Misc cleanups and CVS surgery. Move a number of header and source files
[dragonfly.git] / sys / kern / init_main.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1995 Terrence R. Lambert
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1991, 1992, 1993
6  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
7  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
8  * All or some portions of this file are derived from material licensed
9  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
10  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
11  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
12  *
13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
14  * modification, are permitted provided that the following conditions
15  * are met:
16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
21  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
22  *    must display the following acknowledgement:
23  *      This product includes software developed by the University of
24  *      California, Berkeley and its contributors.
25  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
26  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
27  *    without specific prior written permission.
28  *
29  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
30  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
31  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
32  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
33  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
34  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
35  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
36  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
37  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
38  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
39  * SUCH DAMAGE.
40  *
41  *      @(#)init_main.c 8.9 (Berkeley) 1/21/94
42  * $FreeBSD: src/sys/kern/init_main.c,v 1.134.2.8 2003/06/06 20:21:32 tegge Exp $
43  * $DragonFly: src/sys/kern/init_main.c,v 1.66 2006/11/07 17:51:23 dillon Exp $
44  */
45
46 #include "opt_init_path.h"
47
48 #include <sys/param.h>
49 #include <sys/file.h>
50 #include <sys/filedesc.h>
51 #include <sys/kernel.h>
52 #include <sys/mount.h>
53 #include <sys/sysctl.h>
54 #include <sys/proc.h>
55 #include <sys/resourcevar.h>
56 #include <sys/signalvar.h>
57 #include <sys/systm.h>
58 #include <sys/vnode.h>
59 #include <sys/sysent.h>
60 #include <sys/reboot.h>
61 #include <sys/sysproto.h>
62 #include <sys/vmmeter.h>
63 #include <sys/unistd.h>
64 #include <sys/malloc.h>
65 #include <sys/file2.h>
66 #include <sys/thread2.h>
67
68 #include <machine/cpu.h>
69
70 #include <vm/vm.h>
71 #include <vm/vm_param.h>
72 #include <sys/lock.h>
73 #include <vm/pmap.h>
74 #include <vm/vm_map.h>
75 #include <sys/user.h>
76 #include <sys/copyright.h>
77
78 void mi_startup(void);                          /* Should be elsewhere */
79
80 /* Components of the first process -- never freed. */
81 static struct session session0;
82 static struct pgrp pgrp0;
83 static struct procsig procsig0;
84 static struct filedesc filedesc0;
85 static struct plimit limit0;
86 static struct vmspace vmspace0;
87 struct proc *initproc;
88 struct proc proc0;
89 struct thread thread0;
90
91 int cmask = CMASK;
92 extern  struct user *proc0paddr;
93 extern int fallback_elf_brand;
94
95 int     boothowto = 0;          /* initialized so that it can be patched */
96 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, boothowto, CTLFLAG_RD, &boothowto, 0, "");
97
98 /*
99  * This ensures that there is at least one entry so that the sysinit_set
100  * symbol is not undefined.  A sybsystem ID of SI_SUB_DUMMY is never
101  * executed.
102  */
103 SYSINIT(placeholder, SI_SUB_DUMMY, SI_ORDER_ANY, NULL, NULL)
104
105 /*
106  * The sysinit table itself.  Items are checked off as the are run.
107  * If we want to register new sysinit types, add them to newsysinit.
108  */
109 SET_DECLARE(sysinit_set, struct sysinit);
110 struct sysinit **sysinit, **sysinit_end;
111 struct sysinit **newsysinit, **newsysinit_end;
112
113
114 /*
115  * Merge a new sysinit set into the current set, reallocating it if
116  * necessary.  This can only be called after malloc is running.
117  */
118 void
119 sysinit_add(struct sysinit **set, struct sysinit **set_end)
120 {
121         struct sysinit **newset;
122         struct sysinit **sipp;
123         struct sysinit **xipp;
124         int count;
125
126         count = set_end - set;
127         if (newsysinit)
128                 count += newsysinit_end - newsysinit;
129         else
130                 count += sysinit_end - sysinit;
131         newset = kmalloc(count * sizeof(*sipp), M_TEMP, M_WAITOK);
132         if (newset == NULL)
133                 panic("cannot malloc for sysinit");
134         xipp = newset;
135         if (newsysinit) {
136                 for (sipp = newsysinit; sipp < newsysinit_end; sipp++)
137                         *xipp++ = *sipp;
138         } else {
139                 for (sipp = sysinit; sipp < sysinit_end; sipp++)
140                         *xipp++ = *sipp;
141         }
142         for (sipp = set; sipp < set_end; sipp++)
143                 *xipp++ = *sipp;
144         if (newsysinit)
145                 kfree(newsysinit, M_TEMP);
146         newsysinit = newset;
147         newsysinit_end = newset + count;
148 }
149
150 /*
151  * System startup; initialize the world, create process 0, mount root
152  * filesystem, and fork to create init and pagedaemon.  Most of the
153  * hard work is done in the lower-level initialization routines including
154  * startup(), which does memory initialization and autoconfiguration.
155  *
156  * This allows simple addition of new kernel subsystems that require
157  * boot time initialization.  It also allows substitution of subsystem
158  * (for instance, a scheduler, kernel profiler, or VM system) by object
159  * module.  Finally, it allows for optional "kernel threads".
160  */
161 void
162 mi_startup(void)
163 {
164         struct sysinit *sip;            /* system initialization*/
165         struct sysinit **sipp;          /* system initialization*/
166         struct sysinit **xipp;          /* interior loop of sort*/
167         struct sysinit *save;           /* bubble*/
168
169         if (sysinit == NULL) {
170                 sysinit = SET_BEGIN(sysinit_set);
171                 sysinit_end = SET_LIMIT(sysinit_set);
172         }
173
174 restart:
175         /*
176          * Perform a bubble sort of the system initialization objects by
177          * their subsystem (primary key) and order (secondary key).
178          */
179         for (sipp = sysinit; sipp < sysinit_end; sipp++) {
180                 for (xipp = sipp + 1; xipp < sysinit_end; xipp++) {
181                         if ((*sipp)->subsystem < (*xipp)->subsystem ||
182                              ((*sipp)->subsystem == (*xipp)->subsystem &&
183                               (*sipp)->order <= (*xipp)->order))
184                                 continue;       /* skip*/
185                         save = *sipp;
186                         *sipp = *xipp;
187                         *xipp = save;
188                 }
189         }
190
191         /*
192          * Traverse the (now) ordered list of system initialization tasks.
193          * Perform each task, and continue on to the next task.
194          *
195          * The last item on the list is expected to be the scheduler,
196          * which will not return.
197          */
198         for (sipp = sysinit; sipp < sysinit_end; sipp++) {
199                 sip = *sipp;
200                 if (sip->subsystem == SI_SUB_DUMMY)
201                         continue;       /* skip dummy task(s)*/
202
203                 if (sip->subsystem == SI_SUB_DONE)
204                         continue;
205
206                 /* Call function */
207                 (*(sip->func))(sip->udata);
208
209                 /* Check off the one we're just done */
210                 sip->subsystem = SI_SUB_DONE;
211
212                 /* Check if we've installed more sysinit items via KLD */
213                 if (newsysinit != NULL) {
214                         if (sysinit != SET_BEGIN(sysinit_set))
215                                 kfree(sysinit, M_TEMP);
216                         sysinit = newsysinit;
217                         sysinit_end = newsysinit_end;
218                         newsysinit = NULL;
219                         newsysinit_end = NULL;
220                         goto restart;
221                 }
222         }
223
224         panic("Shouldn't get here!");
225         /* NOTREACHED*/
226 }
227
228
229 /*
230  ***************************************************************************
231  ****
232  **** The following SYSINIT's belong elsewhere, but have not yet
233  **** been moved.
234  ****
235  ***************************************************************************
236  */
237 static void
238 print_caddr_t(void *data __unused)
239 {
240         printf("%s", (char *)data);
241 }
242 SYSINIT(announce, SI_SUB_COPYRIGHT, SI_ORDER_FIRST, print_caddr_t, copyright)
243
244 /*
245  * Leave the critical section that protected us from spurious interrupts
246  * so device probes work.
247  */
248 static void
249 leavecrit(void *dummy __unused)
250 {
251         crit_exit();
252         KKASSERT(!IN_CRITICAL_SECT(curthread));
253         if (bootverbose)
254                 printf("Leaving critical section, allowing interrupts\n");
255 }
256 SYSINIT(leavecrit, SI_SUB_LEAVE_CRIT, SI_ORDER_ANY, leavecrit, NULL)
257
258 /*
259  ***************************************************************************
260  ****
261  **** The two following SYSINT's are proc0 specific glue code.  I am not
262  **** convinced that they can not be safely combined, but their order of
263  **** operation has been maintained as the same as the original init_main.c
264  **** for right now.
265  ****
266  **** These probably belong in init_proc.c or kern_proc.c, since they
267  **** deal with proc0 (the fork template process).
268  ****
269  ***************************************************************************
270  */
271 /* ARGSUSED*/
272 static void
273 proc0_init(void *dummy __unused)
274 {
275         struct proc *p;
276         struct lwp *lp;
277
278         p = &proc0;
279         lp = &proc0.p_lwp;      /* XXX lwp to be: lwp0 */
280
281         /*
282          * Initialize process and pgrp structures.
283          */
284         procinit();
285
286         /*
287          * additional VM structures
288          */
289         vm_init2();
290
291         /*
292          * Create process 0 (the swapper).
293          */
294         LIST_INSERT_HEAD(&allproc, p, p_list);
295         p->p_pgrp = &pgrp0;
296         LIST_INSERT_HEAD(PGRPHASH(0), &pgrp0, pg_hash);
297         LIST_INIT(&pgrp0.pg_members);
298         LIST_INSERT_HEAD(&pgrp0.pg_members, p, p_pglist);
299
300         pgrp0.pg_session = &session0;
301         session0.s_count = 1;
302         session0.s_leader = p;
303
304         p->p_sysent = &aout_sysvec;
305
306         p->p_flag = P_SYSTEM;
307         p->p_stat = SRUN;
308         p->p_nice = NZERO;
309         p->p_rtprio.type = RTP_PRIO_NORMAL;
310         p->p_rtprio.prio = 0;
311         p->p_lwp.lwp_rtprio = p->p_rtprio;
312
313         p->p_peers = 0;
314         p->p_leader = p;
315
316         bcopy("swapper", p->p_comm, sizeof ("swapper"));
317         bcopy("swapper", thread0.td_comm, sizeof ("swapper"));
318
319         /* Create credentials. */
320         p->p_ucred = crget();
321         p->p_ucred->cr_ruidinfo = uifind(0);
322         p->p_ucred->cr_ngroups = 1;     /* group 0 */
323         p->p_ucred->cr_uidinfo = uifind(0);
324
325         /* Don't jail it */
326         p->p_ucred->cr_prison = NULL;
327
328         /* Create procsig. */
329         p->p_procsig = &procsig0;
330         p->p_procsig->ps_refcnt = 1;
331
332         /* Initialize signal state for process 0. */
333         siginit(p);
334
335         /* Create the file descriptor table. */
336         fdinit_bootstrap(p, &filedesc0, cmask);
337
338         /* Create the limits structures. */
339         plimit_init0(&limit0);
340         p->p_limit = &limit0;
341
342         /* Allocate a prototype map so we have something to fork. */
343         pmap_pinit0(vmspace_pmap(&vmspace0));
344         p->p_vmspace = &vmspace0;
345         vmspace0.vm_refcnt = 1;
346         vm_map_init(&vmspace0.vm_map, round_page(VM_MIN_USER_ADDRESS),
347             trunc_page(VM_MAX_USER_ADDRESS));
348         vmspace0.vm_map.pmap = vmspace_pmap(&vmspace0);
349
350         /*
351          * We continue to place resource usage info and signal
352          * actions in the user struct so they're pageable.
353          */
354         p->p_stats = &p->p_addr->u_stats;
355         p->p_sigacts = &p->p_addr->u_sigacts;
356
357         /*
358          * Charge root for one process.
359          */
360         (void)chgproccnt(p->p_ucred->cr_uidinfo, 1, 0);
361
362 }
363 SYSINIT(p0init, SI_SUB_INTRINSIC, SI_ORDER_FIRST, proc0_init, NULL)
364
365 static int proc0_post_callback(struct proc *p, void *data __unused);
366
367 /* ARGSUSED*/
368 static void
369 proc0_post(void *dummy __unused)
370 {
371         struct timespec ts;
372
373         /*
374          * Now we can look at the time, having had a chance to verify the
375          * time from the file system.  Pretend that proc0 started now.
376          */
377         allproc_scan(proc0_post_callback, NULL);
378
379         /*
380          * Give the ``random'' number generator a thump.
381          * XXX: Does read_random() contain enough bits to be used here ?
382          */
383         nanotime(&ts);
384         skrandom(ts.tv_sec ^ ts.tv_nsec);
385 }
386
387 static int
388 proc0_post_callback(struct proc *p, void *data __unused)
389 {
390         microtime(&p->p_start);
391         return(0);
392 }
393
394 SYSINIT(p0post, SI_SUB_INTRINSIC_POST, SI_ORDER_FIRST, proc0_post, NULL)
395
396 /*
397  ***************************************************************************
398  ****
399  **** The following SYSINIT's and glue code should be moved to the
400  **** respective files on a per subsystem basis.
401  ****
402  ***************************************************************************
403  */
404
405
406 /*
407  ***************************************************************************
408  ****
409  **** The following code probably belongs in another file, like
410  **** kern/init_init.c.
411  ****
412  ***************************************************************************
413  */
414
415 /*
416  * List of paths to try when searching for "init".
417  */
418 static char init_path[MAXPATHLEN] =
419 #ifdef  INIT_PATH
420     __XSTRING(INIT_PATH);
421 #else
422     "/sbin/init:/sbin/oinit:/sbin/init.bak:/stand/sysinstall";
423 #endif
424 SYSCTL_STRING(_kern, OID_AUTO, init_path, CTLFLAG_RD, init_path, 0, "");
425
426 /*
427  * Start the initial user process; try exec'ing each pathname in init_path.
428  * The program is invoked with one argument containing the boot flags.
429  *
430  * The MP lock is held on entry.
431  */
432 static void
433 start_init(void *dummy)
434 {
435         vm_offset_t addr;
436         struct execve_args args;
437         int options, error;
438         char *var, *path, *next, *s;
439         char *ucp, **uap, *arg0, *arg1;
440         struct proc *p;
441         struct lwp *lp;
442         struct mount *mp;
443         struct vnode *vp;
444
445         p = curproc;
446
447         KKASSERT(p->p_nthreads == 1);
448
449         lp = LIST_FIRST(&p->p_lwps);
450
451         /* Get the vnode for '/'.  Set p->p_fd->fd_cdir to reference it. */
452         mp = mountlist_boot_getfirst();
453         if (VFS_ROOT(mp, &vp))
454                 panic("cannot find root vnode");
455         if (mp->mnt_ncmountpt.ncp == NULL) {
456                 cache_allocroot(&mp->mnt_ncmountpt, mp, vp);
457                 cache_unlock(&mp->mnt_ncmountpt);       /* leave ref intact */
458         }
459         p->p_fd->fd_cdir = vp;
460         vref(p->p_fd->fd_cdir);
461         p->p_fd->fd_rdir = vp;
462         vref(p->p_fd->fd_rdir);
463         vfs_cache_setroot(vp, cache_hold(&mp->mnt_ncmountpt));
464         vn_unlock(vp);                  /* leave ref intact */
465         cache_copy(&mp->mnt_ncmountpt, &p->p_fd->fd_ncdir);
466         cache_copy(&mp->mnt_ncmountpt, &p->p_fd->fd_nrdir);
467
468         /*
469          * Need just enough stack to hold the faked-up "execve()" arguments.
470          */
471         addr = trunc_page(USRSTACK - PAGE_SIZE);
472         error = vm_map_find(&p->p_vmspace->vm_map, NULL, 0, &addr, PAGE_SIZE,
473                             FALSE, 
474                             VM_MAPTYPE_NORMAL,
475                             VM_PROT_ALL, VM_PROT_ALL,
476                             0);
477         if (error)
478                 panic("init: couldn't allocate argument space");
479         p->p_vmspace->vm_maxsaddr = (caddr_t)addr;
480         p->p_vmspace->vm_ssize = 1;
481
482         if ((var = kgetenv("init_path")) != NULL) {
483                 strncpy(init_path, var, sizeof init_path);
484                 init_path[sizeof init_path - 1] = 0;
485         }
486         if ((var = kgetenv("kern.fallback_elf_brand")) != NULL)
487                 fallback_elf_brand = strtol(var, NULL, 0);
488         
489         for (path = init_path; *path != '\0'; path = next) {
490                 while (*path == ':')
491                         path++;
492                 if (*path == '\0')
493                         break;
494                 for (next = path; *next != '\0' && *next != ':'; next++)
495                         /* nothing */ ;
496                 if (bootverbose)
497                         printf("start_init: trying %.*s\n", (int)(next - path),
498                             path);
499                         
500                 /*
501                  * Move out the boot flag argument.
502                  */
503                 options = 0;
504                 ucp = (char *)USRSTACK;
505                 (void)subyte(--ucp, 0);         /* trailing zero */
506                 if (boothowto & RB_SINGLE) {
507                         (void)subyte(--ucp, 's');
508                         options = 1;
509                 }
510 #ifdef notyet
511                 if (boothowto & RB_FASTBOOT) {
512                         (void)subyte(--ucp, 'f');
513                         options = 1;
514                 }
515 #endif
516
517 #ifdef BOOTCDROM
518                 (void)subyte(--ucp, 'C');
519                 options = 1;
520 #endif
521                 if (options == 0)
522                         (void)subyte(--ucp, '-');
523                 (void)subyte(--ucp, '-');               /* leading hyphen */
524                 arg1 = ucp;
525
526                 /*
527                  * Move out the file name (also arg 0).
528                  */
529                 (void)subyte(--ucp, 0);
530                 for (s = next - 1; s >= path; s--)
531                         (void)subyte(--ucp, *s);
532                 arg0 = ucp;
533
534                 /*
535                  * Move out the arg pointers.
536                  */
537                 uap = (char **)((intptr_t)ucp & ~(sizeof(intptr_t)-1));
538                 (void)suword((caddr_t)--uap, (long)0);  /* terminator */
539                 (void)suword((caddr_t)--uap, (long)(intptr_t)arg1);
540                 (void)suword((caddr_t)--uap, (long)(intptr_t)arg0);
541
542                 /*
543                  * Point at the arguments.
544                  */
545                 args.fname = arg0;
546                 args.argv = uap;
547                 args.envv = NULL;
548
549                 /*
550                  * Now try to exec the program.  If can't for any reason
551                  * other than it doesn't exist, complain.
552                  *
553                  * Otherwise, return via fork_trampoline() all the way
554                  * to user mode as init!
555                  *
556                  * WARNING!  We may have been moved to another cpu after
557                  * acquiring the current user process designation.  The
558                  * MP lock will migrate with us though so we still have to
559                  * release it.
560                  */
561                 if ((error = sys_execve(&args)) == 0) {
562                         rel_mplock();
563                         lp->lwp_proc->p_usched->acquire_curproc(lp);
564                         return;
565                 }
566                 if (error != ENOENT)
567                         printf("exec %.*s: error %d\n", (int)(next - path), 
568                             path, error);
569         }
570         printf("init: not found in path %s\n", init_path);
571         panic("no init");
572 }
573
574 /*
575  * Like kthread_create(), but runs in it's own address space.
576  * We do this early to reserve pid 1.
577  *
578  * Note special case - do not make it runnable yet.  Other work
579  * in progress will change this more.
580  */
581 static void
582 create_init(const void *udata __unused)
583 {
584         int error;
585         struct lwp *lp;
586
587         crit_enter();
588         error = fork1(&proc0.p_lwp, RFFDG | RFPROC, &initproc);
589         if (error)
590                 panic("cannot fork init: %d", error);
591         initproc->p_flag |= P_SYSTEM;
592         lp = LIST_FIRST(&initproc->p_lwps);
593         cpu_set_fork_handler(lp, start_init, NULL);
594         crit_exit();
595 }
596 SYSINIT(init,SI_SUB_CREATE_INIT, SI_ORDER_FIRST, create_init, NULL)
597
598 /*
599  * Make it runnable now.
600  */
601 static void
602 kick_init(const void *udata __unused)
603 {
604         start_forked_proc(&proc0.p_lwp, initproc);
605 }
606 SYSINIT(kickinit,SI_SUB_KTHREAD_INIT, SI_ORDER_FIRST, kick_init, NULL)
607
608 /*
609  * Machine independant globaldata initialization
610  *
611  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
612  */
613 void
614 mi_gdinit(struct globaldata *gd, int cpuid)
615 {
616         TAILQ_INIT(&gd->gd_tdfreeq);    /* for pmap_{new,dispose}_thread() */
617         TAILQ_INIT(&gd->gd_systimerq);
618         gd->gd_cpuid = cpuid;
619         gd->gd_cpumask = (cpumask_t)1 << cpuid;
620         lwkt_gdinit(gd);
621         vm_map_entry_reserve_cpu_init(gd);
622         sleep_gdinit(gd);
623 }
624
625