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;      /* -b argument - no of logical CPU bits - only SMP */
 124 int vkernel_B_arg;      /* -B argument - 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 real_vkernel_enable;
 174         int supports_sse;
 175         size_t vsize;
 176         size_t kenv_size;
 177         size_t kenv_size2;
 178         pid_t pid;
 179         int status;
 180         struct sigaction sa;
 181
 182         /*
 183          * Currently a bad hack but rtld-elf needs LD_SHAREDLIB_BASE to
 184          * be set to force it to mmap() shared libraries into low memory,
 185          * so our module loader can link against the related symbols.
 186          */
 187         if (getenv("LD_SHAREDLIB_BASE") == NULL) {
 188                 setenv("LD_SHAREDLIB_BASE", "0x10000000", 1);
 189                 execv(av[0], av);
 190                 fprintf(stderr, "Must run %s with full path\n", av[0]);
 191                 exit(1);
 192         }
 193
 194         while ((pid = fork()) != 0) {
 195                 /* Ignore signals */
 196                 bzero(&sa, sizeof(sa));
 197                 sigemptyset(&sa.sa_mask);
 198                 sa.sa_handler = SIG_IGN;
 199                 sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 200                 sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL);
 201                 sigaction(SIGHUP, &sa, NULL);
 202
 203                 /*
 204                  * Wait for child to terminate, exit if
 205                  * someone stole our child.
 206                  */
 207                 while (waitpid(pid, &status, 0) != pid) {
 208                         if (errno == ECHILD)
 209                                 exit(1);
 210                 }
 211                 if (WEXITSTATUS(status) != EX_VKERNEL_REBOOT)
 212                         return 0;
 213         }
 214
 215         /*
 216          * Starting for real
 217          */
 218         save_ac = ac;
 219         save_av = av;
 220         eflag = 0;
 221         pos = 0;
 222         kenv_size = 0;
 223         /*
 224          * Process options
 225          */
 226         kernel_mem_readonly = 1;
 227         optcpus = 2;
 228         vkernel_b_arg = 0;
 229         vkernel_B_arg = 0;
 230         lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
 231
 232         real_vkernel_enable = 0;
 233         vsize = sizeof(real_vkernel_enable);
 234         sysctlbyname("vm.vkernel_enable", &real_vkernel_enable, &vsize, NULL,0);
 235
 236         if (real_vkernel_enable == 0) {
 237                 errx(1, "vm.vkernel_enable is 0, must be set "
 238                         "to 1 to execute a vkernel!");
 239         }
 240
 241         real_ncpus = 1;
 242         vsize = sizeof(real_ncpus);
 243         sysctlbyname("hw.ncpu", &real_ncpus, &vsize, NULL, 0);
 244
 245         if (ac < 2)
 246                 usage_help(false);
 247
 248         while ((c = getopt(ac, av, "c:hsvl:m:n:r:e:i:p:I:Ub:B:")) != -1) {
 249                 switch(c) {
 250                 case 'e':
 251                         /*
 252                          * name=value:name=value:name=value...
 253                          * name="value"...
 254                          *
 255                          * Allow values to be quoted but note that shells
 256                          * may remove the quotes, so using this feature
 257                          * to embed colons may require a backslash.
 258                          */
 259                         n = strlen(optarg);
 260                         isq = 0;
 261
 262                         if (eflag == 0) {
 263                                 kenv_size = n + 2;
 264                                 kern_envp = malloc(kenv_size);
 265                                 if (kern_envp == NULL)
 266                                         errx(1, "Couldn't allocate %zd bytes for kern_envp", kenv_size);
 267                         } else {
 268                                 kenv_size2 = kenv_size + n + 1;
 269                                 pos = kenv_size - 1;
 270                                 if ((tmp = realloc(kern_envp, kenv_size2)) == NULL)
 271                                         errx(1, "Couldn't reallocate %zd bytes for kern_envp", kenv_size2);
 272                                 kern_envp = tmp;
 273                                 kenv_size = kenv_size2;
 274                         }
 275
 276                         for (i = 0, j = pos; i < n; ++i) {
 277                                 if (optarg[i] == '"')
 278                                         isq ^= 1;
 279                                 else if (optarg[i] == '\'')
 280                                         isq ^= 2;
 281                                 else if (isq == 0 && optarg[i] == ':')
 282                                         kern_envp[j++] = 0;
 283                                 else
 284                                         kern_envp[j++] = optarg[i];
 285                         }
 286                         kern_envp[j++] = 0;
 287                         kern_envp[j++] = 0;
 288                         eflag++;
 289                         break;
 290                 case 's':
 291                         boothowto |= RB_SINGLE;
 292                         break;
 293                 case 'v':
 294                         bootverbose = 1;
 295                         break;
 296                 case 'i':
 297                         memImageFile = optarg;
 298                         break;
 299                 case 'I':
 300                         if (netifFileNum < VKNETIF_MAX)
 301                                 netifFile[netifFileNum++] = strdup(optarg);
 302                         break;
 303                 case 'r':
 304                         if (bootOnDisk < 0)
 305                                 bootOnDisk = 1;
 306                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 307                                 diskFile[diskFileNum++] = strdup(optarg);
 308                         break;
 309                 case 'c':
 310                         if (bootOnDisk < 0)
 311                                 bootOnDisk = 0;
 312                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 313                                 cdFile[cdFileNum++] = strdup(optarg);
 314                         break;
 315                 case 'm':
 316                         Maxmem_bytes = strtoull(optarg, &suffix, 0);
 317                         if (suffix) {
 318                                 switch(*suffix) {
 319                                 case 'g':
 320                                 case 'G':
 321                                         Maxmem_bytes <<= 30;
 322                                         break;
 323                                 case 'm':
 324                                 case 'M':
 325                                         Maxmem_bytes <<= 20;
 326                                         break;
 327                                 case 'k':
 328                                 case 'K':
 329                                         Maxmem_bytes <<= 10;
 330                                         break;
 331                                 default:
 332                                         Maxmem_bytes = 0;
 333                                         usage_err("Bad maxmem option");
 334                                         /* NOT REACHED */
 335                                         break;
 336                                 }
 337                         }
 338                         break;
 339                 case 'l':
 340                         next_cpu = -1;
 341                         if (strncmp("map", optarg, 3) == 0) {
 342                                 lwp_cpu_lock = LCL_PER_CPU;
 343                                 if (optarg[3] == ',') {
 344                                         next_cpu = strtol(optarg+4, &endp, 0);
 345                                         if (*endp != '\0')
 346                                                 usage_err("Bad target CPU number at '%s'", endp);
 347                                 } else {
 348                                         next_cpu = 0;
 349                                 }
 350                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
 351                                         usage_err("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
 352                         } else if (strncmp("any", optarg, 3) == 0) {
 353                                 lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
 354                         } else {
 355                                 lwp_cpu_lock = LCL_SINGLE_CPU;
 356                                 next_cpu = strtol(optarg, &endp, 0);
 357                                 if (*endp != '\0')
 358                                         usage_err("Bad target CPU number at '%s'", endp);
 359                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
 360                                         usage_err("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
 361                         }
 362                         break;
 363                 case 'n':
 364                         /*
 365                          * This value is set up by mp_start(), don't just
 366                          * set ncpus here.
 367                          */
 368                         tok = strtok(optarg, ":");
 369                         optcpus = strtol(tok, NULL, 0);
 370                         if (optcpus < 1 || optcpus > MAXCPU)
 371                                 usage_err("Bad ncpus, valid range is 1-%d", MAXCPU);
 372
 373                         /* :lbits argument */
 374                         tok = strtok(NULL, ":");
 375                         if (tok != NULL) {
 376                                 vkernel_b_arg = strtol(tok, NULL, 0);
 377
 378                                 /* :cbits argument */
 379                                 tok = strtok(NULL, ":");
 380                                 if (tok != NULL) {
 381                                         vkernel_B_arg = strtol(tok, NULL, 0);
 382                                 }
 383
 384                         }
 385                         break;
 386                 case 'p':
 387                         pid_file = optarg;
 388                         break;
 389                 case 'U':
 390                         kernel_mem_readonly = 0;
 391                         break;
 392                 case 'h':
 393                         usage_help(true);
 394                         break;
 395                 default:
 396                         usage_help(false);
 397                 }
 398         }
 399
 400         /*
 401          * Check VMM presence
 402          */
 403         vsize = sizeof(vmm_enabled);
 404         sysctlbyname("hw.vmm.enable", &vmm_enabled, &vsize, NULL, 0);
 405
 406         writepid();
 407         cpu_disable_intr();
 408         if (vmm_enabled) {
 409                 /* use a MAP_ANON directly */
 410                 init_kern_memory_vmm();
 411                 printf("VKERNEL VMM BOOTSTRAP OK2!\n");
 412         } else {
 413                 init_sys_memory(memImageFile);
 414                 init_kern_memory();
 415         }
 416         init_globaldata();
 417         init_vkernel();
 418         setrealcpu();
 419         init_kqueue();
 420
 421         vmm_guest = 1;
 422
 423         /*
 424          * Check TSC
 425          */
 426         vsize = sizeof(tsc_present);
 427         sysctlbyname("hw.tsc_present", &tsc_present, &vsize, NULL, 0);
 428         vsize = sizeof(tsc_invariant);
 429         sysctlbyname("hw.tsc_invariant", &tsc_invariant, &vsize, NULL, 0);
 430         vsize = sizeof(tsc_mpsync);
 431         sysctlbyname("hw.tsc_mpsync", &tsc_mpsync, &vsize, NULL, 0);
 432         vsize = sizeof(tsc_frequency);
 433         sysctlbyname("hw.tsc_frequency", &tsc_frequency, &vsize, NULL, 0);
 434         if (tsc_present)
 435                 cpu_feature |= CPUID_TSC;
 436
 437         /*
 438          * Check SSE
 439          */
 440         vsize = sizeof(supports_sse);
 441         supports_sse = 0;
 442         sysctlbyname("hw.instruction_sse", &supports_sse, &vsize, NULL, 0);
 443         init_fpu(supports_sse);
 444         if (supports_sse)
 445                 cpu_feature |= CPUID_SSE | CPUID_FXSR;
 446
 447         /*
 448          * We boot from the first installed disk.
 449          */
 450         if (bootOnDisk == 1) {
 451                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 452                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 453         } else {
 454                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 455                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 456         }
 457
 458         init_netif(netifFile, netifFileNum);
 459         init_exceptions();
 460         mi_startup();
 461         /* NOT REACHED */
 462         exit(EX_SOFTWARE);
 463 }
 464
 465 /*
 466  * Initialize system memory.  This is the virtual kernel's 'RAM'.
 467  */
 468 static
 469 void
 470 init_sys_memory(char *imageFile)
 471 {
 472         struct stat st;
 473         int i;
 474         int fd;
 475
 476         /*
 477          * Figure out the system memory image size.  If an image file was
 478          * specified and -m was not specified, use the image file's size.
 479          */
 480         if (imageFile && stat(imageFile, &st) == 0 && Maxmem_bytes == 0)
 481                 Maxmem_bytes = (vm_paddr_t)st.st_size;
 482         if ((imageFile == NULL || stat(imageFile, &st) < 0) &&
 483             Maxmem_bytes == 0) {
 484                 errx(1, "Cannot create new memory file %s unless "
 485                        "system memory size is specified with -m",
 486                        imageFile);
 487                 /* NOT REACHED */
 488         }
 489
 490         /*
 491          * Maxmem must be known at this time
 492          */
 493         if (Maxmem_bytes < 64 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 494                 errx(1, "Bad maxmem specification: 64MB minimum, "
 495                        "multiples of %dMB only",
 496                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 497                 /* NOT REACHED */
 498         }
 499
 500         /*
 501          * Generate an image file name if necessary, then open/create the
 502          * file exclusively locked.  Do not allow multiple virtual kernels
 503          * to use the same image file.
 504          *
 505          * Don't iterate through a million files if we do not have write
 506          * access to the directory, stop if our open() failed on a
 507          * non-existant file.  Otherwise opens can fail for any number
 508          */
 509         if (imageFile == NULL) {
 510                 for (i = 0; i < 1000000; ++i) {
 511                         asprintf(&imageFile, "/var/vkernel/memimg.%06d", i);
 512                         fd = open(imageFile,
 513                                   O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 514                         if (fd < 0 && stat(imageFile, &st) == 0) {
 515                                 free(imageFile);
 516                                 continue;
 517                         }
 518                         break;
 519                 }
 520         } else {
 521                 fd = open(imageFile, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 522         }
 523         fprintf(stderr, "Using memory file: %s\n", imageFile);
 524         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 525                 err(1, "Unable to open/create %s", imageFile);
 526                 /* NOT REACHED */
 527         }
 528
 529         /*
 530          * Truncate or extend the file as necessary.  Clean out the contents
 531          * of the file, we want it to be full of holes so we don't waste
 532          * time reading in data from an old file that we no longer care
 533          * about.
 534          */
 535         ftruncate(fd, 0);
 536         ftruncate(fd, Maxmem_bytes);
 537
 538         MemImageFd = fd;
 539         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 540         physmem = Maxmem;
 541 }
 542
 543 /*
 544  * Initialize kernel memory.  This reserves kernel virtual memory by using
 545  * MAP_VPAGETABLE
 546  */
 547
 548 static
 549 void
 550 init_kern_memory(void)
 551 {
 552         void *base;
 553         int i;
 554         void *firstfree;
 555
 556         /*
 557          * Memory map our kernel virtual memory space.  Note that the
 558          * kernel image itself is not made part of this memory for the
 559          * moment.
 560          *
 561          * The memory map must be segment-aligned so we can properly
 562          * offset KernelPTD.
 563          *
 564          * If the system kernel has a different MAXDSIZ, it might not
 565          * be possible to map kernel memory in its prefered location.
 566          * Try a number of different locations.
 567          */
 568
 569         base = mmap((void*)KERNEL_KVA_START, KERNEL_KVA_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 570                     MAP_FILE|MAP_SHARED|MAP_VPAGETABLE|MAP_FIXED|MAP_TRYFIXED,
 571                     MemImageFd, (off_t)KERNEL_KVA_START);
 572
 573         if (base == MAP_FAILED) {
 574                 err(1, "Unable to mmap() kernel virtual memory!");
 575                 /* NOT REACHED */
 576         }
 577         madvise(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_NOSYNC);
 578         KvaStart = (vm_offset_t)base;
 579         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 580         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 581
 582         /* cannot use kprintf yet */
 583         printf("KVM mapped at %p-%p\n", (void *)KvaStart, (void *)KvaEnd);
 584
 585         /* MAP_FILE? */
 586         dmap_min_address = mmap(0, DMAP_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 587                                 MAP_NOCORE|MAP_NOSYNC|MAP_SHARED,
 588                                 MemImageFd, 0);
 589         if (dmap_min_address == MAP_FAILED) {
 590                 err(1, "Unable to mmap() kernel DMAP region!");
 591                 /* NOT REACHED */
 592         }
 593
 594         /*
 595          * Bootstrap the kernel_pmap
 596          */
 597         firstfree = NULL;
 598         pmap_bootstrap((vm_paddr_t *)&firstfree, (int64_t)base);
 599
 600         mcontrol(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_SETMAP,
 601                  0 | VPTE_RW | VPTE_V);
 602
 603         /*
 604          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 605          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 606          */
 607         phys_avail[0] = (vm_paddr_t)firstfree;
 608         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 609         phys_avail[1] = Maxmem_bytes;
 610
 611 #if JGV
 612         /*
 613          * (virtual_start, virtual_end) represent unallocated kernel virtual
 614          * memory.  MI code will create kernel_map using these parameters.
 615          */
 616         virtual_start = KvaStart + (long)firstfree;
 617         virtual_start = (virtual_start + PAGE_MASK) & ~(vm_offset_t)PAGE_MASK;
 618         virtual_end = KvaStart + KERNEL_KVA_SIZE;
 619 #endif
 620
 621         /*
 622          * pmap_growkernel() will set the correct value.
 623          */
 624         kernel_vm_end = 0;
 625
 626         /*
 627          * Allocate space for process 0's UAREA.
 628          */
 629         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 630         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 631                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 632                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 633                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 634         }
 635
 636         /*
 637          * crashdumpmap
 638          */
 639         crashdumpmap = virtual_start;
 640         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 641
 642         /*
 643          * msgbufp maps the system message buffer
 644          */
 645         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 646         msgbufp = (void *)virtual_start;
 647         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 648                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 649                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 650                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 651         }
 652         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 653
 654         /*
 655          * used by kern_memio for /dev/mem access
 656          */
 657         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 658         virtual_start += PAGE_SIZE;
 659 }
 660
 661 static
 662 void
 663 init_kern_memory_vmm(void)
 664 {
 665         int i;
 666         void *firstfree;
 667         struct guest_options options;
 668         void *dmap_address;
 669
 670         KvaStart = (vm_offset_t)KERNEL_KVA_START;
 671         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 672         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 673
 674         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 675         physmem = Maxmem;
 676
 677         if (Maxmem_bytes < 64 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 678                 errx(1, "Bad maxmem specification: 64MB minimum, "
 679                        "multiples of %dMB only",
 680                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 681                 /* NOT REACHED */
 682         }
 683
 684         /* Call the vmspace_create to allocate the internal
 685          * vkernel structures. Won't do anything else (no new
 686          * vmspace)
 687          */
 688         if (vmspace_create(NULL, 0, NULL) < 0)
 689                 panic("vmspace_create() failed");
 690
 691
 692         /*
 693          * MAP_ANON the region of the VKERNEL phyisical memory
 694          * (known as GPA - Guest Physical Address
 695          */
 696         dmap_address = mmap(NULL, Maxmem_bytes, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 697             MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);
 698         if (dmap_address == MAP_FAILED) {
 699                 err(1, "Unable to mmap() RAM region!");
 700                 /* NOT REACHED */
 701         }
 702
 703         /* Alloc a new stack in the lowmem */
 704         vkernel_stack = mmap(NULL, KERNEL_STACK_SIZE,
 705             PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 706             MAP_ANON, -1, 0);
 707         if (vkernel_stack == MAP_FAILED) {
 708                 err(1, "Unable to allocate stack\n");
 709         }
 710
 711         /*
 712          * Bootstrap the kernel_pmap
 713          */
 714         firstfree = dmap_address;
 715         dmap_min_address = NULL; /* VIRT == PHYS in the first 512G */
 716         pmap_bootstrap((vm_paddr_t *)&firstfree, (uint64_t)KvaStart);
 717
 718         /*
 719          * Enter VMM mode
 720          */
 721         options.guest_cr3 = (register_t) KPML4phys;
 722         options.new_stack = (uint64_t) vkernel_stack + KERNEL_STACK_SIZE;
 723         options.master = 1;
 724         if (vmm_guest_ctl(VMM_GUEST_RUN, &options)) {
 725                 err(1, "Unable to enter VMM mode.");
 726         }
 727         printf("VKERNEL VMM BOOTSTRAP OK!\n");
 728         /*
 729          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 730          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 731          */
 732         phys_avail[0] = (vm_paddr_t)firstfree;
 733         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 734         phys_avail[1] = (vm_paddr_t)dmap_address + Maxmem_bytes;
 735
 736         /*
 737          * pmap_growkernel() will set the correct value.
 738          */
 739         kernel_vm_end = 0;
 740
 741         /*
 742          * Allocate space for process 0's UAREA.
 743          */
 744         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 745         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 746                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 747                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 748                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 749         }
 750
 751         /*
 752          * crashdumpmap
 753          */
 754         crashdumpmap = virtual_start;
 755         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 756
 757         /*
 758          * msgbufp maps the system message buffer
 759          */
 760         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 761         msgbufp = (void *)virtual_start;
 762         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 763
 764                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 765                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 766                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 767         }
 768
 769         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 770
 771         /*
 772          * used by kern_memio for /dev/mem access
 773          */
 774         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 775         virtual_start += PAGE_SIZE;
 776 }
 777
 778
 779 /*
 780  * Map the per-cpu globaldata for cpu #0.  Allocate the space using
 781  * virtual_start and phys_avail[0]
 782  */
 783 static
 784 void
 785 init_globaldata(void)
 786 {
 787         int i;
 788         vm_paddr_t pa;
 789         vm_offset_t va;
 790
 791         /*
 792          * Reserve enough KVA to cover possible cpus.  This is a considerable
 793          * amount of KVA since the privatespace structure includes two
 794          * whole page table mappings.
 795          */
 796         virtual_start = (virtual_start + SEG_MASK) & ~(vm_offset_t)SEG_MASK;
 797         CPU_prvspace = (void *)virtual_start;
 798         virtual_start += sizeof(struct privatespace) * SMP_MAXCPU;
 799
 800         /*
 801          * Allocate enough physical memory to cover the mdglobaldata
 802          * portion of the space and the idle stack and map the pages
 803          * into KVA.  For cpu #0 only.
 804          */
 805         for (i = 0; i < sizeof(struct mdglobaldata); i += PAGE_SIZE) {
 806                 pa = phys_avail[0];
 807                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].mdglobaldata + i;
 808                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 809                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 810         }
 811         for (i = 0; i < sizeof(CPU_prvspace[0].idlestack); i += PAGE_SIZE) {
 812                 pa = phys_avail[0];
 813                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].idlestack + i;
 814                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 815                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 816         }
 817
 818         /*
 819          * Setup the %gs for cpu #0.  The mycpu macro works after this
 820          * point.  Note that %fs is used by pthreads.
 821          */
 822         tls_set_gs(&CPU_prvspace[0], sizeof(struct privatespace));
 823 }
 824
 825
 826 /*
 827  * Initialize pool tokens and other necessary locks
 828  */
 829 static void
 830 init_locks(void)
 831 {
 832
 833         /*
 834          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
 835          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
 836          */
 837         cpu_get_initial_mplock();
 838
 839         /* our token pool needs to work early */
 840         lwkt_token_pool_init();
 841
 842 }
 843
 844
 845 /*
 846  * Initialize very low level systems including thread0, proc0, etc.
 847  */
 848 static
 849 void
 850 init_vkernel(void)
 851 {
 852         struct mdglobaldata *gd;
 853
 854         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
 855         bzero(gd, sizeof(*gd));
 856
 857         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
 858         thread0.td_gd = &gd->mi;
 859         ncpus = 1;
 860         ncpus2 = 1;     /* rounded down power of 2 */
 861         ncpus_fit = 1;  /* rounded up power of 2 */
 862         /* ncpus2_mask and ncpus_fit_mask are 0 */
 863         init_param1();
 864         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
 865         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
 866         cpu_gdinit(gd, 0);
 867         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
 868         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 869
 870         init_locks();
 871         cninit();
 872         rand_initialize();
 873 #if 0   /* #ifdef DDB */
 874         kdb_init();
 875         if (boothowto & RB_KDB)
 876                 Debugger("Boot flags requested debugger");
 877 #endif
 878         identcpu();
 879 #if 0
 880         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
 881 #endif
 882         init_param2((phys_avail[1] - phys_avail[0]) / PAGE_SIZE);
 883
 884 #if 0
 885         /*
 886          * Map the message buffer
 887          */
 888         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
 889                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
 890         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 891 #endif
 892 #if 0
 893         thread0.td_pcb_cr3 ... MMU
 894         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 895 #endif
 896 }
 897
 898 /*
 899  * Filesystem image paths for the virtual kernel are optional.
 900  * If specified they each should point to a disk image,
 901  * the first of which will become the root disk.
 902  *
 903  * The virtual kernel caches data from our 'disk' just like a normal kernel,
 904  * so we do not really want the real kernel to cache the data too.  Use
 905  * O_DIRECT to remove the duplication.
 906  */
 907 static
 908 void
 909 init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type)
 910 {
 911         char *serno;
 912         int i;
 913
 914         if (diskFileNum == 0)
 915                 return;
 916
 917         for(i=0; i < diskFileNum; i++){
 918                 char *fname;
 919                 fname = diskExp[i];
 920
 921                 if (fname == NULL) {
 922                         warnx("Invalid argument to '-r'");
 923                         continue;
 924                 }
 925                 /*
 926                  * Check for a serial number for the virtual disk
 927                  * passed from the command line.
 928                  */
 929                 serno = fname;
 930                 strsep(&serno, ":");
 931
 932                 if (DiskNum < VKDISK_MAX) {
 933                         struct stat st;
 934                         struct vkdisk_info* info = NULL;
 935                         int fd;
 936                         size_t l = 0;
 937
 938                         if (type == VKD_DISK)
 939                             fd = open(fname, O_RDWR|O_DIRECT, 0644);
 940                         else
 941                             fd = open(fname, O_RDONLY|O_DIRECT, 0644);
 942                         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 943                                 err(1, "Unable to open/create %s", fname);
 944                                 /* NOT REACHED */
 945                         }
 946                         if (S_ISREG(st.st_mode)) {
 947                                 if (flock(fd, LOCK_EX|LOCK_NB) < 0) {
 948                                         errx(1, "Disk image %s is already "
 949                                                 "in use\n", fname);
 950                                         /* NOT REACHED */
 951                                 }
 952                         }
 953
 954                         info = &DiskInfo[DiskNum];
 955                         l = strlen(fname);
 956
 957                         info->unit = i;
 958                         info->fd = fd;
 959                         info->type = type;
 960                         memcpy(info->fname, fname, l);
 961                         info->serno = NULL;
 962                         if (serno) {
 963                                 if ((info->serno = malloc(SERNOLEN)) != NULL)
 964                                         strlcpy(info->serno, serno, SERNOLEN);
 965                                 else
 966                                         warnx("Couldn't allocate memory for the operation");
 967                         }
 968
 969                         if (DiskNum == 0) {
 970                                 if (type == VKD_CD) {
 971                                     rootdevnames[0] = "cd9660:vcd0a";
 972                                 } else if (type == VKD_DISK) {
 973                                     rootdevnames[0] = "ufs:vkd0s0a";
 974                                     rootdevnames[1] = "ufs:vkd0s1a";
 975                                 }
 976                         }
 977
 978                         DiskNum++;
 979                 } else {
 980                         warnx("vkd%d (%s) > VKDISK_MAX", DiskNum, fname);
 981                         continue;
 982                 }
 983         }
 984 }
 985
 986 static
 987 int
 988 netif_set_tapflags(int tap_unit, int f, int s)
 989 {
 990         struct ifreq ifr;
 991         int flags;
 992
 993         bzero(&ifr, sizeof(ifr));
 994
 995         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
 996         if (ioctl(s, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 997                 warn("tap%d: ioctl(SIOCGIFFLAGS) failed", tap_unit);
 998                 return -1;
 999         }
1000
1001         /*
1002          * Adjust if_flags
1003          *
1004          * If the flags are already set/cleared, then we return
1005          * immediately to avoid extra syscalls
1006          */
1007         flags = (ifr.ifr_flags & 0xffff) | (ifr.ifr_flagshigh << 16);
1008         if (f < 0) {
1009                 /* Turn off flags */
1010                 f = -f;
1011                 if ((flags & f) == 0)
1012                         return 0;
1013                 flags &= ~f;
1014         } else {
1015                 /* Turn on flags */
1016                 if (flags & f)
1017                         return 0;
1018                 flags |= f;
1019         }
1020
1021         /*
1022          * Fix up ifreq.ifr_name, since it may be trashed
1023          * in previous ioctl(SIOCGIFFLAGS)
1024          */
1025         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
1026
1027         ifr.ifr_flags = flags & 0xffff;
1028         ifr.ifr_flagshigh = flags >> 16;
1029         if (ioctl(s, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1030                 warn("tap%d: ioctl(SIOCSIFFLAGS) failed", tap_unit);
1031                 return -1;
1032         }
1033         return 0;
1034 }
1035
1036 static
1037 int
1038 netif_set_tapaddr(int tap_unit, in_addr_t addr, in_addr_t mask, int s)
1039 {
1040         struct ifaliasreq ifra;
1041         struct sockaddr_in *in;
1042
1043         bzero(&ifra, sizeof(ifra));
1044         snprintf(ifra.ifra_name, sizeof(ifra.ifra_name), "tap%d", tap_unit);
1045
1046         /* Setup address */
1047         in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_addr;
1048         in->sin_family = AF_INET;
1049         in->sin_len = sizeof(*in);
1050         in->sin_addr.s_addr = addr;
1051
1052         if (mask != 0) {
1053                 /* Setup netmask */
1054                 in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_mask;
1055                 in->sin_len = sizeof(*in);
1056                 in->sin_addr.s_addr = mask;
1057         }
1058
1059         if (ioctl(s, SIOCAIFADDR, &ifra) < 0) {
1060                 warn("tap%d: ioctl(SIOCAIFADDR) failed", tap_unit);
1061                 return -1;
1062         }
1063         return 0;
1064 }
1065
1066 static
1067 int
1068 netif_add_tap2brg(int tap_unit, const char *ifbridge, int s)
1069 {
1070         struct ifbreq ifbr;
1071         struct ifdrv ifd;
1072
1073         bzero(&ifbr, sizeof(ifbr));
1074         snprintf(ifbr.ifbr_ifsname, sizeof(ifbr.ifbr_ifsname),
1075                  "tap%d", tap_unit);
1076
1077         bzero(&ifd, sizeof(ifd));
1078         strlcpy(ifd.ifd_name, ifbridge, sizeof(ifd.ifd_name));
1079         ifd.ifd_cmd = BRDGADD;
1080         ifd.ifd_len = sizeof(ifbr);
1081         ifd.ifd_data = &ifbr;
1082
1083         if (ioctl(s, SIOCSDRVSPEC, &ifd) < 0) {
1084                 /*
1085                  * 'errno == EEXIST' means that the tap(4) is already
1086                  * a member of the bridge(4)
1087                  */
1088                 if (errno != EEXIST) {
1089                         warn("ioctl(%s, SIOCSDRVSPEC) failed", ifbridge);
1090                         return -1;
1091                 }
1092         }
1093         return 0;
1094 }
1095
1096 #define TAPDEV_OFLAGS   (O_RDWR | O_NONBLOCK)
1097
1098 /*
1099  * Locate the first unused tap(4) device file if auto mode is requested,
1100  * or open the user supplied device file, and bring up the corresponding
1101  * tap(4) interface.
1102  *
1103  * NOTE: Only tap(4) device file is supported currently
1104  */
1105 static
1106 int
1107 netif_open_tap(const char *netif, int *tap_unit, int s)
1108 {
1109         char tap_dev[MAXPATHLEN];
1110         int tap_fd, failed;
1111         struct stat st;
1112         char *dname;
1113
1114         *tap_unit = -1;
1115
1116         if (strcmp(netif, "auto") == 0) {
1117                 /*
1118                  * Find first unused tap(4) device file
1119                  */
1120                 tap_fd = open("/dev/tap", TAPDEV_OFLAGS);
1121                 if (tap_fd < 0) {
1122                         warnc(errno, "Unable to find a free tap(4)");
1123                         return -1;
1124                 }
1125         } else {
1126                 /*
1127                  * User supplied tap(4) device file or unix socket.
1128                  */
1129                 if (netif[0] == '/')    /* Absolute path */
1130                         strlcpy(tap_dev, netif, sizeof(tap_dev));
1131                 else
1132                         snprintf(tap_dev, sizeof(tap_dev), "/dev/%s", netif);
1133
1134                 tap_fd = open(tap_dev, TAPDEV_OFLAGS);
1135
1136                 /*
1137                  * If we cannot open normally try to connect to it.
1138                  */
1139                 if (tap_fd < 0)
1140                         tap_fd = unix_connect(tap_dev);
1141
1142                 if (tap_fd < 0) {
1143                         warn("Unable to open %s", tap_dev);
1144                         return -1;
1145                 }
1146         }
1147
1148         /*
1149          * Check whether the device file is a tap(4)
1150          */
1151         if (fstat(tap_fd, &st) < 0) {
1152                 failed = 1;
1153         } else if (S_ISCHR(st.st_mode)) {
1154                 dname = fdevname(tap_fd);
1155                 if (dname)
1156                         dname = strstr(dname, "tap");
1157                 if (dname) {
1158                         /*
1159                          * Bring up the corresponding tap(4) interface
1160                          */
1161                         *tap_unit = strtol(dname + 3, NULL, 10);
1162                         printf("TAP UNIT %d\n", *tap_unit);
1163                         if (netif_set_tapflags(*tap_unit, IFF_UP, s) == 0)
1164                                 failed = 0;
1165                         else
1166                                 failed = 1;
1167                 } else {
1168                         failed = 1;
1169                 }
1170         } else if (S_ISSOCK(st.st_mode)) {
1171                 /*
1172                  * Special socket connection (typically to vknet).  We
1173                  * do not have to do anything.
1174                  */
1175                 failed = 0;
1176         } else {
1177                 failed = 1;
1178         }
1179
1180         if (failed) {
1181                 warnx("%s is not a tap(4) device or socket", tap_dev);
1182                 close(tap_fd);
1183                 tap_fd = -1;
1184                 *tap_unit = -1;
1185         }
1186         return tap_fd;
1187 }
1188
1189 static int
1190 unix_connect(const char *path)
1191 {
1192         struct sockaddr_un sunx;
1193         int len;
1194         int net_fd;
1195         int sndbuf = 262144;
1196         struct stat st;
1197
1198         snprintf(sunx.sun_path, sizeof(sunx.sun_path), "%s", path);
1199         len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path[strlen(sunx.sun_path)]);
1200         ++len;  /* include nul */
1201         sunx.sun_family = AF_UNIX;
1202         sunx.sun_len = len;
1203
1204         net_fd = socket(AF_UNIX, SOCK_SEQPACKET, 0);
1205         if (net_fd < 0)
1206                 return(-1);
1207         if (connect(net_fd, (void *)&sunx, len) < 0) {
1208                 close(net_fd);
1209                 return(-1);
1210         }
1211         setsockopt(net_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sndbuf, sizeof(sndbuf));
1212         if (fstat(net_fd, &st) == 0)
1213                 printf("Network socket buffer: %d bytes\n", st.st_blksize);
1214         fcntl(net_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
1215         return(net_fd);
1216 }
1217
1218 #undef TAPDEV_MAJOR
1219 #undef TAPDEV_MINOR
1220 #undef TAPDEV_OFLAGS
1221
1222 /*
1223  * Following syntax is supported,
1224  * 1) x.x.x.x             tap(4)'s address is x.x.x.x
1225  *
1226  * 2) x.x.x.x/z           tap(4)'s address is x.x.x.x
1227  *                        tap(4)'s netmask len is z
1228  *
1229  * 3) x.x.x.x:y.y.y.y     tap(4)'s address is x.x.x.x
1230  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1231  *
1232  * 4) x.x.x.x:y.y.y.y/z   tap(4)'s address is x.x.x.x
1233  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1234  *                        tap(4) and pseudo netif's netmask len are z
1235  *
1236  * 5) bridgeX             tap(4) will be added to bridgeX
1237  *
1238  * 6) bridgeX:y.y.y.y     tap(4) will be added to bridgeX
1239  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1240  *
1241  * 7) bridgeX:y.y.y.y/z   tap(4) will be added to bridgeX
1242  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1243  *                        pseudo netif's netmask len is z
1244  */
1245 static
1246 int
1247 netif_init_tap(int tap_unit, in_addr_t *addr, in_addr_t *mask, int s)
1248 {
1249         in_addr_t tap_addr, netmask, netif_addr;
1250         int next_netif_addr;
1251         char *tok, *masklen_str, *ifbridge;
1252
1253         *addr = 0;
1254         *mask = 0;
1255
1256         tok = strtok(NULL, ":/");
1257         if (tok == NULL) {
1258                 /*
1259                  * Nothing special, simply use tap(4) as backend
1260                  */
1261                 return 0;
1262         }
1263
1264         if (inet_pton(AF_INET, tok, &tap_addr) > 0) {
1265                 /*
1266                  * tap(4)'s address is supplied
1267                  */
1268                 ifbridge = NULL;
1269
1270                 /*
1271                  * If there is next token, then it may be pseudo
1272                  * netif's address or netmask len for tap(4)
1273                  */
1274                 next_netif_addr = 0;
1275         } else {
1276                 /*
1277                  * Not tap(4)'s address, assume it as a bridge(4)
1278                  * iface name
1279                  */
1280                 tap_addr = 0;
1281                 ifbridge = tok;
1282
1283                 /*
1284                  * If there is next token, then it must be pseudo
1285                  * netif's address
1286                  */
1287                 next_netif_addr = 1;
1288         }
1289
1290         netmask = netif_addr = 0;
1291
1292         tok = strtok(NULL, ":/");
1293         if (tok == NULL)
1294                 goto back;
1295
1296         if (inet_pton(AF_INET, tok, &netif_addr) <= 0) {
1297                 if (next_netif_addr) {
1298                         warnx("Invalid pseudo netif address: %s", tok);
1299                         return -1;
1300                 }
1301                 netif_addr = 0;
1302
1303                 /*
1304                  * Current token is not address, then it must be netmask len
1305                  */
1306                 masklen_str = tok;
1307         } else {
1308                 /*
1309                  * Current token is pseudo netif address, if there is next token
1310                  * it must be netmask len
1311                  */
1312                 masklen_str = strtok(NULL, "/");
1313         }
1314
1315         /* Calculate netmask */
1316         if (masklen_str != NULL) {
1317                 u_long masklen;
1318
1319                 masklen = strtoul(masklen_str, NULL, 10);
1320                 if (masklen < 32 && masklen > 0) {
1321                         netmask = htonl(~((1LL << (32 - masklen)) - 1)
1322                                         & 0xffffffff);
1323                 } else {
1324                         warnx("Invalid netmask len: %lu", masklen);
1325                         return -1;
1326                 }
1327         }
1328
1329         /* Make sure there is no more token left */
1330         if (strtok(NULL, ":/") != NULL) {
1331                 warnx("Invalid argument to '-I'");
1332                 return -1;
1333         }
1334
1335 back:
1336         if (tap_unit < 0) {
1337                 /* Do nothing */
1338         } else if (ifbridge == NULL) {
1339                 /* Set tap(4) address/netmask */
1340                 if (netif_set_tapaddr(tap_unit, tap_addr, netmask, s) < 0)
1341                         return -1;
1342         } else {
1343                 /* Tie tap(4) to bridge(4) */
1344                 if (netif_add_tap2brg(tap_unit, ifbridge, s) < 0)
1345                         return -1;
1346         }
1347
1348         *addr = netif_addr;
1349         *mask = netmask;
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 /*
1354  * NetifInfo[] will be filled for pseudo netif initialization.
1355  * NetifNum will be bumped to reflect the number of valid entries
1356  * in NetifInfo[].
1357  */
1358 static
1359 void
1360 init_netif(char *netifExp[], int netifExpNum)
1361 {
1362         int i, s;
1363         char *tmp;
1364
1365         if (netifExpNum == 0)
1366                 return;
1367
1368         s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);     /* for ioctl(SIOC) */
1369         if (s < 0)
1370                 return;
1371
1372         for (i = 0; i < netifExpNum; ++i) {
1373                 struct vknetif_info *info;
1374                 in_addr_t netif_addr, netif_mask;
1375                 int tap_fd, tap_unit;
1376                 char *netif;
1377
1378                 /* Extract MAC address if there is one */
1379                 tmp = netifExp[i];
1380                 strsep(&tmp, "=");
1381
1382                 netif = strtok(netifExp[i], ":");
1383                 if (netif == NULL) {
1384                         warnx("Invalid argument to '-I'");
1385                         continue;
1386                 }
1387
1388                 /*
1389                  * Open tap(4) device file and bring up the
1390                  * corresponding interface
1391                  */
1392                 tap_fd = netif_open_tap(netif, &tap_unit, s);
1393                 if (tap_fd < 0)
1394                         continue;
1395
1396                 /*
1397                  * Initialize tap(4) and get address/netmask
1398                  * for pseudo netif
1399                  *
1400                  * NB: Rest part of netifExp[i] is passed
1401                  *     to netif_init_tap() implicitly.
1402                  */
1403                 if (netif_init_tap(tap_unit, &netif_addr, &netif_mask, s) < 0) {
1404                         /*
1405                          * NB: Closing tap(4) device file will bring
1406                          *     down the corresponding interface
1407                          */
1408                         close(tap_fd);
1409                         continue;
1410                 }
1411
1412                 info = &NetifInfo[NetifNum];
1413                 bzero(info, sizeof(*info));
1414                 info->tap_fd = tap_fd;
1415                 info->tap_unit = tap_unit;
1416                 info->netif_addr = netif_addr;
1417                 info->netif_mask = netif_mask;
1418                 /*
1419                  * If tmp isn't NULL it means a MAC could have been
1420                  * specified so attempt to convert it.
1421                  * Setting enaddr to NULL will tell vke_attach() we
1422                  * need a pseudo-random MAC address.
1423                  */
1424                 if (tmp != NULL) {
1425                         if ((info->enaddr = malloc(ETHER_ADDR_LEN)) == NULL)
1426                                 warnx("Couldn't allocate memory for the operation");
1427                         else {
1428                                 if ((kether_aton(tmp, info->enaddr)) == NULL) {
1429                                         free(info->enaddr);
1430                                         info->enaddr = NULL;
1431                                 }
1432                         }
1433                 }
1434
1435                 NetifNum++;
1436                 if (NetifNum >= VKNETIF_MAX)    /* XXX will this happen? */
1437                         break;
1438         }
1439         close(s);
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Create the pid file and leave it open and locked while the vkernel is
1444  * running.  This allows a script to use /usr/bin/lockf to probe whether
1445  * a vkernel is still running (so as not to accidently kill an unrelated
1446  * process from a stale pid file).
1447  */
1448 static
1449 void
1450 writepid(void)
1451 {
1452         char buf[32];
1453         int fd;
1454
1455         if (pid_file != NULL) {
1456                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%ld\n", (long)getpid());
1457                 fd = open(pid_file, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0666);
1458                 if (fd < 0) {
1459                         if (errno == EWOULDBLOCK) {
1460                                 perror("Failed to lock pidfile, "
1461                                        "vkernel already running");
1462                         } else {
1463                                 perror("Failed to create pidfile");
1464                         }
1465                         exit(EX_SOFTWARE);
1466                 }
1467                 ftruncate(fd, 0);
1468                 write(fd, buf, strlen(buf));
1469                 /* leave the file open to maintain the lock */
1470         }
1471 }
1472
1473 static
1474 void
1475 cleanpid( void )
1476 {
1477         if (pid_file != NULL) {
1478                 if (unlink(pid_file) < 0)
1479                         perror("Warning: couldn't remove pidfile");
1480         }
1481 }
1482
1483 static
1484 void
1485 usage_err(const char *ctl, ...)
1486 {
1487         va_list va;
1488
1489         va_start(va, ctl);
1490         vfprintf(stderr, ctl, va);
1491         va_end(va);
1492         fprintf(stderr, "\n");
1493         exit(EX_USAGE);
1494 }
1495
1496 static
1497 void
1498 usage_help(_Bool help)
1499 {
1500         fprintf(stderr, "Usage: %s [-hsUv] [-c file] [-e name=value:name=value:...]\n"
1501             "\t[-i file] [-I interface[:address1[:address2][/netmask]]] [-l cpulock]\n"
1502             "\t[-m size] [-n numcpus[:lbits[:cbits]]]\n"
1503             "\t[-p file] [-r file]\n", save_av[0]);
1504
1505         if (help)
1506                 fprintf(stderr, "\nArguments:\n"
1507                     "\t-c\tSpecify a readonly CD-ROM image file to be used by the kernel.\n"
1508                     "\t-e\tSpecify an environment to be used by the kernel.\n"
1509                     "\t-h\tThis list of options.\n"
1510                     "\t-i\tSpecify a memory image file to be used by the virtual kernel.\n"
1511                     "\t-I\tCreate a virtual network device.\n"
1512                     "\t-l\tSpecify which, if any, real CPUs to lock virtual CPUs to.\n"
1513                     "\t-m\tSpecify the amount of memory to be used by the kernel in bytes.\n"
1514                     "\t-n\tSpecify the number of CPUs and the topology you wish to emulate:\n"
1515                     "\t  \t- numcpus - number of cpus\n"
1516                     "\t  \t- :lbits - specify the number of bits within APICID(=CPUID) needed for representing\n"
1517                     "\t  \t  the logical ID. Controls the number of threads/core (0bits - 1 thread, 1bit - 2 threads).\n"
1518                     "\t  \t- :cbits - specify the number of bits within APICID(=CPUID) needed for representing\n"
1519                     "\t  \t  the core ID. Controls the number of core/package (0bits - 1 core, 1bit - 2 cores).\n"
1520                     "\t-p\tSpecify a file in which to store the process ID.\n"
1521                     "\t-r\tSpecify a R/W disk image file to be used by the kernel.\n"
1522                     "\t-s\tBoot into single-user mode.\n"
1523                     "\t-U\tEnable writing to kernel memory and module loading.\n"
1524                     "\t-v\tTurn on verbose booting.\n");
1525
1526         exit(EX_USAGE);
1527 }
1528
1529 void
1530 cpu_reset(void)
1531 {
1532         kprintf("cpu reset, rebooting vkernel\n");
1533         closefrom(3);
1534         cleanpid();
1535         exit(EX_VKERNEL_REBOOT);
1536
1537 }
1538
1539 void
1540 cpu_halt(void)
1541 {
1542         kprintf("cpu halt, exiting vkernel\n");
1543         cleanpid();
1544         exit(EX_OK);
1545 }
1546
1547 void
1548 setrealcpu(void)
1549 {
1550         switch(lwp_cpu_lock) {
1551         case LCL_PER_CPU:
1552                 if (bootverbose)
1553                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1554                                 mycpuid, next_cpu);
1555                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1556                 next_cpu++;
1557                 if (next_cpu >= real_ncpus)
1558                         next_cpu = 0;
1559                 break;
1560         case LCL_SINGLE_CPU:
1561                 if (bootverbose)
1562                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1563                                 mycpuid, next_cpu);
1564                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1565                 break;
1566         default:
1567                 /* do not map virtual cpus to real cpus */
1568                 break;
1569         }
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Allocate and free memory for module loading.  The loaded module
1574  * has to be placed somewhere near the current kernel binary load
1575  * point or the relocations will not work.
1576  *
1577  * I'm not sure why this isn't working.
1578  */
1579 int
1580 vkernel_module_memory_alloc(vm_offset_t *basep, size_t bytes)
1581 {
1582 #if 1
1583         size_t xtra;
1584         xtra = (PAGE_SIZE - (vm_offset_t)sbrk(0)) & PAGE_MASK;
1585         *basep = (vm_offset_t)sbrk(xtra + bytes) + xtra;
1586         bzero((void *)*basep, bytes);
1587 #else
1588         *basep = (vm_offset_t)mmap((void *)0x000000000, bytes,
1589                                    PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
1590                                    MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);
1591         if ((void *)*basep == MAP_FAILED)
1592                 return ENOMEM;
1593 #endif
1594         return 0;
1595 }
1596
1597 void
1598 vkernel_module_memory_free(vm_offset_t base, size_t bytes)
1599 {
1600 #if 0
1601 #if 0
1602         munmap((void *)base, bytes);
1603 #endif
1604 #endif
1605 }