drivers/misc/cros_ec_sandbox.c

   1 /*
   2  * Chromium OS cros_ec driver - sandbox emulation
   3  *
   4  * Copyright (c) 2013 The Chromium OS Authors.
   5  *
   6  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   7  */
   8
   9 #include <common.h>
  10 #include <cros_ec.h>
  11 #include <dm.h>
  12 #include <ec_commands.h>
  13 #include <errno.h>
  14 #include <hash.h>
  15 #include <malloc.h>
  16 #include <os.h>
  17 #include <u-boot/sha256.h>
  18 #include <spi.h>
  19 #include <asm/state.h>
  20 #include <asm/sdl.h>
  21 #include <linux/input.h>
  22
  23 /*
  24  * Ultimately it shold be possible to connect an Chrome OS EC emulation
  25  * to U-Boot and remove all of this code. But this provides a test
  26  * environment for bringing up chromeos_sandbox and demonstrating its
  27  * utility.
  28  *
  29  * This emulation includes the following:
  30  *
  31  * 1. Emulation of the keyboard, by converting keypresses received from SDL
  32  * into key scan data, passed back from the EC as key scan messages. The
  33  * key layout is read from the device tree.
  34  *
  35  * 2. Emulation of vboot context - so this can be read/written as required.
  36  *
  37  * 3. Save/restore of EC state, so that the vboot context, flash memory
  38  * contents and current image can be preserved across boots. This is important
  39  * since the EC is supposed to continue running even if the AP resets.
  40  *
  41  * 4. Some event support, in particular allowing Escape to be pressed on boot
  42  * to enter recovery mode. The EC passes this to U-Boot through the normal
  43  * event message.
  44  *
  45  * 5. Flash read/write/erase support, so that software sync works. The
  46  * protect messages are supported but no protection is implemented.
  47  *
  48  * 6. Hashing of the EC image, again to support software sync.
  49  *
  50  * Other features can be added, although a better path is probably to link
  51  * the EC image in with U-Boot (Vic has demonstrated a prototype for this).
  52  */
  53
  54 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  55
  56 #define KEYBOARD_ROWS   8
  57 #define KEYBOARD_COLS   13
  58
  59 /* A single entry of the key matrix */
  60 struct ec_keymatrix_entry {
  61         int row;        /* key matrix row */
  62         int col;        /* key matrix column */
  63         int keycode;    /* corresponding linux key code */
  64 };
  65
  66 /**
  67  * struct ec_state - Information about the EC state
  68  *
  69  * @vbnv_context: Vboot context data stored by EC
  70  * @ec_config: FDT config information about the EC (e.g. flashmap)
  71  * @flash_data: Contents of flash memory
  72  * @flash_data_len: Size of flash memory
  73  * @current_image: Current image the EC is running
  74  * @matrix_count: Number of keys to decode in matrix
  75  * @matrix: Information about keyboard matrix
  76  * @keyscan: Current keyscan information (bit set for each row/column pressed)
  77  * @recovery_req: Keyboard recovery requested
  78  */
  79 struct ec_state {
  80         uint8_t vbnv_context[EC_VBNV_BLOCK_SIZE];
  81         struct fdt_cros_ec ec_config;
  82         uint8_t *flash_data;
  83         int flash_data_len;
  84         enum ec_current_image current_image;
  85         int matrix_count;
  86         struct ec_keymatrix_entry *matrix;      /* the key matrix info */
  87         uint8_t keyscan[KEYBOARD_COLS];
  88         bool recovery_req;
  89 } s_state, *g_state;
  90
  91 /**
  92  * cros_ec_read_state() - read the sandbox EC state from the state file
  93  *
  94  * If data is available, then blob and node will provide access to it. If
  95  * not this function sets up an empty EC.
  96  *
  97  * @param blob: Pointer to device tree blob, or NULL if no data to read
  98  * @param node: Node offset to read from
  99  */
 100 static int cros_ec_read_state(const void *blob, int node)
 101 {
 102         struct ec_state *ec = &s_state;
 103         const char *prop;
 104         int len;
 105
 106         /* Set everything to defaults */
 107         ec->current_image = EC_IMAGE_RO;
 108         if (!blob)
 109                 return 0;
 110
 111         /* Read the data if available */
 112         ec->current_image = fdtdec_get_int(blob, node, "current-image",
 113                                            EC_IMAGE_RO);
 114         prop = fdt_getprop(blob, node, "vbnv-context", &len);
 115         if (prop && len == sizeof(ec->vbnv_context))
 116                 memcpy(ec->vbnv_context, prop, len);
 117
 118         prop = fdt_getprop(blob, node, "flash-data", &len);
 119         if (prop) {
 120                 ec->flash_data_len = len;
 121                 ec->flash_data = os_malloc(len);
 122                 if (!ec->flash_data)
 123                         return -ENOMEM;
 124                 memcpy(ec->flash_data, prop, len);
 125                 debug("%s: Loaded EC flash data size %#x\n", __func__, len);
 126         }
 127
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 /**
 132  * cros_ec_write_state() - Write out our state to the state file
 133  *
 134  * The caller will ensure that there is a node ready for the state. The node
 135  * may already contain the old state, in which case it is overridden.
 136  *
 137  * @param blob: Device tree blob holding state
 138  * @param node: Node to write our state into
 139  */
 140 static int cros_ec_write_state(void *blob, int node)
 141 {
 142         struct ec_state *ec = g_state;
 143
 144         /* We are guaranteed enough space to write basic properties */
 145         fdt_setprop_u32(blob, node, "current-image", ec->current_image);
 146         fdt_setprop(blob, node, "vbnv-context", ec->vbnv_context,
 147                     sizeof(ec->vbnv_context));
 148         return state_setprop(node, "flash-data", ec->flash_data,
 149                              ec->ec_config.flash.length);
 150 }
 151
 152 SANDBOX_STATE_IO(cros_ec, "google,cros-ec", cros_ec_read_state,
 153                  cros_ec_write_state);
 154
 155 /**
 156  * Return the number of bytes used in the specified image.
 157  *
 158  * This is the actual size of code+data in the image, as opposed to the
 159  * amount of space reserved in flash for that image. This code is similar to
 160  * that used by the real EC code base.
 161  *
 162  * @param ec    Current emulated EC state
 163  * @param entry Flash map entry containing the image to check
 164  * @return actual image size in bytes, 0 if the image contains no content or
 165  * error.
 166  */
 167 static int get_image_used(struct ec_state *ec, struct fmap_entry *entry)
 168 {
 169         int size;
 170
 171         /*
 172          * Scan backwards looking for 0xea byte, which is by definition the
 173          * last byte of the image.  See ec.lds.S for how this is inserted at
 174          * the end of the image.
 175          */
 176         for (size = entry->length - 1;
 177              size > 0 && ec->flash_data[entry->offset + size] != 0xea;
 178              size--)
 179                 ;
 180
 181         return size ? size + 1 : 0;  /* 0xea byte IS part of the image */
 182 }
 183
 184 /**
 185  * Read the key matrix from the device tree
 186  *
 187  * Keymap entries in the fdt take the form of 0xRRCCKKKK where
 188  * RR=Row CC=Column KKKK=Key Code
 189  *
 190  * @param ec    Current emulated EC state
 191  * @param blob  Device tree blob containing keyscan information
 192  * @param node  Keyboard node of device tree containing keyscan information
 193  * @return 0 if ok, -1 on error
 194  */
 195 static int keyscan_read_fdt_matrix(struct ec_state *ec, const void *blob,
 196                                    int node)
 197 {
 198         const u32 *cell;
 199         int upto;
 200         int len;
 201
 202         cell = fdt_getprop(blob, node, "linux,keymap", &len);
 203         ec->matrix_count = len / 4;
 204         ec->matrix = calloc(ec->matrix_count, sizeof(*ec->matrix));
 205         if (!ec->matrix) {
 206                 debug("%s: Out of memory for key matrix\n", __func__);
 207                 return -1;
 208         }
 209
 210         /* Now read the data */
 211         for (upto = 0; upto < ec->matrix_count; upto++) {
 212                 struct ec_keymatrix_entry *matrix = &ec->matrix[upto];
 213                 u32 word;
 214
 215                 word = fdt32_to_cpu(*cell++);
 216                 matrix->row = word >> 24;
 217                 matrix->col = (word >> 16) & 0xff;
 218                 matrix->keycode = word & 0xffff;
 219
 220                 /* Hard-code some sanity limits for now */
 221                 if (matrix->row >= KEYBOARD_ROWS ||
 222                     matrix->col >= KEYBOARD_COLS) {
 223                         debug("%s: Matrix pos out of range (%d,%d)\n",
 224                               __func__, matrix->row, matrix->col);
 225                         return -1;
 226                 }
 227         }
 228
 229         if (upto != ec->matrix_count) {
 230                 debug("%s: Read mismatch from key matrix\n", __func__);
 231                 return -1;
 232         }
 233
 234         return 0;
 235 }
 236
 237 /**
 238  * Return the next keyscan message contents
 239  *
 240  * @param ec    Current emulated EC state
 241  * @param scan  Place to put keyscan bytes for the keyscan message (must hold
 242  *              enough space for a full keyscan)
 243  * @return number of bytes of valid scan data
 244  */
 245 static int cros_ec_keyscan(struct ec_state *ec, uint8_t *scan)
 246 {
 247         const struct ec_keymatrix_entry *matrix;
 248         int bytes = KEYBOARD_COLS;
 249         int key[8];     /* allow up to 8 keys to be pressed at once */
 250         int count;
 251         int i;
 252
 253         memset(ec->keyscan, '\0', bytes);
 254         count = sandbox_sdl_scan_keys(key, ARRAY_SIZE(key));
 255
 256         /* Look up keycode in matrix */
 257         for (i = 0, matrix = ec->matrix; i < ec->matrix_count; i++, matrix++) {
 258                 bool found;
 259                 int j;
 260
 261                 for (found = false, j = 0; j < count; j++) {
 262                         if (matrix->keycode == key[j])
 263                                 found = true;
 264                 }
 265
 266                 if (found) {
 267                         debug("%d: %d,%d\n", matrix->keycode, matrix->row,
 268                               matrix->col);
 269                         ec->keyscan[matrix->col] |= 1 << matrix->row;
 270                 }
 271         }
 272
 273         memcpy(scan, ec->keyscan, bytes);
 274         return bytes;
 275 }
 276
 277 /**
 278  * Process an emulated EC command
 279  *
 280  * @param ec            Current emulated EC state
 281  * @param req_hdr       Pointer to request header
 282  * @param req_data      Pointer to body of request
 283  * @param resp_hdr      Pointer to place to put response header
 284  * @param resp_data     Pointer to place to put response data, if any
 285  * @return length of response data, or 0 for no response data, or -1 on error
 286  */
 287 static int process_cmd(struct ec_state *ec,
 288                        struct ec_host_request *req_hdr, const void *req_data,
 289                        struct ec_host_response *resp_hdr, void *resp_data)
 290 {
 291         int len;
 292
 293         /* TODO(sjg@chromium.org): Check checksums */
 294         debug("EC command %#0x\n", req_hdr->command);
 295
 296         switch (req_hdr->command) {
 297         case EC_CMD_HELLO: {
 298                 const struct ec_params_hello *req = req_data;
 299                 struct ec_response_hello *resp = resp_data;
 300
 301                 resp->out_data = req->in_data + 0x01020304;
 302                 len = sizeof(*resp);
 303                 break;
 304         }
 305         case EC_CMD_GET_VERSION: {
 306                 struct ec_response_get_version *resp = resp_data;
 307
 308                 strcpy(resp->version_string_ro, "sandbox_ro");
 309                 strcpy(resp->version_string_rw, "sandbox_rw");
 310                 resp->current_image = ec->current_image;
 311                 debug("Current image %d\n", resp->current_image);
 312                 len = sizeof(*resp);
 313                 break;
 314         }
 315         case EC_CMD_VBNV_CONTEXT: {
 316                 const struct ec_params_vbnvcontext *req = req_data;
 317                 struct ec_response_vbnvcontext *resp = resp_data;
 318
 319                 switch (req->op) {
 320                 case EC_VBNV_CONTEXT_OP_READ:
 321                         memcpy(resp->block, ec->vbnv_context,
 322                                sizeof(resp->block));
 323                         len = sizeof(*resp);
 324                         break;
 325                 case EC_VBNV_CONTEXT_OP_WRITE:
 326                         memcpy(ec->vbnv_context, resp->block,
 327                                sizeof(resp->block));
 328                         len = 0;
 329                         break;
 330                 default:
 331                         printf("   ** Unknown vbnv_context command %#02x\n",
 332                                req->op);
 333                         return -1;
 334                 }
 335                 break;
 336         }
 337         case EC_CMD_REBOOT_EC: {
 338                 const struct ec_params_reboot_ec *req = req_data;
 339
 340                 printf("Request reboot type %d\n", req->cmd);
 341                 switch (req->cmd) {
 342                 case EC_REBOOT_DISABLE_JUMP:
 343                         len = 0;
 344                         break;
 345                 case EC_REBOOT_JUMP_RW:
 346                         ec->current_image = EC_IMAGE_RW;
 347                         len = 0;
 348                         break;
 349                 default:
 350                         puts("   ** Unknown type");
 351                         return -1;
 352                 }
 353                 break;
 354         }
 355         case EC_CMD_HOST_EVENT_GET_B: {
 356                 struct ec_response_host_event_mask *resp = resp_data;
 357
 358                 resp->mask = 0;
 359                 if (ec->recovery_req) {
 360                         resp->mask |= EC_HOST_EVENT_MASK(
 361                                         EC_HOST_EVENT_KEYBOARD_RECOVERY);
 362                 }
 363
 364                 len = sizeof(*resp);
 365                 break;
 366         }
 367         case EC_CMD_VBOOT_HASH: {
 368                 const struct ec_params_vboot_hash *req = req_data;
 369                 struct ec_response_vboot_hash *resp = resp_data;
 370                 struct fmap_entry *entry;
 371                 int ret, size;
 372
 373                 entry = &ec->ec_config.region[EC_FLASH_REGION_RW];
 374
 375                 switch (req->cmd) {
 376                 case EC_VBOOT_HASH_RECALC:
 377                 case EC_VBOOT_HASH_GET:
 378                         size = SHA256_SUM_LEN;
 379                         len = get_image_used(ec, entry);
 380                         ret = hash_block("sha256",
 381                                          ec->flash_data + entry->offset,
 382                                          len, resp->hash_digest, &size);
 383                         if (ret) {
 384                                 printf("   ** hash_block() failed\n");
 385                                 return -1;
 386                         }
 387                         resp->status = EC_VBOOT_HASH_STATUS_DONE;
 388                         resp->hash_type = EC_VBOOT_HASH_TYPE_SHA256;
 389                         resp->digest_size = size;
 390                         resp->reserved0 = 0;
 391                         resp->offset = entry->offset;
 392                         resp->size = len;
 393                         len = sizeof(*resp);
 394                         break;
 395                 default:
 396                         printf("   ** EC_CMD_VBOOT_HASH: Unknown command %d\n",
 397                                req->cmd);
 398                         return -1;
 399                 }
 400                 break;
 401         }
 402         case EC_CMD_FLASH_PROTECT: {
 403                 const struct ec_params_flash_protect *req = req_data;
 404                 struct ec_response_flash_protect *resp = resp_data;
 405                 uint32_t expect = EC_FLASH_PROTECT_ALL_NOW |
 406                                 EC_FLASH_PROTECT_ALL_AT_BOOT;
 407
 408                 printf("mask=%#x, flags=%#x\n", req->mask, req->flags);
 409                 if (req->flags == expect || req->flags == 0) {
 410                         resp->flags = req->flags ? EC_FLASH_PROTECT_ALL_NOW :
 411                                                                 0;
 412                         resp->valid_flags = EC_FLASH_PROTECT_ALL_NOW;
 413                         resp->writable_flags = 0;
 414                         len = sizeof(*resp);
 415                 } else {
 416                         puts("   ** unexpected flash protect request\n");
 417                         return -1;
 418                 }
 419                 break;
 420         }
 421         case EC_CMD_FLASH_REGION_INFO: {
 422                 const struct ec_params_flash_region_info *req = req_data;
 423                 struct ec_response_flash_region_info *resp = resp_data;
 424                 struct fmap_entry *entry;
 425
 426                 switch (req->region) {
 427                 case EC_FLASH_REGION_RO:
 428                 case EC_FLASH_REGION_RW:
 429                 case EC_FLASH_REGION_WP_RO:
 430                         entry = &ec->ec_config.region[req->region];
 431                         resp->offset = entry->offset;
 432                         resp->size = entry->length;
 433                         len = sizeof(*resp);
 434                         printf("EC flash region %d: offset=%#x, size=%#x\n",
 435                                req->region, resp->offset, resp->size);
 436                         break;
 437                 default:
 438                         printf("** Unknown flash region %d\n", req->region);
 439                         return -1;
 440                 }
 441                 break;
 442         }
 443         case EC_CMD_FLASH_ERASE: {
 444                 const struct ec_params_flash_erase *req = req_data;
 445
 446                 memset(ec->flash_data + req->offset,
 447                        ec->ec_config.flash_erase_value,
 448                        req->size);
 449                 len = 0;
 450                 break;
 451         }
 452         case EC_CMD_FLASH_WRITE: {
 453                 const struct ec_params_flash_write *req = req_data;
 454
 455                 memcpy(ec->flash_data + req->offset, req + 1, req->size);
 456                 len = 0;
 457                 break;
 458         }
 459         case EC_CMD_MKBP_STATE:
 460                 len = cros_ec_keyscan(ec, resp_data);
 461                 break;
 462         default:
 463                 printf("   ** Unknown EC command %#02x\n", req_hdr->command);
 464                 return -1;
 465         }
 466
 467         return len;
 468 }
 469
 470 #ifdef CONFIG_DM_CROS_EC
 471 int cros_ec_sandbox_packet(struct udevice *udev, int out_bytes, int in_bytes)
 472 {
 473         struct cros_ec_dev *dev = udev->uclass_priv;
 474         struct ec_state *ec = dev_get_priv(dev->dev);
 475 #else
 476 int cros_ec_sandbox_packet(struct cros_ec_dev *dev, int out_bytes,
 477                            int in_bytes)
 478 {
 479         struct ec_state *ec = &s_state;
 480 #endif
 481         struct ec_host_request *req_hdr = (struct ec_host_request *)dev->dout;
 482         const void *req_data = req_hdr + 1;
 483         struct ec_host_response *resp_hdr = (struct ec_host_response *)dev->din;
 484         void *resp_data = resp_hdr + 1;
 485         int len;
 486
 487         len = process_cmd(ec, req_hdr, req_data, resp_hdr, resp_data);
 488         if (len < 0)
 489                 return len;
 490
 491         resp_hdr->struct_version = 3;
 492         resp_hdr->result = EC_RES_SUCCESS;
 493         resp_hdr->data_len = len;
 494         resp_hdr->reserved = 0;
 495         len += sizeof(*resp_hdr);
 496         resp_hdr->checksum = 0;
 497         resp_hdr->checksum = (uint8_t)
 498                 -cros_ec_calc_checksum((const uint8_t *)resp_hdr, len);
 499
 500         return in_bytes;
 501 }
 502
 503 int cros_ec_sandbox_decode_fdt(struct cros_ec_dev *dev, const void *blob)
 504 {
 505         return 0;
 506 }
 507
 508 void cros_ec_check_keyboard(struct cros_ec_dev *dev)
 509 {
 510 #ifdef CONFIG_DM_CROS_EC
 511         struct ec_state *ec = dev_get_priv(dev->dev);
 512 #else
 513         struct ec_state *ec = &s_state;
 514 #endif
 515         ulong start;
 516
 517         printf("Press keys for EC to detect on reset (ESC=recovery)...");
 518         start = get_timer(0);
 519         while (get_timer(start) < 1000)
 520                 ;
 521         putc('\n');
 522         if (!sandbox_sdl_key_pressed(KEY_ESC)) {
 523                 ec->recovery_req = true;
 524                 printf("   - EC requests recovery\n");
 525         }
 526 }
 527
 528 #ifdef CONFIG_DM_CROS_EC
 529 int cros_ec_probe(struct udevice *dev)
 530 {
 531         struct ec_state *ec = dev->priv;
 532         struct cros_ec_dev *cdev = dev->uclass_priv;
 533         const void *blob = gd->fdt_blob;
 534         int node;
 535         int err;
 536
 537         memcpy(ec, &s_state, sizeof(*ec));
 538         err = cros_ec_decode_ec_flash(blob, dev->of_offset, &ec->ec_config);
 539         if (err)
 540                 return err;
 541
 542         node = fdtdec_next_compatible(blob, 0, COMPAT_GOOGLE_CROS_EC_KEYB);
 543         if (node < 0) {
 544                 debug("%s: No cros_ec keyboard found\n", __func__);
 545         } else if (keyscan_read_fdt_matrix(ec, blob, node)) {
 546                 debug("%s: Could not read key matrix\n", __func__);
 547                 return -1;
 548         }
 549
 550         /* If we loaded EC data, check that the length matches */
 551         if (ec->flash_data &&
 552             ec->flash_data_len != ec->ec_config.flash.length) {
 553                 printf("EC data length is %x, expected %x, discarding data\n",
 554                        ec->flash_data_len, ec->ec_config.flash.length);
 555                 os_free(ec->flash_data);
 556                 ec->flash_data = NULL;
 557         }
 558
 559         /* Otherwise allocate the memory */
 560         if (!ec->flash_data) {
 561                 ec->flash_data_len = ec->ec_config.flash.length;
 562                 ec->flash_data = os_malloc(ec->flash_data_len);
 563                 if (!ec->flash_data)
 564                         return -ENOMEM;
 565         }
 566
 567         cdev->dev = dev;
 568         g_state = ec;
 569         return cros_ec_register(dev);
 570 }
 571
 572 #else
 573
 574 /**
 575  * Initialize sandbox EC emulation.
 576  *
 577  * @param dev           CROS_EC device
 578  * @param blob          Device tree blob
 579  * @return 0 if ok, -1 on error
 580  */
 581 int cros_ec_sandbox_init(struct cros_ec_dev *dev, const void *blob)
 582 {
 583         struct ec_state *ec = &s_state;
 584         int node;
 585         int err;
 586
 587         node = fdtdec_next_compatible(blob, 0, COMPAT_GOOGLE_CROS_EC);
 588         if (node < 0) {
 589                 debug("Failed to find chrome-ec node'\n");
 590                 return -1;
 591         }
 592
 593         err = cros_ec_decode_ec_flash(blob, node, &ec->ec_config);
 594         if (err)
 595                 return err;
 596
 597         node = fdtdec_next_compatible(blob, 0, COMPAT_GOOGLE_CROS_EC_KEYB);
 598         if (node < 0) {
 599                 debug("%s: No cros_ec keyboard found\n", __func__);
 600         } else if (keyscan_read_fdt_matrix(ec, blob, node)) {
 601                 debug("%s: Could not read key matrix\n", __func__);
 602                 return -1;
 603         }
 604
 605         /* If we loaded EC data, check that the length matches */
 606         if (ec->flash_data &&
 607             ec->flash_data_len != ec->ec_config.flash.length) {
 608                 printf("EC data length is %x, expected %x, discarding data\n",
 609                        ec->flash_data_len, ec->ec_config.flash.length);
 610                 os_free(ec->flash_data);
 611                 ec->flash_data = NULL;
 612         }
 613
 614         /* Otherwise allocate the memory */
 615         if (!ec->flash_data) {
 616                 ec->flash_data_len = ec->ec_config.flash.length;
 617                 ec->flash_data = os_malloc(ec->flash_data_len);
 618                 if (!ec->flash_data)
 619                         return -ENOMEM;
 620         }
 621
 622         return 0;
 623 }
 624 #endif
 625
 626 #ifdef CONFIG_DM_CROS_EC
 627 struct dm_cros_ec_ops cros_ec_ops = {
 628         .packet = cros_ec_sandbox_packet,
 629 };
 630
 631 static const struct udevice_id cros_ec_ids[] = {
 632         { .compatible = "google,cros-ec" },
 633         { }
 634 };
 635
 636 U_BOOT_DRIVER(cros_ec_sandbox) = {
 637         .name           = "cros_ec",
 638         .id             = UCLASS_CROS_EC,
 639         .of_match       = cros_ec_ids,
 640         .probe          = cros_ec_probe,
 641         .priv_auto_alloc_size = sizeof(struct ec_state),
 642         .ops            = &cros_ec_ops,
 643 };
 644 #endif