stand/efi/loader/arch/amd64/elf64_freebsd.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998 Michael Smith <msmith@freebsd.org>
   3  * Copyright (c) 2014 The FreeBSD Foundation
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #define __ELF_WORD_SIZE 64
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/exec.h>
  34 #include <sys/linker.h>
  35 #include <string.h>
  36 #include <machine/elf.h>
  37 #include <stand.h>
  38 #include <vm/vm.h>
  39 #include <vm/pmap.h>
  40
  41 #include <efi.h>
  42 #include <efilib.h>
  43
  44 #include "bootstrap.h"
  45
  46 #include "platform/acfreebsd.h"
  47 #include "acconfig.h"
  48 #define ACPI_SYSTEM_XFACE
  49 #include "actypes.h"
  50 #include "actbl.h"
  51
  52 #include "loader_efi.h"
  53
  54 static EFI_GUID acpi_guid = ACPI_TABLE_GUID;
  55 static EFI_GUID acpi20_guid = ACPI_20_TABLE_GUID;
  56
  57 extern int bi_load(char *args, vm_offset_t *modulep, vm_offset_t *kernendp);
  58
  59 static int      elf64_exec(struct preloaded_file *amp);
  60 static int      elf64_obj_exec(struct preloaded_file *amp);
  61
  62 static struct file_format amd64_elf = {
  63         .l_load = elf64_loadfile,
  64         .l_exec = elf64_exec,
  65 };
  66 static struct file_format amd64_elf_obj = {
  67         .l_load = elf64_obj_loadfile,
  68         .l_exec = elf64_obj_exec,
  69 };
  70
  71 struct file_format *file_formats[] = {
  72         &amd64_elf,
  73         &amd64_elf_obj,
  74         NULL
  75 };
  76
  77 static pml4_entry_t *PT4;
  78 static pdp_entry_t *PT3;
  79 static pd_entry_t *PT2;
  80
  81 static void (*trampoline)(uint64_t stack, void *copy_finish, uint64_t kernend,
  82     uint64_t modulep, pml4_entry_t *pagetable, uint64_t entry);
  83
  84 extern uintptr_t amd64_tramp;
  85 extern uint32_t amd64_tramp_size;
  86
  87 /*
  88  * There is an ELF kernel and one or more ELF modules loaded.
  89  * We wish to start executing the kernel image, so make such
  90  * preparations as are required, and do so.
  91  */
  92 static int
  93 elf64_exec(struct preloaded_file *fp)
  94 {
  95         struct file_metadata    *md;
  96         Elf_Ehdr                *ehdr;
  97         vm_offset_t             modulep, kernend, trampcode, trampstack;
  98         int                     err, i;
  99         ACPI_TABLE_RSDP         *rsdp;
 100         char                    buf[24];
 101         int                     revision;
 102
 103         /*
 104          * Report the RSDP to the kernel. While this can be found with
 105          * a BIOS boot, the RSDP may be elsewhere when booted from UEFI.
 106          * The old code used the 'hints' method to communite this to
 107          * the kernel. However, while convenient, the 'hints' method
 108          * is fragile and does not work when static hints are compiled
 109          * into the kernel. Instead, move to setting different tunables
 110          * that start with acpi. The old 'hints' can be removed before
 111          * we branch for FreeBSD 12.
 112          */
 113
 114         rsdp = efi_get_table(&acpi20_guid);
 115         if (rsdp == NULL) {
 116                 rsdp = efi_get_table(&acpi_guid);
 117         }
 118         if (rsdp != NULL) {
 119                 sprintf(buf, "0x%016llx", (unsigned long long)rsdp);
 120                 setenv("hint.acpi.0.rsdp", buf, 1);
 121                 setenv("acpi.rsdp", buf, 1);
 122                 revision = rsdp->Revision;
 123                 if (revision == 0)
 124                         revision = 1;
 125                 sprintf(buf, "%d", revision);
 126                 setenv("hint.acpi.0.revision", buf, 1);
 127                 setenv("acpi.revision", buf, 1);
 128                 strncpy(buf, rsdp->OemId, sizeof(rsdp->OemId));
 129                 buf[sizeof(rsdp->OemId)] = '\0';
 130                 setenv("hint.acpi.0.oem", buf, 1);
 131                 setenv("acpi.oem", buf, 1);
 132                 sprintf(buf, "0x%016x", rsdp->RsdtPhysicalAddress);
 133                 setenv("hint.acpi.0.rsdt", buf, 1);
 134                 setenv("acpi.rsdt", buf, 1);
 135                 if (revision >= 2) {
 136                         /* XXX extended checksum? */
 137                         sprintf(buf, "0x%016llx",
 138                             (unsigned long long)rsdp->XsdtPhysicalAddress);
 139                         setenv("hint.acpi.0.xsdt", buf, 1);
 140                         setenv("acpi.xsdt", buf, 1);
 141                         sprintf(buf, "%d", rsdp->Length);
 142                         setenv("hint.acpi.0.xsdt_length", buf, 1);
 143                         setenv("acpi.xsdt_length", buf, 1);
 144                 }
 145         }
 146
 147         if ((md = file_findmetadata(fp, MODINFOMD_ELFHDR)) == NULL)
 148                 return(EFTYPE);
 149         ehdr = (Elf_Ehdr *)&(md->md_data);
 150
 151         trampcode = (vm_offset_t)0x0000000040000000;
 152         err = BS->AllocatePages(AllocateMaxAddress, EfiLoaderData, 1,
 153             (EFI_PHYSICAL_ADDRESS *)&trampcode);
 154         bzero((void *)trampcode, EFI_PAGE_SIZE);
 155         trampstack = trampcode + EFI_PAGE_SIZE - 8;
 156         bcopy((void *)&amd64_tramp, (void *)trampcode, amd64_tramp_size);
 157         trampoline = (void *)trampcode;
 158
 159         PT4 = (pml4_entry_t *)0x0000000040000000;
 160         err = BS->AllocatePages(AllocateMaxAddress, EfiLoaderData, 3,
 161             (EFI_PHYSICAL_ADDRESS *)&PT4);
 162         bzero(PT4, 3 * EFI_PAGE_SIZE);
 163
 164         PT3 = &PT4[512];
 165         PT2 = &PT3[512];
 166
 167         /*
 168          * This is kinda brutal, but every single 1GB VM memory segment points
 169          * to the same first 1GB of physical memory.  But it is more than
 170          * adequate.
 171          */
 172         for (i = 0; i < 512; i++) {
 173                 /* Each slot of the L4 pages points to the same L3 page. */
 174                 PT4[i] = (pml4_entry_t)PT3;
 175                 PT4[i] |= PG_V | PG_RW | PG_U;
 176
 177                 /* Each slot of the L3 pages points to the same L2 page. */
 178                 PT3[i] = (pdp_entry_t)PT2;
 179                 PT3[i] |= PG_V | PG_RW | PG_U;
 180
 181                 /* The L2 page slots are mapped with 2MB pages for 1GB. */
 182                 PT2[i] = i * (2 * 1024 * 1024);
 183                 PT2[i] |= PG_V | PG_RW | PG_PS | PG_U;
 184         }
 185
 186         printf("Start @ 0x%lx ...\n", ehdr->e_entry);
 187
 188         efi_time_fini();
 189         err = bi_load(fp->f_args, &modulep, &kernend);
 190         if (err != 0) {
 191                 efi_time_init();
 192                 return(err);
 193         }
 194
 195         dev_cleanup();
 196
 197         trampoline(trampstack, efi_copy_finish, kernend, modulep, PT4,
 198             ehdr->e_entry);
 199
 200         panic("exec returned");
 201 }
 202
 203 static int
 204 elf64_obj_exec(struct preloaded_file *fp)
 205 {
 206
 207         return (EFTYPE);
 208 }