xref: /arm-trusted-firmware/tools/stm32image/stm32image.c (revision 91f16700b400a8c0651d24a598fc48ee2997a0d7)
1*91f16700Schasinglulu /*
2*91f16700Schasinglulu  * Copyright (c) 2017-2022, STMicroelectronics - All Rights Reserved
3*91f16700Schasinglulu  *
4*91f16700Schasinglulu  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
5*91f16700Schasinglulu  */
6*91f16700Schasinglulu 
7*91f16700Schasinglulu #include <asm/byteorder.h>
8*91f16700Schasinglulu #include <errno.h>
9*91f16700Schasinglulu #include <fcntl.h>
10*91f16700Schasinglulu #include <stdint.h>
11*91f16700Schasinglulu #include <stdio.h>
12*91f16700Schasinglulu #include <stdlib.h>
13*91f16700Schasinglulu #include <string.h>
14*91f16700Schasinglulu #include <sys/mman.h>
15*91f16700Schasinglulu #include <sys/stat.h>
16*91f16700Schasinglulu #include <sys/types.h>
17*91f16700Schasinglulu #include <unistd.h>
18*91f16700Schasinglulu 
19*91f16700Schasinglulu /* Magic = 'S' 'T' 'M' 0x32 */
20*91f16700Schasinglulu #define HEADER_MAGIC		__be32_to_cpu(0x53544D32)
21*91f16700Schasinglulu #define VER_MAJOR		2
22*91f16700Schasinglulu #define VER_MINOR		1
23*91f16700Schasinglulu #define VER_VARIANT		0
24*91f16700Schasinglulu #define HEADER_VERSION_V1	0x1
25*91f16700Schasinglulu #define HEADER_VERSION_V2	0x2
26*91f16700Schasinglulu #define PADDING_HEADER_MAGIC	__be32_to_cpu(0x5354FFFF)
27*91f16700Schasinglulu #define PADDING_HEADER_FLAG	(1 << 31)
28*91f16700Schasinglulu #define PADDING_HEADER_LENGTH	0x180
29*91f16700Schasinglulu 
30*91f16700Schasinglulu struct stm32_header_v1 {
31*91f16700Schasinglulu 	uint32_t magic_number;
32*91f16700Schasinglulu 	uint8_t image_signature[64];
33*91f16700Schasinglulu 	uint32_t image_checksum;
34*91f16700Schasinglulu 	uint8_t header_version[4];
35*91f16700Schasinglulu 	uint32_t image_length;
36*91f16700Schasinglulu 	uint32_t image_entry_point;
37*91f16700Schasinglulu 	uint32_t reserved1;
38*91f16700Schasinglulu 	uint32_t load_address;
39*91f16700Schasinglulu 	uint32_t reserved2;
40*91f16700Schasinglulu 	uint32_t version_number;
41*91f16700Schasinglulu 	uint32_t option_flags;
42*91f16700Schasinglulu 	uint32_t ecdsa_algorithm;
43*91f16700Schasinglulu 	uint8_t ecdsa_public_key[64];
44*91f16700Schasinglulu 	uint8_t padding[83];
45*91f16700Schasinglulu 	uint8_t binary_type;
46*91f16700Schasinglulu };
47*91f16700Schasinglulu 
48*91f16700Schasinglulu struct stm32_header_v2 {
49*91f16700Schasinglulu 	uint32_t magic_number;
50*91f16700Schasinglulu 	uint8_t image_signature[64];
51*91f16700Schasinglulu 	uint32_t image_checksum;
52*91f16700Schasinglulu 	uint8_t header_version[4];
53*91f16700Schasinglulu 	uint32_t image_length;
54*91f16700Schasinglulu 	uint32_t image_entry_point;
55*91f16700Schasinglulu 	uint32_t reserved1;
56*91f16700Schasinglulu 	uint32_t load_address;
57*91f16700Schasinglulu 	uint32_t reserved2;
58*91f16700Schasinglulu 	uint32_t version_number;
59*91f16700Schasinglulu 	uint32_t extension_flags;
60*91f16700Schasinglulu 	uint32_t extension_headers_length;
61*91f16700Schasinglulu 	uint32_t binary_type;
62*91f16700Schasinglulu 	uint8_t padding[16];
63*91f16700Schasinglulu 	uint32_t extension_header_type;
64*91f16700Schasinglulu 	uint32_t extension_header_length;
65*91f16700Schasinglulu 	uint8_t extension_padding[376];
66*91f16700Schasinglulu };
67*91f16700Schasinglulu 
68*91f16700Schasinglulu static void stm32image_default_header(void *ptr)
69*91f16700Schasinglulu {
70*91f16700Schasinglulu 	struct stm32_header_v1 *header = (struct stm32_header_v1 *)ptr;
71*91f16700Schasinglulu 
72*91f16700Schasinglulu 	if (!header) {
73*91f16700Schasinglulu 		return;
74*91f16700Schasinglulu 	}
75*91f16700Schasinglulu 
76*91f16700Schasinglulu 	header->magic_number = HEADER_MAGIC;
77*91f16700Schasinglulu 	header->version_number = __cpu_to_le32(0);
78*91f16700Schasinglulu }
79*91f16700Schasinglulu 
80*91f16700Schasinglulu static uint32_t stm32image_checksum(void *start, uint32_t len,
81*91f16700Schasinglulu 				    uint32_t header_size)
82*91f16700Schasinglulu {
83*91f16700Schasinglulu 	uint32_t csum = 0;
84*91f16700Schasinglulu 	uint8_t *p;
85*91f16700Schasinglulu 
86*91f16700Schasinglulu 	if (len < header_size) {
87*91f16700Schasinglulu 		return 0;
88*91f16700Schasinglulu 	}
89*91f16700Schasinglulu 
90*91f16700Schasinglulu 	p = (unsigned char *)start + header_size;
91*91f16700Schasinglulu 	len -= header_size;
92*91f16700Schasinglulu 
93*91f16700Schasinglulu 	while (len > 0) {
94*91f16700Schasinglulu 		csum += *p;
95*91f16700Schasinglulu 		p++;
96*91f16700Schasinglulu 		len--;
97*91f16700Schasinglulu 	}
98*91f16700Schasinglulu 
99*91f16700Schasinglulu 	return csum;
100*91f16700Schasinglulu }
101*91f16700Schasinglulu 
102*91f16700Schasinglulu static void stm32image_print_header(const void *ptr)
103*91f16700Schasinglulu {
104*91f16700Schasinglulu 	struct stm32_header_v1 *stm32hdr = (struct stm32_header_v1 *)ptr;
105*91f16700Schasinglulu 	struct stm32_header_v2 *stm32hdr_v2 = (struct stm32_header_v2 *)ptr;
106*91f16700Schasinglulu 
107*91f16700Schasinglulu 	printf("Image Type   : ST Microelectronics STM32 V%d.%d\n",
108*91f16700Schasinglulu 	       stm32hdr->header_version[VER_MAJOR],
109*91f16700Schasinglulu 	       stm32hdr->header_version[VER_MINOR]);
110*91f16700Schasinglulu 	printf("Image Size   : %lu bytes\n",
111*91f16700Schasinglulu 	       (unsigned long)__le32_to_cpu(stm32hdr->image_length));
112*91f16700Schasinglulu 	printf("Image Load   : 0x%08x\n",
113*91f16700Schasinglulu 	       __le32_to_cpu(stm32hdr->load_address));
114*91f16700Schasinglulu 	printf("Entry Point  : 0x%08x\n",
115*91f16700Schasinglulu 	       __le32_to_cpu(stm32hdr->image_entry_point));
116*91f16700Schasinglulu 	printf("Checksum     : 0x%08x\n",
117*91f16700Schasinglulu 	       __le32_to_cpu(stm32hdr->image_checksum));
118*91f16700Schasinglulu 
119*91f16700Schasinglulu 	switch (stm32hdr->header_version[VER_MAJOR]) {
120*91f16700Schasinglulu 	case HEADER_VERSION_V1:
121*91f16700Schasinglulu 		printf("Option     : 0x%08x\n",
122*91f16700Schasinglulu 		       __le32_to_cpu(stm32hdr->option_flags));
123*91f16700Schasinglulu 		break;
124*91f16700Schasinglulu 
125*91f16700Schasinglulu 	case HEADER_VERSION_V2:
126*91f16700Schasinglulu 		printf("Extension    : 0x%08x\n",
127*91f16700Schasinglulu 		       __le32_to_cpu(stm32hdr_v2->extension_flags));
128*91f16700Schasinglulu 		break;
129*91f16700Schasinglulu 
130*91f16700Schasinglulu 	default:
131*91f16700Schasinglulu 		printf("Incorrect header version\n");
132*91f16700Schasinglulu 	}
133*91f16700Schasinglulu 
134*91f16700Schasinglulu 	printf("Version	     : 0x%08x\n",
135*91f16700Schasinglulu 	       __le32_to_cpu(stm32hdr->version_number));
136*91f16700Schasinglulu }
137*91f16700Schasinglulu 
138*91f16700Schasinglulu static int stm32image_set_header(void *ptr, struct stat *sbuf, int ifd,
139*91f16700Schasinglulu 				 uint32_t loadaddr, uint32_t ep, uint32_t ver,
140*91f16700Schasinglulu 				 uint32_t major, uint32_t minor,
141*91f16700Schasinglulu 				 uint32_t binary_type, uint32_t header_size)
142*91f16700Schasinglulu {
143*91f16700Schasinglulu 	struct stm32_header_v1 *stm32hdr = (struct stm32_header_v1 *)ptr;
144*91f16700Schasinglulu 	struct stm32_header_v2 *stm32hdr_v2 = (struct stm32_header_v2 *)ptr;
145*91f16700Schasinglulu 	uint32_t ext_size = 0U;
146*91f16700Schasinglulu 	uint32_t ext_flags = 0U;
147*91f16700Schasinglulu 
148*91f16700Schasinglulu 	stm32image_default_header(ptr);
149*91f16700Schasinglulu 
150*91f16700Schasinglulu 	stm32hdr->header_version[VER_MAJOR] = major;
151*91f16700Schasinglulu 	stm32hdr->header_version[VER_MINOR] = minor;
152*91f16700Schasinglulu 	stm32hdr->load_address = __cpu_to_le32(loadaddr);
153*91f16700Schasinglulu 	stm32hdr->image_entry_point = __cpu_to_le32(ep);
154*91f16700Schasinglulu 	stm32hdr->image_length = __cpu_to_le32((uint32_t)sbuf->st_size -
155*91f16700Schasinglulu 					       header_size);
156*91f16700Schasinglulu 	stm32hdr->image_checksum =
157*91f16700Schasinglulu 		__cpu_to_le32(stm32image_checksum(ptr, sbuf->st_size,
158*91f16700Schasinglulu 						  header_size));
159*91f16700Schasinglulu 
160*91f16700Schasinglulu 	switch (stm32hdr->header_version[VER_MAJOR]) {
161*91f16700Schasinglulu 	case HEADER_VERSION_V1:
162*91f16700Schasinglulu 		/* Default option for header v1 : bit0 => no signature */
163*91f16700Schasinglulu 		stm32hdr->option_flags = __cpu_to_le32(0x00000001);
164*91f16700Schasinglulu 		stm32hdr->ecdsa_algorithm = __cpu_to_le32(1);
165*91f16700Schasinglulu 		stm32hdr->binary_type = (uint8_t)binary_type;
166*91f16700Schasinglulu 		break;
167*91f16700Schasinglulu 
168*91f16700Schasinglulu 	case HEADER_VERSION_V2:
169*91f16700Schasinglulu 		stm32hdr_v2->binary_type = binary_type;
170*91f16700Schasinglulu 		ext_size += PADDING_HEADER_LENGTH;
171*91f16700Schasinglulu 		ext_flags |= PADDING_HEADER_FLAG;
172*91f16700Schasinglulu 		stm32hdr_v2->extension_flags =
173*91f16700Schasinglulu 			__cpu_to_le32(ext_flags);
174*91f16700Schasinglulu 		stm32hdr_v2->extension_headers_length =
175*91f16700Schasinglulu 			__cpu_to_le32(ext_size);
176*91f16700Schasinglulu 		stm32hdr_v2->extension_header_type = PADDING_HEADER_MAGIC;
177*91f16700Schasinglulu 		stm32hdr_v2->extension_header_length =
178*91f16700Schasinglulu 			__cpu_to_le32(PADDING_HEADER_LENGTH);
179*91f16700Schasinglulu 		break;
180*91f16700Schasinglulu 
181*91f16700Schasinglulu 	default:
182*91f16700Schasinglulu 		return -1;
183*91f16700Schasinglulu 	}
184*91f16700Schasinglulu 
185*91f16700Schasinglulu 	stm32hdr->version_number = __cpu_to_le32(ver);
186*91f16700Schasinglulu 
187*91f16700Schasinglulu 	return 0;
188*91f16700Schasinglulu }
189*91f16700Schasinglulu 
190*91f16700Schasinglulu static int stm32image_create_header_file(char *srcname, char *destname,
191*91f16700Schasinglulu 					 uint32_t loadaddr, uint32_t entry,
192*91f16700Schasinglulu 					 uint32_t version, uint32_t major,
193*91f16700Schasinglulu 					 uint32_t minor, uint32_t binary_type)
194*91f16700Schasinglulu {
195*91f16700Schasinglulu 	int src_fd, dest_fd, header_size;
196*91f16700Schasinglulu 	struct stat sbuf;
197*91f16700Schasinglulu 	unsigned char *ptr;
198*91f16700Schasinglulu 	void *stm32image_header;
199*91f16700Schasinglulu 
200*91f16700Schasinglulu 	dest_fd = open(destname, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC | O_APPEND, 0666);
201*91f16700Schasinglulu 	if (dest_fd == -1) {
202*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Can't open %s: %s\n", destname,
203*91f16700Schasinglulu 			strerror(errno));
204*91f16700Schasinglulu 		return -1;
205*91f16700Schasinglulu 	}
206*91f16700Schasinglulu 
207*91f16700Schasinglulu 	src_fd = open(srcname, O_RDONLY);
208*91f16700Schasinglulu 	if (src_fd == -1) {
209*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Can't open %s: %s\n", srcname,
210*91f16700Schasinglulu 			strerror(errno));
211*91f16700Schasinglulu 		return -1;
212*91f16700Schasinglulu 	}
213*91f16700Schasinglulu 
214*91f16700Schasinglulu 	if (fstat(src_fd, &sbuf) < 0) {
215*91f16700Schasinglulu 		return -1;
216*91f16700Schasinglulu 	}
217*91f16700Schasinglulu 
218*91f16700Schasinglulu 	ptr = mmap(NULL, sbuf.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED, src_fd, 0);
219*91f16700Schasinglulu 	if (ptr == MAP_FAILED) {
220*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Can't read %s\n", srcname);
221*91f16700Schasinglulu 		return -1;
222*91f16700Schasinglulu 	}
223*91f16700Schasinglulu 
224*91f16700Schasinglulu 	switch (major) {
225*91f16700Schasinglulu 	case HEADER_VERSION_V1:
226*91f16700Schasinglulu 		stm32image_header = malloc(sizeof(struct stm32_header_v1));
227*91f16700Schasinglulu 		header_size = sizeof(struct stm32_header_v1);
228*91f16700Schasinglulu 		break;
229*91f16700Schasinglulu 
230*91f16700Schasinglulu 	case HEADER_VERSION_V2:
231*91f16700Schasinglulu 		stm32image_header = malloc(sizeof(struct stm32_header_v2));
232*91f16700Schasinglulu 		header_size = sizeof(struct stm32_header_v2);
233*91f16700Schasinglulu 		break;
234*91f16700Schasinglulu 
235*91f16700Schasinglulu 	default:
236*91f16700Schasinglulu 		return -1;
237*91f16700Schasinglulu 	}
238*91f16700Schasinglulu 
239*91f16700Schasinglulu 	memset(stm32image_header, 0, header_size);
240*91f16700Schasinglulu 	if (write(dest_fd, stm32image_header, header_size) !=
241*91f16700Schasinglulu 	    header_size) {
242*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Write error %s: %s\n", destname,
243*91f16700Schasinglulu 			strerror(errno));
244*91f16700Schasinglulu 		free(stm32image_header);
245*91f16700Schasinglulu 		return -1;
246*91f16700Schasinglulu 	}
247*91f16700Schasinglulu 
248*91f16700Schasinglulu 	free(stm32image_header);
249*91f16700Schasinglulu 
250*91f16700Schasinglulu 	if (write(dest_fd, ptr, sbuf.st_size) != sbuf.st_size) {
251*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Write error on %s: %s\n", destname,
252*91f16700Schasinglulu 			strerror(errno));
253*91f16700Schasinglulu 		return -1;
254*91f16700Schasinglulu 	}
255*91f16700Schasinglulu 
256*91f16700Schasinglulu 	munmap((void *)ptr, sbuf.st_size);
257*91f16700Schasinglulu 	close(src_fd);
258*91f16700Schasinglulu 
259*91f16700Schasinglulu 	if (fstat(dest_fd, &sbuf) < 0) {
260*91f16700Schasinglulu 		return -1;
261*91f16700Schasinglulu 	}
262*91f16700Schasinglulu 
263*91f16700Schasinglulu 	ptr = mmap(0, sbuf.st_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
264*91f16700Schasinglulu 		   dest_fd, 0);
265*91f16700Schasinglulu 
266*91f16700Schasinglulu 	if (ptr == MAP_FAILED) {
267*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Can't write %s\n", destname);
268*91f16700Schasinglulu 		return -1;
269*91f16700Schasinglulu 	}
270*91f16700Schasinglulu 
271*91f16700Schasinglulu 	if (stm32image_set_header(ptr, &sbuf, dest_fd, loadaddr,
272*91f16700Schasinglulu 				  entry, version, major, minor,
273*91f16700Schasinglulu 				  binary_type, header_size) != 0) {
274*91f16700Schasinglulu 		return -1;
275*91f16700Schasinglulu 	}
276*91f16700Schasinglulu 
277*91f16700Schasinglulu 	stm32image_print_header(ptr);
278*91f16700Schasinglulu 
279*91f16700Schasinglulu 	munmap((void *)ptr, sbuf.st_size);
280*91f16700Schasinglulu 	close(dest_fd);
281*91f16700Schasinglulu 	return 0;
282*91f16700Schasinglulu }
283*91f16700Schasinglulu 
284*91f16700Schasinglulu int main(int argc, char *argv[])
285*91f16700Schasinglulu {
286*91f16700Schasinglulu 	int opt;
287*91f16700Schasinglulu 	int loadaddr = -1;
288*91f16700Schasinglulu 	int entry = -1;
289*91f16700Schasinglulu 	int err = 0;
290*91f16700Schasinglulu 	int version = 0;
291*91f16700Schasinglulu 	int binary_type = -1;
292*91f16700Schasinglulu 	int major = HEADER_VERSION_V2;
293*91f16700Schasinglulu 	int minor = 0;
294*91f16700Schasinglulu 	char *dest = NULL;
295*91f16700Schasinglulu 	char *src = NULL;
296*91f16700Schasinglulu 
297*91f16700Schasinglulu 	while ((opt = getopt(argc, argv, ":b:s:d:l:e:v:m:n:")) != -1) {
298*91f16700Schasinglulu 		switch (opt) {
299*91f16700Schasinglulu 		case 'b':
300*91f16700Schasinglulu 			binary_type = strtol(optarg, NULL, 0);
301*91f16700Schasinglulu 			break;
302*91f16700Schasinglulu 		case 's':
303*91f16700Schasinglulu 			src = optarg;
304*91f16700Schasinglulu 			break;
305*91f16700Schasinglulu 		case 'd':
306*91f16700Schasinglulu 			dest = optarg;
307*91f16700Schasinglulu 			break;
308*91f16700Schasinglulu 		case 'l':
309*91f16700Schasinglulu 			loadaddr = strtol(optarg, NULL, 0);
310*91f16700Schasinglulu 			break;
311*91f16700Schasinglulu 		case 'e':
312*91f16700Schasinglulu 			entry = strtol(optarg, NULL, 0);
313*91f16700Schasinglulu 			break;
314*91f16700Schasinglulu 		case 'v':
315*91f16700Schasinglulu 			version = strtol(optarg, NULL, 0);
316*91f16700Schasinglulu 			break;
317*91f16700Schasinglulu 		case 'm':
318*91f16700Schasinglulu 			major = strtol(optarg, NULL, 0);
319*91f16700Schasinglulu 			break;
320*91f16700Schasinglulu 		case 'n':
321*91f16700Schasinglulu 			minor = strtol(optarg, NULL, 0);
322*91f16700Schasinglulu 			break;
323*91f16700Schasinglulu 		default:
324*91f16700Schasinglulu 			fprintf(stderr,
325*91f16700Schasinglulu 				"Usage : %s [-s srcfile] [-d destfile] [-l loadaddr] [-e entry_point] [-m major] [-n minor] [-b binary_type]\n",
326*91f16700Schasinglulu 					argv[0]);
327*91f16700Schasinglulu 			return -1;
328*91f16700Schasinglulu 		}
329*91f16700Schasinglulu 	}
330*91f16700Schasinglulu 
331*91f16700Schasinglulu 	if (!src) {
332*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Missing -s option\n");
333*91f16700Schasinglulu 		return -1;
334*91f16700Schasinglulu 	}
335*91f16700Schasinglulu 
336*91f16700Schasinglulu 	if (!dest) {
337*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Missing -d option\n");
338*91f16700Schasinglulu 		return -1;
339*91f16700Schasinglulu 	}
340*91f16700Schasinglulu 
341*91f16700Schasinglulu 	if (loadaddr == -1) {
342*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Missing -l option\n");
343*91f16700Schasinglulu 		return -1;
344*91f16700Schasinglulu 	}
345*91f16700Schasinglulu 
346*91f16700Schasinglulu 	if (entry == -1) {
347*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Missing -e option\n");
348*91f16700Schasinglulu 		return -1;
349*91f16700Schasinglulu 	}
350*91f16700Schasinglulu 
351*91f16700Schasinglulu 	if (binary_type == -1) {
352*91f16700Schasinglulu 		fprintf(stderr, "Missing -b option\n");
353*91f16700Schasinglulu 		return -1;
354*91f16700Schasinglulu 	}
355*91f16700Schasinglulu 
356*91f16700Schasinglulu 	err = stm32image_create_header_file(src, dest, loadaddr,
357*91f16700Schasinglulu 					    entry, version, major, minor,
358*91f16700Schasinglulu 					    binary_type);
359*91f16700Schasinglulu 
360*91f16700Schasinglulu 	return err;
361*91f16700Schasinglulu }
362