sys/boot/common/loader.8

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  20 .\" OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24 .\" SUCH DAMAGE.
  25 .\"
  26 .\" $FreeBSD: src/sys/boot/common/loader.8,v 1.57 2003/06/29 20:57:55 brueffer Exp $
  27 .\"
  28 .Dd October 6, 2010
  29 .Dt LOADER 8
  30 .Os
  31 .Sh NAME
  32 .Nm loader
  33 .Nd kernel bootstrapping final stage
  34 .Sh DESCRIPTION
  35 The program called
  36 .Nm
  37 is the final stage of
  38 .Dx Ns 's
  39 kernel bootstrapping process.
  40 It is implemented as a
  41 .Tn BTX
  42 client and is linked statically to
  43 .Xr libstand 3
  44 and located in the
  45 .Pa /boot
  46 or
  47 .Pa /
  48 directory.
  49 .Pp
  50 If a
  51 .Pa /boot
  52 directory exist on the boot file system, then
  53 .Dq /boot/
  54 is prepended to all relative file names used by
  55 .Nm .
  56 This makes it possible to locate all files used by
  57 .Nm
  58 in either
  59 .Pa /
  60 or
  61 .Pa /boot
  62 directory on the boot file system.
  63 If boot and root are the same file system, then files used by
  64 .Nm
  65 are located in
  66 .Pa /boot .
  67 If boot and root are different file systems, then files used by
  68 .Nm
  69 are located in
  70 .Pa /
  71 on the boot file system, which is mounted as
  72 .Pa /boot
  73 on the root file system when the kernel is running.
  74 .Pp
  75 During initialization,
  76 .Nm
  77 will probe for a console and set the
  78 .Va console
  79 variable, or set it to serial console
  80 .Pq Dq comconsole
  81 if the previous boot stage used that.
  82 Then, devices are probed,
  83 .Va currdev
  84 and
  85 .Va loaddev
  86 are set, and
  87 .Va LINES
  88 is set to 24.
  89 After that,
  90 .Pa dloader.rc
  91 is processed if available, and, failing that,
  92 .Pa boot.conf
  93 is read for historical reasons.
  94 These files are processed through the
  95 .Ic include
  96 command, which reads all of them into memory before processing them,
  97 making disk changes possible.
  98 .Pp
  99 At this point, if an
 100 .Ic autoboot
 101 has not been tried, and if
 102 .Va autoboot_delay
 103 is not set to
 104 .Dq NO
 105 (not case sensitive), then an
 106 .Ic autoboot
 107 will be tried.
 108 If the system gets past this point,
 109 .Va prompt
 110 will be set and
 111 .Nm
 112 will engage interactive mode.
 113 .Sh BUILTIN COMMANDS
 114 In
 115 .Nm ,
 116 builtin commands take parameters from the command line.
 117 .Pp
 118 The builtin commands available are:
 119 .Pp
 120 .Bl -tag -width indent -compact
 121 .It Ar variable Ns = Ns Ar value
 122 Assign
 123 .Ar value
 124 to
 125 .Ar variable .
 126 The value is always assigned to a local variable
 127 .Ar variable .
 128 If
 129 .Ar variable
 130 is in the list of known kernel environment variables or is a kernel tunable,
 131 the value is also assigned to the kernel environment variable of the
 132 given name.
 133 Local variables are unset if
 134 .Ar value
 135 is empty.
 136 Kernel environment variables may have empty values.
 137 .Pp
 138 In other words, the assignment above will set a local variable and
 139 if it is applicable, also assign
 140 .Ar value
 141 to the kernel environment variable, even if
 142 .Ar value
 143 is empty.
 144 See also
 145 .Sx ENVIRONMENT VARIABLES AND LOCAL VARIABLES .
 146 .Pp
 147 .It Ic autoboot Op Ar delay Op Ar prompt
 148 Proceeds to bootstrap the system after a number of seconds, if not
 149 interrupted by the user.
 150 Displays a countdown prompt
 151 warning the user the system is about to be booted,
 152 unless interrupted by a key press.
 153 The kernel will be loaded first if necessary.
 154 Defaults to 10 seconds.
 155 .Pp
 156 .It Ic bcachestat
 157 Displays statistics about disk cache usage.
 158 For depuration only.
 159 .Pp
 160 .It Ic boot Oo Fl Ns Ar flag ... Oc Op Ar kernelname
 161 Immediately proceeds to bootstrap the system, loading the kernel
 162 if necessary.
 163 Any flags or arguments are passed to the kernel, but they
 164 must precede the kernel name, if a kernel name is provided.
 165 Flags are described in
 166 .Xr boot 8 .
 167 See also
 168 .Va boot_*
 169 and
 170 .Va kernel_options
 171 variables.
 172 .Pp
 173 .It Ic cd Op Ar directory
 174 Change working directory to
 175 .Ar directory .
 176 Default is $base.
 177 .Pp
 178 .It Ic echo Oo Fl n Oc Op Ar message
 179 Displays text on the screen.
 180 A new line will be printed unless
 181 .Fl n
 182 is specified.
 183 .Pp
 184 .It Ic else
 185 Conditional if/else/endif.
 186 .Pp
 187 .It Ic elseifexists Ar path
 188 Conditional
 189 .Ar path
 190 exists, i.e.\& file/dir present.
 191 .Pp
 192 .It Ic endif
 193 Conditional if/else/endif.
 194 .Pp
 195 .It Ic heap
 196 Displays memory usage statistics.
 197 For debugging purposes only.
 198 .Pp
 199 .It Ic help Op Ar topic Op Ar subtopic
 200 Shows help messages read from
 201 .Pa loader.help .
 202 The special
 203 .Ar topic
 204 .Cm index
 205 will list all topics available.
 206 .Pp
 207 .It Ic ifexists Ar path
 208 Conditional
 209 Ar path
 210 exists, i.e.\& file/dir present.
 211 .Pp
 212 .It Ic ifset Ar env_variable
 213 Conditional
 214 .Ar env_variable
 215 exists.
 216 .Pp
 217 .It Ic include Ar
 218 Process script files.
 219 Each file, in turn, is completely read into memory,
 220 and then each of its lines is passed to the command line interpreter.
 221 If any error is returned by the interpreter, the include
 222 command aborts immediately, without reading any other files, and
 223 returns an error itself.
 224 .Pp
 225 .It Ic load Oo Fl t Ar type Oc Ar file Op Ar argument ...
 226 Loads a kernel, kernel loadable module (kld), or file of opaque
 227 contents tagged as being of the type
 228 .Ar type .
 229 Kernel and modules can be either in a.out or
 230 .Tn ELF
 231 format.
 232 Any arguments passed after the name of the file to be loaded
 233 will be passed as arguments to that file.
 234 Currently, argument passing does not work for the kernel.
 235 .Pp
 236 .It Ic loadall
 237 Load the kernel and all modules specified by MODULE_load variables.
 238 .Pp
 239 .It Ic local Op Ar local_variable ...
 240 Displays the specified variable's value, or all local variables and their
 241 values if
 242 .Ar local_variable
 243 is not specified.
 244 .Pp
 245 .It Ic ls Oo Fl l Oc Op Ar path
 246 Displays a listing of files in the directory
 247 .Ar path ,
 248 or the root directory if
 249 .Ar path
 250 is not specified.
 251 If
 252 .Fl l
 253 is specified, file sizes will be shown too.
 254 .Pp
 255 .It Ic lsdev Op Fl v
 256 Lists all devices.
 257 A
 258 .Sq *
 259 prefix indicates a disk slice or partition from which it may be
 260 possible to load modules.
 261 If
 262 .Fl v
 263 is specified, more details,
 264 like disk slice or partition size and position, are printed.
 265 .Pp
 266 .It Ic lsmod Op Fl v
 267 Displays loaded modules.
 268 If
 269 .Fl v
 270 is specified, more details are shown.
 271 .Pp
 272 .It Ic lunset Ar local_variable
 273 Unset a local variable.
 274 Discards the value and removes the variable.
 275 .Pp
 276 .It Ic lunsetif Ar local_variable env_variable
 277 Unset
 278 .Ar local_variable
 279 if
 280 .Ar env_variable
 281 is true, i.e.\& set to 1 or
 282 .Ql YES .
 283 .Pp
 284 .It Ic menu
 285 Run menu system.
 286 .Pp
 287 .It Ic menuadd Ar command_line
 288 Add script line for the current menu item.
 289 .Pp
 290 .It Ic menuclear
 291 Clear all menu items.
 292 .Pp
 293 .It Ic menuitem Ar key description
 294 Start a new menu item.
 295 When running the menu system, a line with
 296 .Ar key
 297 and
 298 .Ar description
 299 is displayed, and an item is chosen by pressing
 300 .Ar key .
 301 .Pp
 302 .It Ic more Ar
 303 Display the files specified, with a pause at each
 304 .Va LINES
 305 displayed.
 306 .Pp
 307 .It Ic optcd Op Ar directory
 308 Change the working directory to
 309 .Ar directory .
 310 Default is $base.
 311 Ignore errors.
 312 This command is like
 313 .Ic cd ,
 314 but ignores errors when changing the directory.
 315 .Pp
 316 .It Ic optinclude Ar
 317 Process script files.
 318 Ignore errors.
 319 This command is like
 320 .Ic include ,
 321 but ignores errors while executing commands in included files.
 322 .Pp
 323 .It Ic pnpscan Op Fl v
 324 Scans for Plug-and-Play devices.
 325 This is not functional at present.
 326 .Pp
 327 .It Ic pwd
 328 Prints the working directory.
 329 .Pp
 330 .It Ic read Oo Fl t Ar seconds Oc Oo Fl p Ar prompt Oc Op Ar env_variable
 331 Reads a line of input from the terminal, storing it in
 332 .Ar env_variable
 333 if specified.
 334 A timeout can be specified with
 335 .Fl t ,
 336 though it will be canceled at the first key pressed.
 337 A prompt may also be displayed through the
 338 .Fl p
 339 flag.
 340 .Pp
 341 .It Ic reboot
 342 Immediately reboots the system.
 343 .Pp
 344 .It Ic set Ar env_variable
 345 .It Ic set Ar env_variable Ns = Ns Ar value
 346 Set
 347 .Nm Ns 's
 348 environment variables.
 349 .Pp
 350 .It Ic show Op Ar env_variable
 351 Displays the specified kernel environment variable's value,
 352 or all variables and their values if
 353 .Ar env_variable
 354 is not specified.
 355 .Pp
 356 .It Ic unload
 357 Removes all modules from memory.
 358 .Pp
 359 .It Ic unset Ar env_variable
 360 Removes
 361 .Ar env_variable
 362 from the environment.
 363 .Pp
 364 .It Ic \&?
 365 Lists most available commands with a short help text for each.
 366 .El
 367 .Ss ENVIRONMENT VARIABLES AND LOCAL VARIABLES
 368 The
 369 .Nm
 370 has actually two different kinds of variables.
 371 There are
 372 kernel environment variables, which are visible to the kernel when it is run,
 373 and a separate space of local variables used by
 374 .Nm ,
 375 which are not available to the kernel.
 376 .Pp
 377 Environment variables can be set and unset through the
 378 .Ic set
 379 and
 380 .Ic unset
 381 builtins, and can have their values interactively examined through the
 382 use of the
 383 .Ic show
 384 builtin.
 385 .Pp
 386 Notice that these environment variables are not inherited by any shell
 387 after the system has been booted, but can be examined by
 388 .Xr kenv 1 .
 389 .Pp
 390 A few variables are set automatically by
 391 .Nm .
 392 Others can affect the behavior of either
 393 .Nm
 394 or the kernel at boot.
 395 Some options may require a value,
 396 while others define behavior just by being set.
 397 Both types of variables are described below.
 398 .Bl -tag -width indent
 399 .It Va acpi_load
 400 Unset this to disable automatic loading of the ACPI module.
 401 .It Va autoboot_delay
 402 Number of seconds
 403 .Ic autoboot
 404 and
 405 .Ic menu
 406 will wait before booting.
 407 Default value is 10 seconds.
 408 .Pp
 409 If set to
 410 .Dq NO ,
 411 no
 412 .Ic autoboot
 413 will be automatically attempted after processing
 414 .Pa dloader.rc ,
 415 though explicit
 416 .Ic autoboot Ns 's
 417 will be processed normally, defaulting to 10 seconds delay.
 418 .It Va boot_askname
 419 Instructs the kernel to prompt the user for the name of the root device
 420 when the kernel is booted.
 421 .It Va boot_ddb
 422 Instructs the kernel to start in the DDB debugger, rather than
 423 proceeding to initialize when booted.
 424 .It Va boot_gdb
 425 Selects gdb-remote mode for the kernel debugger by default.
 426 .It Va boot_single
 427 Prevents the kernel from initiating a multi-user startup; instead single-user
 428 mode will be entered when the kernel has finished device probing.
 429 .It Va boot_userconfig
 430 Requests that the kernel's interactive device configuration program
 431 be run when the kernel is booted.
 432 .It Va boot_verbose
 433 Setting this variable causes extra debugging information to be printed
 434 by the kernel during and after the boot phase.
 435 .It Va bootfile
 436 List of semicolon-separated search path for bootable kernels.
 437 The default is
 438 .Dq Li kernel .
 439 .It Va console
 440 Defines the current console.
 441 .It Va currdev
 442 Selects the default device.
 443 Syntax for devices is odd.
 444 .It Va default_kernel
 445 Selects default kernel loaded by
 446 .Ic menu
 447 command.
 448 .It Va ehci_load
 449 Unset this to disable automatic loading of the EHCI module.
 450 .It Va init_path
 451 Sets the list of binaries which the kernel will try to run as the initial
 452 process.
 453 The first matching binary is used.
 454 The default list is
 455 .Dq Li /sbin/init:/sbin/oinit:/sbin/init.bak .
 456 .It Va kernel_options
 457 Set kernel boot flags.
 458 See also
 459 .Ic boot
 460 command.
 461 .It Va LINES
 462 Define the number of lines on the screen, to be used by the pager.
 463 .It Va module_path
 464 Sets the list of directories which will be searched for modules named in a
 465 .Nm load
 466 command or implicitly required by a dependency.
 467 The default value for this variable is
 468 .Dq Li ;modules ,
 469 which first searches the current working directory and then
 470 .Pa modules .
 471 .It Va num_ide_disks
 472 Sets the number of IDE disks as a workaround for some problems in
 473 finding the root disk at boot.
 474 This has been deprecated in favor of
 475 .Va root_disk_unit .
 476 .It Va prompt
 477 Value of
 478 .Nm Ns 's
 479 prompt.
 480 Defaults to
 481 .Dq Li OK .
 482 .It Va root_disk_unit
 483 If the code which detects the disk unit number for the root disk is
 484 confused, e.g.\& by a mix of
 485 .Tn SCSI
 486 and
 487 .Tn IDE
 488 disks, or
 489 .Tn IDE
 490 disks with
 491 gaps in the sequence (e.g.\& no primary slave), the unit number can
 492 be forced by setting this variable.
 493 .It Va rootdev
 494 By default the value of
 495 .Va currdev
 496 is used to set the root file system
 497 when the kernel is booted.
 498 This can be overridden by setting
 499 .Va rootdev
 500 explicitly.
 501 .It Va dumpdev
 502 The name of a device where the kernel can save a crash dump in case
 503 of a panic.
 504 This automatically sets the
 505 .Va kern.dumpdev
 506 .Xr sysctl 3
 507 .Tn MIB
 508 variable.
 509 .El
 510 .Pp
 511 Other variables are used to override kernel tunable parameters.
 512 The following
 513 .Nm
 514 tunables are available:
 515 .Bl -tag -width indent
 516 .It Va hw.irq.X.dest
 517 Set irqX's destination to the given
 518 .Tn CPUID ,
 519 which starts from 0.
 520 If the specified value is larger than the last
 521 .Tn CPUID ,
 522 then the first
 523 .Tn CPUID
 524 will be used.
 525 This variable should not be used if
 526 .Tn IO/APIC
 527 support is not compiled into kernel.
 528 .It Va hw.physmem
 529 Limit the amount of physical memory the system will use.
 530 By default the size is in bytes, but the
 531 .Cm k , K , m , M , g
 532 and
 533 .Cm G
 534 suffixes
 535 are also accepted and indicate kilobytes, megabytes and gigabytes
 536 respectively.
 537 An invalid suffix will result in the variable being ignored by the
 538 kernel.
 539 .It Va hw.usb.hack_defer_exploration
 540 The USB keyboard will sometimes not attach properly unless you set this
 541 variable to 0.
 542 .It Va kern.emergency_intr_enable
 543 Setting this to 1 enables emergency interrupt polling.
 544 All interrupt handlers are executed periodically.
 545 This mode is very expensive and should
 546 only be used to get a system accessible when interrupt routing is
 547 otherwise broken.
 548 It is primarily used by kernel developers to debug new systems.
 549 .It Va kern.emergency_intr_freq
 550 Set the polling rate for the emergency interrupt polling code.
 551 The default is 10 (hz) to dissuade casual use.
 552 If you are doing real work
 553 with emergency interrupt polling mode enabled, it is recommended
 554 that you use a frequency between 100hz and 300hz.
 555 .It Va kern.maxusers
 556 Set the size of a number of statically allocated system tables; see
 557 .Xr tuning 7
 558 for a description of how to select an appropriate value for this tunable.
 559 When set, this tunable replaces the value declared in the kernel
 560 compile-time configuration file.
 561 .It Va kern.ipc.nmbclusters
 562 Set the number of mbuf clusters to be allocated.
 563 The value cannot be set below the default
 564 determined when the kernel was compiled.
 565 Modifies
 566 .Va NMBCLUSTERS .
 567 .It Va kern.mmxopt
 568 Toggles the mmx optimizations for the bcopy/copyin/copyout routines
 569 .It Va kern.vm.kmem.size
 570 Sets the size of kernel memory (bytes).
 571 This overrides the value determined when the kernel was compiled.
 572 .It Va kern.maxswzone
 573 Limits the amount of
 574 .Tn KVM
 575 to be used to hold swap
 576 meta information, which directly governs the
 577 maximum amount of swap the system can support.
 578 This value is specified in bytes of KVA space
 579 and defaults to around 70MBytes.
 580 Care should be taken
 581 to not reduce this value such that the actual
 582 amount of configured swap exceeds \(12 the
 583 kernel-supported swap.
 584 The default 70MB allows
 585 the kernel to support a maximum of (approximately)
 586 14GB of configured swap.
 587 Only mess around with
 588 this parameter if you need to greatly extend the
 589 .Tn KVM
 590 reservation for other resources such as the
 591 buffer cache or
 592 .Va NMBCLUSTERS .
 593 Modifies
 594 .Va VM_SWZONE_SIZE_MAX .
 595 .It Va kern.maxbcache
 596 Limits the amount of KVM reserved for use by the
 597 buffer cache, specified in bytes.
 598 The default maximum is 200MB.
 599 This parameter is used to
 600 prevent the buffer cache from eating too much
 601 .Tn KVM
 602 in large-memory machine configurations.
 603 Only mess around with this parameter if you need to
 604 greatly extend the
 605 .Tn KVM
 606 reservation for other resources
 607 such as the swap zone or
 608 .Va NMBCLUSTERS .
 609 Note that
 610 the NBUF parameter will override this limit.
 611 Modifies
 612 .Va VM_BCACHE_SIZE_MAX .
 613 .It Va machdep.disable_mtrrs
 614 Disable the use of
 615 .Sy i686
 616 .Tn MTRRs
 617 (x86 only).
 618 .It Va net.inet.tcp.tcbhashsize
 619 Overrides the compile-time set value of
 620 .Va TCBHASHSIZE
 621 or the preset default of 512.
 622 Must be a power of 2.
 623 .It Va vfs.root.mountfrom
 624 Specify root file system.
 625 A semicolon separated list of file systems to try
 626 as the kernel root file system.
 627 File system format is file system type and disk store,
 628 separated by colon.
 629 This variable needs to be set when using a boot-only partition, which is
 630 typically mounted on root file system as
 631 .Pa /boot .
 632 .Pp
 633 One file system example:
 634 .Dl hammer:da8s1a
 635 .Pp
 636 One file system
 637 .Nm HAMMER
 638 multi volume example:
 639 .Dl hammer:da8s1a:da9s1a
 640 .Pp
 641 Several file systems, boot list, example:
 642 .Dl ufs:da0s1a;hammer:ad1s1d
 643 .Pp
 644 Each file system in the list will be tried in the order specified
 645 until the mount succeeds.
 646 If all fail, the
 647 .Ql mountroot>
 648 prompt is displayed for manual entry.
 649 .Pp
 650 You may not specify devtab labels here but you can specify paths available to
 651 .Xr devfs 5
 652 such as:
 653 .Dl hammer:serno/L41JYE0G.s1d
 654 .El
 655 .Sh FILES
 656 .Bl -tag -width /boot/defaults/dloader.menu -compact
 657 .It Pa /boot/boot.conf
 658 .Nm
 659 bootstrapping script.
 660 Deprecated.
 661 .It Pa /boot/loader
 662 .Nm
 663 itself.
 664 .It Pa /boot/defaults/dloader.menu
 665 .Nm
 666 menu setup commands -- do not change this file.
 667 .It Pa /boot/defaults/loader.conf
 668 .Nm
 669 configuration file, see
 670 .Xr loader.conf 5
 671 -- do not change this file.
 672 .It Pa /boot/dloader.menu
 673 .Nm
 674 menu setup commands.
 675 .It Pa /boot/dloader.rc
 676 .Nm
 677 bootstrapping script.
 678 .It Pa /boot/loader.conf
 679 .It Pa /boot/loader.conf.local
 680 .Nm
 681 configuration files, see
 682 .Xr loader.conf 5 .
 683 .It Pa /boot/loader.help
 684 help messages, used by the
 685 .Ic help
 686 command.
 687 .El
 688 .Sh EXAMPLES
 689 Boot in single user mode:
 690 .Pp
 691 .Dl loadall
 692 .Dl boot -s
 693 .Pp
 694 Load kernel's user configuration file.
 695 Notice that a kernel must be loaded before any other
 696 .Ic load
 697 command is attempted.
 698 .Bd -literal -offset indent
 699 load kernel
 700 load -t userconfig_script kernel.conf
 701 .Ed
 702 .Pp
 703 Load the kernel, a splash screen, and then autoboot in five seconds.
 704 .Bd -literal -offset indent
 705 load kernel
 706 load splash_bmp
 707 load -t splash_image_data chuckrulez.bmp
 708 autoboot 5
 709 .Ed
 710 .Pp
 711 Set the disk unit of the root device to 2, and then boot.
 712 This would be needed in a system with two IDE disks,
 713 with the second IDE disk hardwired to
 714 .Pa ad2
 715 instead of
 716 .Pa ad1 .
 717 .Bd -literal -offset indent
 718 set root_disk_unit=2
 719 boot kernel
 720 .Ed
 721 .Sh SEE ALSO
 722 .Xr libstand 3 ,
 723 .Xr loader.conf 5 ,
 724 .Xr tuning 7 ,
 725 .Xr boot 8 ,
 726 .Xr btxld 8 ,
 727 .Xr pxeboot 8 ,
 728 .Xr pxeboot_tftp 8 ,
 729 .Xr sysctl 8
 730 .Sh HISTORY
 731 The
 732 .Nm
 733 first appeared in
 734 .Fx 3.1 .
 735 .Nm dloader
 736 was introduced and
 737 .Tn FORTH
 738 removed in
 739 .Dx 2.7 .
 740 .Sh AUTHORS
 741 .An -nosplit
 742 The
 743 .Nm
 744 was written by
 745 .An Michael Smith Aq msmith@FreeBSD.org .
 746 .Pp
 747 .Nm dloader
 748 was written by
 749 .An Matthew Dillon Aq dillon@backplane.com .