git.sur5r.net Git - u-boot/blob - include/bootstage.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
   2 /*
   3  * This file implements recording of each stage of the boot process. It is
   4  * intended to implement timing of each stage, reporting this information
   5  * to the user and passing it to the OS for logging / further analysis.
   6  * Note that it requires timer_get_boot_us() to be defined by the board
   7  *
   8  * Copyright (c) 2011 The Chromium OS Authors.
   9  */
  10
  11 #ifndef _BOOTSTAGE_H
  12 #define _BOOTSTAGE_H
  13
  14 /* Flags for each bootstage record */
  15 enum bootstage_flags {
  16         BOOTSTAGEF_ERROR        = 1 << 0,       /* Error record */
  17         BOOTSTAGEF_ALLOC        = 1 << 1,       /* Allocate an id */
  18 };
  19
  20 /* bootstate sub-IDs used for kernel and ramdisk ranges */
  21 enum {
  22         BOOTSTAGE_SUB_FORMAT,
  23         BOOTSTAGE_SUB_FORMAT_OK,
  24         BOOTSTAGE_SUB_NO_UNIT_NAME,
  25         BOOTSTAGE_SUB_UNIT_NAME,
  26         BOOTSTAGE_SUB_SUBNODE,
  27
  28         BOOTSTAGE_SUB_CHECK,
  29         BOOTSTAGE_SUB_HASH = 5,
  30         BOOTSTAGE_SUB_CHECK_ARCH = 5,
  31         BOOTSTAGE_SUB_CHECK_ALL,
  32         BOOTSTAGE_SUB_GET_DATA,
  33         BOOTSTAGE_SUB_CHECK_ALL_OK = 7,
  34         BOOTSTAGE_SUB_GET_DATA_OK,
  35         BOOTSTAGE_SUB_LOAD,
  36 };
  37
  38 /*
  39  * A list of boot stages that we know about. Each of these indicates the
  40  * state that we are at, and the action that we are about to perform. For
  41  * errors, we issue an error for an item when it fails. Therefore the
  42  * normal sequence is:
  43  *
  44  * progress action1
  45  * progress action2
  46  * progress action3
  47  *
  48  * and an error condition where action 3 failed would be:
  49  *
  50  * progress action1
  51  * progress action2
  52  * progress action3
  53  * error on action3
  54  */
  55 enum bootstage_id {
  56         BOOTSTAGE_ID_START = 0,
  57         BOOTSTAGE_ID_CHECK_MAGIC,       /* Checking image magic */
  58         BOOTSTAGE_ID_CHECK_HEADER,      /* Checking image header */
  59         BOOTSTAGE_ID_CHECK_CHECKSUM,    /* Checking image checksum */
  60         BOOTSTAGE_ID_CHECK_ARCH,        /* Checking architecture */
  61
  62         BOOTSTAGE_ID_CHECK_IMAGETYPE = 5,/* Checking image type */
  63         BOOTSTAGE_ID_DECOMP_IMAGE,      /* Decompressing image */
  64         BOOTSTAGE_ID_KERNEL_LOADED,     /* Kernel has been loaded */
  65         BOOTSTAGE_ID_DECOMP_UNIMPL = 7, /* Odd decompression algorithm */
  66         BOOTSTAGE_ID_CHECK_BOOT_OS,     /* Calling OS-specific boot function */
  67         BOOTSTAGE_ID_BOOT_OS_RETURNED,  /* Tried to boot OS, but it returned */
  68         BOOTSTAGE_ID_CHECK_RAMDISK = 9, /* Checking ram disk */
  69
  70         BOOTSTAGE_ID_RD_MAGIC,          /* Checking ram disk magic */
  71         BOOTSTAGE_ID_RD_HDR_CHECKSUM,   /* Checking ram disk heder checksum */
  72         BOOTSTAGE_ID_RD_CHECKSUM,       /* Checking ram disk checksum */
  73         BOOTSTAGE_ID_COPY_RAMDISK = 12, /* Copying ram disk into place */
  74         BOOTSTAGE_ID_RAMDISK,           /* Checking for valid ramdisk */
  75         BOOTSTAGE_ID_NO_RAMDISK,        /* No ram disk found (not an error) */
  76
  77         BOOTSTAGE_ID_RUN_OS     = 15,   /* Exiting U-Boot, entering OS */
  78
  79         BOOTSTAGE_ID_NEED_RESET = 30,
  80         BOOTSTAGE_ID_POST_FAIL,         /* Post failure */
  81         BOOTSTAGE_ID_POST_FAIL_R,       /* Post failure reported after reloc */
  82
  83         /*
  84          * This set is reported only by x86, and the meaning is different. In
  85          * this case we are reporting completion of a particular stage.
  86          * This should probably change in the x86 code (which doesn't report
  87          * errors in any case), but discussion this can perhaps wait until we
  88          * have a generic board implementation.
  89          */
  90         BOOTSTAGE_ID_BOARD_INIT_R,      /* We have relocated */
  91         BOOTSTAGE_ID_BOARD_GLOBAL_DATA, /* Global data is set up */
  92
  93         BOOTSTAGE_ID_BOARD_INIT_SEQ,    /* We completed the init sequence */
  94         BOOTSTAGE_ID_BOARD_FLASH,       /* We have configured flash banks */
  95         BOOTSTAGE_ID_BOARD_FLASH_37,    /* In case you didn't hear... */
  96         BOOTSTAGE_ID_BOARD_ENV,         /* Environment is relocated & ready */
  97         BOOTSTAGE_ID_BOARD_PCI,         /* PCI is up */
  98
  99         BOOTSTAGE_ID_BOARD_INTERRUPTS,  /* Exceptions / interrupts ready */
 100         BOOTSTAGE_ID_BOARD_DONE,        /* Board init done, off to main loop */
 101         /* ^^^ here ends the x86 sequence */
 102
 103         /* Boot stages related to loading a kernel from an IDE device */
 104         BOOTSTAGE_ID_IDE_START = 41,
 105         BOOTSTAGE_ID_IDE_ADDR,
 106         BOOTSTAGE_ID_IDE_BOOT_DEVICE,
 107         BOOTSTAGE_ID_IDE_TYPE,
 108
 109         BOOTSTAGE_ID_IDE_PART,
 110         BOOTSTAGE_ID_IDE_PART_INFO,
 111         BOOTSTAGE_ID_IDE_PART_TYPE,
 112         BOOTSTAGE_ID_IDE_PART_READ,
 113         BOOTSTAGE_ID_IDE_FORMAT,
 114
 115         BOOTSTAGE_ID_IDE_CHECKSUM,      /* 50 */
 116         BOOTSTAGE_ID_IDE_READ,
 117
 118         /* Boot stages related to loading a kernel from an NAND device */
 119         BOOTSTAGE_ID_NAND_PART,
 120         BOOTSTAGE_ID_NAND_SUFFIX,
 121         BOOTSTAGE_ID_NAND_BOOT_DEVICE,
 122         BOOTSTAGE_ID_NAND_HDR_READ = 55,
 123         BOOTSTAGE_ID_NAND_AVAILABLE = 55,
 124         BOOTSTAGE_ID_NAND_TYPE = 57,
 125         BOOTSTAGE_ID_NAND_READ,
 126
 127         /* Boot stages related to loading a kernel from an network device */
 128         BOOTSTAGE_ID_NET_CHECKSUM = 60,
 129         BOOTSTAGE_ID_NET_ETH_START = 64,
 130         BOOTSTAGE_ID_NET_ETH_INIT,
 131
 132         BOOTSTAGE_ID_NET_START = 80,
 133         BOOTSTAGE_ID_NET_NETLOOP_OK,
 134         BOOTSTAGE_ID_NET_LOADED,
 135         BOOTSTAGE_ID_NET_DONE_ERR,
 136         BOOTSTAGE_ID_NET_DONE,
 137
 138         BOOTSTAGE_ID_FIT_FDT_START = 90,
 139         /*
 140          * Boot stages related to loading a FIT image. Some of these are a
 141          * bit wonky.
 142          */
 143         BOOTSTAGE_ID_FIT_KERNEL_START = 100,
 144
 145         BOOTSTAGE_ID_FIT_CONFIG = 110,
 146         BOOTSTAGE_ID_FIT_TYPE,
 147         BOOTSTAGE_ID_FIT_KERNEL_INFO,
 148
 149         BOOTSTAGE_ID_FIT_COMPRESSION,
 150         BOOTSTAGE_ID_FIT_OS,
 151         BOOTSTAGE_ID_FIT_LOADADDR,
 152         BOOTSTAGE_ID_OVERWRITTEN,
 153
 154         /* Next 10 IDs used by BOOTSTAGE_SUB_... */
 155         BOOTSTAGE_ID_FIT_RD_START = 120,        /* Ramdisk stages */
 156
 157         /* Next 10 IDs used by BOOTSTAGE_SUB_... */
 158         BOOTSTAGE_ID_FIT_SETUP_START = 130,     /* x86 setup stages */
 159
 160         BOOTSTAGE_ID_IDE_FIT_READ = 140,
 161         BOOTSTAGE_ID_IDE_FIT_READ_OK,
 162
 163         BOOTSTAGE_ID_NAND_FIT_READ = 150,
 164         BOOTSTAGE_ID_NAND_FIT_READ_OK,
 165
 166         BOOTSTAGE_ID_FIT_LOADABLE_START = 160,  /* for Loadable Images */
 167         /*
 168          * These boot stages are new, higher level, and not directly related
 169          * to the old boot progress numbers. They are useful for recording
 170          * rough boot timing information.
 171          */
 172         BOOTSTAGE_ID_AWAKE,
 173         BOOTSTAGE_ID_START_SPL,
 174         BOOTSTAGE_ID_END_SPL,
 175         BOOTSTAGE_ID_START_UBOOT_F,
 176         BOOTSTAGE_ID_START_UBOOT_R,
 177         BOOTSTAGE_ID_USB_START,
 178         BOOTSTAGE_ID_ETH_START,
 179         BOOTSTAGE_ID_BOOTP_START,
 180         BOOTSTAGE_ID_BOOTP_STOP,
 181         BOOTSTAGE_ID_BOOTM_START,
 182         BOOTSTAGE_ID_BOOTM_HANDOFF,
 183         BOOTSTAGE_ID_MAIN_LOOP,
 184         BOOTSTAGE_KERNELREAD_START,
 185         BOOTSTAGE_KERNELREAD_STOP,
 186         BOOTSTAGE_ID_BOARD_INIT,
 187         BOOTSTAGE_ID_BOARD_INIT_DONE,
 188
 189         BOOTSTAGE_ID_CPU_AWAKE,
 190         BOOTSTAGE_ID_MAIN_CPU_AWAKE,
 191         BOOTSTAGE_ID_MAIN_CPU_READY,
 192
 193         BOOTSTAGE_ID_ACCUM_LCD,
 194         BOOTSTAGE_ID_ACCUM_SCSI,
 195         BOOTSTAGE_ID_ACCUM_SPI,
 196         BOOTSTAGE_ID_ACCUM_DECOMP,
 197         BOOTSTAGE_ID_ACCUM_OF_LIVE,
 198         BOOTSTAGE_ID_FPGA_INIT,
 199         BOOTSTATE_ID_ACCUM_DM_SPL,
 200         BOOTSTATE_ID_ACCUM_DM_F,
 201         BOOTSTATE_ID_ACCUM_DM_R,
 202
 203         /* a few spare for the user, from here */
 204         BOOTSTAGE_ID_USER,
 205         BOOTSTAGE_ID_ALLOC,
 206 };
 207
 208 /*
 209  * Return the time since boot in microseconds, This is needed for bootstage
 210  * and should be defined in CPU- or board-specific code. If undefined then
 211  * you will get a link error.
 212  */
 213 ulong timer_get_boot_us(void);
 214
 215 #if defined(USE_HOSTCC)
 216 #define show_boot_progress(val) do {} while (0)
 217 #else
 218 /**
 219  * Board code can implement show_boot_progress() if needed.
 220  *
 221  * @param val   Progress state (enum bootstage_id), or -id if an error
 222  *              has occurred.
 223  */
 224 void show_boot_progress(int val);
 225 #endif
 226
 227 #if !defined(USE_HOSTCC)
 228 #if CONFIG_IS_ENABLED(BOOTSTAGE)
 229 #define ENABLE_BOOTSTAGE
 230 #endif
 231 #endif
 232
 233 #ifdef ENABLE_BOOTSTAGE
 234
 235 /* This is the full bootstage implementation */
 236
 237 /**
 238  * Relocate existing bootstage records
 239  *
 240  * Call this after relocation has happened and after malloc has been initted.
 241  * We need to copy any pointers in bootstage records that were added pre-
 242  * relocation, since memory can be overwritten later.
 243  * @return Always returns 0, to indicate success
 244  */
 245 int bootstage_relocate(void);
 246
 247 /**
 248  * Add a new bootstage record
 249  *
 250  * @param id    Bootstage ID to use (ignored if flags & BOOTSTAGEF_ALLOC)
 251  * @param name  Name of record, or NULL for none
 252  * @param flags Flags (BOOTSTAGEF_...)
 253  * @param mark  Time to record in this record, in microseconds
 254  */
 255 ulong bootstage_add_record(enum bootstage_id id, const char *name,
 256                            int flags, ulong mark);
 257
 258 /**
 259  * Mark a time stamp for the current boot stage.
 260  */
 261 ulong bootstage_mark(enum bootstage_id id);
 262
 263 ulong bootstage_error(enum bootstage_id id);
 264
 265 ulong bootstage_mark_name(enum bootstage_id id, const char *name);
 266
 267 /**
 268  * Mark a time stamp in the given function and line number
 269  *
 270  * See BOOTSTAGE_MARKER() for a convenient macro.
 271  *
 272  * @param file          Filename to record (NULL if none)
 273  * @param func          Function name to record
 274  * @param linenum       Line number to record
 275  * @return recorded time stamp
 276  */
 277 ulong bootstage_mark_code(const char *file, const char *func,
 278                           int linenum);
 279
 280 /**
 281  * Mark the start of a bootstage activity. The end will be marked later with
 282  * bootstage_accum() and at that point we accumulate the time taken. Calling
 283  * this function turns the given id into a accumulator rather than and
 284  * absolute mark in time. Accumulators record the total amount of time spent
 285  * in an activty during boot.
 286  *
 287  * @param id    Bootstage id to record this timestamp against
 288  * @param name  Textual name to display for this id in the report (maybe NULL)
 289  * @return start timestamp in microseconds
 290  */
 291 uint32_t bootstage_start(enum bootstage_id id, const char *name);
 292
 293 /**
 294  * Mark the end of a bootstage activity
 295  *
 296  * After previously marking the start of an activity with bootstage_start(),
 297  * call this function to mark the end. You can call these functions in pairs
 298  * as many times as you like.
 299  *
 300  * @param id    Bootstage id to record this timestamp against
 301  * @return time spent in this iteration of the activity (i.e. the time now
 302  *              less the start time recorded in the last bootstage_start() call
 303  *              with this id.
 304  */
 305 uint32_t bootstage_accum(enum bootstage_id id);
 306
 307 /* Print a report about boot time */
 308 void bootstage_report(void);
 309
 310 /**
 311  * Add bootstage information to the device tree
 312  *
 313  * @return 0 if ok, -ve on error
 314  */
 315 int bootstage_fdt_add_report(void);
 316
 317 /**
 318  * Stash bootstage data into memory
 319  *
 320  * @param base  Base address of memory buffer
 321  * @param size  Size of memory buffer
 322  * @return 0 if stashed ok, -1 if out of space
 323  */
 324 int bootstage_stash(void *base, int size);
 325
 326 /**
 327  * Read bootstage data from memory
 328  *
 329  * Bootstage data is read from memory and placed in the bootstage table
 330  * in the user records.
 331  *
 332  * @param base  Base address of memory buffer
 333  * @param size  Size of memory buffer (-1 if unknown)
 334  * @return 0 if unstashed ok, -ENOENT if bootstage info not found, -ENOSPC if
 335  *      there is not space for read the stacked data, or other error if
 336  *      something else went wrong
 337  */
 338 int bootstage_unstash(const void *base, int size);
 339
 340 /**
 341  * bootstage_get_size() - Get the size of the bootstage data
 342  *
 343  * @return size of boostage data in bytes
 344  */
 345 int bootstage_get_size(void);
 346
 347 /**
 348  * bootstage_init() - Prepare bootstage for use
 349  *
 350  * @first: true if this is the first time bootstage is set up. This causes it
 351  *      to add a 'reset' record with a time of 0.
 352  */
 353 int bootstage_init(bool first);
 354
 355 #else
 356 static inline ulong bootstage_add_record(enum bootstage_id id,
 357                 const char *name, int flags, ulong mark)
 358 {
 359         return 0;
 360 }
 361
 362 /*
 363  * This is a dummy implementation which just calls show_boot_progress(),
 364  * and won't even do that unless CONFIG_SHOW_BOOT_PROGRESS is defined
 365  */
 366
 367 static inline int bootstage_relocate(void)
 368 {
 369         return 0;
 370 }
 371
 372 static inline ulong bootstage_mark(enum bootstage_id id)
 373 {
 374         show_boot_progress(id);
 375         return 0;
 376 }
 377
 378 static inline ulong bootstage_error(enum bootstage_id id)
 379 {
 380         show_boot_progress(-id);
 381         return 0;
 382 }
 383
 384 static inline ulong bootstage_mark_name(enum bootstage_id id, const char *name)
 385 {
 386         show_boot_progress(id);
 387         return 0;
 388 }
 389
 390 static inline ulong bootstage_mark_code(const char *file, const char *func,
 391                                         int linenum)
 392 {
 393         return 0;
 394 }
 395
 396 static inline uint32_t bootstage_start(enum bootstage_id id, const char *name)
 397 {
 398         return 0;
 399 }
 400
 401 static inline uint32_t bootstage_accum(enum bootstage_id id)
 402 {
 403         return 0;
 404 }
 405
 406 static inline int bootstage_stash(void *base, int size)
 407 {
 408         return 0;       /* Pretend to succeed */
 409 }
 410
 411 static inline int bootstage_unstash(const void *base, int size)
 412 {
 413         return 0;       /* Pretend to succeed */
 414 }
 415
 416 static inline int bootstage_get_size(void)
 417 {
 418         return 0;
 419 }
 420
 421 static inline int bootstage_init(bool first)
 422 {
 423         return 0;
 424 }
 425
 426 #endif /* ENABLE_BOOTSTAGE */
 427
 428 /* Helper macro for adding a bootstage to a line of code */
 429 #define BOOTSTAGE_MARKER()      \
 430                 bootstage_mark_code(__FILE__, __func__, __LINE__)
 431
 432 #endif