Prepare v2023.10
[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 <common.h>
12 #include <charset.h>
13 #include <malloc.h>
14 #include <time.h>
15 #include <dm/device.h>
16 #include <efi_loader.h>
17 #include <env.h>
18 #include <log.h>
19 #include <stdio_dev.h>
20 #include <video_console.h>
21 #include <linux/delay.h>
22
23 #define EFI_COUT_MODE_2 2
24 #define EFI_MAX_COUT_MODE 3
25
26 struct cout_mode {
27         unsigned long columns;
28         unsigned long rows;
29         int present;
30 };
31
32 __maybe_unused static struct efi_object uart_obj;
33
34 static struct cout_mode efi_cout_modes[] = {
35         /* EFI Mode 0 is 80x25 and always present */
36         {
37                 .columns = 80,
38                 .rows = 25,
39                 .present = 1,
40         },
41         /* EFI Mode 1 is always 80x50 */
42         {
43                 .columns = 80,
44                 .rows = 50,
45                 .present = 0,
46         },
47         /* Value are unknown until we query the console */
48         {
49                 .columns = 0,
50                 .rows = 0,
51                 .present = 0,
52         },
53 };
54
55 const efi_guid_t efi_guid_text_input_ex_protocol =
56                         EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL_GUID;
57 const efi_guid_t efi_guid_text_input_protocol =
58                         EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL_GUID;
59 const efi_guid_t efi_guid_text_output_protocol =
60                         EFI_SIMPLE_TEXT_OUTPUT_PROTOCOL_GUID;
61
62 #define cESC '\x1b'
63 #define ESC "\x1b"
64
65 /*
66  * efi_con_mode - mode information of the Simple Text Output Protocol
67  *
68  * Use safe settings before efi_setup_console_size() is called.
69  * By default enable only the 80x25 mode which must always exist.
70  */
71 static struct simple_text_output_mode efi_con_mode = {
72         .max_mode = 1,
73         .mode = 0,
74         .attribute = 0,
75         .cursor_column = 0,
76         .cursor_row = 0,
77         .cursor_visible = 1,
78 };
79
80 /**
81  * term_get_char() - read a character from the console
82  *
83  * Wait for up to 100 ms to read a character from the console.
84  *
85  * @c:          pointer to the buffer to receive the character
86  * Return:      0 on success, 1 otherwise
87  */
88 static int term_get_char(s32 *c)
89 {
90         u64 timeout;
91
92         /* Wait up to 100 ms for a character */
93         timeout = timer_get_us() + 100000;
94
95         while (!tstc())
96                 if (timer_get_us() > timeout)
97                         return 1;
98
99         *c = getchar();
100         return 0;
101 }
102
103 /**
104  * Receive and parse a reply from the terminal.
105  *
106  * @n:          array of return values
107  * @num:        number of return values expected
108  * @end_char:   character indicating end of terminal message
109  * Return:      non-zero indicates error
110  */
111 static int term_read_reply(int *n, int num, char end_char)
112 {
113         s32 c;
114         int i = 0;
115
116         if (term_get_char(&c) || c != cESC)
117                 return -1;
118
119         if (term_get_char(&c) || c != '[')
120                 return -1;
121
122         n[0] = 0;
123         while (1) {
124                 if (!term_get_char(&c)) {
125                         if (c == ';') {
126                                 i++;
127                                 if (i >= num)
128                                         return -1;
129                                 n[i] = 0;
130                                 continue;
131                         } else if (c == end_char) {
132                                 break;
133                         } else if (c > '9' || c < '0') {
134                                 return -1;
135                         }
136
137                         /* Read one more decimal position */
138                         n[i] *= 10;
139                         n[i] += c - '0';
140                 } else {
141                         return -1;
142                 }
143         }
144         if (i != num - 1)
145                 return -1;
146
147         return 0;
148 }
149
150 /**
151  * efi_cout_output_string() - write Unicode string to console
152  *
153  * This function implements the OutputString service of the simple text output
154  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
155  * for details.
156  *
157  * @this:       simple text output protocol
158  * @string:     u16 string
159  * Return:      status code
160  */
161 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_output_string(
162                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
163                         const u16 *string)
164 {
165         struct simple_text_output_mode *con = &efi_con_mode;
166         struct cout_mode *mode = &efi_cout_modes[con->mode];
167         char *buf, *pos;
168         const u16 *p;
169         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
170
171         EFI_ENTRY("%p, %p", this, string);
172
173         if (!this || !string) {
174                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
175                 goto out;
176         }
177
178         buf = malloc(utf16_utf8_strlen(string) + 1);
179         if (!buf) {
180                 ret = EFI_OUT_OF_RESOURCES;
181                 goto out;
182         }
183         pos = buf;
184         utf16_utf8_strcpy(&pos, string);
185         fputs(stdout, buf);
186         free(buf);
187
188         /*
189          * Update the cursor position.
190          *
191          * The UEFI spec provides advance rules for U+0000, U+0008, U+000A,
192          * and U000D. All other control characters are ignored. Any non-control
193          * character increase the column by one.
194          */
195         for (p = string; *p; ++p) {
196                 switch (*p) {
197                 case '\b':      /* U+0008, backspace */
198                         if (con->cursor_column)
199                                 con->cursor_column--;
200                         break;
201                 case '\n':      /* U+000A, newline */
202                         con->cursor_column = 0;
203                         con->cursor_row++;
204                         break;
205                 case '\r':      /* U+000D, carriage-return */
206                         con->cursor_column = 0;
207                         break;
208                 case 0xd800 ... 0xdbff:
209                         /*
210                          * Ignore high surrogates, we do not want to count a
211                          * Unicode character twice.
212                          */
213                         break;
214                 default:
215                         /* Exclude control codes */
216                         if (*p > 0x1f)
217                                 con->cursor_column++;
218                         break;
219                 }
220                 if (con->cursor_column >= mode->columns) {
221                         con->cursor_column = 0;
222                         con->cursor_row++;
223                 }
224                 /*
225                  * When we exceed the row count the terminal will scroll up one
226                  * line. We have to adjust the cursor position.
227                  */
228                 if (con->cursor_row >= mode->rows && con->cursor_row)
229                         con->cursor_row--;
230         }
231
232 out:
233         return EFI_EXIT(ret);
234 }
235
236 /**
237  * efi_cout_test_string() - test writing Unicode string to console
238  *
239  * This function implements the TestString service of the simple text output
240  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
241  * for details.
242  *
243  * As in OutputString we simply convert UTF-16 to UTF-8 there are no unsupported
244  * code points and we can always return EFI_SUCCESS.
245  *
246  * @this:       simple text output protocol
247  * @string:     u16 string
248  * Return:      status code
249  */
250 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_test_string(
251                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
252                         const u16 *string)
253 {
254         EFI_ENTRY("%p, %p", this, string);
255         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
256 }
257
258 /**
259  * cout_mode_matches() - check if mode has given terminal size
260  *
261  * @mode:       text mode
262  * @rows:       number of rows
263  * @cols:       number of columns
264  * Return:      true if number of rows and columns matches the mode and
265  *              the mode is present
266  */
267 static bool cout_mode_matches(struct cout_mode *mode, int rows, int cols)
268 {
269         if (!mode->present)
270                 return false;
271
272         return (mode->rows == rows) && (mode->columns == cols);
273 }
274
275 /**
276  * query_console_serial() - query serial console size
277  *
278  * When using a serial console or the net console we can only devise the
279  * terminal size by querying the terminal using ECMA-48 control sequences.
280  *
281  * @rows:       pointer to return number of rows
282  * @cols:       pointer to return number of columns
283  * Returns:     0 on success
284  */
285 static int query_console_serial(int *rows, int *cols)
286 {
287         int ret = 0;
288         int n[2];
289
290         /* Empty input buffer */
291         while (tstc())
292                 getchar();
293
294         /*
295          * Not all terminals understand CSI [18t for querying the console size.
296          * We should adhere to escape sequences documented in the console_codes
297          * man page and the ECMA-48 standard.
298          *
299          * So here we follow a different approach. We position the cursor to the
300          * bottom right and query its position. Before leaving the function we
301          * restore the original cursor position.
302          */
303         printf(ESC "7"          /* Save cursor position */
304                ESC "[r"         /* Set scrolling region to full window */
305                ESC "[999;999H"  /* Move to bottom right corner */
306                ESC "[6n");      /* Query cursor position */
307
308         /* Read {rows,cols} */
309         if (term_read_reply(n, 2, 'R')) {
310                 ret = 1;
311                 goto out;
312         }
313
314         *cols = n[1];
315         *rows = n[0];
316 out:
317         printf(ESC "8");        /* Restore cursor position */
318         return ret;
319 }
320
321 /**
322  * query_vidconsole() - query video console size
323  *
324  *
325  * @rows:       pointer to return number of rows
326  * @cols:       pointer to return number of columns
327  * Returns:     0 on success
328  */
329 static int __maybe_unused query_vidconsole(int *rows, int *cols)
330 {
331         const char *stdout_name = env_get("stdout");
332         struct stdio_dev *stdout_dev;
333         struct udevice *dev;
334         struct vidconsole_priv *priv;
335
336         if (!stdout_name || strncmp(stdout_name, "vidconsole", 10))
337                 return -ENODEV;
338         stdout_dev = stdio_get_by_name("vidconsole");
339         if (!stdout_dev)
340                 return -ENODEV;
341         dev = stdout_dev->priv;
342         if (!dev)
343                 return -ENODEV;
344         priv = dev_get_uclass_priv(dev);
345         if (!priv)
346                 return -ENODEV;
347         *rows = priv->rows;
348         *cols = priv->cols;
349         return 0;
350 }
351
352 /**
353  * efi_setup_console_size() - update the mode table.
354  *
355  * By default the only mode available is 80x25. If the console has at least 50
356  * lines, enable mode 80x50. If we can query the console size and it is neither
357  * 80x25 nor 80x50, set it as an additional mode.
358  */
359 void efi_setup_console_size(void)
360 {
361         int rows = 25, cols = 80;
362         int ret = -ENODEV;
363
364         if (IS_ENABLED(CONFIG_VIDEO))
365                 ret = query_vidconsole(&rows, &cols);
366         if (ret)
367                 ret = query_console_serial(&rows, &cols);
368         if (ret)
369                 return;
370
371         log_debug("Console size %dx%d\n", rows, cols);
372
373         /* Test if we can have Mode 1 */
374         if (cols >= 80 && rows >= 50) {
375                 efi_cout_modes[1].present = 1;
376                 efi_con_mode.max_mode = 2;
377         }
378
379         /*
380          * Install our mode as mode 2 if it is different
381          * than mode 0 or 1 and set it as the currently selected mode
382          */
383         if (!cout_mode_matches(&efi_cout_modes[0], rows, cols) &&
384             !cout_mode_matches(&efi_cout_modes[1], rows, cols)) {
385                 efi_cout_modes[EFI_COUT_MODE_2].columns = cols;
386                 efi_cout_modes[EFI_COUT_MODE_2].rows = rows;
387                 efi_cout_modes[EFI_COUT_MODE_2].present = 1;
388                 efi_con_mode.max_mode = EFI_MAX_COUT_MODE;
389                 efi_con_mode.mode = EFI_COUT_MODE_2;
390         }
391 }
392
393 /**
394  * efi_cout_query_mode() - get terminal size for a text mode
395  *
396  * This function implements the QueryMode service of the simple text output
397  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
398  * for details.
399  *
400  * @this:               simple text output protocol
401  * @mode_number:        mode number to retrieve information on
402  * @columns:            number of columns
403  * @rows:               number of rows
404  * Return:              status code
405  */
406 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_query_mode(
407                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
408                         unsigned long mode_number, unsigned long *columns,
409                         unsigned long *rows)
410 {
411         EFI_ENTRY("%p, %ld, %p, %p", this, mode_number, columns, rows);
412
413         if (mode_number >= efi_con_mode.max_mode)
414                 return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
415
416         if (efi_cout_modes[mode_number].present != 1)
417                 return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
418
419         if (columns)
420                 *columns = efi_cout_modes[mode_number].columns;
421         if (rows)
422                 *rows = efi_cout_modes[mode_number].rows;
423
424         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
425 }
426
427 static const struct {
428         unsigned int fg;
429         unsigned int bg;
430 } color[] = {
431         { 30, 40 },     /* 0: black */
432         { 34, 44 },     /* 1: blue */
433         { 32, 42 },     /* 2: green */
434         { 36, 46 },     /* 3: cyan */
435         { 31, 41 },     /* 4: red */
436         { 35, 45 },     /* 5: magenta */
437         { 33, 43 },     /* 6: brown, map to yellow as EDK2 does*/
438         { 37, 47 },     /* 7: light gray, map to white */
439 };
440
441 /**
442  * efi_cout_set_attribute() - set fore- and background color
443  *
444  * This function implements the SetAttribute service of the simple text output
445  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
446  * for details.
447  *
448  * @this:       simple text output protocol
449  * @attribute:  foreground color - bits 0-3, background color - bits 4-6
450  * Return:      status code
451  */
452 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_set_attribute(
453                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
454                         unsigned long attribute)
455 {
456         unsigned int bold = EFI_ATTR_BOLD(attribute);
457         unsigned int fg = EFI_ATTR_FG(attribute);
458         unsigned int bg = EFI_ATTR_BG(attribute);
459
460         EFI_ENTRY("%p, %lx", this, attribute);
461
462         efi_con_mode.attribute = attribute;
463         if (attribute)
464                 printf(ESC"[%u;%u;%um", bold, color[fg].fg, color[bg].bg);
465         else
466                 printf(ESC"[0;37;40m");
467
468         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
469 }
470
471 /**
472  * efi_clear_screen() - clear screen
473  */
474 static void efi_clear_screen(void)
475 {
476         if (CONFIG_IS_ENABLED(EFI_SCROLL_ON_CLEAR_SCREEN)) {
477                 unsigned int row, screen_rows, screen_columns;
478
479                 /* Avoid overwriting previous outputs on streaming consoles */
480                 screen_rows = efi_cout_modes[efi_con_mode.mode].rows;
481                 screen_columns = efi_cout_modes[efi_con_mode.mode].columns;
482                 printf(ESC "[%u;%uH", screen_rows, screen_columns);
483                 for (row = 1; row < screen_rows; row++)
484                         printf("\n");
485         }
486
487         /*
488          * The Linux console wants both a clear and a home command. The video
489          * uclass does not support <ESC>[H without coordinates, yet.
490          */
491         printf(ESC "[2J" ESC "[1;1H");
492         efi_con_mode.cursor_column = 0;
493         efi_con_mode.cursor_row = 0;
494 }
495
496 /**
497  * efi_cout_clear_screen() - clear screen
498  *
499  * This function implements the ClearScreen service of the simple text output
500  * protocol. See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification
501  * for details.
502  *
503  * @this:       pointer to the protocol instance
504  * Return:      status code
505  */
506 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_clear_screen(
507                         struct efi_simple_text_output_protocol *this)
508 {
509         EFI_ENTRY("%p", this);
510
511         /* Set default colors if not done yet */
512         if (efi_con_mode.attribute == 0) {
513                 efi_con_mode.attribute = 0x07;
514                 printf(ESC "[0;37;40m");
515         }
516
517         efi_clear_screen();
518
519         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
520 }
521
522 /**
523  * efi_cout_clear_set_mode() - set text model
524  *
525  * This function implements the SetMode service of the simple text output
526  * protocol. See the Unified Extensible Firmware  Interface (UEFI) specification
527  * for details.
528  *
529  * @this:               pointer to the protocol instance
530  * @mode_number:        number of the text mode to set
531  * Return:              status code
532  */
533 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_set_mode(
534                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
535                         unsigned long mode_number)
536 {
537         EFI_ENTRY("%p, %ld", this, mode_number);
538
539         if (mode_number >= efi_con_mode.max_mode)
540                 return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
541
542         if (!efi_cout_modes[mode_number].present)
543                 return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
544
545         efi_con_mode.mode = mode_number;
546         efi_clear_screen();
547
548         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
549 }
550
551 /**
552  * efi_cout_reset() - reset the terminal
553  *
554  * This function implements the Reset service of the simple text output
555  * protocol. See the Unified Extensible Firmware  Interface (UEFI) specification
556  * for details.
557  *
558  * @this:                       pointer to the protocol instance
559  * @extended_verification:      if set an extended verification may be executed
560  * Return:                      status code
561  */
562 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_reset(
563                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
564                         char extended_verification)
565 {
566         EFI_ENTRY("%p, %d", this, extended_verification);
567
568         /* Set default colors */
569         efi_con_mode.attribute = 0x07;
570         printf(ESC "[0;37;40m");
571         /* Clear screen */
572         efi_clear_screen();
573
574         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
575 }
576
577 /**
578  * efi_cout_set_cursor_position() - reset the terminal
579  *
580  * This function implements the SetCursorPosition service of the simple text
581  * output protocol. See the Unified Extensible Firmware  Interface (UEFI)
582  * specification for details.
583  *
584  * @this:       pointer to the protocol instance
585  * @column:     column to move to
586  * @row:        row to move to
587  * Return:      status code
588  */
589 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_set_cursor_position(
590                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
591                         unsigned long column, unsigned long row)
592 {
593         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
594         struct simple_text_output_mode *con = &efi_con_mode;
595         struct cout_mode *mode = &efi_cout_modes[con->mode];
596
597         EFI_ENTRY("%p, %ld, %ld", this, column, row);
598
599         /* Check parameters */
600         if (!this) {
601                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
602                 goto out;
603         }
604         if (row >= mode->rows || column >= mode->columns) {
605                 ret = EFI_UNSUPPORTED;
606                 goto out;
607         }
608
609         /*
610          * Set cursor position by sending CSI H.
611          * EFI origin is [0, 0], terminal origin is [1, 1].
612          */
613         printf(ESC "[%d;%dH", (int)row + 1, (int)column + 1);
614         efi_con_mode.cursor_column = column;
615         efi_con_mode.cursor_row = row;
616 out:
617         return EFI_EXIT(ret);
618 }
619
620 /**
621  * efi_cout_enable_cursor() - enable the cursor
622  *
623  * This function implements the EnableCursor service of the simple text  output
624  * protocol. See the Unified Extensible Firmware  Interface (UEFI) specification
625  * for details.
626  *
627  * @this:       pointer to the protocol instance
628  * @enable:     if true enable, if false disable the cursor
629  * Return:      status code
630  */
631 static efi_status_t EFIAPI efi_cout_enable_cursor(
632                         struct efi_simple_text_output_protocol *this,
633                         bool enable)
634 {
635         EFI_ENTRY("%p, %d", this, enable);
636
637         printf(ESC"[?25%c", enable ? 'h' : 'l');
638         efi_con_mode.cursor_visible = !!enable;
639
640         return EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
641 }
642
643 struct efi_simple_text_output_protocol efi_con_out = {
644         .reset = efi_cout_reset,
645         .output_string = efi_cout_output_string,
646         .test_string = efi_cout_test_string,
647         .query_mode = efi_cout_query_mode,
648         .set_mode = efi_cout_set_mode,
649         .set_attribute = efi_cout_set_attribute,
650         .clear_screen = efi_cout_clear_screen,
651         .set_cursor_position = efi_cout_set_cursor_position,
652         .enable_cursor = efi_cout_enable_cursor,
653         .mode = (void*)&efi_con_mode,
654 };
655
656 /**
657  * struct efi_cin_notify_function - registered console input notify function
658  *
659  * @link:       link to list
660  * @key:        key to notify
661  * @function:   function to call
662  */
663 struct efi_cin_notify_function {
664         struct list_head link;
665         struct efi_key_data key;
666         efi_status_t (EFIAPI *function)
667                 (struct efi_key_data *key_data);
668 };
669
670 static bool key_available;
671 static struct efi_key_data next_key;
672 static LIST_HEAD(cin_notify_functions);
673
674 /**
675  * set_shift_mask() - set shift mask
676  *
677  * @mod:        Xterm shift mask
678  * @key_state:  receives the state of the shift, alt, control, and logo keys
679  */
680 static void set_shift_mask(int mod, struct efi_key_state *key_state)
681 {
682         key_state->key_shift_state = EFI_SHIFT_STATE_VALID;
683         if (mod) {
684                 --mod;
685                 if (mod & 1)
686                         key_state->key_shift_state |= EFI_LEFT_SHIFT_PRESSED;
687                 if (mod & 2)
688                         key_state->key_shift_state |= EFI_LEFT_ALT_PRESSED;
689                 if (mod & 4)
690                         key_state->key_shift_state |= EFI_LEFT_CONTROL_PRESSED;
691                 if (!mod || (mod & 8))
692                         key_state->key_shift_state |= EFI_LEFT_LOGO_PRESSED;
693         }
694 }
695
696 /**
697  * analyze_modifiers() - analyze modifiers (shift, alt, ctrl) for function keys
698  *
699  * This gets called when we have already parsed CSI.
700  *
701  * @key_state:  receives the state of the shift, alt, control, and logo keys
702  * Return:      the unmodified code
703  */
704 static int analyze_modifiers(struct efi_key_state *key_state)
705 {
706         int c, mod = 0, ret = 0;
707
708         c = getchar();
709
710         if (c != ';') {
711                 ret = c;
712                 if (c == '~')
713                         goto out;
714                 c = getchar();
715         }
716         for (;;) {
717                 switch (c) {
718                 case '0'...'9':
719                         mod *= 10;
720                         mod += c - '0';
721                 /* fall through */
722                 case ';':
723                         c = getchar();
724                         break;
725                 default:
726                         goto out;
727                 }
728         }
729 out:
730         set_shift_mask(mod, key_state);
731         if (!ret)
732                 ret = c;
733         return ret;
734 }
735
736 /**
737  * efi_cin_read_key() - read a key from the console input
738  *
739  * @key:        - key received
740  * Return:      - status code
741  */
742 static efi_status_t efi_cin_read_key(struct efi_key_data *key)
743 {
744         struct efi_input_key pressed_key = {
745                 .scan_code = 0,
746                 .unicode_char = 0,
747         };
748         s32 ch;
749
750         if (console_read_unicode(&ch))
751                 return EFI_NOT_READY;
752
753         key->key_state.key_shift_state = EFI_SHIFT_STATE_INVALID;
754         key->key_state.key_toggle_state = EFI_TOGGLE_STATE_INVALID;
755
756         /* We do not support multi-word codes */
757         if (ch >= 0x10000)
758                 ch = '?';
759
760         switch (ch) {
761         case 0x1b:
762                 /*
763                  * If a second key is received within 10 ms, assume that we are
764                  * dealing with an escape sequence. Otherwise consider this the
765                  * escape key being hit. 10 ms is long enough to work fine at
766                  * 1200 baud and above.
767                  */
768                 udelay(10000);
769                 if (!tstc()) {
770                         pressed_key.scan_code = 23;
771                         break;
772                 }
773                 /*
774                  * Xterm Control Sequences
775                  * https://www.xfree86.org/4.8.0/ctlseqs.html
776                  */
777                 ch = getchar();
778                 switch (ch) {
779                 case cESC: /* ESC */
780                         pressed_key.scan_code = 23;
781                         break;
782                 case 'O': /* F1 - F4, End */
783                         ch = getchar();
784                         /* consider modifiers */
785                         if (ch == 'F') { /* End */
786                                 pressed_key.scan_code = 6;
787                                 break;
788                         } else if (ch < 'P') {
789                                 set_shift_mask(ch - '0', &key->key_state);
790                                 ch = getchar();
791                         }
792                         pressed_key.scan_code = ch - 'P' + 11;
793                         break;
794                 case '[':
795                         ch = getchar();
796                         switch (ch) {
797                         case 'A'...'D': /* up, down right, left */
798                                 pressed_key.scan_code = ch - 'A' + 1;
799                                 break;
800                         case 'F': /* End */
801                                 pressed_key.scan_code = 6;
802                                 break;
803                         case 'H': /* Home */
804                                 pressed_key.scan_code = 5;
805                                 break;
806                         case '1':
807                                 ch = analyze_modifiers(&key->key_state);
808                                 switch (ch) {
809                                 case '1'...'5': /* F1 - F5 */
810                                         pressed_key.scan_code = ch - '1' + 11;
811                                         break;
812                                 case '6'...'9': /* F5 - F8 */
813                                         pressed_key.scan_code = ch - '6' + 15;
814                                         break;
815                                 case 'A'...'D': /* up, down right, left */
816                                         pressed_key.scan_code = ch - 'A' + 1;
817                                         break;
818                                 case 'F': /* End */
819                                         pressed_key.scan_code = 6;
820                                         break;
821                                 case 'H': /* Home */
822                                         pressed_key.scan_code = 5;
823                                         break;
824                                 case '~': /* Home */
825                                         pressed_key.scan_code = 5;
826                                         break;
827                                 }
828                                 break;
829                         case '2':
830                                 ch = analyze_modifiers(&key->key_state);
831                                 switch (ch) {
832                                 case '0'...'1': /* F9 - F10 */
833                                         pressed_key.scan_code = ch - '0' + 19;
834                                         break;
835                                 case '3'...'4': /* F11 - F12 */
836                                         pressed_key.scan_code = ch - '3' + 21;
837                                         break;
838                                 case '~': /* INS */
839                                         pressed_key.scan_code = 7;
840                                         break;
841                                 }
842                                 break;
843                         case '3': /* DEL */
844                                 pressed_key.scan_code = 8;
845                                 analyze_modifiers(&key->key_state);
846                                 break;
847                         case '5': /* PG UP */
848                                 pressed_key.scan_code = 9;
849                                 analyze_modifiers(&key->key_state);
850                                 break;
851                         case '6': /* PG DOWN */
852                                 pressed_key.scan_code = 10;
853                                 analyze_modifiers(&key->key_state);
854                                 break;
855                         } /* [ */
856                         break;
857                 default:
858                         /* ALT key */
859                         set_shift_mask(3, &key->key_state);
860                 }
861                 break;
862         case 0x7f:
863                 /* Backspace */
864                 ch = 0x08;
865         }
866         if (pressed_key.scan_code) {
867                 key->key_state.key_shift_state |= EFI_SHIFT_STATE_VALID;
868         } else {
869                 pressed_key.unicode_char = ch;
870
871                 /*
872                  * Assume left control key for control characters typically
873                  * entered using the control key.
874                  */
875                 if (ch >= 0x01 && ch <= 0x1f) {
876                         key->key_state.key_shift_state |=
877                                         EFI_SHIFT_STATE_VALID;
878                         switch (ch) {
879                         case 0x01 ... 0x07:
880                         case 0x0b ... 0x0c:
881                         case 0x0e ... 0x1f:
882                                 key->key_state.key_shift_state |=
883                                                 EFI_LEFT_CONTROL_PRESSED;
884                         }
885                 }
886         }
887         key->key = pressed_key;
888
889         return EFI_SUCCESS;
890 }
891
892 /**
893  * efi_cin_notify() - notify registered functions
894  */
895 static void efi_cin_notify(void)
896 {
897         struct efi_cin_notify_function *item;
898
899         list_for_each_entry(item, &cin_notify_functions, link) {
900                 bool match = true;
901
902                 /* We do not support toggle states */
903                 if (item->key.key.unicode_char || item->key.key.scan_code) {
904                         if (item->key.key.unicode_char !=
905                             next_key.key.unicode_char ||
906                             item->key.key.scan_code != next_key.key.scan_code)
907                                 match = false;
908                 }
909                 if (item->key.key_state.key_shift_state &&
910                     item->key.key_state.key_shift_state !=
911                     next_key.key_state.key_shift_state)
912                         match = false;
913
914                 if (match)
915                         /* We don't bother about the return code */
916                         EFI_CALL(item->function(&next_key));
917         }
918 }
919
920 /**
921  * efi_cin_check() - check if keyboard input is available
922  */
923 static void efi_cin_check(void)
924 {
925         efi_status_t ret;
926
927         if (key_available) {
928                 efi_signal_event(efi_con_in.wait_for_key);
929                 return;
930         }
931
932         if (tstc()) {
933                 ret = efi_cin_read_key(&next_key);
934                 if (ret == EFI_SUCCESS) {
935                         key_available = true;
936
937                         /* Notify registered functions */
938                         efi_cin_notify();
939
940                         /* Queue the wait for key event */
941                         if (key_available)
942                                 efi_signal_event(efi_con_in.wait_for_key);
943                 }
944         }
945 }
946
947 /**
948  * efi_cin_empty_buffer() - empty input buffer
949  */
950 static void efi_cin_empty_buffer(void)
951 {
952         while (tstc())
953                 getchar();
954         key_available = false;
955 }
956
957 /**
958  * efi_cin_reset_ex() - reset console input
959  *
960  * @this:                       - the extended simple text input protocol
961  * @extended_verification:      - extended verification
962  *
963  * This function implements the reset service of the
964  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
965  *
966  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
967  * details.
968  *
969  * Return: old value of the task priority level
970  */
971 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_reset_ex(
972                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
973                 bool extended_verification)
974 {
975         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
976
977         EFI_ENTRY("%p, %d", this, extended_verification);
978
979         /* Check parameters */
980         if (!this) {
981                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
982                 goto out;
983         }
984
985         efi_cin_empty_buffer();
986 out:
987         return EFI_EXIT(ret);
988 }
989
990 /**
991  * efi_cin_read_key_stroke_ex() - read key stroke
992  *
993  * @this:       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
994  * @key_data:   key read from console
995  * Return:      status code
996  *
997  * This function implements the ReadKeyStrokeEx service of the
998  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
999  *
1000  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1001  * details.
1002  */
1003 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_read_key_stroke_ex(
1004                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
1005                 struct efi_key_data *key_data)
1006 {
1007         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
1008
1009         EFI_ENTRY("%p, %p", this, key_data);
1010
1011         /* Check parameters */
1012         if (!this || !key_data) {
1013                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1014                 goto out;
1015         }
1016
1017         /* We don't do interrupts, so check for timers cooperatively */
1018         efi_timer_check();
1019
1020         /* Enable console input after ExitBootServices */
1021         efi_cin_check();
1022
1023         if (!key_available) {
1024                 memset(key_data, 0, sizeof(struct efi_key_data));
1025                 ret = EFI_NOT_READY;
1026                 goto out;
1027         }
1028         /*
1029          * CTRL+A - CTRL+Z have to be signaled as a - z.
1030          * SHIFT+CTRL+A - SHIFT+CTRL+Z have to be signaled as A - Z.
1031          * CTRL+\ - CTRL+_ have to be signaled as \ - _.
1032          */
1033         switch (next_key.key.unicode_char) {
1034         case 0x01 ... 0x07:
1035         case 0x0b ... 0x0c:
1036         case 0x0e ... 0x1a:
1037                 if (!(next_key.key_state.key_toggle_state &
1038                       EFI_CAPS_LOCK_ACTIVE) ^
1039                     !(next_key.key_state.key_shift_state &
1040                       (EFI_LEFT_SHIFT_PRESSED | EFI_RIGHT_SHIFT_PRESSED)))
1041                         next_key.key.unicode_char += 0x40;
1042                 else
1043                         next_key.key.unicode_char += 0x60;
1044                 break;
1045         case 0x1c ... 0x1f:
1046                         next_key.key.unicode_char += 0x40;
1047         }
1048         *key_data = next_key;
1049         key_available = false;
1050         efi_con_in.wait_for_key->is_signaled = false;
1051
1052 out:
1053         return EFI_EXIT(ret);
1054 }
1055
1056 /**
1057  * efi_cin_set_state() - set toggle key state
1058  *
1059  * @this:               instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1060  * @key_toggle_state:   pointer to key toggle state
1061  * Return:              status code
1062  *
1063  * This function implements the SetState service of the
1064  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
1065  *
1066  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1067  * details.
1068  */
1069 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_set_state(
1070                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
1071                 u8 *key_toggle_state)
1072 {
1073         EFI_ENTRY("%p, %p", this, key_toggle_state);
1074         /*
1075          * U-Boot supports multiple console input sources like serial and
1076          * net console for which a key toggle state cannot be set at all.
1077          *
1078          * According to the UEFI specification it is allowable to not implement
1079          * this service.
1080          */
1081         return EFI_EXIT(EFI_UNSUPPORTED);
1082 }
1083
1084 /**
1085  * efi_cin_register_key_notify() - register key notification function
1086  *
1087  * @this:                       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1088  * @key_data:                   key to be notified
1089  * @key_notify_function:        function to be called if the key is pressed
1090  * @notify_handle:              handle for unregistering the notification
1091  * Return:                      status code
1092  *
1093  * This function implements the SetState service of the
1094  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
1095  *
1096  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1097  * details.
1098  */
1099 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_register_key_notify(
1100                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
1101                 struct efi_key_data *key_data,
1102                 efi_status_t (EFIAPI *key_notify_function)(
1103                         struct efi_key_data *key_data),
1104                 void **notify_handle)
1105 {
1106         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
1107         struct efi_cin_notify_function *notify_function;
1108
1109         EFI_ENTRY("%p, %p, %p, %p",
1110                   this, key_data, key_notify_function, notify_handle);
1111
1112         /* Check parameters */
1113         if (!this || !key_data || !key_notify_function || !notify_handle) {
1114                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1115                 goto out;
1116         }
1117
1118         EFI_PRINT("u+%04x, sc %04x, sh %08x, tg %02x\n",
1119                   key_data->key.unicode_char,
1120                key_data->key.scan_code,
1121                key_data->key_state.key_shift_state,
1122                key_data->key_state.key_toggle_state);
1123
1124         notify_function = calloc(1, sizeof(struct efi_cin_notify_function));
1125         if (!notify_function) {
1126                 ret = EFI_OUT_OF_RESOURCES;
1127                 goto out;
1128         }
1129         notify_function->key = *key_data;
1130         notify_function->function = key_notify_function;
1131         list_add_tail(&notify_function->link, &cin_notify_functions);
1132         *notify_handle = notify_function;
1133 out:
1134         return EFI_EXIT(ret);
1135 }
1136
1137 /**
1138  * efi_cin_unregister_key_notify() - unregister key notification function
1139  *
1140  * @this:                       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1141  * @notification_handle:        handle received when registering
1142  * Return:                      status code
1143  *
1144  * This function implements the SetState service of the
1145  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_EX_PROTOCOL.
1146  *
1147  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1148  * details.
1149  */
1150 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_unregister_key_notify(
1151                 struct efi_simple_text_input_ex_protocol *this,
1152                 void *notification_handle)
1153 {
1154         efi_status_t ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1155         struct efi_cin_notify_function *item, *notify_function =
1156                         notification_handle;
1157
1158         EFI_ENTRY("%p, %p", this, notification_handle);
1159
1160         /* Check parameters */
1161         if (!this || !notification_handle)
1162                 goto out;
1163
1164         list_for_each_entry(item, &cin_notify_functions, link) {
1165                 if (item == notify_function) {
1166                         ret = EFI_SUCCESS;
1167                         break;
1168                 }
1169         }
1170         if (ret != EFI_SUCCESS)
1171                 goto out;
1172
1173         /* Remove the notify function */
1174         list_del(&notify_function->link);
1175         free(notify_function);
1176 out:
1177         return EFI_EXIT(ret);
1178 }
1179
1180
1181 /**
1182  * efi_cin_reset() - drain the input buffer
1183  *
1184  * @this:                       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1185  * @extended_verification:      allow for exhaustive verification
1186  * Return:                      status code
1187  *
1188  * This function implements the Reset service of the
1189  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL.
1190  *
1191  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1192  * details.
1193  */
1194 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_reset
1195                         (struct efi_simple_text_input_protocol *this,
1196                          bool extended_verification)
1197 {
1198         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
1199
1200         EFI_ENTRY("%p, %d", this, extended_verification);
1201
1202         /* Check parameters */
1203         if (!this) {
1204                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1205                 goto out;
1206         }
1207
1208         efi_cin_empty_buffer();
1209 out:
1210         return EFI_EXIT(ret);
1211 }
1212
1213 /**
1214  * efi_cin_read_key_stroke() - read key stroke
1215  *
1216  * @this:       instance of the EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1217  * @key:        key read from console
1218  * Return:      status code
1219  *
1220  * This function implements the ReadKeyStroke service of the
1221  * EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL.
1222  *
1223  * See the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) specification for
1224  * details.
1225  */
1226 static efi_status_t EFIAPI efi_cin_read_key_stroke
1227                         (struct efi_simple_text_input_protocol *this,
1228                          struct efi_input_key *key)
1229 {
1230         efi_status_t ret = EFI_SUCCESS;
1231
1232         EFI_ENTRY("%p, %p", this, key);
1233
1234         /* Check parameters */
1235         if (!this || !key) {
1236                 ret = EFI_INVALID_PARAMETER;
1237                 goto out;
1238         }
1239
1240         /* We don't do interrupts, so check for timers cooperatively */
1241         efi_timer_check();
1242
1243         /* Enable console input after ExitBootServices */
1244         efi_cin_check();
1245
1246         if (!key_available) {
1247                 ret = EFI_NOT_READY;
1248                 goto out;
1249         }
1250         *key = next_key.key;
1251         key_available = false;
1252         efi_con_in.wait_for_key->is_signaled = false;
1253 out:
1254         return EFI_EXIT(ret);
1255 }
1256
1257 static struct efi_simple_text_input_ex_protocol efi_con_in_ex = {
1258         .reset = efi_cin_reset_ex,
1259         .read_key_stroke_ex = efi_cin_read_key_stroke_ex,
1260         .wait_for_key_ex = NULL,
1261         .set_state = efi_cin_set_state,
1262         .register_key_notify = efi_cin_register_key_notify,
1263         .unregister_key_notify = efi_cin_unregister_key_notify,
1264 };
1265
1266 struct efi_simple_text_input_protocol efi_con_in = {
1267         .reset = efi_cin_reset,
1268         .read_key_stroke = efi_cin_read_key_stroke,
1269         .wait_for_key = NULL,
1270 };
1271
1272 static struct efi_event *console_timer_event;
1273
1274 /*
1275  * efi_console_timer_notify() - notify the console timer event
1276  *
1277  * @event:      console timer event
1278  * @context:    not used
1279  */
1280 static void EFIAPI efi_console_timer_notify(struct efi_event *event,
1281                                             void *context)
1282 {
1283         EFI_ENTRY("%p, %p", event, context);
1284         efi_cin_check();
1285         EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
1286 }
1287
1288 /**
1289  * efi_key_notify() - notify the wait for key event
1290  *
1291  * @event:      wait for key event
1292  * @context:    not used
1293  */
1294 static void EFIAPI efi_key_notify(struct efi_event *event, void *context)
1295 {
1296         EFI_ENTRY("%p, %p", event, context);
1297         efi_cin_check();
1298         EFI_EXIT(EFI_SUCCESS);
1299 }
1300
1301 /**
1302  * efi_console_register() - install the console protocols
1303  *
1304  * This function is called from do_bootefi_exec().
1305  *
1306  * Return:      status code
1307  */
1308 efi_status_t efi_console_register(void)
1309 {
1310         efi_status_t r;
1311         struct efi_device_path *dp;
1312
1313         /* Install protocols on root node */
1314         r = efi_install_multiple_protocol_interfaces(&efi_root,
1315                                                      &efi_guid_text_output_protocol,
1316                                                      &efi_con_out,
1317                                                      &efi_guid_text_input_protocol,
1318                                                      &efi_con_in,
1319                                                      &efi_guid_text_input_ex_protocol,
1320                                                      &efi_con_in_ex,
1321                                                      NULL);
1322
1323         /* Create console node and install device path protocols */
1324         if (CONFIG_IS_ENABLED(DM_SERIAL)) {
1325                 dp = efi_dp_from_uart();
1326                 if (!dp)
1327                         goto out_of_memory;
1328
1329                 /* Hook UART up to the device list */
1330                 efi_add_handle(&uart_obj);
1331
1332                 /* Install device path */
1333                 r = efi_add_protocol(&uart_obj, &efi_guid_device_path, dp);
1334                 if (r != EFI_SUCCESS)
1335                         goto out_of_memory;
1336         }
1337
1338         /* Create console events */
1339         r = efi_create_event(EVT_NOTIFY_WAIT, TPL_CALLBACK, efi_key_notify,
1340                              NULL, NULL, &efi_con_in.wait_for_key);
1341         if (r != EFI_SUCCESS) {
1342                 printf("ERROR: Failed to register WaitForKey event\n");
1343                 return r;
1344         }
1345         efi_con_in_ex.wait_for_key_ex = efi_con_in.wait_for_key;
1346         r = efi_create_event(EVT_TIMER | EVT_NOTIFY_SIGNAL, TPL_CALLBACK,
1347                              efi_console_timer_notify, NULL, NULL,
1348                              &console_timer_event);
1349         if (r != EFI_SUCCESS) {
1350                 printf("ERROR: Failed to register console event\n");
1351                 return r;
1352         }
1353         /* 5000 ns cycle is sufficient for 2 MBaud */
1354         r = efi_set_timer(console_timer_event, EFI_TIMER_PERIODIC, 50);
1355         if (r != EFI_SUCCESS)
1356                 printf("ERROR: Failed to set console timer\n");
1357         return r;
1358 out_of_memory:
1359         printf("ERROR: Out of memory\n");
1360         return r;
1361 }
1362
1363 /**
1364  * efi_console_get_u16_string() - get user input string
1365  *
1366  * @cin:                protocol interface to EFI_SIMPLE_TEXT_INPUT_PROTOCOL
1367  * @buf:                buffer to store user input string in UTF16
1368  * @count:              number of u16 string including NULL terminator that buf has
1369  * @filter_func:        callback to filter user input
1370  * @row:                row number to locate user input form
1371  * @col:                column number to locate user input form
1372  * Return:              status code
1373  */
1374 efi_status_t efi_console_get_u16_string(struct efi_simple_text_input_protocol *cin,
1375                                         u16 *buf, efi_uintn_t count,
1376                                         efi_console_filter_func filter_func,
1377                                         int row, int col)
1378 {
1379         efi_status_t ret;
1380         efi_uintn_t len = 0;
1381         struct efi_input_key key;
1382
1383         printf(ANSI_CURSOR_POSITION
1384                ANSI_CLEAR_LINE_TO_END
1385                ANSI_CURSOR_SHOW, row, col);
1386
1387         efi_cin_empty_buffer();
1388
1389         for (;;) {
1390                 do {
1391                         ret = EFI_CALL(cin->read_key_stroke(cin, &key));
1392                         mdelay(10);
1393                 } while (ret == EFI_NOT_READY);
1394
1395                 if (key.unicode_char == u'\b') {
1396                         if (len > 0)
1397                                 buf[--len] = u'\0';
1398
1399                         printf(ANSI_CURSOR_POSITION
1400                                "%ls"
1401                                ANSI_CLEAR_LINE_TO_END, row, col, buf);
1402                         continue;
1403                 } else if (key.unicode_char == u'\r') {
1404                         buf[len] = u'\0';
1405                         return EFI_SUCCESS;
1406                 } else if (key.unicode_char == 0x3 || key.scan_code == 23) {
1407                         return EFI_ABORTED;
1408                 } else if (key.unicode_char < 0x20) {
1409                         /* ignore control codes other than Ctrl+C, '\r' and '\b' */
1410                         continue;
1411                 } else if (key.scan_code != 0) {
1412                         /* only accept single ESC press for cancel */
1413                         continue;
1414                 }
1415
1416                 if (filter_func) {
1417                         if (filter_func(&key) != EFI_SUCCESS)
1418                                 continue;
1419                 }
1420
1421                 if (len >= (count - 1))
1422                         continue;
1423
1424                 buf[len] = key.unicode_char;
1425                 len++;
1426                 printf(ANSI_CURSOR_POSITION "%ls", row, col, buf);
1427         }
1428 }