]> git.sur5r.net Git - u-boot/blob - common/spl/spl_fit.c
spl: fit: Fix support for loading FPGA bitstream
[u-boot] / common / spl / spl_fit.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 /*
3  * Copyright (C) 2016 Google, Inc
4  * Written by Simon Glass <sjg@chromium.org>
5  */
6
7 #include <common.h>
8 #include <errno.h>
9 #include <image.h>
10 #include <linux/libfdt.h>
11 #include <spl.h>
12
13 #ifndef CONFIG_SYS_BOOTM_LEN
14 #define CONFIG_SYS_BOOTM_LEN    (64 << 20)
15 #endif
16
17 /**
18  * spl_fit_get_image_name(): By using the matching configuration subnode,
19  * retrieve the name of an image, specified by a property name and an index
20  * into that.
21  * @fit:        Pointer to the FDT blob.
22  * @images:     Offset of the /images subnode.
23  * @type:       Name of the property within the configuration subnode.
24  * @index:      Index into the list of strings in this property.
25  * @outname:    Name of the image
26  *
27  * Return:      0 on success, or a negative error number
28  */
29 static int spl_fit_get_image_name(const void *fit, int images,
30                                   const char *type, int index,
31                                   char **outname)
32 {
33         const char *name, *str;
34         __maybe_unused int node;
35         int conf_node;
36         int len, i;
37
38         conf_node = fit_find_config_node(fit);
39         if (conf_node < 0) {
40 #ifdef CONFIG_SPL_LIBCOMMON_SUPPORT
41                 printf("No matching DT out of these options:\n");
42                 for (node = fdt_first_subnode(fit, conf_node);
43                      node >= 0;
44                      node = fdt_next_subnode(fit, node)) {
45                         name = fdt_getprop(fit, node, "description", &len);
46                         printf("   %s\n", name);
47                 }
48 #endif
49                 return conf_node;
50         }
51
52         name = fdt_getprop(fit, conf_node, type, &len);
53         if (!name) {
54                 debug("cannot find property '%s': %d\n", type, len);
55                 return -EINVAL;
56         }
57
58         str = name;
59         for (i = 0; i < index; i++) {
60                 str = strchr(str, '\0') + 1;
61                 if (!str || (str - name >= len)) {
62                         debug("no string for index %d\n", index);
63                         return -E2BIG;
64                 }
65         }
66
67         *outname = (char *)str;
68         return 0;
69 }
70
71 /**
72  * spl_fit_get_image_node(): By using the matching configuration subnode,
73  * retrieve the name of an image, specified by a property name and an index
74  * into that.
75  * @fit:        Pointer to the FDT blob.
76  * @images:     Offset of the /images subnode.
77  * @type:       Name of the property within the configuration subnode.
78  * @index:      Index into the list of strings in this property.
79  *
80  * Return:      the node offset of the respective image node or a negative
81  *              error number.
82  */
83 static int spl_fit_get_image_node(const void *fit, int images,
84                                   const char *type, int index)
85 {
86         char *str;
87         int err;
88         int node;
89
90         err = spl_fit_get_image_name(fit, images, type, index, &str);
91         if (err)
92                 return err;
93
94         debug("%s: '%s'\n", type, str);
95
96         node = fdt_subnode_offset(fit, images, str);
97         if (node < 0) {
98                 debug("cannot find image node '%s': %d\n", str, node);
99                 return -EINVAL;
100         }
101
102         return node;
103 }
104
105 static int get_aligned_image_offset(struct spl_load_info *info, int offset)
106 {
107         /*
108          * If it is a FS read, get the first address before offset which is
109          * aligned to ARCH_DMA_MINALIGN. If it is raw read return the
110          * block number to which offset belongs.
111          */
112         if (info->filename)
113                 return offset & ~(ARCH_DMA_MINALIGN - 1);
114
115         return offset / info->bl_len;
116 }
117
118 static int get_aligned_image_overhead(struct spl_load_info *info, int offset)
119 {
120         /*
121          * If it is a FS read, get the difference between the offset and
122          * the first address before offset which is aligned to
123          * ARCH_DMA_MINALIGN. If it is raw read return the offset within the
124          * block.
125          */
126         if (info->filename)
127                 return offset & (ARCH_DMA_MINALIGN - 1);
128
129         return offset % info->bl_len;
130 }
131
132 static int get_aligned_image_size(struct spl_load_info *info, int data_size,
133                                   int offset)
134 {
135         data_size = data_size + get_aligned_image_overhead(info, offset);
136
137         if (info->filename)
138                 return data_size;
139
140         return (data_size + info->bl_len - 1) / info->bl_len;
141 }
142
143 #ifdef CONFIG_SPL_FPGA_SUPPORT
144 __weak int spl_load_fpga_image(struct spl_load_info *info, size_t length,
145                                int nr_sectors, int sector_offset)
146 {
147         return 0;
148 }
149 #endif
150
151 /**
152  * spl_load_fit_image(): load the image described in a certain FIT node
153  * @info:       points to information about the device to load data from
154  * @sector:     the start sector of the FIT image on the device
155  * @fit:        points to the flattened device tree blob describing the FIT
156  *              image
157  * @base_offset: the beginning of the data area containing the actual
158  *              image data, relative to the beginning of the FIT
159  * @node:       offset of the DT node describing the image to load (relative
160  *              to @fit)
161  * @image_info: will be filled with information about the loaded image
162  *              If the FIT node does not contain a "load" (address) property,
163  *              the image gets loaded to the address pointed to by the
164  *              load_addr member in this struct.
165  *
166  * Return:      0 on success or a negative error number.
167  */
168 static int spl_load_fit_image(struct spl_load_info *info, ulong sector,
169                               void *fit, ulong base_offset, int node,
170                               struct spl_image_info *image_info)
171 {
172         int offset, sector_offset;
173         size_t length;
174         int len;
175         ulong size;
176         ulong load_addr, load_ptr;
177         void *src;
178         ulong overhead;
179         int nr_sectors;
180         int align_len = ARCH_DMA_MINALIGN - 1;
181         uint8_t image_comp = -1, type = -1;
182         const void *data;
183         bool external_data = false;
184 #ifdef CONFIG_SPL_FIT_SIGNATURE
185         int ret;
186 #endif
187
188         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_FPGA_SUPPORT) ||
189             (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_OS_BOOT) && IS_ENABLED(CONFIG_SPL_GZIP))) {
190                 if (fit_image_get_type(fit, node, &type))
191                         puts("Cannot get image type.\n");
192                 else
193                         debug("%s ", genimg_get_type_name(type));
194         }
195
196         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_OS_BOOT) && IS_ENABLED(CONFIG_SPL_GZIP)) {
197                 if (fit_image_get_comp(fit, node, &image_comp))
198                         puts("Cannot get image compression format.\n");
199                 else
200                         debug("%s ", genimg_get_comp_name(image_comp));
201         }
202
203         if (fit_image_get_load(fit, node, &load_addr))
204                 load_addr = image_info->load_addr;
205
206         if (!fit_image_get_data_position(fit, node, &offset)) {
207                 external_data = true;
208         } else if (!fit_image_get_data_offset(fit, node, &offset)) {
209                 offset += base_offset;
210                 external_data = true;
211         }
212
213         if (external_data) {
214                 /* External data */
215                 if (fit_image_get_data_size(fit, node, &len))
216                         return -ENOENT;
217
218                 load_ptr = (load_addr + align_len) & ~align_len;
219                 length = len;
220
221                 overhead = get_aligned_image_overhead(info, offset);
222                 nr_sectors = get_aligned_image_size(info, length, offset);
223                 sector_offset = sector + get_aligned_image_offset(info, offset);
224
225 #ifdef CONFIG_SPL_FPGA_SUPPORT
226                 if (type == IH_TYPE_FPGA) {
227                         return spl_load_fpga_image(info, length, nr_sectors,
228                                                    sector_offset);
229                 }
230 #endif
231
232                 if (info->read(info, sector_offset,
233                                nr_sectors, (void *)load_ptr) != nr_sectors)
234                         return -EIO;
235
236                 debug("External data: dst=%lx, offset=%x, size=%lx\n",
237                       load_ptr, offset, (unsigned long)length);
238                 src = (void *)load_ptr + overhead;
239         } else {
240                 /* Embedded data */
241                 if (fit_image_get_data(fit, node, &data, &length)) {
242                         puts("Cannot get image data/size\n");
243                         return -ENOENT;
244                 }
245                 debug("Embedded data: dst=%lx, size=%lx\n", load_addr,
246                       (unsigned long)length);
247                 src = (void *)data;
248         }
249
250 #ifdef CONFIG_SPL_FIT_IMAGE_POST_PROCESS
251         board_fit_image_post_process(&src, &length);
252 #endif
253
254         if (IS_ENABLED(CONFIG_SPL_OS_BOOT)      &&
255             IS_ENABLED(CONFIG_SPL_GZIP)         &&
256             image_comp == IH_COMP_GZIP          &&
257             type == IH_TYPE_KERNEL) {
258                 size = length;
259                 if (gunzip((void *)load_addr, CONFIG_SYS_BOOTM_LEN,
260                            src, &size)) {
261                         puts("Uncompressing error\n");
262                         return -EIO;
263                 }
264                 length = size;
265         } else {
266                 memcpy((void *)load_addr, src, length);
267         }
268
269         if (image_info) {
270                 image_info->load_addr = load_addr;
271                 image_info->size = length;
272                 image_info->entry_point = fdt_getprop_u32(fit, node, "entry");
273         }
274
275 #ifdef CONFIG_SPL_FIT_SIGNATURE
276         printf("## Checking hash(es) for Image %s ...\n",
277                fit_get_name(fit, node, NULL));
278         ret = fit_image_verify_with_data(fit, node,
279                                          (const void *)load_addr, length);
280         printf("\n");
281         return !ret;
282 #else
283         return 0;
284 #endif
285 }
286
287 static int spl_fit_append_fdt(struct spl_image_info *spl_image,
288                               struct spl_load_info *info, ulong sector,
289                               void *fit, int images, ulong base_offset)
290 {
291         struct spl_image_info image_info;
292         int node, ret;
293
294         /* Figure out which device tree the board wants to use */
295         node = spl_fit_get_image_node(fit, images, FIT_FDT_PROP, 0);
296         if (node < 0) {
297                 debug("%s: cannot find FDT node\n", __func__);
298                 return node;
299         }
300
301         /*
302          * Read the device tree and place it after the image.
303          * Align the destination address to ARCH_DMA_MINALIGN.
304          */
305         image_info.load_addr = spl_image->load_addr + spl_image->size;
306         ret = spl_load_fit_image(info, sector, fit, base_offset, node,
307                                  &image_info);
308
309         if (ret < 0)
310                 return ret;
311
312         /* Make the load-address of the FDT available for the SPL framework */
313         spl_image->fdt_addr = (void *)image_info.load_addr;
314 #if !CONFIG_IS_ENABLED(FIT_IMAGE_TINY)
315         /* Try to make space, so we can inject details on the loadables */
316         ret = fdt_shrink_to_minimum(spl_image->fdt_addr, 8192);
317 #endif
318
319         return ret;
320 }
321
322 static int spl_fit_record_loadable(const void *fit, int images, int index,
323                                    void *blob, struct spl_image_info *image)
324 {
325         int ret = 0;
326 #if !CONFIG_IS_ENABLED(FIT_IMAGE_TINY)
327         char *name;
328         int node;
329
330         ret = spl_fit_get_image_name(fit, images, "loadables",
331                                      index, &name);
332         if (ret < 0)
333                 return ret;
334
335         node = spl_fit_get_image_node(fit, images, "loadables", index);
336
337         ret = fdt_record_loadable(blob, index, name, image->load_addr,
338                                   image->size, image->entry_point,
339                                   fdt_getprop(fit, node, "type", NULL),
340                                   fdt_getprop(fit, node, "os", NULL));
341 #endif
342         return ret;
343 }
344
345 static int spl_fit_image_get_os(const void *fit, int noffset, uint8_t *os)
346 {
347 #if CONFIG_IS_ENABLED(FIT_IMAGE_TINY)
348         return -ENOTSUPP;
349 #else
350         return fit_image_get_os(fit, noffset, os);
351 #endif
352 }
353
354 int spl_load_simple_fit(struct spl_image_info *spl_image,
355                         struct spl_load_info *info, ulong sector, void *fit)
356 {
357         int sectors;
358         ulong size;
359         unsigned long count;
360         struct spl_image_info image_info;
361         int node = -1;
362         int images, ret;
363         int base_offset, align_len = ARCH_DMA_MINALIGN - 1;
364         int index = 0;
365
366         /*
367          * For FIT with external data, figure out where the external images
368          * start. This is the base for the data-offset properties in each
369          * image.
370          */
371         size = fdt_totalsize(fit);
372         size = (size + 3) & ~3;
373         base_offset = (size + 3) & ~3;
374
375         /*
376          * So far we only have one block of data from the FIT. Read the entire
377          * thing, including that first block, placing it so it finishes before
378          * where we will load the image.
379          *
380          * Note that we will load the image such that its first byte will be
381          * at the load address. Since that byte may be part-way through a
382          * block, we may load the image up to one block before the load
383          * address. So take account of that here by subtracting an addition
384          * block length from the FIT start position.
385          *
386          * In fact the FIT has its own load address, but we assume it cannot
387          * be before CONFIG_SYS_TEXT_BASE.
388          *
389          * For FIT with data embedded, data is loaded as part of FIT image.
390          * For FIT with external data, data is not loaded in this step.
391          */
392         fit = (void *)((CONFIG_SYS_TEXT_BASE - size - info->bl_len -
393                         align_len) & ~align_len);
394         sectors = get_aligned_image_size(info, size, 0);
395         count = info->read(info, sector, sectors, fit);
396         debug("fit read sector %lx, sectors=%d, dst=%p, count=%lu\n",
397               sector, sectors, fit, count);
398         if (count == 0)
399                 return -EIO;
400
401         /* find the node holding the images information */
402         images = fdt_path_offset(fit, FIT_IMAGES_PATH);
403         if (images < 0) {
404                 debug("%s: Cannot find /images node: %d\n", __func__, images);
405                 return -1;
406         }
407
408 #ifdef CONFIG_SPL_FPGA_SUPPORT
409         node = spl_fit_get_image_node(fit, images, "fpga", 0);
410         if (node >= 0) {
411                 /* Load the image and set up the spl_image structure */
412                 ret = spl_load_fit_image(info, sector, fit, base_offset, node,
413                                          spl_image);
414                 if (ret) {
415                         printf("%s: Cannot load the FPGA: %i\n", __func__, ret);
416                         return ret;
417                 }
418                 node = -1;
419         }
420 #endif
421
422         /*
423          * Find the U-Boot image using the following search order:
424          *   - start at 'firmware' (e.g. an ARM Trusted Firmware)
425          *   - fall back 'kernel' (e.g. a Falcon-mode OS boot
426          *   - fall back to using the first 'loadables' entry
427          */
428         if (node < 0)
429                 node = spl_fit_get_image_node(fit, images, FIT_FIRMWARE_PROP,
430                                               0);
431 #ifdef CONFIG_SPL_OS_BOOT
432         if (node < 0)
433                 node = spl_fit_get_image_node(fit, images, FIT_KERNEL_PROP, 0);
434 #endif
435         if (node < 0) {
436                 debug("could not find firmware image, trying loadables...\n");
437                 node = spl_fit_get_image_node(fit, images, "loadables", 0);
438                 /*
439                  * If we pick the U-Boot image from "loadables", start at
440                  * the second image when later loading additional images.
441                  */
442                 index = 1;
443         }
444         if (node < 0) {
445                 debug("%s: Cannot find u-boot image node: %d\n",
446                       __func__, node);
447                 return -1;
448         }
449
450         /* Load the image and set up the spl_image structure */
451         ret = spl_load_fit_image(info, sector, fit, base_offset, node,
452                                  spl_image);
453         if (ret)
454                 return ret;
455
456         /*
457          * For backward compatibility, we treat the first node that is
458          * as a U-Boot image, if no OS-type has been declared.
459          */
460         if (!spl_fit_image_get_os(fit, node, &spl_image->os))
461                 debug("Image OS is %s\n", genimg_get_os_name(spl_image->os));
462 #if !defined(CONFIG_SPL_OS_BOOT)
463         else
464                 spl_image->os = IH_OS_U_BOOT;
465 #endif
466
467         /*
468          * Booting a next-stage U-Boot may require us to append the FDT.
469          * We allow this to fail, as the U-Boot image might embed its FDT.
470          */
471         if (spl_image->os == IH_OS_U_BOOT)
472                 spl_fit_append_fdt(spl_image, info, sector, fit,
473                                    images, base_offset);
474
475         /* Now check if there are more images for us to load */
476         for (; ; index++) {
477                 uint8_t os_type = IH_OS_INVALID;
478
479                 node = spl_fit_get_image_node(fit, images, "loadables", index);
480                 if (node < 0)
481                         break;
482
483                 ret = spl_load_fit_image(info, sector, fit, base_offset, node,
484                                          &image_info);
485                 if (ret < 0)
486                         continue;
487
488                 if (!spl_fit_image_get_os(fit, node, &os_type))
489                         debug("Loadable is %s\n", genimg_get_os_name(os_type));
490
491                 if (os_type == IH_OS_U_BOOT) {
492                         spl_fit_append_fdt(&image_info, info, sector,
493                                            fit, images, base_offset);
494                         spl_image->fdt_addr = image_info.fdt_addr;
495                 }
496
497                 /*
498                  * If the "firmware" image did not provide an entry point,
499                  * use the first valid entry point from the loadables.
500                  */
501                 if (spl_image->entry_point == FDT_ERROR &&
502                     image_info.entry_point != FDT_ERROR)
503                         spl_image->entry_point = image_info.entry_point;
504
505                 /* Record our loadables into the FDT */
506                 if (spl_image->fdt_addr)
507                         spl_fit_record_loadable(fit, images, index,
508                                                 spl_image->fdt_addr,
509                                                 &image_info);
510         }
511
512         /*
513          * If a platform does not provide CONFIG_SYS_UBOOT_START, U-Boot's
514          * Makefile will set it to 0 and it will end up as the entry point
515          * here. What it actually means is: use the load address.
516          */
517         if (spl_image->entry_point == FDT_ERROR || spl_image->entry_point == 0)
518                 spl_image->entry_point = spl_image->load_addr;
519
520         return 0;
521 }