sys/platform/vkernel64/platform/init.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2006 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <sys/types.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/stat.h>
  39 #include <sys/mman.h>
  40 #include <sys/cons.h>
  41 #include <sys/random.h>
  42 #include <sys/vkernel.h>
  43 #include <sys/tls.h>
  44 #include <sys/reboot.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/msgbuf.h>
  47 #include <sys/vmspace.h>
  48 #include <sys/socket.h>
  49 #include <sys/sockio.h>
  50 #include <sys/sysctl.h>
  51 #include <sys/un.h>
  52 #include <vm/vm_page.h>
  53 #include <vm/vm_map.h>
  54 #include <sys/mplock2.h>
  55 #include <sys/wait.h>
  56 #include <sys/vmm.h>
  57
  58 #include <machine/cpu.h>
  59 #include <machine/globaldata.h>
  60 #include <machine/tls.h>
  61 #include <machine/md_var.h>
  62 #include <machine/vmparam.h>
  63 #include <cpu/specialreg.h>
  64
  65 #include <net/if.h>
  66 #include <net/if_arp.h>
  67 #include <net/ethernet.h>
  68 #include <net/bridge/if_bridgevar.h>
  69 #include <netinet/in.h>
  70 #include <arpa/inet.h>
  71 #include <net/if_var.h>
  72
  73 #include <stdio.h>
  74 #include <stdlib.h>
  75 #include <stdarg.h>
  76 #include <stdbool.h>
  77 #include <unistd.h>
  78 #include <fcntl.h>
  79 #include <string.h>
  80 #include <err.h>
  81 #include <errno.h>
  82 #include <assert.h>
  83 #include <sysexits.h>
  84
  85 #define EX_VKERNEL_REBOOT       32
  86
  87 vm_paddr_t phys_avail[16];
  88 vm_paddr_t Maxmem;
  89 vm_paddr_t Maxmem_bytes;
  90 long physmem;
  91 int MemImageFd = -1;
  92 struct vkdisk_info DiskInfo[VKDISK_MAX];
  93 int DiskNum;
  94 struct vknetif_info NetifInfo[VKNETIF_MAX];
  95 int NetifNum;
  96 char *pid_file;
  97 vm_offset_t KvaStart;
  98 vm_offset_t KvaEnd;
  99 vm_offset_t KvaSize;
 100 vm_offset_t virtual_start;
 101 vm_offset_t virtual_end;
 102 vm_offset_t virtual2_start;
 103 vm_offset_t virtual2_end;
 104 vm_offset_t kernel_vm_end;
 105 vm_offset_t crashdumpmap;
 106 vm_offset_t clean_sva;
 107 vm_offset_t clean_eva;
 108 struct msgbuf *msgbufp;
 109 caddr_t ptvmmap;
 110 vpte_t  *KernelPTD;
 111 vpte_t  *KernelPTA;     /* Warning: Offset for direct VA translation */
 112 void *dmap_min_address;
 113 void *vkernel_stack;
 114 u_int cpu_feature;      /* XXX */
 115 int tsc_present;
 116 int tsc_invariant;
 117 int tsc_mpsync;
 118 int64_t tsc_frequency;
 119 int optcpus;            /* number of cpus - see mp_start() */
 120 int lwp_cpu_lock;       /* if/how to lock virtual CPUs to real CPUs */
 121 int real_ncpus;         /* number of real CPUs */
 122 int next_cpu;           /* next real CPU to lock a virtual CPU to */
 123 int vkernel_b_arg;      /* no of logical CPU bits - only SMP */
 124 int vkernel_B_arg;      /* no of core bits - only SMP */
 125 int vmm_enabled;        /* VMM HW assisted enable */
 126 struct privatespace *CPU_prvspace;
 127
 128 extern uint64_t KPML4phys;      /* phys addr of kernel level 4 */
 129
 130 static struct trapframe proc0_tf;
 131 static void *proc0paddr;
 132
 133 static void init_sys_memory(char *imageFile);
 134 static void init_kern_memory(void);
 135 static void init_kern_memory_vmm(void);
 136 static void init_globaldata(void);
 137 static void init_vkernel(void);
 138 static void init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type);
 139 static void init_netif(char *netifExp[], int netifFileNum);
 140 static void writepid(void);
 141 static void cleanpid(void);
 142 static int unix_connect(const char *path);
 143 static void usage_err(const char *ctl, ...);
 144 static void usage_help(_Bool);
 145 static void init_locks(void);
 146
 147 static int save_ac;
 148 static char **save_av;
 149
 150 /*
 151  * Kernel startup for virtual kernels - standard main()
 152  */
 153 int main(int ac, char **av) {
 154         char *memImageFile = NULL;
 155         char *netifFile[VKNETIF_MAX];
 156         char *diskFile[VKDISK_MAX];
 157         char *cdFile[VKDISK_MAX];
 158         char *suffix;
 159         char *endp;
 160         char *tmp;
 161         char *tok;
 162         int netifFileNum = 0;
 163         int diskFileNum = 0;
 164         int cdFileNum = 0;
 165         int bootOnDisk = -1;    /* set below to vcd (0) or vkd (1) */
 166         int c;
 167         int i;
 168         int j;
 169         int n;
 170         int isq;
 171         int pos;
 172         int eflag;
 173         int dflag = 0;          /* disable vmm */
 174         int real_vkernel_enable;
 175         int supports_sse;
 176         size_t vsize;
 177         size_t kenv_size;
 178         size_t kenv_size2;
 179         pid_t pid;
 180         int status;
 181         struct sigaction sa;
 182
 183         /*
 184          * Currently a bad hack but rtld-elf needs LD_SHAREDLIB_BASE to
 185          * be set to force it to mmap() shared libraries into low memory,
 186          * so our module loader can link against the related symbols.
 187          */
 188         if (getenv("LD_SHAREDLIB_BASE") == NULL) {
 189                 setenv("LD_SHAREDLIB_BASE", "0x10000000", 1);
 190                 execv(av[0], av);
 191                 fprintf(stderr, "Must run %s with full path\n", av[0]);
 192                 exit(1);
 193         }
 194
 195         while ((pid = fork()) != 0) {
 196                 /* Ignore signals */
 197                 bzero(&sa, sizeof(sa));
 198                 sigemptyset(&sa.sa_mask);
 199                 sa.sa_handler = SIG_IGN;
 200                 sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 201                 sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL);
 202                 sigaction(SIGHUP, &sa, NULL);
 203
 204                 /*
 205                  * Wait for child to terminate, exit if
 206                  * someone stole our child.
 207                  */
 208                 while (waitpid(pid, &status, 0) != pid) {
 209                         if (errno == ECHILD)
 210                                 exit(1);
 211                 }
 212                 if (WEXITSTATUS(status) != EX_VKERNEL_REBOOT)
 213                         return 0;
 214         }
 215
 216         /*
 217          * Starting for real
 218          */
 219         save_ac = ac;
 220         save_av = av;
 221         eflag = 0;
 222         pos = 0;
 223         kenv_size = 0;
 224         /*
 225          * Process options
 226          */
 227         kernel_mem_readonly = 1;
 228         optcpus = 2;
 229         vkernel_b_arg = 0;
 230         vkernel_B_arg = 0;
 231         lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
 232
 233         real_vkernel_enable = 0;
 234         vsize = sizeof(real_vkernel_enable);
 235         sysctlbyname("vm.vkernel_enable", &real_vkernel_enable, &vsize, NULL,0);
 236
 237         if (real_vkernel_enable == 0) {
 238                 errx(1, "vm.vkernel_enable is 0, must be set "
 239                         "to 1 to execute a vkernel!");
 240         }
 241
 242         real_ncpus = 1;
 243         vsize = sizeof(real_ncpus);
 244         sysctlbyname("hw.ncpu", &real_ncpus, &vsize, NULL, 0);
 245
 246         if (ac < 2)
 247                 usage_help(false);
 248
 249         while ((c = getopt(ac, av, "c:hsvl:m:n:r:e:i:p:I:Ud")) != -1) {
 250                 switch(c) {
 251                 case 'd':
 252                         dflag = 1;
 253                         break;
 254                 case 'e':
 255                         /*
 256                          * name=value:name=value:name=value...
 257                          * name="value"...
 258                          *
 259                          * Allow values to be quoted but note that shells
 260                          * may remove the quotes, so using this feature
 261                          * to embed colons may require a backslash.
 262                          */
 263                         n = strlen(optarg);
 264                         isq = 0;
 265
 266                         if (eflag == 0) {
 267                                 kenv_size = n + 2;
 268                                 kern_envp = malloc(kenv_size);
 269                                 if (kern_envp == NULL)
 270                                         errx(1, "Couldn't allocate %zd bytes for kern_envp", kenv_size);
 271                         } else {
 272                                 kenv_size2 = kenv_size + n + 1;
 273                                 pos = kenv_size - 1;
 274                                 if ((tmp = realloc(kern_envp, kenv_size2)) == NULL)
 275                                         errx(1, "Couldn't reallocate %zd bytes for kern_envp", kenv_size2);
 276                                 kern_envp = tmp;
 277                                 kenv_size = kenv_size2;
 278                         }
 279
 280                         for (i = 0, j = pos; i < n; ++i) {
 281                                 if (optarg[i] == '"')
 282                                         isq ^= 1;
 283                                 else if (optarg[i] == '\'')
 284                                         isq ^= 2;
 285                                 else if (isq == 0 && optarg[i] == ':')
 286                                         kern_envp[j++] = 0;
 287                                 else
 288                                         kern_envp[j++] = optarg[i];
 289                         }
 290                         kern_envp[j++] = 0;
 291                         kern_envp[j++] = 0;
 292                         eflag++;
 293                         break;
 294                 case 's':
 295                         boothowto |= RB_SINGLE;
 296                         break;
 297                 case 'v':
 298                         bootverbose = 1;
 299                         break;
 300                 case 'i':
 301                         memImageFile = optarg;
 302                         break;
 303                 case 'I':
 304                         if (netifFileNum < VKNETIF_MAX)
 305                                 netifFile[netifFileNum++] = strdup(optarg);
 306                         break;
 307                 case 'r':
 308                         if (bootOnDisk < 0)
 309                                 bootOnDisk = 1;
 310                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 311                                 diskFile[diskFileNum++] = strdup(optarg);
 312                         break;
 313                 case 'c':
 314                         if (bootOnDisk < 0)
 315                                 bootOnDisk = 0;
 316                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 317                                 cdFile[cdFileNum++] = strdup(optarg);
 318                         break;
 319                 case 'm':
 320                         Maxmem_bytes = strtoull(optarg, &suffix, 0);
 321                         if (suffix) {
 322                                 switch(*suffix) {
 323                                 case 'g':
 324                                 case 'G':
 325                                         Maxmem_bytes <<= 30;
 326                                         break;
 327                                 case 'm':
 328                                 case 'M':
 329                                         Maxmem_bytes <<= 20;
 330                                         break;
 331                                 case 'k':
 332                                 case 'K':
 333                                         Maxmem_bytes <<= 10;
 334                                         break;
 335                                 default:
 336                                         Maxmem_bytes = 0;
 337                                         usage_err("Bad maxmem option");
 338                                         /* NOT REACHED */
 339                                         break;
 340                                 }
 341                         }
 342                         break;
 343                 case 'l':
 344                         next_cpu = -1;
 345                         if (strncmp("map", optarg, 3) == 0) {
 346                                 lwp_cpu_lock = LCL_PER_CPU;
 347                                 if (optarg[3] == ',') {
 348                                         next_cpu = strtol(optarg+4, &endp, 0);
 349                                         if (*endp != '\0')
 350                                                 usage_err("Bad target CPU number at '%s'", endp);
 351                                 } else {
 352                                         next_cpu = 0;
 353                                 }
 354                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
 355                                         usage_err("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
 356                         } else if (strncmp("any", optarg, 3) == 0) {
 357                                 lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
 358                         } else {
 359                                 lwp_cpu_lock = LCL_SINGLE_CPU;
 360                                 next_cpu = strtol(optarg, &endp, 0);
 361                                 if (*endp != '\0')
 362                                         usage_err("Bad target CPU number at '%s'", endp);
 363                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
 364                                         usage_err("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
 365                         }
 366                         break;
 367                 case 'n':
 368                         /*
 369                          * This value is set up by mp_start(), don't just
 370                          * set ncpus here.
 371                          */
 372                         tok = strtok(optarg, ":");
 373                         optcpus = strtol(tok, NULL, 0);
 374                         if (optcpus < 1 || optcpus > MAXCPU)
 375                                 usage_err("Bad ncpus, valid range is 1-%d", MAXCPU);
 376
 377                         /* :lbits argument */
 378                         tok = strtok(NULL, ":");
 379                         if (tok != NULL) {
 380                                 vkernel_b_arg = strtol(tok, NULL, 0);
 381
 382                                 /* :cbits argument */
 383                                 tok = strtok(NULL, ":");
 384                                 if (tok != NULL) {
 385                                         vkernel_B_arg = strtol(tok, NULL, 0);
 386                                 }
 387
 388                         }
 389                         break;
 390                 case 'p':
 391                         pid_file = optarg;
 392                         break;
 393                 case 'U':
 394                         kernel_mem_readonly = 0;
 395                         break;
 396                 case 'h':
 397                         usage_help(true);
 398                         break;
 399                 default:
 400                         usage_help(false);
 401                 }
 402         }
 403
 404         /*
 405          * Check VMM presence
 406          */
 407         vsize = sizeof(vmm_enabled);
 408         sysctlbyname("hw.vmm.enable", &vmm_enabled, &vsize, NULL, 0);
 409         vmm_enabled = (vmm_enabled && !dflag);
 410
 411         writepid();
 412         cpu_disable_intr();
 413         if (vmm_enabled) {
 414                 /* use a MAP_ANON directly */
 415                 init_kern_memory_vmm();
 416         } else {
 417                 init_sys_memory(memImageFile);
 418                 init_kern_memory();
 419         }
 420         init_globaldata();
 421         init_vkernel();
 422         setrealcpu();
 423         init_kqueue();
 424
 425         vmm_guest = 1;
 426
 427         /*
 428          * Check TSC
 429          */
 430         vsize = sizeof(tsc_present);
 431         sysctlbyname("hw.tsc_present", &tsc_present, &vsize, NULL, 0);
 432         vsize = sizeof(tsc_invariant);
 433         sysctlbyname("hw.tsc_invariant", &tsc_invariant, &vsize, NULL, 0);
 434         vsize = sizeof(tsc_mpsync);
 435         sysctlbyname("hw.tsc_mpsync", &tsc_mpsync, &vsize, NULL, 0);
 436         vsize = sizeof(tsc_frequency);
 437         sysctlbyname("hw.tsc_frequency", &tsc_frequency, &vsize, NULL, 0);
 438         if (tsc_present)
 439                 cpu_feature |= CPUID_TSC;
 440
 441         /*
 442          * Check SSE
 443          */
 444         vsize = sizeof(supports_sse);
 445         supports_sse = 0;
 446         sysctlbyname("hw.instruction_sse", &supports_sse, &vsize, NULL, 0);
 447         init_fpu(supports_sse);
 448         if (supports_sse)
 449                 cpu_feature |= CPUID_SSE | CPUID_FXSR;
 450
 451         /*
 452          * We boot from the first installed disk.
 453          */
 454         if (bootOnDisk == 1) {
 455                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 456                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 457         } else {
 458                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 459                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 460         }
 461
 462         init_netif(netifFile, netifFileNum);
 463         init_exceptions();
 464         mi_startup();
 465         /* NOT REACHED */
 466         exit(EX_SOFTWARE);
 467 }
 468
 469 /*
 470  * Initialize system memory.  This is the virtual kernel's 'RAM'.
 471  */
 472 static
 473 void
 474 init_sys_memory(char *imageFile)
 475 {
 476         struct stat st;
 477         int i;
 478         int fd;
 479
 480         /*
 481          * Figure out the system memory image size.  If an image file was
 482          * specified and -m was not specified, use the image file's size.
 483          */
 484         if (imageFile && stat(imageFile, &st) == 0 && Maxmem_bytes == 0)
 485                 Maxmem_bytes = (vm_paddr_t)st.st_size;
 486         if ((imageFile == NULL || stat(imageFile, &st) < 0) &&
 487             Maxmem_bytes == 0) {
 488                 errx(1, "Cannot create new memory file %s unless "
 489                        "system memory size is specified with -m",
 490                        imageFile);
 491                 /* NOT REACHED */
 492         }
 493
 494         /*
 495          * Maxmem must be known at this time
 496          */
 497         if (Maxmem_bytes < 64 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 498                 errx(1, "Bad maxmem specification: 64MB minimum, "
 499                        "multiples of %dMB only",
 500                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 501                 /* NOT REACHED */
 502         }
 503
 504         /*
 505          * Generate an image file name if necessary, then open/create the
 506          * file exclusively locked.  Do not allow multiple virtual kernels
 507          * to use the same image file.
 508          *
 509          * Don't iterate through a million files if we do not have write
 510          * access to the directory, stop if our open() failed on a
 511          * non-existant file.  Otherwise opens can fail for any number
 512          */
 513         if (imageFile == NULL) {
 514                 for (i = 0; i < 1000000; ++i) {
 515                         asprintf(&imageFile, "/var/vkernel/memimg.%06d", i);
 516                         fd = open(imageFile,
 517                                   O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 518                         if (fd < 0 && stat(imageFile, &st) == 0) {
 519                                 free(imageFile);
 520                                 continue;
 521                         }
 522                         break;
 523                 }
 524         } else {
 525                 fd = open(imageFile, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 526         }
 527         fprintf(stderr, "Using memory file: %s\n", imageFile);
 528         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 529                 err(1, "Unable to open/create %s", imageFile);
 530                 /* NOT REACHED */
 531         }
 532
 533         /*
 534          * Truncate or extend the file as necessary.  Clean out the contents
 535          * of the file, we want it to be full of holes so we don't waste
 536          * time reading in data from an old file that we no longer care
 537          * about.
 538          */
 539         ftruncate(fd, 0);
 540         ftruncate(fd, Maxmem_bytes);
 541
 542         MemImageFd = fd;
 543         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 544         physmem = Maxmem;
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Initialize kernel memory.  This reserves kernel virtual memory by using
 549  * MAP_VPAGETABLE
 550  */
 551
 552 static
 553 void
 554 init_kern_memory(void)
 555 {
 556         void *base;
 557         int i;
 558         void *firstfree;
 559
 560         /*
 561          * Memory map our kernel virtual memory space.  Note that the
 562          * kernel image itself is not made part of this memory for the
 563          * moment.
 564          *
 565          * The memory map must be segment-aligned so we can properly
 566          * offset KernelPTD.
 567          *
 568          * If the system kernel has a different MAXDSIZ, it might not
 569          * be possible to map kernel memory in its prefered location.
 570          * Try a number of different locations.
 571          */
 572
 573         base = mmap((void*)KERNEL_KVA_START, KERNEL_KVA_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 574                     MAP_FILE|MAP_SHARED|MAP_VPAGETABLE|MAP_FIXED|MAP_TRYFIXED,
 575                     MemImageFd, (off_t)KERNEL_KVA_START);
 576
 577         if (base == MAP_FAILED) {
 578                 err(1, "Unable to mmap() kernel virtual memory!");
 579                 /* NOT REACHED */
 580         }
 581         madvise(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_NOSYNC);
 582         KvaStart = (vm_offset_t)base;
 583         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 584         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 585
 586         /* cannot use kprintf yet */
 587         printf("KVM mapped at %p-%p\n", (void *)KvaStart, (void *)KvaEnd);
 588
 589         /* MAP_FILE? */
 590         dmap_min_address = mmap(0, DMAP_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 591                                 MAP_NOCORE|MAP_NOSYNC|MAP_SHARED,
 592                                 MemImageFd, 0);
 593         if (dmap_min_address == MAP_FAILED) {
 594                 err(1, "Unable to mmap() kernel DMAP region!");
 595                 /* NOT REACHED */
 596         }
 597
 598         /*
 599          * Bootstrap the kernel_pmap
 600          */
 601         firstfree = NULL;
 602         pmap_bootstrap((vm_paddr_t *)&firstfree, (int64_t)base);
 603
 604         mcontrol(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_SETMAP,
 605                  0 | VPTE_RW | VPTE_V);
 606
 607         /*
 608          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 609          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 610          */
 611         phys_avail[0] = (vm_paddr_t)firstfree;
 612         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 613         phys_avail[1] = Maxmem_bytes;
 614
 615 #if JGV
 616         /*
 617          * (virtual_start, virtual_end) represent unallocated kernel virtual
 618          * memory.  MI code will create kernel_map using these parameters.
 619          */
 620         virtual_start = KvaStart + (long)firstfree;
 621         virtual_start = (virtual_start + PAGE_MASK) & ~(vm_offset_t)PAGE_MASK;
 622         virtual_end = KvaStart + KERNEL_KVA_SIZE;
 623 #endif
 624
 625         /*
 626          * pmap_growkernel() will set the correct value.
 627          */
 628         kernel_vm_end = 0;
 629
 630         /*
 631          * Allocate space for process 0's UAREA.
 632          */
 633         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 634         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 635                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 636                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 637                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 638         }
 639
 640         /*
 641          * crashdumpmap
 642          */
 643         crashdumpmap = virtual_start;
 644         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 645
 646         /*
 647          * msgbufp maps the system message buffer
 648          */
 649         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 650         msgbufp = (void *)virtual_start;
 651         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 652                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 653                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 654                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 655         }
 656         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 657
 658         /*
 659          * used by kern_memio for /dev/mem access
 660          */
 661         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 662         virtual_start += PAGE_SIZE;
 663 }
 664
 665 static
 666 void
 667 init_kern_memory_vmm(void)
 668 {
 669         int i;
 670         void *firstfree;
 671         struct vmm_guest_options options;
 672         void *dmap_address;
 673
 674         KvaStart = (vm_offset_t)KERNEL_KVA_START;
 675         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 676         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 677
 678         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 679         physmem = Maxmem;
 680
 681         if (Maxmem_bytes < 64 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 682                 errx(1, "Bad maxmem specification: 64MB minimum, "
 683                        "multiples of %dMB only",
 684                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 685                 /* NOT REACHED */
 686         }
 687
 688         /* Call the vmspace_create to allocate the internal
 689          * vkernel structures. Won't do anything else (no new
 690          * vmspace)
 691          */
 692         if (vmspace_create(NULL, 0, NULL) < 0)
 693                 panic("vmspace_create() failed");
 694
 695
 696         /*
 697          * MAP_ANON the region of the VKERNEL phyisical memory
 698          * (known as GPA - Guest Physical Address
 699          */
 700         dmap_address = mmap(NULL, Maxmem_bytes, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 701             MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);
 702         if (dmap_address == MAP_FAILED) {
 703                 err(1, "Unable to mmap() RAM region!");
 704                 /* NOT REACHED */
 705         }
 706
 707         /* Alloc a new stack in the lowmem */
 708         vkernel_stack = mmap(NULL, KERNEL_STACK_SIZE,
 709             PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 710             MAP_ANON, -1, 0);
 711         if (vkernel_stack == MAP_FAILED) {
 712                 err(1, "Unable to allocate stack\n");
 713         }
 714
 715         /*
 716          * Bootstrap the kernel_pmap
 717          */
 718         firstfree = dmap_address;
 719         dmap_min_address = NULL; /* VIRT == PHYS in the first 512G */
 720         pmap_bootstrap((vm_paddr_t *)&firstfree, (uint64_t)KvaStart);
 721
 722         /*
 723          * Enter VMM mode
 724          */
 725         options.guest_cr3 = (register_t) KPML4phys;
 726         options.new_stack = (uint64_t) vkernel_stack + KERNEL_STACK_SIZE;
 727         options.master = 1;
 728         if (vmm_guest_ctl(VMM_GUEST_RUN, &options)) {
 729                 err(1, "Unable to enter VMM mode.");
 730         }
 731
 732         /*
 733          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 734          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 735          */
 736         phys_avail[0] = (vm_paddr_t)firstfree;
 737         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 738         phys_avail[1] = (vm_paddr_t)dmap_address + Maxmem_bytes;
 739
 740         /*
 741          * pmap_growkernel() will set the correct value.
 742          */
 743         kernel_vm_end = 0;
 744
 745         /*
 746          * Allocate space for process 0's UAREA.
 747          */
 748         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 749         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 750                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 751                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 752                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 753         }
 754
 755         /*
 756          * crashdumpmap
 757          */
 758         crashdumpmap = virtual_start;
 759         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 760
 761         /*
 762          * msgbufp maps the system message buffer
 763          */
 764         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 765         msgbufp = (void *)virtual_start;
 766         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 767
 768                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 769                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 770                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 771         }
 772
 773         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 774
 775         /*
 776          * used by kern_memio for /dev/mem access
 777          */
 778         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 779         virtual_start += PAGE_SIZE;
 780
 781         printf("vmm: Hardware pagetable enabled for guest\n");
 782 }
 783
 784
 785 /*
 786  * Map the per-cpu globaldata for cpu #0.  Allocate the space using
 787  * virtual_start and phys_avail[0]
 788  */
 789 static
 790 void
 791 init_globaldata(void)
 792 {
 793         int i;
 794         vm_paddr_t pa;
 795         vm_offset_t va;
 796
 797         /*
 798          * Reserve enough KVA to cover possible cpus.  This is a considerable
 799          * amount of KVA since the privatespace structure includes two
 800          * whole page table mappings.
 801          */
 802         virtual_start = (virtual_start + SEG_MASK) & ~(vm_offset_t)SEG_MASK;
 803         CPU_prvspace = (void *)virtual_start;
 804         virtual_start += sizeof(struct privatespace) * SMP_MAXCPU;
 805
 806         /*
 807          * Allocate enough physical memory to cover the mdglobaldata
 808          * portion of the space and the idle stack and map the pages
 809          * into KVA.  For cpu #0 only.
 810          */
 811         for (i = 0; i < sizeof(struct mdglobaldata); i += PAGE_SIZE) {
 812                 pa = phys_avail[0];
 813                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].mdglobaldata + i;
 814                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 815                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 816         }
 817         for (i = 0; i < sizeof(CPU_prvspace[0].idlestack); i += PAGE_SIZE) {
 818                 pa = phys_avail[0];
 819                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].idlestack + i;
 820                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 821                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 822         }
 823
 824         /*
 825          * Setup the %gs for cpu #0.  The mycpu macro works after this
 826          * point.  Note that %fs is used by pthreads.
 827          */
 828         tls_set_gs(&CPU_prvspace[0], sizeof(struct privatespace));
 829 }
 830
 831
 832 /*
 833  * Initialize pool tokens and other necessary locks
 834  */
 835 static void
 836 init_locks(void)
 837 {
 838
 839         /*
 840          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
 841          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
 842          */
 843         cpu_get_initial_mplock();
 844
 845         /* our token pool needs to work early */
 846         lwkt_token_pool_init();
 847
 848 }
 849
 850
 851 /*
 852  * Initialize very low level systems including thread0, proc0, etc.
 853  */
 854 static
 855 void
 856 init_vkernel(void)
 857 {
 858         struct mdglobaldata *gd;
 859
 860         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
 861         bzero(gd, sizeof(*gd));
 862
 863         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
 864         thread0.td_gd = &gd->mi;
 865         ncpus = 1;
 866         ncpus2 = 1;     /* rounded down power of 2 */
 867         ncpus_fit = 1;  /* rounded up power of 2 */
 868         /* ncpus2_mask and ncpus_fit_mask are 0 */
 869         init_param1();
 870         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
 871         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
 872         cpu_gdinit(gd, 0);
 873         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
 874         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 875
 876         init_locks();
 877         cninit();
 878         rand_initialize();
 879 #if 0   /* #ifdef DDB */
 880         kdb_init();
 881         if (boothowto & RB_KDB)
 882                 Debugger("Boot flags requested debugger");
 883 #endif
 884         identcpu();
 885 #if 0
 886         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
 887 #endif
 888         init_param2((phys_avail[1] - phys_avail[0]) / PAGE_SIZE);
 889
 890 #if 0
 891         /*
 892          * Map the message buffer
 893          */
 894         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
 895                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
 896         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 897 #endif
 898 #if 0
 899         thread0.td_pcb_cr3 ... MMU
 900         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 901 #endif
 902 }
 903
 904 /*
 905  * Filesystem image paths for the virtual kernel are optional.
 906  * If specified they each should point to a disk image,
 907  * the first of which will become the root disk.
 908  *
 909  * The virtual kernel caches data from our 'disk' just like a normal kernel,
 910  * so we do not really want the real kernel to cache the data too.  Use
 911  * O_DIRECT to remove the duplication.
 912  */
 913 static
 914 void
 915 init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type)
 916 {
 917         char *serno;
 918         int i;
 919
 920         if (diskFileNum == 0)
 921                 return;
 922
 923         for(i=0; i < diskFileNum; i++){
 924                 char *fname;
 925                 fname = diskExp[i];
 926
 927                 if (fname == NULL) {
 928                         warnx("Invalid argument to '-r'");
 929                         continue;
 930                 }
 931                 /*
 932                  * Check for a serial number for the virtual disk
 933                  * passed from the command line.
 934                  */
 935                 serno = fname;
 936                 strsep(&serno, ":");
 937
 938                 if (DiskNum < VKDISK_MAX) {
 939                         struct stat st;
 940                         struct vkdisk_info* info = NULL;
 941                         int fd;
 942                         size_t l = 0;
 943
 944                         if (type == VKD_DISK)
 945                             fd = open(fname, O_RDWR|O_DIRECT, 0644);
 946                         else
 947                             fd = open(fname, O_RDONLY|O_DIRECT, 0644);
 948                         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 949                                 err(1, "Unable to open/create %s", fname);
 950                                 /* NOT REACHED */
 951                         }
 952                         if (S_ISREG(st.st_mode)) {
 953                                 if (flock(fd, LOCK_EX|LOCK_NB) < 0) {
 954                                         errx(1, "Disk image %s is already "
 955                                                 "in use\n", fname);
 956                                         /* NOT REACHED */
 957                                 }
 958                         }
 959
 960                         info = &DiskInfo[DiskNum];
 961                         l = strlen(fname);
 962
 963                         info->unit = i;
 964                         info->fd = fd;
 965                         info->type = type;
 966                         memcpy(info->fname, fname, l);
 967                         info->serno = NULL;
 968                         if (serno) {
 969                                 if ((info->serno = malloc(SERNOLEN)) != NULL)
 970                                         strlcpy(info->serno, serno, SERNOLEN);
 971                                 else
 972                                         warnx("Couldn't allocate memory for the operation");
 973                         }
 974
 975                         if (DiskNum == 0) {
 976                                 if (type == VKD_CD) {
 977                                     rootdevnames[0] = "cd9660:vcd0a";
 978                                 } else if (type == VKD_DISK) {
 979                                     rootdevnames[0] = "ufs:vkd0s0a";
 980                                     rootdevnames[1] = "ufs:vkd0s1a";
 981                                 }
 982                         }
 983
 984                         DiskNum++;
 985                 } else {
 986                         warnx("vkd%d (%s) > VKDISK_MAX", DiskNum, fname);
 987                         continue;
 988                 }
 989         }
 990 }
 991
 992 static
 993 int
 994 netif_set_tapflags(int tap_unit, int f, int s)
 995 {
 996         struct ifreq ifr;
 997         int flags;
 998
 999         bzero(&ifr, sizeof(ifr));
1000
1001         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
1002         if (ioctl(s, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1003                 warn("tap%d: ioctl(SIOCGIFFLAGS) failed", tap_unit);
1004                 return -1;
1005         }
1006
1007         /*
1008          * Adjust if_flags
1009          *
1010          * If the flags are already set/cleared, then we return
1011          * immediately to avoid extra syscalls
1012          */
1013         flags = (ifr.ifr_flags & 0xffff) | (ifr.ifr_flagshigh << 16);
1014         if (f < 0) {
1015                 /* Turn off flags */
1016                 f = -f;
1017                 if ((flags & f) == 0)
1018                         return 0;
1019                 flags &= ~f;
1020         } else {
1021                 /* Turn on flags */
1022                 if (flags & f)
1023                         return 0;
1024                 flags |= f;
1025         }
1026
1027         /*
1028          * Fix up ifreq.ifr_name, since it may be trashed
1029          * in previous ioctl(SIOCGIFFLAGS)
1030          */
1031         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
1032
1033         ifr.ifr_flags = flags & 0xffff;
1034         ifr.ifr_flagshigh = flags >> 16;
1035         if (ioctl(s, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1036                 warn("tap%d: ioctl(SIOCSIFFLAGS) failed", tap_unit);
1037                 return -1;
1038         }
1039         return 0;
1040 }
1041
1042 static
1043 int
1044 netif_set_tapaddr(int tap_unit, in_addr_t addr, in_addr_t mask, int s)
1045 {
1046         struct ifaliasreq ifra;
1047         struct sockaddr_in *in;
1048
1049         bzero(&ifra, sizeof(ifra));
1050         snprintf(ifra.ifra_name, sizeof(ifra.ifra_name), "tap%d", tap_unit);
1051
1052         /* Setup address */
1053         in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_addr;
1054         in->sin_family = AF_INET;
1055         in->sin_len = sizeof(*in);
1056         in->sin_addr.s_addr = addr;
1057
1058         if (mask != 0) {
1059                 /* Setup netmask */
1060                 in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_mask;
1061                 in->sin_len = sizeof(*in);
1062                 in->sin_addr.s_addr = mask;
1063         }
1064
1065         if (ioctl(s, SIOCAIFADDR, &ifra) < 0) {
1066                 warn("tap%d: ioctl(SIOCAIFADDR) failed", tap_unit);
1067                 return -1;
1068         }
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 static
1073 int
1074 netif_add_tap2brg(int tap_unit, const char *ifbridge, int s)
1075 {
1076         struct ifbreq ifbr;
1077         struct ifdrv ifd;
1078
1079         bzero(&ifbr, sizeof(ifbr));
1080         snprintf(ifbr.ifbr_ifsname, sizeof(ifbr.ifbr_ifsname),
1081                  "tap%d", tap_unit);
1082
1083         bzero(&ifd, sizeof(ifd));
1084         strlcpy(ifd.ifd_name, ifbridge, sizeof(ifd.ifd_name));
1085         ifd.ifd_cmd = BRDGADD;
1086         ifd.ifd_len = sizeof(ifbr);
1087         ifd.ifd_data = &ifbr;
1088
1089         if (ioctl(s, SIOCSDRVSPEC, &ifd) < 0) {
1090                 /*
1091                  * 'errno == EEXIST' means that the tap(4) is already
1092                  * a member of the bridge(4)
1093                  */
1094                 if (errno != EEXIST) {
1095                         warn("ioctl(%s, SIOCSDRVSPEC) failed", ifbridge);
1096                         return -1;
1097                 }
1098         }
1099         return 0;
1100 }
1101
1102 #define TAPDEV_OFLAGS   (O_RDWR | O_NONBLOCK)
1103
1104 /*
1105  * Locate the first unused tap(4) device file if auto mode is requested,
1106  * or open the user supplied device file, and bring up the corresponding
1107  * tap(4) interface.
1108  *
1109  * NOTE: Only tap(4) device file is supported currently
1110  */
1111 static
1112 int
1113 netif_open_tap(const char *netif, int *tap_unit, int s)
1114 {
1115         char tap_dev[MAXPATHLEN];
1116         int tap_fd, failed;
1117         struct stat st;
1118         char *dname;
1119
1120         *tap_unit = -1;
1121
1122         if (strcmp(netif, "auto") == 0) {
1123                 /*
1124                  * Find first unused tap(4) device file
1125                  */
1126                 tap_fd = open("/dev/tap", TAPDEV_OFLAGS);
1127                 if (tap_fd < 0) {
1128                         warnc(errno, "Unable to find a free tap(4)");
1129                         return -1;
1130                 }
1131         } else {
1132                 /*
1133                  * User supplied tap(4) device file or unix socket.
1134                  */
1135                 if (netif[0] == '/')    /* Absolute path */
1136                         strlcpy(tap_dev, netif, sizeof(tap_dev));
1137                 else
1138                         snprintf(tap_dev, sizeof(tap_dev), "/dev/%s", netif);
1139
1140                 tap_fd = open(tap_dev, TAPDEV_OFLAGS);
1141
1142                 /*
1143                  * If we cannot open normally try to connect to it.
1144                  */
1145                 if (tap_fd < 0)
1146                         tap_fd = unix_connect(tap_dev);
1147
1148                 if (tap_fd < 0) {
1149                         warn("Unable to open %s", tap_dev);
1150                         return -1;
1151                 }
1152         }
1153
1154         /*
1155          * Check whether the device file is a tap(4)
1156          */
1157         if (fstat(tap_fd, &st) < 0) {
1158                 failed = 1;
1159         } else if (S_ISCHR(st.st_mode)) {
1160                 dname = fdevname(tap_fd);
1161                 if (dname)
1162                         dname = strstr(dname, "tap");
1163                 if (dname) {
1164                         /*
1165                          * Bring up the corresponding tap(4) interface
1166                          */
1167                         *tap_unit = strtol(dname + 3, NULL, 10);
1168                         printf("TAP UNIT %d\n", *tap_unit);
1169                         if (netif_set_tapflags(*tap_unit, IFF_UP, s) == 0)
1170                                 failed = 0;
1171                         else
1172                                 failed = 1;
1173                 } else {
1174                         failed = 1;
1175                 }
1176         } else if (S_ISSOCK(st.st_mode)) {
1177                 /*
1178                  * Special socket connection (typically to vknet).  We
1179                  * do not have to do anything.
1180                  */
1181                 failed = 0;
1182         } else {
1183                 failed = 1;
1184         }
1185
1186         if (failed) {
1187                 warnx("%s is not a tap(4) device or socket", tap_dev);
1188                 close(tap_fd);
1189                 tap_fd = -1;
1190                 *tap_unit = -1;
1191         }
1192         return tap_fd;
1193 }
1194
1195 static int
1196 unix_connect(const char *path)
1197 {
1198         struct sockaddr_un sunx;
1199         int len;
1200         int net_fd;
1201         int sndbuf = 262144;
1202         struct stat st;
1203
1204         snprintf(sunx.sun_path, sizeof(sunx.sun_path), "%s", path);
1205         len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path[strlen(sunx.sun_path)]);
1206         ++len;  /* include nul */
1207         sunx.sun_family = AF_UNIX;
1208         sunx.sun_len = len;
1209
1210         net_fd = socket(AF_UNIX, SOCK_SEQPACKET, 0);
1211         if (net_fd < 0)
1212                 return(-1);
1213         if (connect(net_fd, (void *)&sunx, len) < 0) {
1214                 close(net_fd);
1215                 return(-1);
1216         }
1217         setsockopt(net_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sndbuf, sizeof(sndbuf));
1218         if (fstat(net_fd, &st) == 0)
1219                 printf("Network socket buffer: %d bytes\n", st.st_blksize);
1220         fcntl(net_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
1221         return(net_fd);
1222 }
1223
1224 #undef TAPDEV_MAJOR
1225 #undef TAPDEV_MINOR
1226 #undef TAPDEV_OFLAGS
1227
1228 /*
1229  * Following syntax is supported,
1230  * 1) x.x.x.x             tap(4)'s address is x.x.x.x
1231  *
1232  * 2) x.x.x.x/z           tap(4)'s address is x.x.x.x
1233  *                        tap(4)'s netmask len is z
1234  *
1235  * 3) x.x.x.x:y.y.y.y     tap(4)'s address is x.x.x.x
1236  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1237  *
1238  * 4) x.x.x.x:y.y.y.y/z   tap(4)'s address is x.x.x.x
1239  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1240  *                        tap(4) and pseudo netif's netmask len are z
1241  *
1242  * 5) bridgeX             tap(4) will be added to bridgeX
1243  *
1244  * 6) bridgeX:y.y.y.y     tap(4) will be added to bridgeX
1245  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1246  *
1247  * 7) bridgeX:y.y.y.y/z   tap(4) will be added to bridgeX
1248  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1249  *                        pseudo netif's netmask len is z
1250  */
1251 static
1252 int
1253 netif_init_tap(int tap_unit, in_addr_t *addr, in_addr_t *mask, int s)
1254 {
1255         in_addr_t tap_addr, netmask, netif_addr;
1256         int next_netif_addr;
1257         char *tok, *masklen_str, *ifbridge;
1258
1259         *addr = 0;
1260         *mask = 0;
1261
1262         tok = strtok(NULL, ":/");
1263         if (tok == NULL) {
1264                 /*
1265                  * Nothing special, simply use tap(4) as backend
1266                  */
1267                 return 0;
1268         }
1269
1270         if (inet_pton(AF_INET, tok, &tap_addr) > 0) {
1271                 /*
1272                  * tap(4)'s address is supplied
1273                  */
1274                 ifbridge = NULL;
1275
1276                 /*
1277                  * If there is next token, then it may be pseudo
1278                  * netif's address or netmask len for tap(4)
1279                  */
1280                 next_netif_addr = 0;
1281         } else {
1282                 /*
1283                  * Not tap(4)'s address, assume it as a bridge(4)
1284                  * iface name
1285                  */
1286                 tap_addr = 0;
1287                 ifbridge = tok;
1288
1289                 /*
1290                  * If there is next token, then it must be pseudo
1291                  * netif's address
1292                  */
1293                 next_netif_addr = 1;
1294         }
1295
1296         netmask = netif_addr = 0;
1297
1298         tok = strtok(NULL, ":/");
1299         if (tok == NULL)
1300                 goto back;
1301
1302         if (inet_pton(AF_INET, tok, &netif_addr) <= 0) {
1303                 if (next_netif_addr) {
1304                         warnx("Invalid pseudo netif address: %s", tok);
1305                         return -1;
1306                 }
1307                 netif_addr = 0;
1308
1309                 /*
1310                  * Current token is not address, then it must be netmask len
1311                  */
1312                 masklen_str = tok;
1313         } else {
1314                 /*
1315                  * Current token is pseudo netif address, if there is next token
1316                  * it must be netmask len
1317                  */
1318                 masklen_str = strtok(NULL, "/");
1319         }
1320
1321         /* Calculate netmask */
1322         if (masklen_str != NULL) {
1323                 u_long masklen;
1324
1325                 masklen = strtoul(masklen_str, NULL, 10);
1326                 if (masklen < 32 && masklen > 0) {
1327                         netmask = htonl(~((1LL << (32 - masklen)) - 1)
1328                                         & 0xffffffff);
1329                 } else {
1330                         warnx("Invalid netmask len: %lu", masklen);
1331                         return -1;
1332                 }
1333         }
1334
1335         /* Make sure there is no more token left */
1336         if (strtok(NULL, ":/") != NULL) {
1337                 warnx("Invalid argument to '-I'");
1338                 return -1;
1339         }
1340
1341 back:
1342         if (tap_unit < 0) {
1343                 /* Do nothing */
1344         } else if (ifbridge == NULL) {
1345                 /* Set tap(4) address/netmask */
1346                 if (netif_set_tapaddr(tap_unit, tap_addr, netmask, s) < 0)
1347                         return -1;
1348         } else {
1349                 /* Tie tap(4) to bridge(4) */
1350                 if (netif_add_tap2brg(tap_unit, ifbridge, s) < 0)
1351                         return -1;
1352         }
1353
1354         *addr = netif_addr;
1355         *mask = netmask;
1356         return 0;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * NetifInfo[] will be filled for pseudo netif initialization.
1361  * NetifNum will be bumped to reflect the number of valid entries
1362  * in NetifInfo[].
1363  */
1364 static
1365 void
1366 init_netif(char *netifExp[], int netifExpNum)
1367 {
1368         int i, s;
1369         char *tmp;
1370
1371         if (netifExpNum == 0)
1372                 return;
1373
1374         s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);     /* for ioctl(SIOC) */
1375         if (s < 0)
1376                 return;
1377
1378         for (i = 0; i < netifExpNum; ++i) {
1379                 struct vknetif_info *info;
1380                 in_addr_t netif_addr, netif_mask;
1381                 int tap_fd, tap_unit;
1382                 char *netif;
1383
1384                 /* Extract MAC address if there is one */
1385                 tmp = netifExp[i];
1386                 strsep(&tmp, "=");
1387
1388                 netif = strtok(netifExp[i], ":");
1389                 if (netif == NULL) {
1390                         warnx("Invalid argument to '-I'");
1391                         continue;
1392                 }
1393
1394                 /*
1395                  * Open tap(4) device file and bring up the
1396                  * corresponding interface
1397                  */
1398                 tap_fd = netif_open_tap(netif, &tap_unit, s);
1399                 if (tap_fd < 0)
1400                         continue;
1401
1402                 /*
1403                  * Initialize tap(4) and get address/netmask
1404                  * for pseudo netif
1405                  *
1406                  * NB: Rest part of netifExp[i] is passed
1407                  *     to netif_init_tap() implicitly.
1408                  */
1409                 if (netif_init_tap(tap_unit, &netif_addr, &netif_mask, s) < 0) {
1410                         /*
1411                          * NB: Closing tap(4) device file will bring
1412                          *     down the corresponding interface
1413                          */
1414                         close(tap_fd);
1415                         continue;
1416                 }
1417
1418                 info = &NetifInfo[NetifNum];
1419                 bzero(info, sizeof(*info));
1420                 info->tap_fd = tap_fd;
1421                 info->tap_unit = tap_unit;
1422                 info->netif_addr = netif_addr;
1423                 info->netif_mask = netif_mask;
1424                 /*
1425                  * If tmp isn't NULL it means a MAC could have been
1426                  * specified so attempt to convert it.
1427                  * Setting enaddr to NULL will tell vke_attach() we
1428                  * need a pseudo-random MAC address.
1429                  */
1430                 if (tmp != NULL) {
1431                         if ((info->enaddr = malloc(ETHER_ADDR_LEN)) == NULL)
1432                                 warnx("Couldn't allocate memory for the operation");
1433                         else {
1434                                 if ((kether_aton(tmp, info->enaddr)) == NULL) {
1435                                         free(info->enaddr);
1436                                         info->enaddr = NULL;
1437                                 }
1438                         }
1439                 }
1440
1441                 NetifNum++;
1442                 if (NetifNum >= VKNETIF_MAX)    /* XXX will this happen? */
1443                         break;
1444         }
1445         close(s);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Create the pid file and leave it open and locked while the vkernel is
1450  * running.  This allows a script to use /usr/bin/lockf to probe whether
1451  * a vkernel is still running (so as not to accidently kill an unrelated
1452  * process from a stale pid file).
1453  */
1454 static
1455 void
1456 writepid(void)
1457 {
1458         char buf[32];
1459         int fd;
1460
1461         if (pid_file != NULL) {
1462                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%ld\n", (long)getpid());
1463                 fd = open(pid_file, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0666);
1464                 if (fd < 0) {
1465                         if (errno == EWOULDBLOCK) {
1466                                 perror("Failed to lock pidfile, "
1467                                        "vkernel already running");
1468                         } else {
1469                                 perror("Failed to create pidfile");
1470                         }
1471                         exit(EX_SOFTWARE);
1472                 }
1473                 ftruncate(fd, 0);
1474                 write(fd, buf, strlen(buf));
1475                 /* leave the file open to maintain the lock */
1476         }
1477 }
1478
1479 static
1480 void
1481 cleanpid( void )
1482 {
1483         if (pid_file != NULL) {
1484                 if (unlink(pid_file) < 0)
1485                         perror("Warning: couldn't remove pidfile");
1486         }
1487 }
1488
1489 static
1490 void
1491 usage_err(const char *ctl, ...)
1492 {
1493         va_list va;
1494
1495         va_start(va, ctl);
1496         vfprintf(stderr, ctl, va);
1497         va_end(va);
1498         fprintf(stderr, "\n");
1499         exit(EX_USAGE);
1500 }
1501
1502 static
1503 void
1504 usage_help(_Bool help)
1505 {
1506         fprintf(stderr, "Usage: %s [-hsUvd] [-c file] [-e name=value:name=value:...]\n"
1507             "\t[-i file] [-I interface[:address1[:address2][/netmask]]] [-l cpulock]\n"
1508             "\t[-m size] [-n numcpus[:lbits[:cbits]]]\n"
1509             "\t[-p file] [-r file]\n", save_av[0]);
1510
1511         if (help)
1512                 fprintf(stderr, "\nArguments:\n"
1513                     "\t-c\tSpecify a readonly CD-ROM image file to be used by the kernel.\n"
1514                     "\t-e\tSpecify an environment to be used by the kernel.\n"
1515                     "\t-h\tThis list of options.\n"
1516                     "\t-i\tSpecify a memory image file to be used by the virtual kernel.\n"
1517                     "\t-I\tCreate a virtual network device.\n"
1518                     "\t-l\tSpecify which, if any, real CPUs to lock virtual CPUs to.\n"
1519                     "\t-m\tSpecify the amount of memory to be used by the kernel in bytes.\n"
1520                     "\t-n\tSpecify the number of CPUs and the topology you wish to emulate:\n"
1521                     "\t  \t- numcpus - number of cpus\n"
1522                     "\t  \t- :lbits - specify the number of bits within APICID(=CPUID) needed for representing\n"
1523                     "\t  \t  the logical ID. Controls the number of threads/core (0bits - 1 thread, 1bit - 2 threads).\n"
1524                     "\t  \t- :cbits - specify the number of bits within APICID(=CPUID) needed for representing\n"
1525                     "\t  \t  the core ID. Controls the number of core/package (0bits - 1 core, 1bit - 2 cores).\n"
1526                     "\t-p\tSpecify a file in which to store the process ID.\n"
1527                     "\t-r\tSpecify a R/W disk image file to be used by the kernel.\n"
1528                     "\t-s\tBoot into single-user mode.\n"
1529                     "\t-U\tEnable writing to kernel memory and module loading.\n"
1530                     "\t-v\tTurn on verbose booting.\n");
1531
1532         exit(EX_USAGE);
1533 }
1534
1535 void
1536 cpu_reset(void)
1537 {
1538         kprintf("cpu reset, rebooting vkernel\n");
1539         closefrom(3);
1540         cleanpid();
1541         exit(EX_VKERNEL_REBOOT);
1542
1543 }
1544
1545 void
1546 cpu_halt(void)
1547 {
1548         kprintf("cpu halt, exiting vkernel\n");
1549         cleanpid();
1550         exit(EX_OK);
1551 }
1552
1553 void
1554 setrealcpu(void)
1555 {
1556         switch(lwp_cpu_lock) {
1557         case LCL_PER_CPU:
1558                 if (bootverbose)
1559                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1560                                 mycpuid, next_cpu);
1561                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1562                 next_cpu++;
1563                 if (next_cpu >= real_ncpus)
1564                         next_cpu = 0;
1565                 break;
1566         case LCL_SINGLE_CPU:
1567                 if (bootverbose)
1568                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1569                                 mycpuid, next_cpu);
1570                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1571                 break;
1572         default:
1573                 /* do not map virtual cpus to real cpus */
1574                 break;
1575         }
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Allocate and free memory for module loading.  The loaded module
1580  * has to be placed somewhere near the current kernel binary load
1581  * point or the relocations will not work.
1582  *
1583  * I'm not sure why this isn't working.
1584  */
1585 int
1586 vkernel_module_memory_alloc(vm_offset_t *basep, size_t bytes)
1587 {
1588 #if 1
1589         size_t xtra;
1590         xtra = (PAGE_SIZE - (vm_offset_t)sbrk(0)) & PAGE_MASK;
1591         *basep = (vm_offset_t)sbrk(xtra + bytes) + xtra;
1592         bzero((void *)*basep, bytes);
1593 #else
1594         *basep = (vm_offset_t)mmap((void *)0x000000000, bytes,
1595                                    PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
1596                                    MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);
1597         if ((void *)*basep == MAP_FAILED)
1598                 return ENOMEM;
1599 #endif
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 void
1604 vkernel_module_memory_free(vm_offset_t base, size_t bytes)
1605 {
1606 #if 0
1607 #if 0
1608         munmap((void *)base, bytes);
1609 #endif
1610 #endif
1611 }