drivers/firmware/efi/libstub/efi-stub-helper.c

   1 /*
   2  * Helper functions used by the EFI stub on multiple
   3  * architectures. This should be #included by the EFI stub
   4  * implementation files.
   5  *
   6  * Copyright 2011 Intel Corporation; author Matt Fleming
   7  *
   8  * This file is part of the Linux kernel, and is made available
   9  * under the terms of the GNU General Public License version 2.
  10  *
  11  */
  12
  13 #include <linux/efi.h>
  14 #include <asm/efi.h>
  15
  16 #include "efistub.h"
  17
  18 /*
  19  * Some firmware implementations have problems reading files in one go.
  20  * A read chunk size of 1MB seems to work for most platforms.
  21  *
  22  * Unfortunately, reading files in chunks triggers *other* bugs on some
  23  * platforms, so we provide a way to disable this workaround, which can
  24  * be done by passing "efi=nochunk" on the EFI boot stub command line.
  25  *
  26  * If you experience issues with initrd images being corrupt it's worth
  27  * trying efi=nochunk, but chunking is enabled by default because there
  28  * are far more machines that require the workaround than those that
  29  * break with it enabled.
  30  */
  31 #define EFI_READ_CHUNK_SIZE     (1024 * 1024)
  32
  33 static unsigned long __chunk_size = EFI_READ_CHUNK_SIZE;
  34
  35 static int __section(.data) __nokaslr;
  36 static int __section(.data) __quiet;
  37 static int __section(.data) __novamap;
  38
  39 int __pure nokaslr(void)
  40 {
  41         return __nokaslr;
  42 }
  43 int __pure is_quiet(void)
  44 {
  45         return __quiet;
  46 }
  47 int __pure novamap(void)
  48 {
  49         return __novamap;
  50 }
  51
  52 #define EFI_MMAP_NR_SLACK_SLOTS 8
  53
  54 struct file_info {
  55         efi_file_handle_t *handle;
  56         u64 size;
  57 };
  58
  59 void efi_printk(efi_system_table_t *sys_table_arg, char *str)
  60 {
  61         char *s8;
  62
  63         for (s8 = str; *s8; s8++) {
  64                 efi_char16_t ch[2] = { 0 };
  65
  66                 ch[0] = *s8;
  67                 if (*s8 == '\n') {
  68                         efi_char16_t nl[2] = { '\r', 0 };
  69                         efi_char16_printk(sys_table_arg, nl);
  70                 }
  71
  72                 efi_char16_printk(sys_table_arg, ch);
  73         }
  74 }
  75
  76 static inline bool mmap_has_headroom(unsigned long buff_size,
  77                                      unsigned long map_size,
  78                                      unsigned long desc_size)
  79 {
  80         unsigned long slack = buff_size - map_size;
  81
  82         return slack / desc_size >= EFI_MMAP_NR_SLACK_SLOTS;
  83 }
  84
  85 efi_status_t efi_get_memory_map(efi_system_table_t *sys_table_arg,
  86                                 struct efi_boot_memmap *map)
  87 {
  88         efi_memory_desc_t *m = NULL;
  89         efi_status_t status;
  90         unsigned long key;
  91         u32 desc_version;
  92
  93         *map->desc_size =       sizeof(*m);
  94         *map->map_size =        *map->desc_size * 32;
  95         *map->buff_size =       *map->map_size;
  96 again:
  97         status = efi_call_early(allocate_pool, EFI_LOADER_DATA,
  98                                 *map->map_size, (void **)&m);
  99         if (status != EFI_SUCCESS)
 100                 goto fail;
 101
 102         *map->desc_size = 0;
 103         key = 0;
 104         status = efi_call_early(get_memory_map, map->map_size, m,
 105                                 &key, map->desc_size, &desc_version);
 106         if (status == EFI_BUFFER_TOO_SMALL ||
 107             !mmap_has_headroom(*map->buff_size, *map->map_size,
 108                                *map->desc_size)) {
 109                 efi_call_early(free_pool, m);
 110                 /*
 111                  * Make sure there is some entries of headroom so that the
 112                  * buffer can be reused for a new map after allocations are
 113                  * no longer permitted.  Its unlikely that the map will grow to
 114                  * exceed this headroom once we are ready to trigger
 115                  * ExitBootServices()
 116                  */
 117                 *map->map_size += *map->desc_size * EFI_MMAP_NR_SLACK_SLOTS;
 118                 *map->buff_size = *map->map_size;
 119                 goto again;
 120         }
 121
 122         if (status != EFI_SUCCESS)
 123                 efi_call_early(free_pool, m);
 124
 125         if (map->key_ptr && status == EFI_SUCCESS)
 126                 *map->key_ptr = key;
 127         if (map->desc_ver && status == EFI_SUCCESS)
 128                 *map->desc_ver = desc_version;
 129
 130 fail:
 131         *map->map = m;
 132         return status;
 133 }
 134
 135
 136 unsigned long get_dram_base(efi_system_table_t *sys_table_arg)
 137 {
 138         efi_status_t status;
 139         unsigned long map_size, buff_size;
 140         unsigned long membase  = EFI_ERROR;
 141         struct efi_memory_map map;
 142         efi_memory_desc_t *md;
 143         struct efi_boot_memmap boot_map;
 144
 145         boot_map.map =          (efi_memory_desc_t **)&map.map;
 146         boot_map.map_size =     &map_size;
 147         boot_map.desc_size =    &map.desc_size;
 148         boot_map.desc_ver =     NULL;
 149         boot_map.key_ptr =      NULL;
 150         boot_map.buff_size =    &buff_size;
 151
 152         status = efi_get_memory_map(sys_table_arg, &boot_map);
 153         if (status != EFI_SUCCESS)
 154                 return membase;
 155
 156         map.map_end = map.map + map_size;
 157
 158         for_each_efi_memory_desc_in_map(&map, md) {
 159                 if (md->attribute & EFI_MEMORY_WB) {
 160                         if (membase > md->phys_addr)
 161                                 membase = md->phys_addr;
 162                 }
 163         }
 164
 165         efi_call_early(free_pool, map.map);
 166
 167         return membase;
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Allocate at the highest possible address that is not above 'max'.
 172  */
 173 efi_status_t efi_high_alloc(efi_system_table_t *sys_table_arg,
 174                             unsigned long size, unsigned long align,
 175                             unsigned long *addr, unsigned long max)
 176 {
 177         unsigned long map_size, desc_size, buff_size;
 178         efi_memory_desc_t *map;
 179         efi_status_t status;
 180         unsigned long nr_pages;
 181         u64 max_addr = 0;
 182         int i;
 183         struct efi_boot_memmap boot_map;
 184
 185         boot_map.map =          &map;
 186         boot_map.map_size =     &map_size;
 187         boot_map.desc_size =    &desc_size;
 188         boot_map.desc_ver =     NULL;
 189         boot_map.key_ptr =      NULL;
 190         boot_map.buff_size =    &buff_size;
 191
 192         status = efi_get_memory_map(sys_table_arg, &boot_map);
 193         if (status != EFI_SUCCESS)
 194                 goto fail;
 195
 196         /*
 197          * Enforce minimum alignment that EFI or Linux requires when
 198          * requesting a specific address.  We are doing page-based (or
 199          * larger) allocations, and both the address and size must meet
 200          * alignment constraints.
 201          */
 202         if (align < EFI_ALLOC_ALIGN)
 203                 align = EFI_ALLOC_ALIGN;
 204
 205         size = round_up(size, EFI_ALLOC_ALIGN);
 206         nr_pages = size / EFI_PAGE_SIZE;
 207 again:
 208         for (i = 0; i < map_size / desc_size; i++) {
 209                 efi_memory_desc_t *desc;
 210                 unsigned long m = (unsigned long)map;
 211                 u64 start, end;
 212
 213                 desc = efi_early_memdesc_ptr(m, desc_size, i);
 214                 if (desc->type != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY)
 215                         continue;
 216
 217                 if (desc->num_pages < nr_pages)
 218                         continue;
 219
 220                 start = desc->phys_addr;
 221                 end = start + desc->num_pages * EFI_PAGE_SIZE;
 222
 223                 if (end > max)
 224                         end = max;
 225
 226                 if ((start + size) > end)
 227                         continue;
 228
 229                 if (round_down(end - size, align) < start)
 230                         continue;
 231
 232                 start = round_down(end - size, align);
 233
 234                 /*
 235                  * Don't allocate at 0x0. It will confuse code that
 236                  * checks pointers against NULL.
 237                  */
 238                 if (start == 0x0)
 239                         continue;
 240
 241                 if (start > max_addr)
 242                         max_addr = start;
 243         }
 244
 245         if (!max_addr)
 246                 status = EFI_NOT_FOUND;
 247         else {
 248                 status = efi_call_early(allocate_pages,
 249                                         EFI_ALLOCATE_ADDRESS, EFI_LOADER_DATA,
 250                                         nr_pages, &max_addr);
 251                 if (status != EFI_SUCCESS) {
 252                         max = max_addr;
 253                         max_addr = 0;
 254                         goto again;
 255                 }
 256
 257                 *addr = max_addr;
 258         }
 259
 260         efi_call_early(free_pool, map);
 261 fail:
 262         return status;
 263 }
 264
 265 /*
 266  * Allocate at the lowest possible address.
 267  */
 268 efi_status_t efi_low_alloc(efi_system_table_t *sys_table_arg,
 269                            unsigned long size, unsigned long align,
 270                            unsigned long *addr)
 271 {
 272         unsigned long map_size, desc_size, buff_size;
 273         efi_memory_desc_t *map;
 274         efi_status_t status;
 275         unsigned long nr_pages;
 276         int i;
 277         struct efi_boot_memmap boot_map;
 278
 279         boot_map.map =          &map;
 280         boot_map.map_size =     &map_size;
 281         boot_map.desc_size =    &desc_size;
 282         boot_map.desc_ver =     NULL;
 283         boot_map.key_ptr =      NULL;
 284         boot_map.buff_size =    &buff_size;
 285
 286         status = efi_get_memory_map(sys_table_arg, &boot_map);
 287         if (status != EFI_SUCCESS)
 288                 goto fail;
 289
 290         /*
 291          * Enforce minimum alignment that EFI or Linux requires when
 292          * requesting a specific address.  We are doing page-based (or
 293          * larger) allocations, and both the address and size must meet
 294          * alignment constraints.
 295          */
 296         if (align < EFI_ALLOC_ALIGN)
 297                 align = EFI_ALLOC_ALIGN;
 298
 299         size = round_up(size, EFI_ALLOC_ALIGN);
 300         nr_pages = size / EFI_PAGE_SIZE;
 301         for (i = 0; i < map_size / desc_size; i++) {
 302                 efi_memory_desc_t *desc;
 303                 unsigned long m = (unsigned long)map;
 304                 u64 start, end;
 305
 306                 desc = efi_early_memdesc_ptr(m, desc_size, i);
 307
 308                 if (desc->type != EFI_CONVENTIONAL_MEMORY)
 309                         continue;
 310
 311                 if (desc->num_pages < nr_pages)
 312                         continue;
 313
 314                 start = desc->phys_addr;
 315                 end = start + desc->num_pages * EFI_PAGE_SIZE;
 316
 317                 /*
 318                  * Don't allocate at 0x0. It will confuse code that
 319                  * checks pointers against NULL. Skip the first 8
 320                  * bytes so we start at a nice even number.
 321                  */
 322                 if (start == 0x0)
 323                         start += 8;
 324
 325                 start = round_up(start, align);
 326                 if ((start + size) > end)
 327                         continue;
 328
 329                 status = efi_call_early(allocate_pages,
 330                                         EFI_ALLOCATE_ADDRESS, EFI_LOADER_DATA,
 331                                         nr_pages, &start);
 332                 if (status == EFI_SUCCESS) {
 333                         *addr = start;
 334                         break;
 335                 }
 336         }
 337
 338         if (i == map_size / desc_size)
 339                 status = EFI_NOT_FOUND;
 340
 341         efi_call_early(free_pool, map);
 342 fail:
 343         return status;
 344 }
 345
 346 void efi_free(efi_system_table_t *sys_table_arg, unsigned long size,
 347               unsigned long addr)
 348 {
 349         unsigned long nr_pages;
 350
 351         if (!size)
 352                 return;
 353
 354         nr_pages = round_up(size, EFI_ALLOC_ALIGN) / EFI_PAGE_SIZE;
 355         efi_call_early(free_pages, addr, nr_pages);
 356 }
 357
 358 static efi_status_t efi_file_size(efi_system_table_t *sys_table_arg, void *__fh,
 359                                   efi_char16_t *filename_16, void **handle,
 360                                   u64 *file_sz)
 361 {
 362         efi_file_handle_t *h, *fh = __fh;
 363         efi_file_info_t *info;
 364         efi_status_t status;
 365         efi_guid_t info_guid = EFI_FILE_INFO_ID;
 366         unsigned long info_sz;
 367
 368         status = efi_call_proto(efi_file_handle, open, fh, &h, filename_16,
 369                                 EFI_FILE_MODE_READ, (u64)0);
 370         if (status != EFI_SUCCESS) {
 371                 efi_printk(sys_table_arg, "Failed to open file: ");
 372                 efi_char16_printk(sys_table_arg, filename_16);
 373                 efi_printk(sys_table_arg, "\n");
 374                 return status;
 375         }
 376
 377         *handle = h;
 378
 379         info_sz = 0;
 380         status = efi_call_proto(efi_file_handle, get_info, h, &info_guid,
 381                                 &info_sz, NULL);
 382         if (status != EFI_BUFFER_TOO_SMALL) {
 383                 efi_printk(sys_table_arg, "Failed to get file info size\n");
 384                 return status;
 385         }
 386
 387 grow:
 388         status = efi_call_early(allocate_pool, EFI_LOADER_DATA,
 389                                 info_sz, (void **)&info);
 390         if (status != EFI_SUCCESS) {
 391                 efi_printk(sys_table_arg, "Failed to alloc mem for file info\n");
 392                 return status;
 393         }
 394
 395         status = efi_call_proto(efi_file_handle, get_info, h, &info_guid,
 396                                 &info_sz, info);
 397         if (status == EFI_BUFFER_TOO_SMALL) {
 398                 efi_call_early(free_pool, info);
 399                 goto grow;
 400         }
 401
 402         *file_sz = info->file_size;
 403         efi_call_early(free_pool, info);
 404
 405         if (status != EFI_SUCCESS)
 406                 efi_printk(sys_table_arg, "Failed to get initrd info\n");
 407
 408         return status;
 409 }
 410
 411 static efi_status_t efi_file_read(void *handle, unsigned long *size, void *addr)
 412 {
 413         return efi_call_proto(efi_file_handle, read, handle, size, addr);
 414 }
 415
 416 static efi_status_t efi_file_close(void *handle)
 417 {
 418         return efi_call_proto(efi_file_handle, close, handle);
 419 }
 420
 421 static efi_status_t efi_open_volume(efi_system_table_t *sys_table_arg,
 422                                     efi_loaded_image_t *image,
 423                                     efi_file_handle_t **__fh)
 424 {
 425         efi_file_io_interface_t *io;
 426         efi_file_handle_t *fh;
 427         efi_guid_t fs_proto = EFI_FILE_SYSTEM_GUID;
 428         efi_status_t status;
 429         void *handle = (void *)(unsigned long)efi_table_attr(efi_loaded_image,
 430                                                              device_handle,
 431                                                              image);
 432
 433         status = efi_call_early(handle_protocol, handle,
 434                                 &fs_proto, (void **)&io);
 435         if (status != EFI_SUCCESS) {
 436                 efi_printk(sys_table_arg, "Failed to handle fs_proto\n");
 437                 return status;
 438         }
 439
 440         status = efi_call_proto(efi_file_io_interface, open_volume, io, &fh);
 441         if (status != EFI_SUCCESS)
 442                 efi_printk(sys_table_arg, "Failed to open volume\n");
 443         else
 444                 *__fh = fh;
 445
 446         return status;
 447 }
 448
 449 /*
 450  * Parse the ASCII string 'cmdline' for EFI options, denoted by the efi=
 451  * option, e.g. efi=nochunk.
 452  *
 453  * It should be noted that efi= is parsed in two very different
 454  * environments, first in the early boot environment of the EFI boot
 455  * stub, and subsequently during the kernel boot.
 456  */
 457 efi_status_t efi_parse_options(char const *cmdline)
 458 {
 459         char *str;
 460
 461         str = strstr(cmdline, "nokaslr");
 462         if (str == cmdline || (str && str > cmdline && *(str - 1) == ' '))
 463                 __nokaslr = 1;
 464
 465         str = strstr(cmdline, "quiet");
 466         if (str == cmdline || (str && str > cmdline && *(str - 1) == ' '))
 467                 __quiet = 1;
 468
 469         /*
 470          * If no EFI parameters were specified on the cmdline we've got
 471          * nothing to do.
 472          */
 473         str = strstr(cmdline, "efi=");
 474         if (!str)
 475                 return EFI_SUCCESS;
 476
 477         /* Skip ahead to first argument */
 478         str += strlen("efi=");
 479
 480         /*
 481          * Remember, because efi= is also used by the kernel we need to
 482          * skip over arguments we don't understand.
 483          */
 484         while (*str && *str != ' ') {
 485                 if (!strncmp(str, "nochunk", 7)) {
 486                         str += strlen("nochunk");
 487                         __chunk_size = -1UL;
 488                 }
 489
 490                 if (!strncmp(str, "novamap", 7)) {
 491                         str += strlen("novamap");
 492                         __novamap = 1;
 493                 }
 494
 495                 /* Group words together, delimited by "," */
 496                 while (*str && *str != ' ' && *str != ',')
 497                         str++;
 498
 499                 if (*str == ',')
 500                         str++;
 501         }
 502
 503         return EFI_SUCCESS;
 504 }
 505
 506 /*
 507  * Check the cmdline for a LILO-style file= arguments.
 508  *
 509  * We only support loading a file from the same filesystem as
 510  * the kernel image.
 511  */
 512 efi_status_t handle_cmdline_files(efi_system_table_t *sys_table_arg,
 513                                   efi_loaded_image_t *image,
 514                                   char *cmd_line, char *option_string,
 515                                   unsigned long max_addr,
 516                                   unsigned long *load_addr,
 517                                   unsigned long *load_size)
 518 {
 519         struct file_info *files;
 520         unsigned long file_addr;
 521         u64 file_size_total;
 522         efi_file_handle_t *fh = NULL;
 523         efi_status_t status;
 524         int nr_files;
 525         char *str;
 526         int i, j, k;
 527
 528         file_addr = 0;
 529         file_size_total = 0;
 530
 531         str = cmd_line;
 532
 533         j = 0;                  /* See close_handles */
 534
 535         if (!load_addr || !load_size)
 536                 return EFI_INVALID_PARAMETER;
 537
 538         *load_addr = 0;
 539         *load_size = 0;
 540
 541         if (!str || !*str)
 542                 return EFI_SUCCESS;
 543
 544         for (nr_files = 0; *str; nr_files++) {
 545                 str = strstr(str, option_string);
 546                 if (!str)
 547                         break;
 548
 549                 str += strlen(option_string);
 550
 551                 /* Skip any leading slashes */
 552                 while (*str == '/' || *str == '\\')
 553                         str++;
 554
 555                 while (*str && *str != ' ' && *str != '\n')
 556                         str++;
 557         }
 558
 559         if (!nr_files)
 560                 return EFI_SUCCESS;
 561
 562         status = efi_call_early(allocate_pool, EFI_LOADER_DATA,
 563                                 nr_files * sizeof(*files), (void **)&files);
 564         if (status != EFI_SUCCESS) {
 565                 pr_efi_err(sys_table_arg, "Failed to alloc mem for file handle list\n");
 566                 goto fail;
 567         }
 568
 569         str = cmd_line;
 570         for (i = 0; i < nr_files; i++) {
 571                 struct file_info *file;
 572                 efi_char16_t filename_16[256];
 573                 efi_char16_t *p;
 574
 575                 str = strstr(str, option_string);
 576                 if (!str)
 577                         break;
 578
 579                 str += strlen(option_string);
 580
 581                 file = &files[i];
 582                 p = filename_16;
 583
 584                 /* Skip any leading slashes */
 585                 while (*str == '/' || *str == '\\')
 586                         str++;
 587
 588                 while (*str && *str != ' ' && *str != '\n') {
 589                         if ((u8 *)p >= (u8 *)filename_16 + sizeof(filename_16))
 590                                 break;
 591
 592                         if (*str == '/') {
 593                                 *p++ = '\\';
 594                                 str++;
 595                         } else {
 596                                 *p++ = *str++;
 597                         }
 598                 }
 599
 600                 *p = '\0';
 601
 602                 /* Only open the volume once. */
 603                 if (!i) {
 604                         status = efi_open_volume(sys_table_arg, image, &fh);
 605                         if (status != EFI_SUCCESS)
 606                                 goto free_files;
 607                 }
 608
 609                 status = efi_file_size(sys_table_arg, fh, filename_16,
 610                                        (void **)&file->handle, &file->size);
 611                 if (status != EFI_SUCCESS)
 612                         goto close_handles;
 613
 614                 file_size_total += file->size;
 615         }
 616
 617         if (file_size_total) {
 618                 unsigned long addr;
 619
 620                 /*
 621                  * Multiple files need to be at consecutive addresses in memory,
 622                  * so allocate enough memory for all the files.  This is used
 623                  * for loading multiple files.
 624                  */
 625                 status = efi_high_alloc(sys_table_arg, file_size_total, 0x1000,
 626                                     &file_addr, max_addr);
 627                 if (status != EFI_SUCCESS) {
 628                         pr_efi_err(sys_table_arg, "Failed to alloc highmem for files\n");
 629                         goto close_handles;
 630                 }
 631
 632                 /* We've run out of free low memory. */
 633                 if (file_addr > max_addr) {
 634                         pr_efi_err(sys_table_arg, "We've run out of free low memory\n");
 635                         status = EFI_INVALID_PARAMETER;
 636                         goto free_file_total;
 637                 }
 638
 639                 addr = file_addr;
 640                 for (j = 0; j < nr_files; j++) {
 641                         unsigned long size;
 642
 643                         size = files[j].size;
 644                         while (size) {
 645                                 unsigned long chunksize;
 646
 647                                 if (IS_ENABLED(CONFIG_X86) && size > __chunk_size)
 648                                         chunksize = __chunk_size;
 649                                 else
 650                                         chunksize = size;
 651
 652                                 status = efi_file_read(files[j].handle,
 653                                                        &chunksize,
 654                                                        (void *)addr);
 655                                 if (status != EFI_SUCCESS) {
 656                                         pr_efi_err(sys_table_arg, "Failed to read file\n");
 657                                         goto free_file_total;
 658                                 }
 659                                 addr += chunksize;
 660                                 size -= chunksize;
 661                         }
 662
 663                         efi_file_close(files[j].handle);
 664                 }
 665
 666         }
 667
 668         efi_call_early(free_pool, files);
 669
 670         *load_addr = file_addr;
 671         *load_size = file_size_total;
 672
 673         return status;
 674
 675 free_file_total:
 676         efi_free(sys_table_arg, file_size_total, file_addr);
 677
 678 close_handles:
 679         for (k = j; k < i; k++)
 680                 efi_file_close(files[k].handle);
 681 free_files:
 682         efi_call_early(free_pool, files);
 683 fail:
 684         *load_addr = 0;
 685         *load_size = 0;
 686
 687         return status;
 688 }
 689 /*
 690  * Relocate a kernel image, either compressed or uncompressed.
 691  * In the ARM64 case, all kernel images are currently
 692  * uncompressed, and as such when we relocate it we need to
 693  * allocate additional space for the BSS segment. Any low
 694  * memory that this function should avoid needs to be
 695  * unavailable in the EFI memory map, as if the preferred
 696  * address is not available the lowest available address will
 697  * be used.
 698  */
 699 efi_status_t efi_relocate_kernel(efi_system_table_t *sys_table_arg,
 700                                  unsigned long *image_addr,
 701                                  unsigned long image_size,
 702                                  unsigned long alloc_size,
 703                                  unsigned long preferred_addr,
 704                                  unsigned long alignment)
 705 {
 706         unsigned long cur_image_addr;
 707         unsigned long new_addr = 0;
 708         efi_status_t status;
 709         unsigned long nr_pages;
 710         efi_physical_addr_t efi_addr = preferred_addr;
 711
 712         if (!image_addr || !image_size || !alloc_size)
 713                 return EFI_INVALID_PARAMETER;
 714         if (alloc_size < image_size)
 715                 return EFI_INVALID_PARAMETER;
 716
 717         cur_image_addr = *image_addr;
 718
 719         /*
 720          * The EFI firmware loader could have placed the kernel image
 721          * anywhere in memory, but the kernel has restrictions on the
 722          * max physical address it can run at.  Some architectures
 723          * also have a prefered address, so first try to relocate
 724          * to the preferred address.  If that fails, allocate as low
 725          * as possible while respecting the required alignment.
 726          */
 727         nr_pages = round_up(alloc_size, EFI_ALLOC_ALIGN) / EFI_PAGE_SIZE;
 728         status = efi_call_early(allocate_pages,
 729                                 EFI_ALLOCATE_ADDRESS, EFI_LOADER_DATA,
 730                                 nr_pages, &efi_addr);
 731         new_addr = efi_addr;
 732         /*
 733          * If preferred address allocation failed allocate as low as
 734          * possible.
 735          */
 736         if (status != EFI_SUCCESS) {
 737                 status = efi_low_alloc(sys_table_arg, alloc_size, alignment,
 738                                        &new_addr);
 739         }
 740         if (status != EFI_SUCCESS) {
 741                 pr_efi_err(sys_table_arg, "Failed to allocate usable memory for kernel.\n");
 742                 return status;
 743         }
 744
 745         /*
 746          * We know source/dest won't overlap since both memory ranges
 747          * have been allocated by UEFI, so we can safely use memcpy.
 748          */
 749         memcpy((void *)new_addr, (void *)cur_image_addr, image_size);
 750
 751         /* Return the new address of the relocated image. */
 752         *image_addr = new_addr;
 753
 754         return status;
 755 }
 756
 757 /*
 758  * Get the number of UTF-8 bytes corresponding to an UTF-16 character.
 759  * This overestimates for surrogates, but that is okay.
 760  */
 761 static int efi_utf8_bytes(u16 c)
 762 {
 763         return 1 + (c >= 0x80) + (c >= 0x800);
 764 }
 765
 766 /*
 767  * Convert an UTF-16 string, not necessarily null terminated, to UTF-8.
 768  */
 769 static u8 *efi_utf16_to_utf8(u8 *dst, const u16 *src, int n)
 770 {
 771         unsigned int c;
 772
 773         while (n--) {
 774                 c = *src++;
 775                 if (n && c >= 0xd800 && c <= 0xdbff &&
 776                     *src >= 0xdc00 && *src <= 0xdfff) {
 777                         c = 0x10000 + ((c & 0x3ff) << 10) + (*src & 0x3ff);
 778                         src++;
 779                         n--;
 780                 }
 781                 if (c >= 0xd800 && c <= 0xdfff)
 782                         c = 0xfffd; /* Unmatched surrogate */
 783                 if (c < 0x80) {
 784                         *dst++ = c;
 785                         continue;
 786                 }
 787                 if (c < 0x800) {
 788                         *dst++ = 0xc0 + (c >> 6);
 789                         goto t1;
 790                 }
 791                 if (c < 0x10000) {
 792                         *dst++ = 0xe0 + (c >> 12);
 793                         goto t2;
 794                 }
 795                 *dst++ = 0xf0 + (c >> 18);
 796                 *dst++ = 0x80 + ((c >> 12) & 0x3f);
 797         t2:
 798                 *dst++ = 0x80 + ((c >> 6) & 0x3f);
 799         t1:
 800                 *dst++ = 0x80 + (c & 0x3f);
 801         }
 802
 803         return dst;
 804 }
 805
 806 #ifndef MAX_CMDLINE_ADDRESS
 807 #define MAX_CMDLINE_ADDRESS     ULONG_MAX
 808 #endif
 809
 810 /*
 811  * Convert the unicode UEFI command line to ASCII to pass to kernel.
 812  * Size of memory allocated return in *cmd_line_len.
 813  * Returns NULL on error.
 814  */
 815 char *efi_convert_cmdline(efi_system_table_t *sys_table_arg,
 816                           efi_loaded_image_t *image,
 817                           int *cmd_line_len)
 818 {
 819         const u16 *s2;
 820         u8 *s1 = NULL;
 821         unsigned long cmdline_addr = 0;
 822         int load_options_chars = image->load_options_size / 2; /* UTF-16 */
 823         const u16 *options = image->load_options;
 824         int options_bytes = 0;  /* UTF-8 bytes */
 825         int options_chars = 0;  /* UTF-16 chars */
 826         efi_status_t status;
 827         u16 zero = 0;
 828
 829         if (options) {
 830                 s2 = options;
 831                 while (*s2 && *s2 != '\n'
 832                        && options_chars < load_options_chars) {
 833                         options_bytes += efi_utf8_bytes(*s2++);
 834                         options_chars++;
 835                 }
 836         }
 837
 838         if (!options_chars) {
 839                 /* No command line options, so return empty string*/
 840                 options = &zero;
 841         }
 842
 843         options_bytes++;        /* NUL termination */
 844
 845         status = efi_high_alloc(sys_table_arg, options_bytes, 0,
 846                                 &cmdline_addr, MAX_CMDLINE_ADDRESS);
 847         if (status != EFI_SUCCESS)
 848                 return NULL;
 849
 850         s1 = (u8 *)cmdline_addr;
 851         s2 = (const u16 *)options;
 852
 853         s1 = efi_utf16_to_utf8(s1, s2, options_chars);
 854         *s1 = '\0';
 855
 856         *cmd_line_len = options_bytes;
 857         return (char *)cmdline_addr;
 858 }
 859
 860 /*
 861  * Handle calling ExitBootServices according to the requirements set out by the
 862  * spec.  Obtains the current memory map, and returns that info after calling
 863  * ExitBootServices.  The client must specify a function to perform any
 864  * processing of the memory map data prior to ExitBootServices.  A client
 865  * specific structure may be passed to the function via priv.  The client
 866  * function may be called multiple times.
 867  */
 868 efi_status_t efi_exit_boot_services(efi_system_table_t *sys_table_arg,
 869                                     void *handle,
 870                                     struct efi_boot_memmap *map,
 871                                     void *priv,
 872                                     efi_exit_boot_map_processing priv_func)
 873 {
 874         efi_status_t status;
 875
 876         status = efi_get_memory_map(sys_table_arg, map);
 877
 878         if (status != EFI_SUCCESS)
 879                 goto fail;
 880
 881         status = priv_func(sys_table_arg, map, priv);
 882         if (status != EFI_SUCCESS)
 883                 goto free_map;
 884
 885         status = efi_call_early(exit_boot_services, handle, *map->key_ptr);
 886
 887         if (status == EFI_INVALID_PARAMETER) {
 888                 /*
 889                  * The memory map changed between efi_get_memory_map() and
 890                  * exit_boot_services().  Per the UEFI Spec v2.6, Section 6.4:
 891                  * EFI_BOOT_SERVICES.ExitBootServices we need to get the
 892                  * updated map, and try again.  The spec implies one retry
 893                  * should be sufficent, which is confirmed against the EDK2
 894                  * implementation.  Per the spec, we can only invoke
 895                  * get_memory_map() and exit_boot_services() - we cannot alloc
 896                  * so efi_get_memory_map() cannot be used, and we must reuse
 897                  * the buffer.  For all practical purposes, the headroom in the
 898                  * buffer should account for any changes in the map so the call
 899                  * to get_memory_map() is expected to succeed here.
 900                  */
 901                 *map->map_size = *map->buff_size;
 902                 status = efi_call_early(get_memory_map,
 903                                         map->map_size,
 904                                         *map->map,
 905                                         map->key_ptr,
 906                                         map->desc_size,
 907                                         map->desc_ver);
 908
 909                 /* exit_boot_services() was called, thus cannot free */
 910                 if (status != EFI_SUCCESS)
 911                         goto fail;
 912
 913                 status = priv_func(sys_table_arg, map, priv);
 914                 /* exit_boot_services() was called, thus cannot free */
 915                 if (status != EFI_SUCCESS)
 916                         goto fail;
 917
 918                 status = efi_call_early(exit_boot_services, handle, *map->key_ptr);
 919         }
 920
 921         /* exit_boot_services() was called, thus cannot free */
 922         if (status != EFI_SUCCESS)
 923                 goto fail;
 924
 925         return EFI_SUCCESS;
 926
 927 free_map:
 928         efi_call_early(free_pool, *map->map);
 929 fail:
 930         return status;
 931 }