi_status_t r;
1309         struct efi_device_path *dp;
1310
1311         /* Install protocols on root node */
1312         r = efi_install_multiple_protocol_interfaces(&efi_root,
1313                                                      &efi_guid_text_output_protocol,
1314                                                      &efi_con_out,
1315                                                      &efi_guid_text_input_protocol,
1316                                                      &efi_con_in,
1317                                                      &efi_guid_text_input_ex_protocol,
1318                                                      &efi_con_in_ex,
1319                                                      NULL);
1320
1321         /* Create console node and install device path protocols */
1322         if (CONFIG_IS_ENABLED(DM_SERIAL)) {
1323                 dp = efi_dp_from_uart();
1324                 if (!dp)
1325                         goto out_of_memory;
1326
1327                 /* Hook UART up to the device list */
1328                 efi_add_handle(&uart_obj);
1329
1330                 /* Install device path */
1331                 r = efi_add_protocol(&uart_obj, &efi_guid_device_path, dp);
1332                 if (r != EFI_SUCCESS)
1333                         goto out_of_memory;
1334         }
1335
1336         /* Create console events */
1337         r = efi_create_event(EVT_NOTIFY_WAIT, TPL_CALLBACK, efi_key_notify,
1338                              NULL, NULL, &efi_con_in.wait_for_key);
1339         if (r != EFI_SUCCESS) {
1340                 printf("ERROR: Failed to register WaitForKey event\n");
1341                 return r;
1342         }
1343         efi_con_in_ex.wait_for_key_ex = efi_con_in.wait_for_key;
1344         r = efi_create_event(EVT_TIMER | EVT_NOTIFY_SIGNAL, TPL_CALLBACK,
1345                              efi_console_timer_notify, NULL, NULL,
1346                              &console_timer_event);
1347         if (r != EFI_SUCCESS) {
1348                 printf("ERROR: Failed to register console event\n");
1349                 return r;
1350         }
1351         /* 5000 ns cycle is sufficient for 2 MBaud */
1352         r = efi_set_timer(console_timer_event, EFI_TIMER_PERIODIC, 50);
1353         if (r != EFI_SUCCESS)
1354                 printf("ERROR: Failed to set console timer\n");
1355         return r;
1356 out_of_memory:
1357         printf("ERROR: Out of memory\n");
1358         return r;
1359 }
1360
1361 /**
1362  * efi_console_get_u16_string() - get user input string
1363  *
1364  * @cin:                protocol interface to EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1365  * @buf:                buffer to store user input string in UTF16
1366  * @count:              number of u16 string including NULL terminator that buf has
1367  * @filter_func:        callback to filter user input
1368  * @row:                row number to locate user input form
1369  * @col:                column number to locate user input form
1370  * Return:              status code
1371  */
1372 efi_status_t efi_console_get_u16_string(struct efi_simple_text_input_protocol *cin,
1373                                         u16 *buf, efi_uintn_t count,
1374                                         efi_console_filter_func filter_func,
1375                                         int row, int col)
1376 {
1377         efi_status_t ret;
1378         efi_uintn_t len = 0;
1379         struct efi_input_key key;
1380
1381         printf(ANSI_CURSOR_POSITION
1382                ANSI_CLEAR_LINE_TO_END
1383                ANSI_CURSOR_SHOW, row, col);
1384
1385         efi_cin_empty_buffer();
1386
1387         for (;;) {
1388                 do {
1389                         ret = EFI_CALL(cin->read_key_stroke(cin, &key));
1390                         mdelay(10);
1391                 } while (ret == EFI_NOT_READY);
1392
1393                 if (key.unicode_char == u'\b') {
1394                         if (len > 0)
1395                                 buf[--len] = u'\0';
1396
1397                         printf(ANSI_CURSOR_POSITION
1398                                "%ls"
1399                                ANSI_CLEAR_LINE_TO_END, row, col, buf);
1400                         continue;
1401                 } else if (key.unicode_char == u'\r') {
1402                         buf[len] = u'\0';
1403                         return EFI_SUCCESS;
1404                 } else if (key.unicode_char == 0x3 || key.scan_code == 23) {
1405                         return EFI_ABORTED;
1406                 } else if (key.unicode_char < 0x20) {
1407                         /* ignore control codes other than Ctrl+C, '\r' and '\b' */
1408                         continue;
1409                 } else if (key.scan_code != 0) {
1410                         /* only accept single ESC press for cancel */
1411                         continue;
1412                 }
1413
1414                 if (filter_func) {
1415                         if (filter_func(&key) != EFI_SUCCESS)
1416                                 continue;
1417                 }
1418
1419                 if (len >= (count - 1))
1420                         continue;
1421
1422                 buf[len] = key.unicode_char;
1423                 len++;
1424                 printf(ANSI_CURSOR_POSITION "%ls", row, col, buf);
1425         }
1426 }