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         } else {
 412                 init_sys_memory(memImageFile);
 413                 init_kern_memory();
 414         }
 415         init_globaldata();
 416         init_vkernel();
 417         setrealcpu();
 418         init_kqueue();
 419
 420         vmm_guest = 1;
 421
 422         /*
 423          * Check TSC
 424          */
 425         vsize = sizeof(tsc_present);
 426         sysctlbyname("hw.tsc_present", &tsc_present, &vsize, NULL, 0);
 427         vsize = sizeof(tsc_invariant);
 428         sysctlbyname("hw.tsc_invariant", &tsc_invariant, &vsize, NULL, 0);
 429         vsize = sizeof(tsc_mpsync);
 430         sysctlbyname("hw.tsc_mpsync", &tsc_mpsync, &vsize, NULL, 0);
 431         vsize = sizeof(tsc_frequency);
 432         sysctlbyname("hw.tsc_frequency", &tsc_frequency, &vsize, NULL, 0);
 433         if (tsc_present)
 434                 cpu_feature |= CPUID_TSC;
 435
 436         /*
 437          * Check SSE
 438          */
 439         vsize = sizeof(supports_sse);
 440         supports_sse = 0;
 441         sysctlbyname("hw.instruction_sse", &supports_sse, &vsize, NULL, 0);
 442         init_fpu(supports_sse);
 443         if (supports_sse)
 444                 cpu_feature |= CPUID_SSE | CPUID_FXSR;
 445
 446         /*
 447          * We boot from the first installed disk.
 448          */
 449         if (bootOnDisk == 1) {
 450                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 451                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 452         } else {
 453                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 454                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 455         }
 456
 457         init_netif(netifFile, netifFileNum);
 458         init_exceptions();
 459         mi_startup();
 460         /* NOT REACHED */
 461         exit(EX_SOFTWARE);
 462 }
 463
 464 /*
 465  * Initialize system memory.  This is the virtual kernel's 'RAM'.
 466  */
 467 static
 468 void
 469 init_sys_memory(char *imageFile)
 470 {
 471         struct stat st;
 472         int i;
 473         int fd;
 474
 475         /*
 476          * Figure out the system memory image size.  If an image file was
 477          * specified and -m was not specified, use the image file's size.
 478          */
 479         if (imageFile && stat(imageFile, &st) == 0 && Maxmem_bytes == 0)
 480                 Maxmem_bytes = (vm_paddr_t)st.st_size;
 481         if ((imageFile == NULL || stat(imageFile, &st) < 0) &&
 482             Maxmem_bytes == 0) {
 483                 errx(1, "Cannot create new memory file %s unless "
 484                        "system memory size is specified with -m",
 485                        imageFile);
 486                 /* NOT REACHED */
 487         }
 488
 489         /*
 490          * Maxmem must be known at this time
 491          */
 492         if (Maxmem_bytes < 64 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 493                 errx(1, "Bad maxmem specification: 64MB minimum, "
 494                        "multiples of %dMB only",
 495                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 496                 /* NOT REACHED */
 497         }
 498
 499         /*
 500          * Generate an image file name if necessary, then open/create the
 501          * file exclusively locked.  Do not allow multiple virtual kernels
 502          * to use the same image file.
 503          *
 504          * Don't iterate through a million files if we do not have write
 505          * access to the directory, stop if our open() failed on a
 506          * non-existant file.  Otherwise opens can fail for any number
 507          */
 508         if (imageFile == NULL) {
 509                 for (i = 0; i < 1000000; ++i) {
 510                         asprintf(&imageFile, "/var/vkernel/memimg.%06d", i);
 511                         fd = open(imageFile,
 512                                   O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 513                         if (fd < 0 && stat(imageFile, &st) == 0) {
 514                                 free(imageFile);
 515                                 continue;
 516                         }
 517                         break;
 518                 }
 519         } else {
 520                 fd = open(imageFile, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 521         }
 522         fprintf(stderr, "Using memory file: %s\n", imageFile);
 523         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 524                 err(1, "Unable to open/create %s", imageFile);
 525                 /* NOT REACHED */
 526         }
 527
 528         /*
 529          * Truncate or extend the file as necessary.  Clean out the contents
 530          * of the file, we want it to be full of holes so we don't waste
 531          * time reading in data from an old file that we no longer care
 532          * about.
 533          */
 534         ftruncate(fd, 0);
 535         ftruncate(fd, Maxmem_bytes);
 536
 537         MemImageFd = fd;
 538         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 539         physmem = Maxmem;
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Initialize kernel memory.  This reserves kernel virtual memory by using
 544  * MAP_VPAGETABLE
 545  */
 546
 547 static
 548 void
 549 init_kern_memory(void)
 550 {
 551         void *base;
 552         int i;
 553         void *firstfree;
 554
 555         /*
 556          * Memory map our kernel virtual memory space.  Note that the
 557          * kernel image itself is not made part of this memory for the
 558          * moment.
 559          *
 560          * The memory map must be segment-aligned so we can properly
 561          * offset KernelPTD.
 562          *
 563          * If the system kernel has a different MAXDSIZ, it might not
 564          * be possible to map kernel memory in its prefered location.
 565          * Try a number of different locations.
 566          */
 567
 568         base = mmap((void*)KERNEL_KVA_START, KERNEL_KVA_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 569                     MAP_FILE|MAP_SHARED|MAP_VPAGETABLE|MAP_FIXED|MAP_TRYFIXED,
 570                     MemImageFd, (off_t)KERNEL_KVA_START);
 571
 572         if (base == MAP_FAILED) {
 573                 err(1, "Unable to mmap() kernel virtual memory!");
 574                 /* NOT REACHED */
 575         }
 576         madvise(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_NOSYNC);
 577         KvaStart = (vm_offset_t)base;
 578         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 579         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 580
 581         /* cannot use kprintf yet */
 582         printf("KVM mapped at %p-%p\n", (void *)KvaStart, (void *)KvaEnd);
 583
 584         /* MAP_FILE? */
 585         dmap_min_address = mmap(0, DMAP_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 586                                 MAP_NOCORE|MAP_NOSYNC|MAP_SHARED,
 587                                 MemImageFd, 0);
 588         if (dmap_min_address == MAP_FAILED) {
 589                 err(1, "Unable to mmap() kernel DMAP region!");
 590                 /* NOT REACHED */
 591         }
 592
 593         /*
 594          * Bootstrap the kernel_pmap
 595          */
 596         firstfree = NULL;
 597         pmap_bootstrap((vm_paddr_t *)&firstfree, (int64_t)base);
 598
 599         mcontrol(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_SETMAP,
 600                  0 | VPTE_RW | VPTE_V);
 601
 602         /*
 603          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 604          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 605          */
 606         phys_avail[0] = (vm_paddr_t)firstfree;
 607         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 608         phys_avail[1] = Maxmem_bytes;
 609
 610 #if JGV
 611         /*
 612          * (virtual_start, virtual_end) represent unallocated kernel virtual
 613          * memory.  MI code will create kernel_map using these parameters.
 614          */
 615         virtual_start = KvaStart + (long)firstfree;
 616         virtual_start = (virtual_start + PAGE_MASK) & ~(vm_offset_t)PAGE_MASK;
 617         virtual_end = KvaStart + KERNEL_KVA_SIZE;
 618 #endif
 619
 620         /*
 621          * pmap_growkernel() will set the correct value.
 622          */
 623         kernel_vm_end = 0;
 624
 625         /*
 626          * Allocate space for process 0's UAREA.
 627          */
 628         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 629         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 630                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 631                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 632                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 633         }
 634
 635         /*
 636          * crashdumpmap
 637          */
 638         crashdumpmap = virtual_start;
 639         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 640
 641         /*
 642          * msgbufp maps the system message buffer
 643          */
 644         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 645         msgbufp = (void *)virtual_start;
 646         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 647                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 648                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 649                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 650         }
 651         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 652
 653         /*
 654          * used by kern_memio for /dev/mem access
 655          */
 656         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 657         virtual_start += PAGE_SIZE;
 658 }
 659
 660 static
 661 void
 662 init_kern_memory_vmm(void)
 663 {
 664         int i;
 665         void *firstfree;
 666         struct guest_options options;
 667         void *dmap_address;
 668
 669         KvaStart = (vm_offset_t)KERNEL_KVA_START;
 670         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 671         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 672
 673         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 674         physmem = Maxmem;
 675
 676         if (Maxmem_bytes < 64 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 677                 errx(1, "Bad maxmem specification: 64MB minimum, "
 678                        "multiples of %dMB only",
 679                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 680                 /* NOT REACHED */
 681         }
 682
 683         /* Call the vmspace_create to allocate the internal
 684          * vkernel structures. Won't do anything else (no new
 685          * vmspace)
 686          */
 687         if (vmspace_create(NULL, 0, NULL) < 0)
 688                 panic("vmspace_create() failed");
 689
 690
 691         /*
 692          * MAP_ANON the region of the VKERNEL phyisical memory
 693          * (known as GPA - Guest Physical Address
 694          */
 695         dmap_address = mmap(NULL, Maxmem_bytes, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 696             MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);
 697         if (dmap_address == MAP_FAILED) {
 698                 err(1, "Unable to mmap() RAM region!");
 699                 /* NOT REACHED */
 700         }
 701
 702         /* Alloc a new stack in the lowmem */
 703         vkernel_stack = mmap(NULL, KERNEL_STACK_SIZE,
 704             PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 705             MAP_ANON, -1, 0);
 706         if (vkernel_stack == MAP_FAILED) {
 707                 err(1, "Unable to allocate stack\n");
 708         }
 709
 710         /*
 711          * Bootstrap the kernel_pmap
 712          */
 713         firstfree = dmap_address;
 714         dmap_min_address = NULL; /* VIRT == PHYS in the first 512G */
 715         pmap_bootstrap((vm_paddr_t *)&firstfree, (uint64_t)KvaStart);
 716
 717         /*
 718          * Enter VMM mode
 719          */
 720         options.guest_cr3 = (register_t) KPML4phys;
 721         options.new_stack = (uint64_t) vkernel_stack + KERNEL_STACK_SIZE;
 722         options.master = 1;
 723         if (vmm_guest_ctl(VMM_GUEST_RUN, &options)) {
 724                 err(1, "Unable to enter VMM mode.");
 725         }
 726
 727         /*
 728          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 729          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 730          */
 731         phys_avail[0] = (vm_paddr_t)firstfree;
 732         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 733         phys_avail[1] = (vm_paddr_t)dmap_address + Maxmem_bytes;
 734
 735         /*
 736          * pmap_growkernel() will set the correct value.
 737          */
 738         kernel_vm_end = 0;
 739
 740         /*
 741          * Allocate space for process 0's UAREA.
 742          */
 743         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 744         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 745                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 746                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 747                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 748         }
 749
 750         /*
 751          * crashdumpmap
 752          */
 753         crashdumpmap = virtual_start;
 754         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 755
 756         /*
 757          * msgbufp maps the system message buffer
 758          */
 759         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 760         msgbufp = (void *)virtual_start;
 761         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 762
 763                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 764                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 765                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 766         }
 767
 768         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 769
 770         /*
 771          * used by kern_memio for /dev/mem access
 772          */
 773         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 774         virtual_start += PAGE_SIZE;
 775
 776         printf("vmm: Hardware pagetable enabled for guest\n");
 777 }
 778
 779
 780 /*
 781  * Map the per-cpu globaldata for cpu #0.  Allocate the space using
 782  * virtual_start and phys_avail[0]
 783  */
 784 static
 785 void
 786 init_globaldata(void)
 787 {
 788         int i;
 789         vm_paddr_t pa;
 790         vm_offset_t va;
 791
 792         /*
 793          * Reserve enough KVA to cover possible cpus.  This is a considerable
 794          * amount of KVA since the privatespace structure includes two
 795          * whole page table mappings.
 796          */
 797         virtual_start = (virtual_start + SEG_MASK) & ~(vm_offset_t)SEG_MASK;
 798         CPU_prvspace = (void *)virtual_start;
 799         virtual_start += sizeof(struct privatespace) * SMP_MAXCPU;
 800
 801         /*
 802          * Allocate enough physical memory to cover the mdglobaldata
 803          * portion of the space and the idle stack and map the pages
 804          * into KVA.  For cpu #0 only.
 805          */
 806         for (i = 0; i < sizeof(struct mdglobaldata); i += PAGE_SIZE) {
 807                 pa = phys_avail[0];
 808                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].mdglobaldata + i;
 809                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 810                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 811         }
 812         for (i = 0; i < sizeof(CPU_prvspace[0].idlestack); i += PAGE_SIZE) {
 813                 pa = phys_avail[0];
 814                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].idlestack + i;
 815                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 816                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 817         }
 818
 819         /*
 820          * Setup the %gs for cpu #0.  The mycpu macro works after this
 821          * point.  Note that %fs is used by pthreads.
 822          */
 823         tls_set_gs(&CPU_prvspace[0], sizeof(struct privatespace));
 824 }
 825
 826
 827 /*
 828  * Initialize pool tokens and other necessary locks
 829  */
 830 static void
 831 init_locks(void)
 832 {
 833
 834         /*
 835          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
 836          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
 837          */
 838         cpu_get_initial_mplock();
 839
 840         /* our token pool needs to work early */
 841         lwkt_token_pool_init();
 842
 843 }
 844
 845
 846 /*
 847  * Initialize very low level systems including thread0, proc0, etc.
 848  */
 849 static
 850 void
 851 init_vkernel(void)
 852 {
 853         struct mdglobaldata *gd;
 854
 855         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
 856         bzero(gd, sizeof(*gd));
 857
 858         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
 859         thread0.td_gd = &gd->mi;
 860         ncpus = 1;
 861         ncpus2 = 1;     /* rounded down power of 2 */
 862         ncpus_fit = 1;  /* rounded up power of 2 */
 863         /* ncpus2_mask and ncpus_fit_mask are 0 */
 864         init_param1();
 865         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
 866         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
 867         cpu_gdinit(gd, 0);
 868         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
 869         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 870
 871         init_locks();
 872         cninit();
 873         rand_initialize();
 874 #if 0   /* #ifdef DDB */
 875         kdb_init();
 876         if (boothowto & RB_KDB)
 877                 Debugger("Boot flags requested debugger");
 878 #endif
 879         identcpu();
 880 #if 0
 881         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
 882 #endif
 883         init_param2((phys_avail[1] - phys_avail[0]) / PAGE_SIZE);
 884
 885 #if 0
 886         /*
 887          * Map the message buffer
 888          */
 889         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
 890                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
 891         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 892 #endif
 893 #if 0
 894         thread0.td_pcb_cr3 ... MMU
 895         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 896 #endif
 897 }
 898
 899 /*
 900  * Filesystem image paths for the virtual kernel are optional.
 901  * If specified they each should point to a disk image,
 902  * the first of which will become the root disk.
 903  *
 904  * The virtual kernel caches data from our 'disk' just like a normal kernel,
 905  * so we do not really want the real kernel to cache the data too.  Use
 906  * O_DIRECT to remove the duplication.
 907  */
 908 static
 909 void
 910 init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type)
 911 {
 912         char *serno;
 913         int i;
 914
 915         if (diskFileNum == 0)
 916                 return;
 917
 918         for(i=0; i < diskFileNum; i++){
 919                 char *fname;
 920                 fname = diskExp[i];
 921
 922                 if (fname == NULL) {
 923                         warnx("Invalid argument to '-r'");
 924                         continue;
 925                 }
 926                 /*
 927                  * Check for a serial number for the virtual disk
 928                  * passed from the command line.
 929                  */
 930                 serno = fname;
 931                 strsep(&serno, ":");
 932
 933                 if (DiskNum < VKDISK_MAX) {
 934                         struct stat st;
 935                         struct vkdisk_info* info = NULL;
 936                         int fd;
 937                         size_t l = 0;
 938
 939                         if (type == VKD_DISK)
 940                             fd = open(fname, O_RDWR|O_DIRECT, 0644);
 941                         else
 942                             fd = open(fname, O_RDONLY|O_DIRECT, 0644);
 943                         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 944                                 err(1, "Unable to open/create %s", fname);
 945                                 /* NOT REACHED */
 946                         }
 947                         if (S_ISREG(st.st_mode)) {
 948                                 if (flock(fd, LOCK_EX|LOCK_NB) < 0) {
 949                                         errx(1, "Disk image %s is already "
 950                                                 "in use\n", fname);
 951                                         /* NOT REACHED */
 952                                 }
 953                         }
 954
 955                         info = &DiskInfo[DiskNum];
 956                         l = strlen(fname);
 957
 958                         info->unit = i;
 959                         info->fd = fd;
 960                         info->type = type;
 961                         memcpy(info->fname, fname, l);
 962                         info->serno = NULL;
 963                         if (serno) {
 964                                 if ((info->serno = malloc(SERNOLEN)) != NULL)
 965                                         strlcpy(info->serno, serno, SERNOLEN);
 966                                 else
 967                                         warnx("Couldn't allocate memory for the operation");
 968                         }
 969
 970                         if (DiskNum == 0) {
 971                                 if (type == VKD_CD) {
 972                                     rootdevnames[0] = "cd9660:vcd0a";
 973                                 } else if (type == VKD_DISK) {
 974                                     rootdevnames[0] = "ufs:vkd0s0a";
 975                                     rootdevnames[1] = "ufs:vkd0s1a";
 976                                 }
 977                         }
 978
 979                         DiskNum++;
 980                 } else {
 981                         warnx("vkd%d (%s) > VKDISK_MAX", DiskNum, fname);
 982                         continue;
 983                 }
 984         }
 985 }
 986
 987 static
 988 int
 989 netif_set_tapflags(int tap_unit, int f, int s)
 990 {
 991         struct ifreq ifr;
 992         int flags;
 993
 994         bzero(&ifr, sizeof(ifr));
 995
 996         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
 997         if (ioctl(s, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 998                 warn("tap%d: ioctl(SIOCGIFFLAGS) failed", tap_unit);
 999                 return -1;
1000         }
1001
1002         /*
1003          * Adjust if_flags
1004          *
1005          * If the flags are already set/cleared, then we return
1006          * immediately to avoid extra syscalls
1007          */
1008         flags = (ifr.ifr_flags & 0xffff) | (ifr.ifr_flagshigh << 16);
1009         if (f < 0) {
1010                 /* Turn off flags */
1011                 f = -f;
1012                 if ((flags & f) == 0)
1013                         return 0;
1014                 flags &= ~f;
1015         } else {
1016                 /* Turn on flags */
1017                 if (flags & f)
1018                         return 0;
1019                 flags |= f;
1020         }
1021
1022         /*
1023          * Fix up ifreq.ifr_name, since it may be trashed
1024          * in previous ioctl(SIOCGIFFLAGS)
1025          */
1026         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
1027
1028         ifr.ifr_flags = flags & 0xffff;
1029         ifr.ifr_flagshigh = flags >> 16;
1030         if (ioctl(s, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1031                 warn("tap%d: ioctl(SIOCSIFFLAGS) failed", tap_unit);
1032                 return -1;
1033         }
1034         return 0;
1035 }
1036
1037 static
1038 int
1039 netif_set_tapaddr(int tap_unit, in_addr_t addr, in_addr_t mask, int s)
1040 {
1041         struct ifaliasreq ifra;
1042         struct sockaddr_in *in;
1043
1044         bzero(&ifra, sizeof(ifra));
1045         snprintf(ifra.ifra_name, sizeof(ifra.ifra_name), "tap%d", tap_unit);
1046
1047         /* Setup address */
1048         in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_addr;
1049         in->sin_family = AF_INET;
1050         in->sin_len = sizeof(*in);
1051         in->sin_addr.s_addr = addr;
1052
1053         if (mask != 0) {
1054                 /* Setup netmask */
1055                 in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_mask;
1056                 in->sin_len = sizeof(*in);
1057                 in->sin_addr.s_addr = mask;
1058         }
1059
1060         if (ioctl(s, SIOCAIFADDR, &ifra) < 0) {
1061                 warn("tap%d: ioctl(SIOCAIFADDR) failed", tap_unit);
1062                 return -1;
1063         }
1064         return 0;
1065 }
1066
1067 static
1068 int
1069 netif_add_tap2brg(int tap_unit, const char *ifbridge, int s)
1070 {
1071         struct ifbreq ifbr;
1072         struct ifdrv ifd;
1073
1074         bzero(&ifbr, sizeof(ifbr));
1075         snprintf(ifbr.ifbr_ifsname, sizeof(ifbr.ifbr_ifsname),
1076                  "tap%d", tap_unit);
1077
1078         bzero(&ifd, sizeof(ifd));
1079         strlcpy(ifd.ifd_name, ifbridge, sizeof(ifd.ifd_name));
1080         ifd.ifd_cmd = BRDGADD;
1081         ifd.ifd_len = sizeof(ifbr);
1082         ifd.ifd_data = &ifbr;
1083
1084         if (ioctl(s, SIOCSDRVSPEC, &ifd) < 0) {
1085                 /*
1086                  * 'errno == EEXIST' means that the tap(4) is already
1087                  * a member of the bridge(4)
1088                  */
1089                 if (errno != EEXIST) {
1090                         warn("ioctl(%s, SIOCSDRVSPEC) failed", ifbridge);
1091                         return -1;
1092                 }
1093         }
1094         return 0;
1095 }
1096
1097 #define TAPDEV_OFLAGS   (O_RDWR | O_NONBLOCK)
1098
1099 /*
1100  * Locate the first unused tap(4) device file if auto mode is requested,
1101  * or open the user supplied device file, and bring up the corresponding
1102  * tap(4) interface.
1103  *
1104  * NOTE: Only tap(4) device file is supported currently
1105  */
1106 static
1107 int
1108 netif_open_tap(const char *netif, int *tap_unit, int s)
1109 {
1110         char tap_dev[MAXPATHLEN];
1111         int tap_fd, failed;
1112         struct stat st;
1113         char *dname;
1114
1115         *tap_unit = -1;
1116
1117         if (strcmp(netif, "auto") == 0) {
1118                 /*
1119                  * Find first unused tap(4) device file
1120                  */
1121                 tap_fd = open("/dev/tap", TAPDEV_OFLAGS);
1122                 if (tap_fd < 0) {
1123                         warnc(errno, "Unable to find a free tap(4)");
1124                         return -1;
1125                 }
1126         } else {
1127                 /*
1128                  * User supplied tap(4) device file or unix socket.
1129                  */
1130                 if (netif[0] == '/')    /* Absolute path */
1131                         strlcpy(tap_dev, netif, sizeof(tap_dev));
1132                 else
1133                         snprintf(tap_dev, sizeof(tap_dev), "/dev/%s", netif);
1134
1135                 tap_fd = open(tap_dev, TAPDEV_OFLAGS);
1136
1137                 /*
1138                  * If we cannot open normally try to connect to it.
1139                  */
1140                 if (tap_fd < 0)
1141                         tap_fd = unix_connect(tap_dev);
1142
1143                 if (tap_fd < 0) {
1144                         warn("Unable to open %s", tap_dev);
1145                         return -1;
1146                 }
1147         }
1148
1149         /*
1150          * Check whether the device file is a tap(4)
1151          */
1152         if (fstat(tap_fd, &st) < 0) {
1153                 failed = 1;
1154         } else if (S_ISCHR(st.st_mode)) {
1155                 dname = fdevname(tap_fd);
1156                 if (dname)
1157                         dname = strstr(dname, "tap");
1158                 if (dname) {
1159                         /*
1160                          * Bring up the corresponding tap(4) interface
1161                          */
1162                         *tap_unit = strtol(dname + 3, NULL, 10);
1163                         printf("TAP UNIT %d\n", *tap_unit);
1164                         if (netif_set_tapflags(*tap_unit, IFF_UP, s) == 0)
1165                                 failed = 0;
1166                         else
1167                                 failed = 1;
1168                 } else {
1169                         failed = 1;
1170                 }
1171         } else if (S_ISSOCK(st.st_mode)) {
1172                 /*
1173                  * Special socket connection (typically to vknet).  We
1174                  * do not have to do anything.
1175                  */
1176                 failed = 0;
1177         } else {
1178                 failed = 1;
1179         }
1180
1181         if (failed) {
1182                 warnx("%s is not a tap(4) device or socket", tap_dev);
1183                 close(tap_fd);
1184                 tap_fd = -1;
1185                 *tap_unit = -1;
1186         }
1187         return tap_fd;
1188 }
1189
1190 static int
1191 unix_connect(const char *path)
1192 {
1193         struct sockaddr_un sunx;
1194         int len;
1195         int net_fd;
1196         int sndbuf = 262144;
1197         struct stat st;
1198
1199         snprintf(sunx.sun_path, sizeof(sunx.sun_path), "%s", path);
1200         len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path[strlen(sunx.sun_path)]);
1201         ++len;  /* include nul */
1202         sunx.sun_family = AF_UNIX;
1203         sunx.sun_len = len;
1204
1205         net_fd = socket(AF_UNIX, SOCK_SEQPACKET, 0);
1206         if (net_fd < 0)
1207                 return(-1);
1208         if (connect(net_fd, (void *)&sunx, len) < 0) {
1209                 close(net_fd);
1210                 return(-1);
1211         }
1212         setsockopt(net_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sndbuf, sizeof(sndbuf));
1213         if (fstat(net_fd, &st) == 0)
1214                 printf("Network socket buffer: %d bytes\n", st.st_blksize);
1215         fcntl(net_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
1216         return(net_fd);
1217 }
1218
1219 #undef TAPDEV_MAJOR
1220 #undef TAPDEV_MINOR
1221 #undef TAPDEV_OFLAGS
1222
1223 /*
1224  * Following syntax is supported,
1225  * 1) x.x.x.x             tap(4)'s address is x.x.x.x
1226  *
1227  * 2) x.x.x.x/z           tap(4)'s address is x.x.x.x
1228  *                        tap(4)'s netmask len is z
1229  *
1230  * 3) x.x.x.x:y.y.y.y     tap(4)'s address is x.x.x.x
1231  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1232  *
1233  * 4) x.x.x.x:y.y.y.y/z   tap(4)'s address is x.x.x.x
1234  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1235  *                        tap(4) and pseudo netif's netmask len are z
1236  *
1237  * 5) bridgeX             tap(4) will be added to bridgeX
1238  *
1239  * 6) bridgeX:y.y.y.y     tap(4) will be added to bridgeX
1240  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1241  *
1242  * 7) bridgeX:y.y.y.y/z   tap(4) will be added to bridgeX
1243  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1244  *                        pseudo netif's netmask len is z
1245  */
1246 static
1247 int
1248 netif_init_tap(int tap_unit, in_addr_t *addr, in_addr_t *mask, int s)
1249 {
1250         in_addr_t tap_addr, netmask, netif_addr;
1251         int next_netif_addr;
1252         char *tok, *masklen_str, *ifbridge;
1253
1254         *addr = 0;
1255         *mask = 0;
1256
1257         tok = strtok(NULL, ":/");
1258         if (tok == NULL) {
1259                 /*
1260                  * Nothing special, simply use tap(4) as backend
1261                  */
1262                 return 0;
1263         }
1264
1265         if (inet_pton(AF_INET, tok, &tap_addr) > 0) {
1266                 /*
1267                  * tap(4)'s address is supplied
1268                  */
1269                 ifbridge = NULL;
1270
1271                 /*
1272                  * If there is next token, then it may be pseudo
1273                  * netif's address or netmask len for tap(4)
1274                  */
1275                 next_netif_addr = 0;
1276         } else {
1277                 /*
1278                  * Not tap(4)'s address, assume it as a bridge(4)
1279                  * iface name
1280                  */
1281                 tap_addr = 0;
1282                 ifbridge = tok;
1283
1284                 /*
1285                  * If there is next token, then it must be pseudo
1286                  * netif's address
1287                  */
1288                 next_netif_addr = 1;
1289         }
1290
1291         netmask = netif_addr = 0;
1292
1293         tok = strtok(NULL, ":/");
1294         if (tok == NULL)
1295                 goto back;
1296
1297         if (inet_pton(AF_INET, tok, &netif_addr) <= 0) {
1298                 if (next_netif_addr) {
1299                         warnx("Invalid pseudo netif address: %s", tok);
1300                         return -1;
1301                 }
1302                 netif_addr = 0;
1303
1304                 /*
1305                  * Current token is not address, then it must be netmask len
1306                  */
1307                 masklen_str = tok;
1308         } else {
1309                 /*
1310                  * Current token is pseudo netif address, if there is next token
1311                  * it must be netmask len
1312                  */
1313                 masklen_str = strtok(NULL, "/");
1314         }
1315
1316         /* Calculate netmask */
1317         if (masklen_str != NULL) {
1318                 u_long masklen;
1319
1320                 masklen = strtoul(masklen_str, NULL, 10);
1321                 if (masklen < 32 && masklen > 0) {
1322                         netmask = htonl(~((1LL << (32 - masklen)) - 1)
1323                                         & 0xffffffff);
1324                 } else {
1325                         warnx("Invalid netmask len: %lu", masklen);
1326                         return -1;
1327                 }
1328         }
1329
1330         /* Make sure there is no more token left */
1331         if (strtok(NULL, ":/") != NULL) {
1332                 warnx("Invalid argument to '-I'");
1333                 return -1;
1334         }
1335
1336 back:
1337         if (tap_unit < 0) {
1338                 /* Do nothing */
1339         } else if (ifbridge == NULL) {
1340                 /* Set tap(4) address/netmask */
1341                 if (netif_set_tapaddr(tap_unit, tap_addr, netmask, s) < 0)
1342                         return -1;
1343         } else {
1344                 /* Tie tap(4) to bridge(4) */
1345                 if (netif_add_tap2brg(tap_unit, ifbridge, s) < 0)
1346                         return -1;
1347         }
1348
1349         *addr = netif_addr;
1350         *mask = netmask;
1351         return 0;
1352 }
1353
1354 /*
1355  * NetifInfo[] will be filled for pseudo netif initialization.
1356  * NetifNum will be bumped to reflect the number of valid entries
1357  * in NetifInfo[].
1358  */
1359 static
1360 void
1361 init_netif(char *netifExp[], int netifExpNum)
1362 {
1363         int i, s;
1364         char *tmp;
1365
1366         if (netifExpNum == 0)
1367                 return;
1368
1369         s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);     /* for ioctl(SIOC) */
1370         if (s < 0)
1371                 return;
1372
1373         for (i = 0; i < netifExpNum; ++i) {
1374                 struct vknetif_info *info;
1375                 in_addr_t netif_addr, netif_mask;
1376                 int tap_fd, tap_unit;
1377                 char *netif;
1378
1379                 /* Extract MAC address if there is one */
1380                 tmp = netifExp[i];
1381                 strsep(&tmp, "=");
1382
1383                 netif = strtok(netifExp[i], ":");
1384                 if (netif == NULL) {
1385                         warnx("Invalid argument to '-I'");
1386                         continue;
1387                 }
1388
1389                 /*
1390                  * Open tap(4) device file and bring up the
1391                  * corresponding interface
1392                  */
1393                 tap_fd = netif_open_tap(netif, &tap_unit, s);
1394                 if (tap_fd < 0)
1395                         continue;
1396
1397                 /*
1398                  * Initialize tap(4) and get address/netmask
1399                  * for pseudo netif
1400                  *
1401                  * NB: Rest part of netifExp[i] is passed
1402                  *     to netif_init_tap() implicitly.
1403                  */
1404                 if (netif_init_tap(tap_unit, &netif_addr, &netif_mask, s) < 0) {
1405                         /*
1406                          * NB: Closing tap(4) device file will bring
1407                          *     down the corresponding interface
1408                          */
1409                         close(tap_fd);
1410                         continue;
1411                 }
1412
1413                 info = &NetifInfo[NetifNum];
1414                 bzero(info, sizeof(*info));
1415                 info->tap_fd = tap_fd;
1416                 info->tap_unit = tap_unit;
1417                 info->netif_addr = netif_addr;
1418                 info->netif_mask = netif_mask;
1419                 /*
1420                  * If tmp isn't NULL it means a MAC could have been
1421                  * specified so attempt to convert it.
1422                  * Setting enaddr to NULL will tell vke_attach() we
1423                  * need a pseudo-random MAC address.
1424                  */
1425                 if (tmp != NULL) {
1426                         if ((info->enaddr = malloc(ETHER_ADDR_LEN)) == NULL)
1427                                 warnx("Couldn't allocate memory for the operation");
1428                         else {
1429                                 if ((kether_aton(tmp, info->enaddr)) == NULL) {
1430                                         free(info->enaddr);
1431                                         info->enaddr = NULL;
1432                                 }
1433                         }
1434                 }
1435
1436                 NetifNum++;
1437                 if (NetifNum >= VKNETIF_MAX)    /* XXX will this happen? */
1438                         break;
1439         }
1440         close(s);
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Create the pid file and leave it open and locked while the vkernel is
1445  * running.  This allows a script to use /usr/bin/lockf to probe whether
1446  * a vkernel is still running (so as not to accidently kill an unrelated
1447  * process from a stale pid file).
1448  */
1449 static
1450 void
1451 writepid(void)
1452 {
1453         char buf[32];
1454         int fd;
1455
1456         if (pid_file != NULL) {
1457                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%ld\n", (long)getpid());
1458                 fd = open(pid_file, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0666);
1459                 if (fd < 0) {
1460                         if (errno == EWOULDBLOCK) {
1461                                 perror("Failed to lock pidfile, "
1462                                        "vkernel already running");
1463                         } else {
1464                                 perror("Failed to create pidfile");
1465                         }
1466                         exit(EX_SOFTWARE);
1467                 }
1468                 ftruncate(fd, 0);
1469                 write(fd, buf, strlen(buf));
1470                 /* leave the file open to maintain the lock */
1471         }
1472 }
1473
1474 static
1475 void
1476 cleanpid( void )
1477 {
1478         if (pid_file != NULL) {
1479                 if (unlink(pid_file) < 0)
1480                         perror("Warning: couldn't remove pidfile");
1481         }
1482 }
1483
1484 static
1485 void
1486 usage_err(const char *ctl, ...)
1487 {
1488         va_list va;
1489
1490         va_start(va, ctl);
1491         vfprintf(stderr, ctl, va);
1492         va_end(va);
1493         fprintf(stderr, "\n");
1494         exit(EX_USAGE);
1495 }
1496
1497 static
1498 void
1499 usage_help(_Bool help)
1500 {
1501         fprintf(stderr, "Usage: %s [-hsUv] [-c file] [-e name=value:name=value:...]\n"
1502             "\t[-i file] [-I interface[:address1[:address2][/netmask]]] [-l cpulock]\n"
1503             "\t[-m size] [-n numcpus[:lbits[:cbits]]]\n"
1504             "\t[-p file] [-r file]\n", save_av[0]);
1505
1506         if (help)
1507                 fprintf(stderr, "\nArguments:\n"
1508                     "\t-c\tSpecify a readonly CD-ROM image file to be used by the kernel.\n"
1509                     "\t-e\tSpecify an environment to be used by the kernel.\n"
1510                     "\t-h\tThis list of options.\n"
1511                     "\t-i\tSpecify a memory image file to be used by the virtual kernel.\n"
1512                     "\t-I\tCreate a virtual network device.\n"
1513                     "\t-l\tSpecify which, if any, real CPUs to lock virtual CPUs to.\n"
1514                     "\t-m\tSpecify the amount of memory to be used by the kernel in bytes.\n"
1515                     "\t-n\tSpecify the number of CPUs and the topology you wish to emulate:\n"
1516                     "\t  \t- numcpus - number of cpus\n"
1517                     "\t  \t- :lbits - specify the number of bits within APICID(=CPUID) needed for representing\n"
1518                     "\t  \t  the logical ID. Controls the number of threads/core (0bits - 1 thread, 1bit - 2 threads).\n"
1519                     "\t  \t- :cbits - specify the number of bits within APICID(=CPUID) needed for representing\n"
1520                     "\t  \t  the core ID. Controls the number of core/package (0bits - 1 core, 1bit - 2 cores).\n"
1521                     "\t-p\tSpecify a file in which to store the process ID.\n"
1522                     "\t-r\tSpecify a R/W disk image file to be used by the kernel.\n"
1523                     "\t-s\tBoot into single-user mode.\n"
1524                     "\t-U\tEnable writing to kernel memory and module loading.\n"
1525                     "\t-v\tTurn on verbose booting.\n");
1526
1527         exit(EX_USAGE);
1528 }
1529
1530 void
1531 cpu_reset(void)
1532 {
1533         kprintf("cpu reset, rebooting vkernel\n");
1534         closefrom(3);
1535         cleanpid();
1536         exit(EX_VKERNEL_REBOOT);
1537
1538 }
1539
1540 void
1541 cpu_halt(void)
1542 {
1543         kprintf("cpu halt, exiting vkernel\n");
1544         cleanpid();
1545         exit(EX_OK);
1546 }
1547
1548 void
1549 setrealcpu(void)
1550 {
1551         switch(lwp_cpu_lock) {
1552         case LCL_PER_CPU:
1553                 if (bootverbose)
1554                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1555                                 mycpuid, next_cpu);
1556                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1557                 next_cpu++;
1558                 if (next_cpu >= real_ncpus)
1559                         next_cpu = 0;
1560                 break;
1561         case LCL_SINGLE_CPU:
1562                 if (bootverbose)
1563                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1564                                 mycpuid, next_cpu);
1565                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1566                 break;
1567         default:
1568                 /* do not map virtual cpus to real cpus */
1569                 break;
1570         }
1571 }
1572
1573 /*
1574  * Allocate and free memory for module loading.  The loaded module
1575  * has to be placed somewhere near the current kernel binary load
1576  * point or the relocations will not work.
1577  *
1578  * I'm not sure why this isn't working.
1579  */
1580 int
1581 vkernel_module_memory_alloc(vm_offset_t *basep, size_t bytes)
1582 {
1583 #if 1
1584         size_t xtra;
1585         xtra = (PAGE_SIZE - (vm_offset_t)sbrk(0)) & PAGE_MASK;
1586         *basep = (vm_offset_t)sbrk(xtra + bytes) + xtra;
1587         bzero((void *)*basep, bytes);
1588 #else
1589         *basep = (vm_offset_t)mmap((void *)0x000000000, bytes,
1590                                    PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
1591                                    MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);
1592         if ((void *)*basep == MAP_FAILED)
1593                 return ENOMEM;
1594 #endif
1595         return 0;
1596 }
1597
1598 void
1599 vkernel_module_memory_free(vm_offset_t base, size_t bytes)
1600 {
1601 #if 0
1602 #if 0
1603         munmap((void *)base, bytes);
1604 #endif
1605 #endif
1606 }