/*---------------------------------------------------------------------------* Project: TwlIPL - libraries - mi File: mi_loader.c Copyright 2007 Nintendo. All rights reserved. These coded instructions, statements, and computer programs contain proprietary information of Nintendo of America Inc. and/or Nintendo Company Ltd., and are protected by Federal copyright law. They may not be disclosed to third parties or copied or duplicated in any form, in whole or in part, without the prior written consent of Nintendo. $Date:: $ $Rev$ $Author$ *---------------------------------------------------------------------------*/ #include #include #include /* PROFILE_ENABLE を定義するとある程度のパフォーマンスチェックができます。 利用するためには、main.cかどこかに、u32 profile[256]; u32 pf_cnt; を 定義する必要があります。 */ //#define PROFILE_ENABLE #ifdef SDK_FINALROM // FINALROMで無効化 #undef PROFILE_ENABLE #endif #ifdef PROFILE_ENABLE #define PROFILE_PXI_SEND 0x10000000 #define PROFILE_PXI_RECV 0x20000000 #define PROFILE_SHA1 0xa0000000 #define PROFILE_RSA 0xb0000000 extern u32 profile[]; extern u32 pf_cnt; #endif #define PXI_FIFO_TAG_DATA PXI_FIFO_TAG_USER_0 static ROM_Header* const rh = (ROM_Header*)HW_TWL_ROM_HEADER_BUF; #define HEADER_SIZE 0x1000 #define AUTH_SIZE 0xe00 #define RSA_BLOCK_SIZE 128 #define HASH_UNIT 0x1000 // TODO: optimizing to maximize cache efficiency static const u8 s_digestDefaultKey[ SVC_SHA1_BLOCK_SIZE ] = { 0x21, 0x06, 0xc0, 0xde, 0xba, 0x98, 0xce, 0x3f, 0xa6, 0x92, 0xe3, 0x9d, 0x46, 0xf2, 0xed, 0x01, 0x76, 0xe3, 0xcc, 0x08, 0x56, 0x23, 0x63, 0xfa, 0xca, 0xd4, 0xec, 0xdf, 0x9a, 0x62, 0x78, 0x34, 0x8f, 0x6d, 0x63, 0x3c, 0xfe, 0x22, 0xca, 0x92, 0x20, 0x88, 0x97, 0x23, 0xd2, 0xcf, 0xae, 0xc2, 0x32, 0x67, 0x8d, 0xfe, 0xca, 0x83, 0x64, 0x98, 0xac, 0xfd, 0x3e, 0x37, 0x87, 0x46, 0x58, 0x24, }; /*---------------------------------------------------------------------------* Name: CheckRomCertificate Description: check the certification in the ROM ROMヘッダに付加された証明書のチェックを行います。 makerom.TWL内のコードに依存します。 Arguments: pool pointer to the SVCSignHeapContext pCert pointer to the certification pCAPubKey pointer to the public key for the certification gameCode initial code Returns: TRUE if success *---------------------------------------------------------------------------*/ static BOOL CheckRomCertificate( SVCSignHeapContext* pool, const RomCertificate *pCert, const void* pCAPubKey, u32 gameCode ) { u8 digest[DIGEST_SIZE_SHA1]; u8 md[DIGEST_SIZE_SHA1]; int i; BOOL result = TRUE; // 証明書ヘッダのマジックナンバーチェック if( pCert->header.magicNumber != TWL_ROM_CERT_MAGIC_NUMBER || // 証明書ヘッダとROMヘッダのゲームコード一致チェック pCert->header.gameCode != gameCode ) { result = FALSE; } // 証明書署名チェック SVC_DecryptSign( pool, &digest, pCert->sign, pCAPubKey ); // ダイジェストの計算 SVC_CalcSHA1( md, pCert, ROM_CERT_SIGN_OFFSET ); // 比較 for (i = 0; i < DIGEST_SIZE_SHA1; i++) { if ( md[i] != digest[i] ) { result = FALSE; } } return result; } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: MIi_LoadBuffer Description: receive data from ARM7 and store(move) via WRAM[B] LoadBufferメカニズムで、ファイルの内容をARM7から受け取ります。 引数でSVCSHA1Contextを指定していた場合、コピーのついでにSHA1の 計算も行います。 [LoadBufferメカニズム] WRAM[B]を利用して、ARM7,ARM9間のデータ転送を行います。 WRAM[B]の各スロットをバケツリレー方式で渡します。 1スロット分のデータまたは全データが格納されたとき、ARM7から FIRM_PXI_ID_LOAD_PIRIODを受信します。 ARM9は受信後にそのスロットの使用権をARM9に変更してデータを 取り出し、完了後にメモリをクリアして(セキュリティ)、使用権を ARM7に戻します。 [使用条件] WRAM[B]をロックせず、初期状態としてARM7側に倒しておくこと。 [注意点] offsetとsizeはARM7から通知されません。別の経路で同期を取ってください。 SRLファイルを読み込む場合は、互いにROMヘッダを参照できれば十分です。 (ROMヘッダ部分は元から知っているはず) 補足: ここでは、あるライブラリ内でARM7/ARM9側で歩調を合わせられることを 前提にしているが、汎用的にするには(独立ライブラリ化するなら)、 送受信でスロットを半分ずつとし、それぞれに受信側のPXIコールバック ＆スレッドを用意し、送信側APIがデータをWRAMに格納した後、他方に destとsizeを通知するという形でOKではないか？ (で完了したら返事を返す) Arguments: dest destination address for received data size size to load ctx context for SHA1 if execute SVC_SHA1Update Returns: TRUE if success *---------------------------------------------------------------------------*/ static BOOL MIi_LoadBuffer(u8* dest, u32 size, SVCSHA1Context *ctx) { u8* base = (u8*)HW_FIRM_LOAD_BUFFER_BASE; static int count = 0; while (size > 0) { u8* src = base + count * HW_FIRM_LOAD_BUFFER_UNIT_SIZE; u32 unit = size < HW_FIRM_LOAD_BUFFER_UNIT_SIZE ? size : HW_FIRM_LOAD_BUFFER_UNIT_SIZE; //OS_TPrintf("%s: src=%X, unit=%X\n", __func__, src, unit); if ( PXI_RecvID() != FIRM_PXI_ID_LOAD_PIRIOD ) { return FALSE; } #ifdef PROFILE_ENABLE // x2...: after PXI profile[pf_cnt++] = PROFILE_PXI_RECV | FIRM_PXI_ID_LOAD_PIRIOD; profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); #endif MIi_SetWramBankMaster_B(count, MI_WRAM_ARM9); if (ctx) { int done; for (done = 0; done < unit; done += HASH_UNIT) { u8* s = src + done; u8* d = dest + done; u32 u = unit < done + HASH_UNIT ? unit - done : HASH_UNIT; MI_CpuCopyFast( s, d, u ); SVC_SHA1Update( ctx, s, u ); } } else { MI_CpuCopyFast( src, dest, unit ); } MI_CpuClearFast( src, unit ); DC_FlushRange( src, unit ); #ifdef PROFILE_ENABLE // x2...: after copy & clear profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); #endif MIi_SetWramBankMaster_B(count, MI_WRAM_ARM7); count = (count + 1) % HW_FIRM_LOAD_BUFFER_UNIT_NUMS; size -= unit; dest += unit; } return TRUE; } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: MI_LoadHeader Description: load header SRLのROMヘッダ部分をARM7から受け取り、認証します。 受信前に、ARM7から FIRM_PXI_ID_LOAD_HEADER を受信します。 受信後、認証が通ったならARM7へ FIRM_PXI_ID_AUTH_HEADER を送信 します。それ以前に、メインメモリの所定の位置にROMヘッダが格納 されていなければなりません。 続けて、seedデータを16バイト送信します。 makerom.TWLまたはIPLの仕様に依存します。 Arguments: pool pointer to the pool info for SVCSignHeapContext rsa_key key address Returns: TRUE if success *---------------------------------------------------------------------------*/ BOOL MI_LoadHeader( SVCSignHeapContext* pool, const void* rsa_key ) { SVCSHA1Context ctx; u8 md[DIGEST_SIZE_SHA1]; SignatureData sd; int i; BOOL result = TRUE; SVC_SHA1Init(&ctx); #ifdef PROFILE_ENABLE pf_cnt = 0x10; #endif // load header (hash target) if ( PXI_RecvID() != FIRM_PXI_ID_LOAD_HEADER || #ifdef PROFILE_ENABLE // 10: after PXI ((profile[pf_cnt++] = PROFILE_PXI_RECV | FIRM_PXI_ID_LOAD_HEADER), FALSE) || ((profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick())), FALSE) || #endif !MIi_LoadBuffer( (u8*)rh, AUTH_SIZE, &ctx ) ) { return FALSE; } SVC_SHA1GetHash(&ctx, md); #ifdef PROFILE_ENABLE // 1x: after HMAC profile[pf_cnt++] = PROFILE_SHA1; // checkpoint profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); #endif // load header (remain) if ( !MIi_LoadBuffer( (u8*)rh + AUTH_SIZE, HEADER_SIZE - AUTH_SIZE, NULL ) ) { return FALSE; } // コンテンツ証明書 if ( CheckRomCertificate( pool, &rh->certificate, rsa_key, *(u32*)rh->s.game_code ) ) { rsa_key = rh->certificate.pubKeyMod; // ヘッダ用の鍵の取り出し } else { // とりあえずコンテンツ証明書用の鍵がそのまま使えると仮定 } // ヘッダ署名チェック SVC_DecryptSign( pool, &sd, rh->signature, rsa_key ); for (i = 0; i < DIGEST_SIZE_SHA1; i++) { if ( md[i] != sd.digest[i] ) { result = FALSE; } } #ifdef PROFILE_ENABLE // 1x: after RSA, before PXI profile[pf_cnt++] = PROFILE_RSA; // checkpoint profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); profile[pf_cnt++] = (u32)PROFILE_PXI_SEND | FIRM_PXI_ID_AUTH_HEADER; // checkpoint #endif if ( result ) { PXI_NotifyID( FIRM_PXI_ID_AUTH_HEADER ); PXI_SendDataByFifo( PXI_FIFO_TAG_DATA, sd.aes_key_seed, AES_BLOCK_SIZE ); // DS互換ヘッダコピー MI_CpuCopyFast( rh, (void*)HW_ROM_HEADER_BUF, HW_ROM_HEADER_BUF_END-HW_ROM_HEADER_BUF ); } MI_CpuClear8(&sd, sizeof(sd)); MI_CpuClear8(&md, sizeof(md)); return result; } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: MIi_GetTransferSize Description: get size to transfer once 一度に受信するサイズを返します。 転送範囲がAES領域をまたぐ場合は、境界までのサイズ (引数より 小さなサイズ) を返します。 makerom.TWLまたはIPLの使用に依存します。 Arguments: offset offset of region from head of ROM_Header size size of region Returns: size to transfer once *---------------------------------------------------------------------------*/ static u32 MIi_GetTransferSize( u32 offset, u32 size ) { u32 aes_offset = rh->s.aes_target_rom_offset; u32 aes_end = aes_offset + rh->s.aes_target_size; u32 end = offset + size; if ( rh->s.enable_aes ) { if ( offset >= aes_offset && offset < aes_end ) { if ( end > aes_end ) { size = aes_end - offset; } } else { if ( offset < aes_offset && offset + size > aes_offset ) { size = aes_offset - offset; } } } return size; } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: MIi_LoadModule Description: receive module from ARM7 and store(move) via WRAM[B] MIi_LoadBufferの上位APIです。 AES境界をまたぐ場合は、2回のLoadBufferに分割します。 すでにハッシュ値が分かっていて、ちょうどSHA1の計算範囲全体を 読み込む場合に便利です。 Arguments: dest destination address for received data offset offset from head of ROM_Header size size to load digest digest to compare Returns: TRUE if success *---------------------------------------------------------------------------*/ static /*inline*/ BOOL MIi_LoadModule(void* dest, u32 offset, u32 size, const u8 digest[DIGEST_SIZE_SHA1]) { SVCHMACSHA1Context ctx; u8 md[DIGEST_SIZE_SHA1]; int i; BOOL result = TRUE; SVC_HMACSHA1Init(&ctx, s_digestDefaultKey, SVC_SHA1_BLOCK_SIZE ); while ( size > 0 ) { u32 unit = MIi_GetTransferSize( offset, size ); if ( !MIi_LoadBuffer( dest, unit, &ctx.sha1_ctx ) ) // UpdateはSHA1と同じ処理 { return FALSE; } dest = (u8*)dest + unit; offset += unit; size -= unit; } SVC_HMACSHA1GetHash(&ctx, md); #ifdef PROFILE_ENABLE // 3x: after SHA1 profile[pf_cnt++] = PROFILE_SHA1; // checkpoint profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); #endif for (i = 0; i < DIGEST_SIZE_SHA1; i++) { if (md[i] != digest[i]) { result = FALSE; } } MI_CpuClear8(md, DIGEST_SIZE_SHA1); return result; } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: MI_LoadStatic Description: load static binary ARM9/ARM7のStaticおよびLTD Staticを受信します。 受信前に、ARM7からFIRM_PXI_ID_LOAD_*_STATICを受信します。 受信後、認証が通ったならARM7へFIRM_PXI_ID_AUTH_*_STATICを送信 します。サイズが0の場合は、そのパートのPXI通信すら行いません。 このAPIを呼び出す前に、メインメモリの所定の位置にROMヘッダが 格納されている必要があります。 Arguments: None Returns: TRUE if success *---------------------------------------------------------------------------*/ BOOL MI_LoadStatic( void ) { // load static if ( PXI_RecvID() != FIRM_PXI_ID_LOAD_STATIC ) { return FALSE; } #ifdef PROFILE_ENABLE // 30: after PXI pf_cnt = 0x30; profile[pf_cnt++] = PROFILE_PXI_RECV | FIRM_PXI_ID_LOAD_STATIC; profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); #endif // load ARM9 static region if ( rh->s.main_size > 0 ) { #ifdef PROFILE_ENABLE // 31: before PXI profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); #endif if ( !MIi_LoadModule(rh->s.main_ram_address, rh->s.main_rom_offset, rh->s.main_size, rh->s.main_static_digest) ) { return FALSE; } } // load ARM7 static region if ( rh->s.sub_size > 0 ) { #ifdef PROFILE_ENABLE // 50: before PXI pf_cnt = 0x50; profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); #endif if ( !MIi_LoadModule( rh->s.sub_ram_address, rh->s.sub_rom_offset, rh->s.sub_size, rh->s.sub_static_digest ) ) { return FALSE; } } // load ARM9 extended static region if ( rh->s.main_ltd_size > 0 ) { #ifdef PROFILE_ENABLE // 70: before PXI pf_cnt = 0x70; profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); #endif if ( !MIi_LoadModule( rh->s.main_ltd_ram_address, rh->s.main_ltd_rom_offset, rh->s.main_ltd_size, rh->s.main_ltd_static_digest ) ) { return FALSE; } } // load ARM7 extended static region if ( rh->s.sub_ltd_size > 0 ) { #ifdef PROFILE_ENABLE // 90: before PXI pf_cnt = 0x90; profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); #endif if ( !MIi_LoadModule( rh->s.sub_ltd_ram_address, rh->s.sub_ltd_rom_offset, rh->s.sub_ltd_size, rh->s.sub_ltd_static_digest ) ) { return FALSE; } } #ifdef PROFILE_ENABLE // 9x: before PXI profile[pf_cnt++] = (u32)OS_TicksToMicroSeconds(OS_GetTick()); profile[pf_cnt++] = (u32)PROFILE_PXI_SEND | FIRM_PXI_ID_AUTH_STATIC; // checkpoint #endif PXI_NotifyID( FIRM_PXI_ID_AUTH_STATIC ); return TRUE; } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: MI_Boot Description: boot ROMヘッダの情報を引数に、OSi_Bootを呼び出すだけです。 このAPIを呼び出す前に、メインメモリの所定の位置にROMヘッダが 格納されている必要があります。 Arguments: None Returns: None *---------------------------------------------------------------------------*/ void MI_Boot( void ) { OSi_Boot( rh->s.main_entry_address, (MIHeader_WramRegs*)rh->s.main_wram_config_data ); }