xref: /DragonOS/kernel/src/driver/firmware/efi/init.rs (revision 9284987850c1da2ce607a539eeae8a353a8f6df9)
1 use core::{intrinsics::unlikely, mem::size_of};
2 
3 use system_error::SystemError;
4 use uefi_raw::table::boot::{MemoryAttribute, MemoryType};
5 
6 use crate::{
7     arch::MMArch,
8     driver::{firmware::efi::EFIInitFlags, open_firmware::fdt::open_firmware_fdt_driver},
9     libs::align::{page_align_down, page_align_up},
10     mm::{
11         allocator::page_frame::PhysPageFrame, early_ioremap::EarlyIoRemap,
12         memblock::mem_block_manager, MemoryManagementArch, PhysAddr, VirtAddr,
13     },
14 };
15 
16 use super::efi_manager;
17 
18 #[allow(dead_code)]
19 #[inline(never)]
20 pub fn efi_init() {
21     kinfo!("Initializing efi...");
22     let data_from_fdt = efi_manager()
23         .get_fdt_params()
24         .expect("Failed to get fdt params");
25 
26     if data_from_fdt.systable.is_none() {
27         kerror!("Failed to get systable from fdt");
28         return;
29     }
30 
31     // kdebug!("to map memory table");
32 
33     // 映射mmap table
34     if efi_manager().memmap_init_early(&data_from_fdt).is_err() {
35         // 如果我们通过UEFI进行引导,
36         // 那么 UEFI memory map 就是我们拥有的关于内存的唯一描述,
37         // 所以如果我们无法访问它,那么继续进行下去就没有什么意义了
38 
39         kerror!("Failed to initialize early memory map");
40         loop {}
41     }
42     // kdebug!("NNNN");
43     // kwarn!("BBBB, e:{:?}", SystemError::EINVAL);
44 
45     let desc_version = efi_manager().desc_version();
46 
47     if unlikely(desc_version != 1) {
48         kwarn!("Unexpected EFI memory map version: {}", desc_version);
49     }
50 
51     let r = uefi_init(PhysAddr::new(data_from_fdt.systable.unwrap() as usize));
52     if let Err(e) = r {
53         kerror!("Failed to initialize UEFI: {:?}", e);
54         efi_manager().efi_memmap_unmap();
55         return;
56     }
57 
58     reserve_memory_regions();
59     // todo: 由于上面的`uefi_init`里面,按照UEFI的数据,初始化了内存块,
60     // 但是UEFI给的数据可能不全,这里Linux会再次从设备树检测可用内存,从而填补完全相应的内存信息
61 
62     // 并且,Linux还对EFI BootService提供的Mokvar表进行了检测以及空间保留。
63 
64     // todo: 模仿Linux的行为,做好接下来的几步工作:
65     // 参考: https://code.dragonos.org.cn/xref/linux-6.1.9/drivers/firmware/efi/efi-init.c#217
66 
67     // 保留mmap table的内存
68     let base = page_align_down(data_from_fdt.mmap_base.unwrap() as usize);
69     let offset = data_from_fdt.mmap_base.unwrap() as usize - base;
70 
71     mem_block_manager()
72         .reserve_block(
73             PhysAddr::new(base),
74             data_from_fdt.mmap_size.unwrap() as usize + offset,
75         )
76         .expect("Failed to reserve memory for EFI mmap table");
77 
78     // todo: Initialize screen info
79 
80     kinfo!("UEFI init done!");
81 }
82 
83 #[inline(never)]
84 fn uefi_init(system_table: PhysAddr) -> Result<(), SystemError> {
85     // 定义错误处理函数
86 
87     // 错误处理:取消systable的映射
88     let err_unmap_systable = |st_vaddr: VirtAddr| {
89         EarlyIoRemap::unmap(st_vaddr)
90             .map_err(|e| {
91                 kerror!("Failed to unmap system table: {e:?}");
92             })
93             .ok();
94     };
95 
96     // 映射system table
97 
98     let st_size = size_of::<uefi_raw::table::system::SystemTable>();
99 
100     let st_vaddr = EarlyIoRemap::map_not_aligned(system_table, st_size, true).map_err(|e| {
101         kwarn!("Unable to map EFI system table, e:{e:?}");
102         e
103     })?;
104 
105     efi_manager()
106         .inner
107         .write()
108         .init_flags
109         .set(EFIInitFlags::BOOT, true);
110 
111     efi_manager()
112         .inner
113         .write()
114         .init_flags
115         .set(EFIInitFlags::EFI_64BIT, true);
116 
117     if st_vaddr.is_null() {
118         return Err(SystemError::EINVAL);
119     }
120 
121     // 解析system table
122     let st_ptr = st_vaddr.data() as *const uefi_raw::table::system::SystemTable;
123     efi_manager()
124         .check_system_table_header(unsafe { &st_ptr.as_ref().unwrap().header }, 2)
125         .map_err(|e| {
126             err_unmap_systable(st_vaddr);
127             e
128         })?;
129 
130     let st_ref = unsafe { st_ptr.as_ref().unwrap() };
131 
132     let runtime_service_paddr = efi_vaddr_2_paddr(st_ref.runtime_services as usize);
133     let mut inner_write_guard = efi_manager().inner.write();
134     inner_write_guard.runtime_paddr = Some(runtime_service_paddr);
135     inner_write_guard.runtime_service_version = Some(st_ref.header.revision);
136 
137     drop(inner_write_guard);
138     efi_manager().report_systable_header(
139         &st_ref.header,
140         efi_vaddr_2_paddr(st_ref.firmware_vendor as usize),
141     );
142 
143     {
144         // 映射configuration table
145         let table_size = st_ref.number_of_configuration_table_entries
146             * size_of::<uefi_raw::table::configuration::ConfigurationTable>();
147         let config_table_vaddr = EarlyIoRemap::map_not_aligned(
148             efi_vaddr_2_paddr(st_ref.configuration_table as usize),
149             table_size,
150             true,
151         )
152         .map_err(|e| {
153             kwarn!("Unable to map EFI configuration table, e:{e:?}");
154             err_unmap_systable(st_vaddr);
155             e
156         })?;
157         let cfg_tables = unsafe {
158             core::slice::from_raw_parts(
159                 config_table_vaddr.data()
160                     as *const uefi_raw::table::configuration::ConfigurationTable,
161                 st_ref.number_of_configuration_table_entries,
162             )
163         };
164         // 解析configuration table
165         let r = efi_manager().parse_config_tables(cfg_tables);
166 
167         EarlyIoRemap::unmap(config_table_vaddr).expect("Failed to unmap EFI config table");
168         return r;
169     }
170 }
171 
172 /// 把EFI固件提供的虚拟地址转换为物理地址。
173 ///
174 /// 因为在调用SetVirtualAddressMap()之后,`EFI SystemTable` 的一些数据成员会被虚拟重映射
175 ///
176 /// ## 锁
177 ///
178 /// 在进入该函数前,请不要持有`efi_manager().inner`的写锁
179 fn efi_vaddr_2_paddr(efi_vaddr: usize) -> PhysAddr {
180     let guard = efi_manager().inner.read();
181     let mmap = &guard.mmap;
182 
183     let efi_vaddr: u64 = efi_vaddr as u64;
184     for md in mmap.iter() {
185         if !md.att.contains(MemoryAttribute::RUNTIME) {
186             continue;
187         }
188 
189         if md.virt_start == 0 {
190             // no virtual mapping has been installed by the DragonStub
191             break;
192         }
193 
194         if md.virt_start <= efi_vaddr
195             && ((efi_vaddr - md.virt_start) < (md.page_count << (MMArch::PAGE_SHIFT as u64)))
196         {
197             return PhysAddr::new((md.phys_start + (efi_vaddr - md.virt_start)) as usize);
198         }
199     }
200 
201     return PhysAddr::new(efi_vaddr as usize);
202 }
203 
204 /// 根据UEFI提供的内存描述符的信息,填写内存区域信息
205 fn reserve_memory_regions() {
206     // 忽略之前已经发现的任何内存块。因为之前发现的内存块来自平坦设备树,
207     // 但是UEFI有自己的内存映射表,我们以UEFI提供的为准
208     mem_block_manager()
209         .remove_block(PhysAddr::new(0), PhysAddr::MAX.data())
210         .expect("Failed to remove all memblocks!");
211 
212     let inner_guard = efi_manager().inner.read_irqsave();
213     for md in inner_guard.mmap.iter() {
214         let page_count = (PhysPageFrame::new(PhysAddr::new(page_align_up(
215             (md.phys_start + md.page_count << (MMArch::PAGE_SHIFT as u64)) as usize,
216         )))
217         .ppn()
218             - PhysPageFrame::new(PhysAddr::new(page_align_down(md.phys_start as usize))).ppn())
219             as u64;
220         let phys_start = page_align_down(md.phys_start as usize);
221         let size = (page_count << (MMArch::PAGE_SHIFT as u64)) as usize;
222 
223         if md.is_memory() {
224             open_firmware_fdt_driver().early_init_dt_add_memory(phys_start as u64, size as u64);
225             if !md.is_usable_memory() {
226                 mem_block_manager()
227                     .mark_nomap(PhysAddr::new(phys_start), size)
228                     .unwrap();
229             }
230 
231             //  keep ACPI reclaim memory intact for kexec etc.
232             if md.ty == MemoryType::ACPI_RECLAIM {
233                 mem_block_manager()
234                     .reserve_block(PhysAddr::new(phys_start), size)
235                     .unwrap();
236             }
237         }
238     }
239 }
240