grub-core/loader/arm64/linux.c

   1 /*
   2  *  GRUB  --  GRand Unified Bootloader
   3  *  Copyright (C) 2013  Free Software Foundation, Inc.
   4  *
   5  *  GRUB is free software: you can redistribute it and/or modify
   6  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  *  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8  *  (at your option) any later version.
   9  *
  10  *  GRUB is distributed in the hope that it will be useful,
  11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  *  GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  *  along with GRUB.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17  */
  18
  19 #include <grub/charset.h>
  20 #include <grub/command.h>
  21 #include <grub/err.h>
  22 #include <grub/file.h>
  23 #include <grub/fdt.h>
  24 #include <grub/linux.h>
  25 #include <grub/loader.h>
  26 #include <grub/mm.h>
  27 #include <grub/types.h>
  28 #include <grub/cpu/linux.h>
  29 #include <grub/cpu/fdtload.h>
  30 #include <grub/efi/efi.h>
  31 #include <grub/efi/pe32.h>
  32 #include <grub/i18n.h>
  33 #include <grub/lib/cmdline.h>
  34
  35 GRUB_MOD_LICENSE ("GPLv3+");
  36
  37 static grub_dl_t my_mod;
  38 static int loaded;
  39
  40 static void *kernel_addr;
  41 static grub_uint64_t kernel_size;
  42
  43 static char *linux_args;
  44 static grub_uint32_t cmdline_size;
  45
  46 static grub_addr_t initrd_start;
  47 static grub_addr_t initrd_end;
  48
  49 grub_err_t
  50 grub_arm64_uefi_check_image (struct grub_arm64_linux_kernel_header * lh)
  51 {
  52   if (lh->magic != GRUB_ARM64_LINUX_MAGIC)
  53     return grub_error(GRUB_ERR_BAD_OS, "invalid magic number");
  54
  55   if ((lh->code0 & 0xffff) != GRUB_EFI_PE_MAGIC)
  56     return grub_error (GRUB_ERR_NOT_IMPLEMENTED_YET,
  57                        N_("plain image kernel not supported - rebuild with CONFIG_(U)EFI_STUB enabled"));
  58
  59   grub_dprintf ("linux", "UEFI stub kernel:\n");
  60   grub_dprintf ("linux", "text_offset = 0x%012llx\n",
  61                 (long long unsigned) lh->text_offset);
  62   grub_dprintf ("linux", "PE/COFF header @ %08x\n", lh->hdr_offset);
  63
  64   return GRUB_ERR_NONE;
  65 }
  66
  67 static grub_err_t
  68 finalize_params_linux (void)
  69 {
  70   int node, retval;
  71
  72   void *fdt;
  73
  74   fdt = grub_fdt_load (0x400);
  75
  76   if (!fdt)
  77     goto failure;
  78
  79   node = grub_fdt_find_subnode (fdt, 0, "chosen");
  80   if (node < 0)
  81     node = grub_fdt_add_subnode (fdt, 0, "chosen");
  82
  83   if (node < 1)
  84     goto failure;
  85
  86   /* Set initrd info */
  87   if (initrd_start && initrd_end > initrd_start)
  88     {
  89       grub_dprintf ("linux", "Initrd @ 0x%012lx-0x%012lx\n",
  90                     initrd_start, initrd_end);
  91
  92       retval = grub_fdt_set_prop64 (fdt, node, "linux,initrd-start",
  93                                     initrd_start);
  94       if (retval)
  95         goto failure;
  96       retval = grub_fdt_set_prop64 (fdt, node, "linux,initrd-end",
  97                                     initrd_end);
  98       if (retval)
  99         goto failure;
 100     }
 101
 102   if (grub_fdt_install() != GRUB_ERR_NONE)
 103     goto failure;
 104
 105   return GRUB_ERR_NONE;
 106
 107 failure:
 108   grub_fdt_unload();
 109   return grub_error(GRUB_ERR_BAD_OS, "failed to install/update FDT");
 110 }
 111
 112 grub_err_t
 113 grub_arm64_uefi_boot_image (grub_addr_t addr, grub_size_t size, char *args)
 114 {
 115   grub_efi_memory_mapped_device_path_t *mempath;
 116   grub_efi_handle_t image_handle;
 117   grub_efi_boot_services_t *b;
 118   grub_efi_status_t status;
 119   grub_efi_loaded_image_t *loaded_image;
 120   int len;
 121
 122   mempath = grub_malloc (2 * sizeof (grub_efi_memory_mapped_device_path_t));
 123   if (!mempath)
 124     return grub_errno;
 125
 126   mempath[0].header.type = GRUB_EFI_HARDWARE_DEVICE_PATH_TYPE;
 127   mempath[0].header.subtype = GRUB_EFI_MEMORY_MAPPED_DEVICE_PATH_SUBTYPE;
 128   mempath[0].header.length = grub_cpu_to_le16_compile_time (sizeof (*mempath));
 129   mempath[0].memory_type = GRUB_EFI_LOADER_DATA;
 130   mempath[0].start_address = addr;
 131   mempath[0].end_address = addr + size;
 132
 133   mempath[1].header.type = GRUB_EFI_END_DEVICE_PATH_TYPE;
 134   mempath[1].header.subtype = GRUB_EFI_END_ENTIRE_DEVICE_PATH_SUBTYPE;
 135   mempath[1].header.length = sizeof (grub_efi_device_path_t);
 136
 137   b = grub_efi_system_table->boot_services;
 138   status = b->load_image (0, grub_efi_image_handle,
 139                           (grub_efi_device_path_t *) mempath,
 140                           (void *) addr, size, &image_handle);
 141   if (status != GRUB_EFI_SUCCESS)
 142     return grub_error (GRUB_ERR_BAD_OS, "cannot load image");
 143
 144   grub_dprintf ("linux", "linux command line: '%s'\n", args);
 145
 146   /* Convert command line to UCS-2 */
 147   loaded_image = grub_efi_get_loaded_image (image_handle);
 148   loaded_image->load_options_size = len =
 149     (grub_strlen (args) + 1) * sizeof (grub_efi_char16_t);
 150   loaded_image->load_options =
 151     grub_efi_allocate_pages (0,
 152                              GRUB_EFI_BYTES_TO_PAGES (loaded_image->load_options_size));
 153   if (!loaded_image->load_options)
 154     return grub_errno;
 155
 156   loaded_image->load_options_size =
 157     2 * grub_utf8_to_utf16 (loaded_image->load_options, len,
 158                             (grub_uint8_t *) args, len, NULL);
 159
 160   grub_dprintf ("linux", "starting image %p\n", image_handle);
 161   status = b->start_image (image_handle, 0, NULL);
 162
 163   /* When successful, not reached */
 164   b->unload_image (image_handle);
 165   grub_efi_free_pages ((grub_efi_physical_address_t) loaded_image->load_options,
 166                        GRUB_EFI_BYTES_TO_PAGES (loaded_image->load_options_size));
 167
 168   return grub_errno;
 169 }
 170
 171 static grub_err_t
 172 grub_linux_boot (void)
 173 {
 174   if (finalize_params_linux () != GRUB_ERR_NONE)
 175     return grub_errno;
 176
 177   return (grub_arm64_uefi_boot_image((grub_addr_t)kernel_addr,
 178                                      kernel_size, linux_args));
 179 }
 180
 181 static grub_err_t
 182 grub_linux_unload (void)
 183 {
 184   grub_dl_unref (my_mod);
 185   loaded = 0;
 186   if (initrd_start)
 187     grub_efi_free_pages ((grub_efi_physical_address_t) initrd_start,
 188                          GRUB_EFI_BYTES_TO_PAGES (initrd_end - initrd_start));
 189   initrd_start = initrd_end = 0;
 190   grub_free (linux_args);
 191   if (kernel_addr)
 192     grub_efi_free_pages ((grub_efi_physical_address_t) kernel_addr,
 193                          GRUB_EFI_BYTES_TO_PAGES (kernel_size));
 194   grub_fdt_unload ();
 195   return GRUB_ERR_NONE;
 196 }
 197
 198 static grub_err_t
 199 grub_cmd_initrd (grub_command_t cmd __attribute__ ((unused)),
 200                  int argc, char *argv[])
 201 {
 202   struct grub_linux_initrd_context initrd_ctx = { 0, 0, 0 };
 203   int initrd_size, initrd_pages;
 204   void *initrd_mem = NULL;
 205
 206   if (argc == 0)
 207     {
 208       grub_error (GRUB_ERR_BAD_ARGUMENT, N_("filename expected"));
 209       goto fail;
 210     }
 211
 212   if (!loaded)
 213     {
 214       grub_error (GRUB_ERR_BAD_ARGUMENT,
 215                   N_("you need to load the kernel first"));
 216       goto fail;
 217     }
 218
 219   if (grub_initrd_init (argc, argv, &initrd_ctx))
 220     goto fail;
 221
 222   initrd_size = grub_get_initrd_size (&initrd_ctx);
 223   grub_dprintf ("linux", "Loading initrd\n");
 224
 225   initrd_pages = (GRUB_EFI_BYTES_TO_PAGES (initrd_size));
 226   initrd_mem = grub_efi_allocate_pages (0, initrd_pages);
 227   if (!initrd_mem)
 228     {
 229       grub_error (GRUB_ERR_OUT_OF_MEMORY, N_("out of memory"));
 230       goto fail;
 231     }
 232
 233   if (grub_initrd_load (&initrd_ctx, argv, initrd_mem))
 234     goto fail;
 235
 236   initrd_start = (grub_addr_t) initrd_mem;
 237   initrd_end = initrd_start + initrd_size;
 238   grub_dprintf ("linux", "[addr=%p, size=0x%x]\n",
 239                 (void *) initrd_start, initrd_size);
 240
 241  fail:
 242   grub_initrd_close (&initrd_ctx);
 243   if (initrd_mem && !initrd_start)
 244     grub_efi_free_pages ((grub_efi_physical_address_t) initrd_mem,
 245                          initrd_pages);
 246
 247   return grub_errno;
 248 }
 249
 250 static grub_err_t
 251 grub_cmd_linux (grub_command_t cmd __attribute__ ((unused)),
 252                 int argc, char *argv[])
 253 {
 254   grub_file_t file = 0;
 255   struct grub_arm64_linux_kernel_header lh;
 256
 257   grub_dl_ref (my_mod);
 258
 259   if (argc == 0)
 260     {
 261       grub_error (GRUB_ERR_BAD_ARGUMENT, N_("filename expected"));
 262       goto fail;
 263     }
 264
 265   file = grub_file_open (argv[0]);
 266   if (!file)
 267     goto fail;
 268
 269   kernel_size = grub_file_size (file);
 270
 271   if (grub_file_read (file, &lh, sizeof (lh)) < (long) sizeof (lh))
 272     return grub_errno;
 273
 274   if (grub_arm64_uefi_check_image (&lh) != GRUB_ERR_NONE)
 275     goto fail;
 276
 277   grub_loader_unset();
 278
 279   grub_dprintf ("linux", "kernel file size: %lld\n", (long long) kernel_size);
 280   kernel_addr = grub_efi_allocate_pages (0, GRUB_EFI_BYTES_TO_PAGES (kernel_size));
 281   grub_dprintf ("linux", "kernel numpages: %lld\n",
 282                 (long long) GRUB_EFI_BYTES_TO_PAGES (kernel_size));
 283   if (!kernel_addr)
 284     {
 285       grub_error (GRUB_ERR_OUT_OF_MEMORY, N_("out of memory"));
 286       goto fail;
 287     }
 288
 289   grub_file_seek (file, 0);
 290   if (grub_file_read (file, kernel_addr, kernel_size)
 291       < (grub_int64_t) kernel_size)
 292     {
 293       if (!grub_errno)
 294         grub_error (GRUB_ERR_BAD_OS, N_("premature end of file %s"), argv[0]);
 295       goto fail;
 296     }
 297
 298   grub_dprintf ("linux", "kernel @ %p\n", kernel_addr);
 299
 300   cmdline_size = grub_loader_cmdline_size (argc, argv) + sizeof (LINUX_IMAGE);
 301   linux_args = grub_malloc (cmdline_size);
 302   if (!linux_args)
 303     {
 304       grub_error (GRUB_ERR_OUT_OF_MEMORY, N_("out of memory"));
 305       goto fail;
 306     }
 307   grub_memcpy (linux_args, LINUX_IMAGE, sizeof (LINUX_IMAGE));
 308   grub_create_loader_cmdline (argc, argv,
 309                               linux_args + sizeof (LINUX_IMAGE) - 1,
 310                               cmdline_size);
 311
 312   if (grub_errno == GRUB_ERR_NONE)
 313     {
 314       grub_loader_set (grub_linux_boot, grub_linux_unload, 0);
 315       loaded = 1;
 316     }
 317
 318 fail:
 319   if (file)
 320     grub_file_close (file);
 321
 322   if (grub_errno != GRUB_ERR_NONE)
 323     {
 324       grub_dl_unref (my_mod);
 325       loaded = 0;
 326     }
 327
 328   if (linux_args && !loaded)
 329     grub_free (linux_args);
 330
 331   if (kernel_addr && !loaded)
 332     grub_efi_free_pages ((grub_efi_physical_address_t) kernel_addr,
 333                          GRUB_EFI_BYTES_TO_PAGES (kernel_size));
 334
 335   return grub_errno;
 336 }
 337
 338
 339 static grub_command_t cmd_linux, cmd_initrd;
 340
 341 GRUB_MOD_INIT (linux)
 342 {
 343   cmd_linux = grub_register_command ("linux", grub_cmd_linux, 0,
 344                                      N_("Load Linux."));
 345   cmd_initrd = grub_register_command ("initrd", grub_cmd_initrd, 0,
 346                                       N_("Load initrd."));
 347   my_mod = mod;
 348 }
 349
 350 GRUB_MOD_FINI (linux)
 351 {
 352   grub_unregister_command (cmd_linux);
 353   grub_unregister_command (cmd_initrd);
 354 }