sys/platform/vkernel64/platform/init.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2006 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  */
  34
  35 #include <sys/types.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/kernel.h>
  38 #include <sys/stat.h>
  39 #include <sys/mman.h>
  40 #include <sys/cons.h>
  41 #include <sys/random.h>
  42 #include <sys/vkernel.h>
  43 #include <sys/tls.h>
  44 #include <sys/reboot.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/msgbuf.h>
  47 #include <sys/vmspace.h>
  48 #include <sys/socket.h>
  49 #include <sys/sockio.h>
  50 #include <sys/sysctl.h>
  51 #include <sys/un.h>
  52 #include <vm/vm_page.h>
  53 #include <vm/vm_map.h>
  54 #include <sys/mplock2.h>
  55 #include <sys/wait.h>
  56 #include <sys/vmm.h>
  57
  58 #include <machine/cpu.h>
  59 #include <machine/globaldata.h>
  60 #include <machine/tls.h>
  61 #include <machine/md_var.h>
  62 #include <machine/vmparam.h>
  63 #include <cpu/specialreg.h>
  64
  65 #include <net/if.h>
  66 #include <net/if_arp.h>
  67 #include <net/ethernet.h>
  68 #include <net/bridge/if_bridgevar.h>
  69 #include <netinet/in.h>
  70 #include <arpa/inet.h>
  71 #include <net/if_var.h>
  72
  73 #include <stdio.h>
  74 #include <stdlib.h>
  75 #include <stdarg.h>
  76 #include <stdbool.h>
  77 #include <unistd.h>
  78 #include <fcntl.h>
  79 #include <string.h>
  80 #include <err.h>
  81 #include <errno.h>
  82 #include <assert.h>
  83 #include <sysexits.h>
  84
  85 #define EX_VKERNEL_REBOOT       32
  86
  87 vm_paddr_t phys_avail[16];
  88 vm_paddr_t Maxmem;
  89 vm_paddr_t Maxmem_bytes;
  90 long physmem;
  91 int MemImageFd = -1;
  92 struct vkdisk_info DiskInfo[VKDISK_MAX];
  93 int DiskNum;
  94 struct vknetif_info NetifInfo[VKNETIF_MAX];
  95 int NetifNum;
  96 char *pid_file;
  97 vm_offset_t KvaStart;
  98 vm_offset_t KvaEnd;
  99 vm_offset_t KvaSize;
 100 vm_offset_t virtual_start;
 101 vm_offset_t virtual_end;
 102 vm_offset_t virtual2_start;
 103 vm_offset_t virtual2_end;
 104 vm_offset_t kernel_vm_end;
 105 vm_offset_t crashdumpmap;
 106 vm_offset_t clean_sva;
 107 vm_offset_t clean_eva;
 108 struct msgbuf *msgbufp;
 109 caddr_t ptvmmap;
 110 vpte_t  *KernelPTD;
 111 vpte_t  *KernelPTA;     /* Warning: Offset for direct VA translation */
 112 void *dmap_min_address;
 113 void *vkernel_stack;
 114 u_int cpu_feature;      /* XXX */
 115 int tsc_present;
 116 int tsc_invariant;
 117 int tsc_mpsync;
 118 int64_t tsc_frequency;
 119 int optcpus;            /* number of cpus - see mp_start() */
 120 int lwp_cpu_lock;       /* if/how to lock virtual CPUs to real CPUs */
 121 int real_ncpus;         /* number of real CPUs */
 122 int next_cpu;           /* next real CPU to lock a virtual CPU to */
 123 int vkernel_b_arg;      /* no of logical CPU bits - only SMP */
 124 int vkernel_B_arg;      /* no of core bits - only SMP */
 125 int vmm_enabled;        /* VMM HW assisted enable */
 126 struct privatespace *CPU_prvspace;
 127
 128 extern uint64_t KPML4phys;      /* phys addr of kernel level 4 */
 129
 130 static struct trapframe proc0_tf;
 131 static void *proc0paddr;
 132
 133 static void init_sys_memory(char *imageFile);
 134 static void init_kern_memory(void);
 135 static void init_kern_memory_vmm(void);
 136 static void init_globaldata(void);
 137 static void init_vkernel(void);
 138 static void init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type);
 139 static void init_netif(char *netifExp[], int netifFileNum);
 140 static void writepid(void);
 141 static void cleanpid(void);
 142 static int unix_connect(const char *path);
 143 static void usage_err(const char *ctl, ...);
 144 static void usage_help(_Bool);
 145 static void init_locks(void);
 146 static void handle_term(int);
 147
 148 pid_t childpid;
 149
 150 static int save_ac;
 151 static char **save_av;
 152
 153 /*
 154  * Kernel startup for virtual kernels - standard main()
 155  */
 156 int main(int ac, char **av) {
 157         char *memImageFile = NULL;
 158         char *netifFile[VKNETIF_MAX];
 159         char *diskFile[VKDISK_MAX];
 160         char *cdFile[VKDISK_MAX];
 161         char *suffix;
 162         char *endp;
 163         char *tmp;
 164         char *tok;
 165         int netifFileNum = 0;
 166         int diskFileNum = 0;
 167         int cdFileNum = 0;
 168         int bootOnDisk = -1;    /* set below to vcd (0) or vkd (1) */
 169         int c;
 170         int i;
 171         int j;
 172         int n;
 173         int isq;
 174         int pos;
 175         int eflag;
 176         int dflag = 0;          /* disable vmm */
 177         int real_vkernel_enable;
 178         int supports_sse;
 179         uint32_t mxcsr_mask;
 180         size_t vsize;
 181         size_t msize;
 182         size_t kenv_size;
 183         size_t kenv_size2;
 184         int status;
 185         struct sigaction sa;
 186
 187         /*
 188          * Currently a bad hack but rtld-elf needs LD_SHAREDLIB_BASE to
 189          * be set to force it to mmap() shared libraries into low memory,
 190          * so our module loader can link against the related symbols.
 191          */
 192         if (getenv("LD_SHAREDLIB_BASE") == NULL) {
 193                 setenv("LD_SHAREDLIB_BASE", "0x10000000", 1);
 194                 execv(av[0], av);
 195                 fprintf(stderr, "Must run %s with full path\n", av[0]);
 196                 exit(1);
 197         }
 198
 199         while ((childpid = fork()) != 0) {
 200                 /* Ignore signals */
 201                 bzero(&sa, sizeof(sa));
 202                 sigemptyset(&sa.sa_mask);
 203                 sa.sa_handler = SIG_IGN;
 204                 sigaction(SIGINT, &sa, NULL);
 205                 sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL);
 206                 sigaction(SIGHUP, &sa, NULL);
 207
 208                 /*
 209                  * Forward SIGTERM to the child so that
 210                  * the shutdown process initiates correctly.
 211                  */
 212                 sa.sa_handler = handle_term;
 213                 sigaction(SIGTERM, &sa, NULL);
 214
 215                 /*
 216                  * Wait for child to terminate, exit if
 217                  * someone stole our child.
 218                  */
 219                 while (waitpid(childpid, &status, 0) != childpid) {
 220                         if (errno == ECHILD)
 221                                 exit(1);
 222                 }
 223                 if (WEXITSTATUS(status) != EX_VKERNEL_REBOOT)
 224                         return 0;
 225         }
 226
 227         /*
 228          * Starting for real
 229          */
 230         save_ac = ac;
 231         save_av = av;
 232         eflag = 0;
 233         pos = 0;
 234         kenv_size = 0;
 235         /*
 236          * Process options
 237          */
 238         kernel_mem_readonly = 1;
 239         optcpus = 2;
 240         vkernel_b_arg = 0;
 241         vkernel_B_arg = 0;
 242         lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
 243
 244         real_vkernel_enable = 0;
 245         vsize = sizeof(real_vkernel_enable);
 246         sysctlbyname("vm.vkernel_enable", &real_vkernel_enable, &vsize, NULL,0);
 247
 248         if (real_vkernel_enable == 0) {
 249                 errx(1, "vm.vkernel_enable is 0, must be set "
 250                         "to 1 to execute a vkernel!");
 251         }
 252
 253         real_ncpus = 1;
 254         vsize = sizeof(real_ncpus);
 255         sysctlbyname("hw.ncpu", &real_ncpus, &vsize, NULL, 0);
 256
 257         if (ac < 2)
 258                 usage_help(false);
 259
 260         while ((c = getopt(ac, av, "c:hsvl:m:n:r:e:i:p:I:Ud")) != -1) {
 261                 switch(c) {
 262                 case 'd':
 263                         dflag = 1;
 264                         break;
 265                 case 'e':
 266                         /*
 267                          * name=value:name=value:name=value...
 268                          * name="value"...
 269                          *
 270                          * Allow values to be quoted but note that shells
 271                          * may remove the quotes, so using this feature
 272                          * to embed colons may require a backslash.
 273                          */
 274                         n = strlen(optarg);
 275                         isq = 0;
 276
 277                         if (eflag == 0) {
 278                                 kenv_size = n + 2;
 279                                 kern_envp = malloc(kenv_size);
 280                                 if (kern_envp == NULL)
 281                                         errx(1, "Couldn't allocate %zd bytes for kern_envp", kenv_size);
 282                         } else {
 283                                 kenv_size2 = kenv_size + n + 1;
 284                                 pos = kenv_size - 1;
 285                                 if ((tmp = realloc(kern_envp, kenv_size2)) == NULL)
 286                                         errx(1, "Couldn't reallocate %zd bytes for kern_envp", kenv_size2);
 287                                 kern_envp = tmp;
 288                                 kenv_size = kenv_size2;
 289                         }
 290
 291                         for (i = 0, j = pos; i < n; ++i) {
 292                                 if (optarg[i] == '"')
 293                                         isq ^= 1;
 294                                 else if (optarg[i] == '\'')
 295                                         isq ^= 2;
 296                                 else if (isq == 0 && optarg[i] == ':')
 297                                         kern_envp[j++] = 0;
 298                                 else
 299                                         kern_envp[j++] = optarg[i];
 300                         }
 301                         kern_envp[j++] = 0;
 302                         kern_envp[j++] = 0;
 303                         eflag++;
 304                         break;
 305                 case 's':
 306                         boothowto |= RB_SINGLE;
 307                         break;
 308                 case 'v':
 309                         bootverbose = 1;
 310                         break;
 311                 case 'i':
 312                         memImageFile = optarg;
 313                         break;
 314                 case 'I':
 315                         if (netifFileNum < VKNETIF_MAX)
 316                                 netifFile[netifFileNum++] = strdup(optarg);
 317                         break;
 318                 case 'r':
 319                         if (bootOnDisk < 0)
 320                                 bootOnDisk = 1;
 321                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 322                                 diskFile[diskFileNum++] = strdup(optarg);
 323                         break;
 324                 case 'c':
 325                         if (bootOnDisk < 0)
 326                                 bootOnDisk = 0;
 327                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 328                                 cdFile[cdFileNum++] = strdup(optarg);
 329                         break;
 330                 case 'm':
 331                         Maxmem_bytes = strtoull(optarg, &suffix, 0);
 332                         if (suffix) {
 333                                 switch(*suffix) {
 334                                 case 'g':
 335                                 case 'G':
 336                                         Maxmem_bytes <<= 30;
 337                                         break;
 338                                 case 'm':
 339                                 case 'M':
 340                                         Maxmem_bytes <<= 20;
 341                                         break;
 342                                 case 'k':
 343                                 case 'K':
 344                                         Maxmem_bytes <<= 10;
 345                                         break;
 346                                 default:
 347                                         Maxmem_bytes = 0;
 348                                         usage_err("Bad maxmem option");
 349                                         /* NOT REACHED */
 350                                         break;
 351                                 }
 352                         }
 353                         break;
 354                 case 'l':
 355                         next_cpu = -1;
 356                         if (strncmp("map", optarg, 3) == 0) {
 357                                 lwp_cpu_lock = LCL_PER_CPU;
 358                                 if (optarg[3] == ',') {
 359                                         next_cpu = strtol(optarg+4, &endp, 0);
 360                                         if (*endp != '\0')
 361                                                 usage_err("Bad target CPU number at '%s'", endp);
 362                                 } else {
 363                                         next_cpu = 0;
 364                                 }
 365                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
 366                                         usage_err("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
 367                         } else if (strncmp("any", optarg, 3) == 0) {
 368                                 lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
 369                         } else {
 370                                 lwp_cpu_lock = LCL_SINGLE_CPU;
 371                                 next_cpu = strtol(optarg, &endp, 0);
 372                                 if (*endp != '\0')
 373                                         usage_err("Bad target CPU number at '%s'", endp);
 374                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
 375                                         usage_err("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
 376                         }
 377                         break;
 378                 case 'n':
 379                         /*
 380                          * This value is set up by mp_start(), don't just
 381                          * set ncpus here.
 382                          */
 383                         tok = strtok(optarg, ":");
 384                         optcpus = strtol(tok, NULL, 0);
 385                         if (optcpus < 1 || optcpus > MAXCPU)
 386                                 usage_err("Bad ncpus, valid range is 1-%d", MAXCPU);
 387
 388                         /* :lbits argument */
 389                         tok = strtok(NULL, ":");
 390                         if (tok != NULL) {
 391                                 vkernel_b_arg = strtol(tok, NULL, 0);
 392
 393                                 /* :cbits argument */
 394                                 tok = strtok(NULL, ":");
 395                                 if (tok != NULL) {
 396                                         vkernel_B_arg = strtol(tok, NULL, 0);
 397                                 }
 398
 399                         }
 400                         break;
 401                 case 'p':
 402                         pid_file = optarg;
 403                         break;
 404                 case 'U':
 405                         kernel_mem_readonly = 0;
 406                         break;
 407                 case 'h':
 408                         usage_help(true);
 409                         break;
 410                 default:
 411                         usage_help(false);
 412                 }
 413         }
 414
 415         /*
 416          * Check VMM presence
 417          */
 418         vsize = sizeof(vmm_enabled);
 419         sysctlbyname("hw.vmm.enable", &vmm_enabled, &vsize, NULL, 0);
 420         vmm_enabled = (vmm_enabled && !dflag);
 421
 422         writepid();
 423         cpu_disable_intr();
 424         if (vmm_enabled) {
 425                 /* use a MAP_ANON directly */
 426                 init_kern_memory_vmm();
 427         } else {
 428                 init_sys_memory(memImageFile);
 429                 init_kern_memory();
 430         }
 431         init_globaldata();
 432         init_vkernel();
 433         setrealcpu();
 434         init_kqueue();
 435
 436         vmm_guest = VMM_GUEST_VKERNEL;
 437
 438         /*
 439          * Check TSC
 440          */
 441         vsize = sizeof(tsc_present);
 442         sysctlbyname("hw.tsc_present", &tsc_present, &vsize, NULL, 0);
 443         vsize = sizeof(tsc_invariant);
 444         sysctlbyname("hw.tsc_invariant", &tsc_invariant, &vsize, NULL, 0);
 445         vsize = sizeof(tsc_mpsync);
 446         sysctlbyname("hw.tsc_mpsync", &tsc_mpsync, &vsize, NULL, 0);
 447         vsize = sizeof(tsc_frequency);
 448         sysctlbyname("hw.tsc_frequency", &tsc_frequency, &vsize, NULL, 0);
 449         if (tsc_present)
 450                 cpu_feature |= CPUID_TSC;
 451
 452         /*
 453          * Check SSE
 454          */
 455         vsize = sizeof(supports_sse);
 456         supports_sse = 0;
 457         sysctlbyname("hw.instruction_sse", &supports_sse, &vsize, NULL, 0);
 458         sysctlbyname("hw.mxcsr_mask", &mxcsr_mask, &msize, NULL, 0);
 459         init_fpu(supports_sse);
 460         if (supports_sse)
 461                 cpu_feature |= CPUID_SSE | CPUID_FXSR;
 462
 463         /*
 464          * We boot from the first installed disk.
 465          */
 466         if (bootOnDisk == 1) {
 467                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 468                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 469         } else {
 470                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 471                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 472         }
 473
 474         init_netif(netifFile, netifFileNum);
 475         init_exceptions();
 476         mi_startup();
 477         /* NOT REACHED */
 478         exit(EX_SOFTWARE);
 479 }
 480
 481 /* SIGTERM handler */
 482 static
 483 void
 484 handle_term(int sig)
 485 {
 486         kill(childpid, sig);
 487 }
 488
 489 /*
 490  * Initialize system memory.  This is the virtual kernel's 'RAM'.
 491  */
 492 static
 493 void
 494 init_sys_memory(char *imageFile)
 495 {
 496         struct stat st;
 497         int i;
 498         int fd;
 499
 500         /*
 501          * Figure out the system memory image size.  If an image file was
 502          * specified and -m was not specified, use the image file's size.
 503          */
 504         if (imageFile && stat(imageFile, &st) == 0 && Maxmem_bytes == 0)
 505                 Maxmem_bytes = (vm_paddr_t)st.st_size;
 506         if ((imageFile == NULL || stat(imageFile, &st) < 0) &&
 507             Maxmem_bytes == 0) {
 508                 errx(1, "Cannot create new memory file %s unless "
 509                        "system memory size is specified with -m",
 510                        imageFile);
 511                 /* NOT REACHED */
 512         }
 513
 514         /*
 515          * Maxmem must be known at this time
 516          */
 517         if (Maxmem_bytes < 64 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 518                 errx(1, "Bad maxmem specification: 64MB minimum, "
 519                        "multiples of %dMB only",
 520                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 521                 /* NOT REACHED */
 522         }
 523
 524         /*
 525          * Generate an image file name if necessary, then open/create the
 526          * file exclusively locked.  Do not allow multiple virtual kernels
 527          * to use the same image file.
 528          *
 529          * Don't iterate through a million files if we do not have write
 530          * access to the directory, stop if our open() failed on a
 531          * non-existant file.  Otherwise opens can fail for any number
 532          */
 533         if (imageFile == NULL) {
 534                 for (i = 0; i < 1000000; ++i) {
 535                         asprintf(&imageFile, "/var/vkernel/memimg.%06d", i);
 536                         fd = open(imageFile,
 537                                   O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 538                         if (fd < 0 && stat(imageFile, &st) == 0) {
 539                                 free(imageFile);
 540                                 continue;
 541                         }
 542                         break;
 543                 }
 544         } else {
 545                 fd = open(imageFile, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 546         }
 547         fprintf(stderr, "Using memory file: %s\n", imageFile);
 548         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 549                 err(1, "Unable to open/create %s", imageFile);
 550                 /* NOT REACHED */
 551         }
 552
 553         /*
 554          * Truncate or extend the file as necessary.  Clean out the contents
 555          * of the file, we want it to be full of holes so we don't waste
 556          * time reading in data from an old file that we no longer care
 557          * about.
 558          */
 559         ftruncate(fd, 0);
 560         ftruncate(fd, Maxmem_bytes);
 561
 562         MemImageFd = fd;
 563         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 564         physmem = Maxmem;
 565 }
 566
 567 /*
 568  * Initialize kernel memory.  This reserves kernel virtual memory by using
 569  * MAP_VPAGETABLE
 570  */
 571
 572 static
 573 void
 574 init_kern_memory(void)
 575 {
 576         void *base;
 577         int i;
 578         void *firstfree;
 579
 580         /*
 581          * Memory map our kernel virtual memory space.  Note that the
 582          * kernel image itself is not made part of this memory for the
 583          * moment.
 584          *
 585          * The memory map must be segment-aligned so we can properly
 586          * offset KernelPTD.
 587          *
 588          * If the system kernel has a different MAXDSIZ, it might not
 589          * be possible to map kernel memory in its prefered location.
 590          * Try a number of different locations.
 591          */
 592
 593         base = mmap((void*)KERNEL_KVA_START, KERNEL_KVA_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 594                     MAP_FILE|MAP_SHARED|MAP_VPAGETABLE|MAP_FIXED|MAP_TRYFIXED,
 595                     MemImageFd, (off_t)KERNEL_KVA_START);
 596
 597         if (base == MAP_FAILED) {
 598                 err(1, "Unable to mmap() kernel virtual memory!");
 599                 /* NOT REACHED */
 600         }
 601         madvise(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_NOSYNC);
 602         KvaStart = (vm_offset_t)base;
 603         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 604         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 605
 606         /* cannot use kprintf yet */
 607         printf("KVM mapped at %p-%p\n", (void *)KvaStart, (void *)KvaEnd);
 608
 609         /* MAP_FILE? */
 610         dmap_min_address = mmap(0, DMAP_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 611                                 MAP_NOCORE|MAP_NOSYNC|MAP_SHARED,
 612                                 MemImageFd, 0);
 613         if (dmap_min_address == MAP_FAILED) {
 614                 err(1, "Unable to mmap() kernel DMAP region!");
 615                 /* NOT REACHED */
 616         }
 617
 618         /*
 619          * Bootstrap the kernel_pmap
 620          */
 621         firstfree = NULL;
 622         pmap_bootstrap((vm_paddr_t *)&firstfree, (int64_t)base);
 623
 624         mcontrol(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_SETMAP,
 625                  0 | VPTE_RW | VPTE_V);
 626
 627         /*
 628          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 629          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 630          */
 631         phys_avail[0] = (vm_paddr_t)firstfree;
 632         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 633         phys_avail[1] = Maxmem_bytes;
 634
 635 #if JGV
 636         /*
 637          * (virtual_start, virtual_end) represent unallocated kernel virtual
 638          * memory.  MI code will create kernel_map using these parameters.
 639          */
 640         virtual_start = KvaStart + (long)firstfree;
 641         virtual_start = (virtual_start + PAGE_MASK) & ~(vm_offset_t)PAGE_MASK;
 642         virtual_end = KvaStart + KERNEL_KVA_SIZE;
 643 #endif
 644
 645         /*
 646          * pmap_growkernel() will set the correct value.
 647          */
 648         kernel_vm_end = 0;
 649
 650         /*
 651          * Allocate space for process 0's UAREA.
 652          */
 653         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 654         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 655                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 656                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 657                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 658         }
 659
 660         /*
 661          * crashdumpmap
 662          */
 663         crashdumpmap = virtual_start;
 664         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 665
 666         /*
 667          * msgbufp maps the system message buffer
 668          */
 669         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 670         msgbufp = (void *)virtual_start;
 671         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 672                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 673                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 674                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 675         }
 676         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 677
 678         /*
 679          * used by kern_memio for /dev/mem access
 680          */
 681         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 682         virtual_start += PAGE_SIZE;
 683 }
 684
 685 static
 686 void
 687 init_kern_memory_vmm(void)
 688 {
 689         int i;
 690         void *firstfree;
 691         struct vmm_guest_options options;
 692         void *dmap_address;
 693
 694         KvaStart = (vm_offset_t)KERNEL_KVA_START;
 695         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 696         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 697
 698         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 699         physmem = Maxmem;
 700
 701         if (Maxmem_bytes < 64 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 702                 errx(1, "Bad maxmem specification: 64MB minimum, "
 703                        "multiples of %dMB only",
 704                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 705                 /* NOT REACHED */
 706         }
 707
 708         /* Call the vmspace_create to allocate the internal
 709          * vkernel structures. Won't do anything else (no new
 710          * vmspace)
 711          */
 712         if (vmspace_create(NULL, 0, NULL) < 0)
 713                 panic("vmspace_create() failed");
 714
 715
 716         /*
 717          * MAP_ANON the region of the VKERNEL phyisical memory
 718          * (known as GPA - Guest Physical Address
 719          */
 720         dmap_address = mmap(NULL, Maxmem_bytes, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 721             MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);
 722         if (dmap_address == MAP_FAILED) {
 723                 err(1, "Unable to mmap() RAM region!");
 724                 /* NOT REACHED */
 725         }
 726
 727         /* Alloc a new stack in the lowmem */
 728         vkernel_stack = mmap(NULL, KERNEL_STACK_SIZE,
 729             PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
 730             MAP_ANON, -1, 0);
 731         if (vkernel_stack == MAP_FAILED) {
 732                 err(1, "Unable to allocate stack\n");
 733         }
 734
 735         /*
 736          * Bootstrap the kernel_pmap
 737          */
 738         firstfree = dmap_address;
 739         dmap_min_address = NULL; /* VIRT == PHYS in the first 512G */
 740         pmap_bootstrap((vm_paddr_t *)&firstfree, (uint64_t)KvaStart);
 741
 742         /*
 743          * Enter VMM mode
 744          */
 745         options.guest_cr3 = (register_t) KPML4phys;
 746         options.new_stack = (uint64_t) vkernel_stack + KERNEL_STACK_SIZE;
 747         options.master = 1;
 748         if (vmm_guest_ctl(VMM_GUEST_RUN, &options)) {
 749                 err(1, "Unable to enter VMM mode.");
 750         }
 751
 752         /*
 753          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 754          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 755          */
 756         phys_avail[0] = (vm_paddr_t)firstfree;
 757         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 758         phys_avail[1] = (vm_paddr_t)dmap_address + Maxmem_bytes;
 759
 760         /*
 761          * pmap_growkernel() will set the correct value.
 762          */
 763         kernel_vm_end = 0;
 764
 765         /*
 766          * Allocate space for process 0's UAREA.
 767          */
 768         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 769         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 770                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 771                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 772                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 773         }
 774
 775         /*
 776          * crashdumpmap
 777          */
 778         crashdumpmap = virtual_start;
 779         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 780
 781         /*
 782          * msgbufp maps the system message buffer
 783          */
 784         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 785         msgbufp = (void *)virtual_start;
 786         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 787
 788                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 789                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 790                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 791         }
 792
 793         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 794
 795         /*
 796          * used by kern_memio for /dev/mem access
 797          */
 798         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 799         virtual_start += PAGE_SIZE;
 800
 801         printf("vmm: Hardware pagetable enabled for guest\n");
 802 }
 803
 804
 805 /*
 806  * Map the per-cpu globaldata for cpu #0.  Allocate the space using
 807  * virtual_start and phys_avail[0]
 808  */
 809 static
 810 void
 811 init_globaldata(void)
 812 {
 813         int i;
 814         vm_paddr_t pa;
 815         vm_offset_t va;
 816
 817         /*
 818          * Reserve enough KVA to cover possible cpus.  This is a considerable
 819          * amount of KVA since the privatespace structure includes two
 820          * whole page table mappings.
 821          */
 822         virtual_start = (virtual_start + SEG_MASK) & ~(vm_offset_t)SEG_MASK;
 823         CPU_prvspace = (void *)virtual_start;
 824         virtual_start += sizeof(struct privatespace) * SMP_MAXCPU;
 825
 826         /*
 827          * Allocate enough physical memory to cover the mdglobaldata
 828          * portion of the space and the idle stack and map the pages
 829          * into KVA.  For cpu #0 only.
 830          */
 831         for (i = 0; i < sizeof(struct mdglobaldata); i += PAGE_SIZE) {
 832                 pa = phys_avail[0];
 833                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].mdglobaldata + i;
 834                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 835                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 836         }
 837         for (i = 0; i < sizeof(CPU_prvspace[0].idlestack); i += PAGE_SIZE) {
 838                 pa = phys_avail[0];
 839                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].idlestack + i;
 840                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 841                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 842         }
 843
 844         /*
 845          * Setup the %gs for cpu #0.  The mycpu macro works after this
 846          * point.  Note that %fs is used by pthreads.
 847          */
 848         tls_set_gs(&CPU_prvspace[0], sizeof(struct privatespace));
 849 }
 850
 851
 852 /*
 853  * Initialize pool tokens and other necessary locks
 854  */
 855 static void
 856 init_locks(void)
 857 {
 858
 859         /*
 860          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
 861          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
 862          */
 863         cpu_get_initial_mplock();
 864
 865         /* our token pool needs to work early */
 866         lwkt_token_pool_init();
 867
 868 }
 869
 870
 871 /*
 872  * Initialize very low level systems including thread0, proc0, etc.
 873  */
 874 static
 875 void
 876 init_vkernel(void)
 877 {
 878         struct mdglobaldata *gd;
 879
 880         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
 881         bzero(gd, sizeof(*gd));
 882
 883         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
 884         thread0.td_gd = &gd->mi;
 885         ncpus = 1;
 886         ncpus2 = 1;     /* rounded down power of 2 */
 887         ncpus_fit = 1;  /* rounded up power of 2 */
 888         /* ncpus2_mask and ncpus_fit_mask are 0 */
 889         init_param1();
 890         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
 891         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
 892         cpu_gdinit(gd, 0);
 893         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
 894         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 895
 896         init_locks();
 897         cninit();
 898         rand_initialize();
 899 #if 0   /* #ifdef DDB */
 900         kdb_init();
 901         if (boothowto & RB_KDB)
 902                 Debugger("Boot flags requested debugger");
 903 #endif
 904         identcpu();
 905 #if 0
 906         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
 907 #endif
 908         init_param2((phys_avail[1] - phys_avail[0]) / PAGE_SIZE);
 909
 910 #if 0
 911         /*
 912          * Map the message buffer
 913          */
 914         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
 915                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
 916         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 917 #endif
 918 #if 0
 919         thread0.td_pcb_cr3 ... MMU
 920         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 921 #endif
 922 }
 923
 924 /*
 925  * Filesystem image paths for the virtual kernel are optional.
 926  * If specified they each should point to a disk image,
 927  * the first of which will become the root disk.
 928  *
 929  * The virtual kernel caches data from our 'disk' just like a normal kernel,
 930  * so we do not really want the real kernel to cache the data too.  Use
 931  * O_DIRECT to remove the duplication.
 932  */
 933 static
 934 void
 935 init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type)
 936 {
 937         char *serno;
 938         int i;
 939
 940         if (diskFileNum == 0)
 941                 return;
 942
 943         for(i=0; i < diskFileNum; i++){
 944                 char *fname;
 945                 fname = diskExp[i];
 946
 947                 if (fname == NULL) {
 948                         warnx("Invalid argument to '-r'");
 949                         continue;
 950                 }
 951                 /*
 952                  * Check for a serial number for the virtual disk
 953                  * passed from the command line.
 954                  */
 955                 serno = fname;
 956                 strsep(&serno, ":");
 957
 958                 if (DiskNum < VKDISK_MAX) {
 959                         struct stat st;
 960                         struct vkdisk_info* info = NULL;
 961                         int fd;
 962                         size_t l = 0;
 963
 964                         if (type == VKD_DISK)
 965                             fd = open(fname, O_RDWR|O_DIRECT, 0644);
 966                         else
 967                             fd = open(fname, O_RDONLY|O_DIRECT, 0644);
 968                         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 969                                 err(1, "Unable to open/create %s", fname);
 970                                 /* NOT REACHED */
 971                         }
 972                         if (S_ISREG(st.st_mode)) {
 973                                 if (flock(fd, LOCK_EX|LOCK_NB) < 0) {
 974                                         errx(1, "Disk image %s is already "
 975                                                 "in use\n", fname);
 976                                         /* NOT REACHED */
 977                                 }
 978                         }
 979
 980                         info = &DiskInfo[DiskNum];
 981                         l = strlen(fname);
 982
 983                         info->unit = i;
 984                         info->fd = fd;
 985                         info->type = type;
 986                         memcpy(info->fname, fname, l);
 987                         info->serno = NULL;
 988                         if (serno) {
 989                                 if ((info->serno = malloc(SERNOLEN)) != NULL)
 990                                         strlcpy(info->serno, serno, SERNOLEN);
 991                                 else
 992                                         warnx("Couldn't allocate memory for the operation");
 993                         }
 994
 995                         if (DiskNum == 0) {
 996                                 if (type == VKD_CD) {
 997                                     rootdevnames[0] = "cd9660:vcd0";
 998                                 } else if (type == VKD_DISK) {
 999                                     rootdevnames[0] = "ufs:vkd0s0a";
1000                                     rootdevnames[1] = "ufs:vkd0s1a";
1001                                 }
1002                         }
1003
1004                         DiskNum++;
1005                 } else {
1006                         warnx("vkd%d (%s) > VKDISK_MAX", DiskNum, fname);
1007                         continue;
1008                 }
1009         }
1010 }
1011
1012 static
1013 int
1014 netif_set_tapflags(int tap_unit, int f, int s)
1015 {
1016         struct ifreq ifr;
1017         int flags;
1018
1019         bzero(&ifr, sizeof(ifr));
1020
1021         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
1022         if (ioctl(s, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1023                 warn("tap%d: ioctl(SIOCGIFFLAGS) failed", tap_unit);
1024                 return -1;
1025         }
1026
1027         /*
1028          * Adjust if_flags
1029          *
1030          * If the flags are already set/cleared, then we return
1031          * immediately to avoid extra syscalls
1032          */
1033         flags = (ifr.ifr_flags & 0xffff) | (ifr.ifr_flagshigh << 16);
1034         if (f < 0) {
1035                 /* Turn off flags */
1036                 f = -f;
1037                 if ((flags & f) == 0)
1038                         return 0;
1039                 flags &= ~f;
1040         } else {
1041                 /* Turn on flags */
1042                 if (flags & f)
1043                         return 0;
1044                 flags |= f;
1045         }
1046
1047         /*
1048          * Fix up ifreq.ifr_name, since it may be trashed
1049          * in previous ioctl(SIOCGIFFLAGS)
1050          */
1051         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
1052
1053         ifr.ifr_flags = flags & 0xffff;
1054         ifr.ifr_flagshigh = flags >> 16;
1055         if (ioctl(s, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
1056                 warn("tap%d: ioctl(SIOCSIFFLAGS) failed", tap_unit);
1057                 return -1;
1058         }
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 static
1063 int
1064 netif_set_tapaddr(int tap_unit, in_addr_t addr, in_addr_t mask, int s)
1065 {
1066         struct ifaliasreq ifra;
1067         struct sockaddr_in *in;
1068
1069         bzero(&ifra, sizeof(ifra));
1070         snprintf(ifra.ifra_name, sizeof(ifra.ifra_name), "tap%d", tap_unit);
1071
1072         /* Setup address */
1073         in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_addr;
1074         in->sin_family = AF_INET;
1075         in->sin_len = sizeof(*in);
1076         in->sin_addr.s_addr = addr;
1077
1078         if (mask != 0) {
1079                 /* Setup netmask */
1080                 in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_mask;
1081                 in->sin_len = sizeof(*in);
1082                 in->sin_addr.s_addr = mask;
1083         }
1084
1085         if (ioctl(s, SIOCAIFADDR, &ifra) < 0) {
1086                 warn("tap%d: ioctl(SIOCAIFADDR) failed", tap_unit);
1087                 return -1;
1088         }
1089         return 0;
1090 }
1091
1092 static
1093 int
1094 netif_add_tap2brg(int tap_unit, const char *ifbridge, int s)
1095 {
1096         struct ifbreq ifbr;
1097         struct ifdrv ifd;
1098
1099         bzero(&ifbr, sizeof(ifbr));
1100         snprintf(ifbr.ifbr_ifsname, sizeof(ifbr.ifbr_ifsname),
1101                  "tap%d", tap_unit);
1102
1103         bzero(&ifd, sizeof(ifd));
1104         strlcpy(ifd.ifd_name, ifbridge, sizeof(ifd.ifd_name));
1105         ifd.ifd_cmd = BRDGADD;
1106         ifd.ifd_len = sizeof(ifbr);
1107         ifd.ifd_data = &ifbr;
1108
1109         if (ioctl(s, SIOCSDRVSPEC, &ifd) < 0) {
1110                 /*
1111                  * 'errno == EEXIST' means that the tap(4) is already
1112                  * a member of the bridge(4)
1113                  */
1114                 if (errno != EEXIST) {
1115                         warn("ioctl(%s, SIOCSDRVSPEC) failed", ifbridge);
1116                         return -1;
1117                 }
1118         }
1119         return 0;
1120 }
1121
1122 #define TAPDEV_OFLAGS   (O_RDWR | O_NONBLOCK)
1123
1124 /*
1125  * Locate the first unused tap(4) device file if auto mode is requested,
1126  * or open the user supplied device file, and bring up the corresponding
1127  * tap(4) interface.
1128  *
1129  * NOTE: Only tap(4) device file is supported currently
1130  */
1131 static
1132 int
1133 netif_open_tap(const char *netif, int *tap_unit, int s)
1134 {
1135         char tap_dev[MAXPATHLEN];
1136         int tap_fd, failed;
1137         struct stat st;
1138         char *dname;
1139
1140         *tap_unit = -1;
1141
1142         if (strcmp(netif, "auto") == 0) {
1143                 /*
1144                  * Find first unused tap(4) device file
1145                  */
1146                 tap_fd = open("/dev/tap", TAPDEV_OFLAGS);
1147                 if (tap_fd < 0) {
1148                         warnc(errno, "Unable to find a free tap(4)");
1149                         return -1;
1150                 }
1151         } else {
1152                 /*
1153                  * User supplied tap(4) device file or unix socket.
1154                  */
1155                 if (netif[0] == '/')    /* Absolute path */
1156                         strlcpy(tap_dev, netif, sizeof(tap_dev));
1157                 else
1158                         snprintf(tap_dev, sizeof(tap_dev), "/dev/%s", netif);
1159
1160                 tap_fd = open(tap_dev, TAPDEV_OFLAGS);
1161
1162                 /*
1163                  * If we cannot open normally try to connect to it.
1164                  */
1165                 if (tap_fd < 0)
1166                         tap_fd = unix_connect(tap_dev);
1167
1168                 if (tap_fd < 0) {
1169                         warn("Unable to open %s", tap_dev);
1170                         return -1;
1171                 }
1172         }
1173
1174         /*
1175          * Check whether the device file is a tap(4)
1176          */
1177         if (fstat(tap_fd, &st) < 0) {
1178                 failed = 1;
1179         } else if (S_ISCHR(st.st_mode)) {
1180                 dname = fdevname(tap_fd);
1181                 if (dname)
1182                         dname = strstr(dname, "tap");
1183                 if (dname) {
1184                         /*
1185                          * Bring up the corresponding tap(4) interface
1186                          */
1187                         *tap_unit = strtol(dname + 3, NULL, 10);
1188                         printf("TAP UNIT %d\n", *tap_unit);
1189                         if (netif_set_tapflags(*tap_unit, IFF_UP, s) == 0)
1190                                 failed = 0;
1191                         else
1192                                 failed = 1;
1193                 } else {
1194                         failed = 1;
1195                 }
1196         } else if (S_ISSOCK(st.st_mode)) {
1197                 /*
1198                  * Special socket connection (typically to vknet).  We
1199                  * do not have to do anything.
1200                  */
1201                 failed = 0;
1202         } else {
1203                 failed = 1;
1204         }
1205
1206         if (failed) {
1207                 warnx("%s is not a tap(4) device or socket", tap_dev);
1208                 close(tap_fd);
1209                 tap_fd = -1;
1210                 *tap_unit = -1;
1211         }
1212         return tap_fd;
1213 }
1214
1215 static int
1216 unix_connect(const char *path)
1217 {
1218         struct sockaddr_un sunx;
1219         int len;
1220         int net_fd;
1221         int sndbuf = 262144;
1222         struct stat st;
1223
1224         snprintf(sunx.sun_path, sizeof(sunx.sun_path), "%s", path);
1225         len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path[strlen(sunx.sun_path)]);
1226         ++len;  /* include nul */
1227         sunx.sun_family = AF_UNIX;
1228         sunx.sun_len = len;
1229
1230         net_fd = socket(AF_UNIX, SOCK_SEQPACKET, 0);
1231         if (net_fd < 0)
1232                 return(-1);
1233         if (connect(net_fd, (void *)&sunx, len) < 0) {
1234                 close(net_fd);
1235                 return(-1);
1236         }
1237         setsockopt(net_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sndbuf, sizeof(sndbuf));
1238         if (fstat(net_fd, &st) == 0)
1239                 printf("Network socket buffer: %d bytes\n", st.st_blksize);
1240         fcntl(net_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
1241         return(net_fd);
1242 }
1243
1244 #undef TAPDEV_MAJOR
1245 #undef TAPDEV_MINOR
1246 #undef TAPDEV_OFLAGS
1247
1248 /*
1249  * Following syntax is supported,
1250  * 1) x.x.x.x             tap(4)'s address is x.x.x.x
1251  *
1252  * 2) x.x.x.x/z           tap(4)'s address is x.x.x.x
1253  *                        tap(4)'s netmask len is z
1254  *
1255  * 3) x.x.x.x:y.y.y.y     tap(4)'s address is x.x.x.x
1256  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1257  *
1258  * 4) x.x.x.x:y.y.y.y/z   tap(4)'s address is x.x.x.x
1259  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1260  *                        tap(4) and pseudo netif's netmask len are z
1261  *
1262  * 5) bridgeX             tap(4) will be added to bridgeX
1263  *
1264  * 6) bridgeX:y.y.y.y     tap(4) will be added to bridgeX
1265  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1266  *
1267  * 7) bridgeX:y.y.y.y/z   tap(4) will be added to bridgeX
1268  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
1269  *                        pseudo netif's netmask len is z
1270  */
1271 static
1272 int
1273 netif_init_tap(int tap_unit, in_addr_t *addr, in_addr_t *mask, int s)
1274 {
1275         in_addr_t tap_addr, netmask, netif_addr;
1276         int next_netif_addr;
1277         char *tok, *masklen_str, *ifbridge;
1278
1279         *addr = 0;
1280         *mask = 0;
1281
1282         tok = strtok(NULL, ":/");
1283         if (tok == NULL) {
1284                 /*
1285                  * Nothing special, simply use tap(4) as backend
1286                  */
1287                 return 0;
1288         }
1289
1290         if (inet_pton(AF_INET, tok, &tap_addr) > 0) {
1291                 /*
1292                  * tap(4)'s address is supplied
1293                  */
1294                 ifbridge = NULL;
1295
1296                 /*
1297                  * If there is next token, then it may be pseudo
1298                  * netif's address or netmask len for tap(4)
1299                  */
1300                 next_netif_addr = 0;
1301         } else {
1302                 /*
1303                  * Not tap(4)'s address, assume it as a bridge(4)
1304                  * iface name
1305                  */
1306                 tap_addr = 0;
1307                 ifbridge = tok;
1308
1309                 /*
1310                  * If there is next token, then it must be pseudo
1311                  * netif's address
1312                  */
1313                 next_netif_addr = 1;
1314         }
1315
1316         netmask = netif_addr = 0;
1317
1318         tok = strtok(NULL, ":/");
1319         if (tok == NULL)
1320                 goto back;
1321
1322         if (inet_pton(AF_INET, tok, &netif_addr) <= 0) {
1323                 if (next_netif_addr) {
1324                         warnx("Invalid pseudo netif address: %s", tok);
1325                         return -1;
1326                 }
1327                 netif_addr = 0;
1328
1329                 /*
1330                  * Current token is not address, then it must be netmask len
1331                  */
1332                 masklen_str = tok;
1333         } else {
1334                 /*
1335                  * Current token is pseudo netif address, if there is next token
1336                  * it must be netmask len
1337                  */
1338                 masklen_str = strtok(NULL, "/");
1339         }
1340
1341         /* Calculate netmask */
1342         if (masklen_str != NULL) {
1343                 u_long masklen;
1344
1345                 masklen = strtoul(masklen_str, NULL, 10);
1346                 if (masklen < 32 && masklen > 0) {
1347                         netmask = htonl(~((1LL << (32 - masklen)) - 1)
1348                                         & 0xffffffff);
1349                 } else {
1350                         warnx("Invalid netmask len: %lu", masklen);
1351                         return -1;
1352                 }
1353         }
1354
1355         /* Make sure there is no more token left */
1356         if (strtok(NULL, ":/") != NULL) {
1357                 warnx("Invalid argument to '-I'");
1358                 return -1;
1359         }
1360
1361 back:
1362         if (tap_unit < 0) {
1363                 /* Do nothing */
1364         } else if (ifbridge == NULL) {
1365                 /* Set tap(4) address/netmask */
1366                 if (netif_set_tapaddr(tap_unit, tap_addr, netmask, s) < 0)
1367                         return -1;
1368         } else {
1369                 /* Tie tap(4) to bridge(4) */
1370                 if (netif_add_tap2brg(tap_unit, ifbridge, s) < 0)
1371                         return -1;
1372         }
1373
1374         *addr = netif_addr;
1375         *mask = netmask;
1376         return 0;
1377 }
1378
1379 /*
1380  * NetifInfo[] will be filled for pseudo netif initialization.
1381  * NetifNum will be bumped to reflect the number of valid entries
1382  * in NetifInfo[].
1383  */
1384 static
1385 void
1386 init_netif(char *netifExp[], int netifExpNum)
1387 {
1388         int i, s;
1389         char *tmp;
1390
1391         if (netifExpNum == 0)
1392                 return;
1393
1394         s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);     /* for ioctl(SIOC) */
1395         if (s < 0)
1396                 return;
1397
1398         for (i = 0; i < netifExpNum; ++i) {
1399                 struct vknetif_info *info;
1400                 in_addr_t netif_addr, netif_mask;
1401                 int tap_fd, tap_unit;
1402                 char *netif;
1403
1404                 /* Extract MAC address if there is one */
1405                 tmp = netifExp[i];
1406                 strsep(&tmp, "=");
1407
1408                 netif = strtok(netifExp[i], ":");
1409                 if (netif == NULL) {
1410                         warnx("Invalid argument to '-I'");
1411                         continue;
1412                 }
1413
1414                 /*
1415                  * Open tap(4) device file and bring up the
1416                  * corresponding interface
1417                  */
1418                 tap_fd = netif_open_tap(netif, &tap_unit, s);
1419                 if (tap_fd < 0)
1420                         continue;
1421
1422                 /*
1423                  * Initialize tap(4) and get address/netmask
1424                  * for pseudo netif
1425                  *
1426                  * NB: Rest part of netifExp[i] is passed
1427                  *     to netif_init_tap() implicitly.
1428                  */
1429                 if (netif_init_tap(tap_unit, &netif_addr, &netif_mask, s) < 0) {
1430                         /*
1431                          * NB: Closing tap(4) device file will bring
1432                          *     down the corresponding interface
1433                          */
1434                         close(tap_fd);
1435                         continue;
1436                 }
1437
1438                 info = &NetifInfo[NetifNum];
1439                 bzero(info, sizeof(*info));
1440                 info->tap_fd = tap_fd;
1441                 info->tap_unit = tap_unit;
1442                 info->netif_addr = netif_addr;
1443                 info->netif_mask = netif_mask;
1444                 /*
1445                  * If tmp isn't NULL it means a MAC could have been
1446                  * specified so attempt to convert it.
1447                  * Setting enaddr to NULL will tell vke_attach() we
1448                  * need a pseudo-random MAC address.
1449                  */
1450                 if (tmp != NULL) {
1451                         if ((info->enaddr = malloc(ETHER_ADDR_LEN)) == NULL)
1452                                 warnx("Couldn't allocate memory for the operation");
1453                         else {
1454                                 if ((kether_aton(tmp, info->enaddr)) == NULL) {
1455                                         free(info->enaddr);
1456                                         info->enaddr = NULL;
1457                                 }
1458                         }
1459                 }
1460
1461                 NetifNum++;
1462                 if (NetifNum >= VKNETIF_MAX)    /* XXX will this happen? */
1463                         break;
1464         }
1465         close(s);
1466 }
1467
1468 /*
1469  * Create the pid file and leave it open and locked while the vkernel is
1470  * running.  This allows a script to use /usr/bin/lockf to probe whether
1471  * a vkernel is still running (so as not to accidently kill an unrelated
1472  * process from a stale pid file).
1473  */
1474 static
1475 void
1476 writepid(void)
1477 {
1478         char buf[32];
1479         int fd;
1480
1481         if (pid_file != NULL) {
1482                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%ld\n", (long)getpid());
1483                 fd = open(pid_file, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0666);
1484                 if (fd < 0) {
1485                         if (errno == EWOULDBLOCK) {
1486                                 perror("Failed to lock pidfile, "
1487                                        "vkernel already running");
1488                         } else {
1489                                 perror("Failed to create pidfile");
1490                         }
1491                         exit(EX_SOFTWARE);
1492                 }
1493                 ftruncate(fd, 0);
1494                 write(fd, buf, strlen(buf));
1495                 /* leave the file open to maintain the lock */
1496         }
1497 }
1498
1499 static
1500 void
1501 cleanpid( void )
1502 {
1503         if (pid_file != NULL) {
1504                 if (unlink(pid_file) < 0)
1505                         perror("Warning: couldn't remove pidfile");
1506         }
1507 }
1508
1509 static
1510 void
1511 usage_err(const char *ctl, ...)
1512 {
1513         va_list va;
1514
1515         va_start(va, ctl);
1516         vfprintf(stderr, ctl, va);
1517         va_end(va);
1518         fprintf(stderr, "\n");
1519         exit(EX_USAGE);
1520 }
1521
1522 static
1523 void
1524 usage_help(_Bool help)
1525 {
1526         fprintf(stderr, "Usage: %s [-hsUvd] [-c file] [-e name=value:name=value:...]\n"
1527             "\t[-i file] [-I interface[:address1[:address2][/netmask]]] [-l cpulock]\n"
1528             "\t[-m size] [-n numcpus[:lbits[:cbits]]]\n"
1529             "\t[-p file] [-r file]\n", save_av[0]);
1530
1531         if (help)
1532                 fprintf(stderr, "\nArguments:\n"
1533                     "\t-c\tSpecify a readonly CD-ROM image file to be used by the kernel.\n"
1534                     "\t-e\tSpecify an environment to be used by the kernel.\n"
1535                     "\t-h\tThis list of options.\n"
1536                     "\t-i\tSpecify a memory image file to be used by the virtual kernel.\n"
1537                     "\t-I\tCreate a virtual network device.\n"
1538                     "\t-l\tSpecify which, if any, real CPUs to lock virtual CPUs to.\n"
1539                     "\t-m\tSpecify the amount of memory to be used by the kernel in bytes.\n"
1540                     "\t-n\tSpecify the number of CPUs and the topology you wish to emulate:\n"
1541                     "\t  \t- numcpus - number of cpus\n"
1542                     "\t  \t- :lbits - specify the number of bits within APICID(=CPUID) needed for representing\n"
1543                     "\t  \t  the logical ID. Controls the number of threads/core (0bits - 1 thread, 1bit - 2 threads).\n"
1544                     "\t  \t- :cbits - specify the number of bits within APICID(=CPUID) needed for representing\n"
1545                     "\t  \t  the core ID. Controls the number of core/package (0bits - 1 core, 1bit - 2 cores).\n"
1546                     "\t-p\tSpecify a file in which to store the process ID.\n"
1547                     "\t-r\tSpecify a R/W disk image file to be used by the kernel.\n"
1548                     "\t-s\tBoot into single-user mode.\n"
1549                     "\t-U\tEnable writing to kernel memory and module loading.\n"
1550                     "\t-v\tTurn on verbose booting.\n");
1551
1552         exit(EX_USAGE);
1553 }
1554
1555 void
1556 cpu_reset(void)
1557 {
1558         kprintf("cpu reset, rebooting vkernel\n");
1559         closefrom(3);
1560         cleanpid();
1561         exit(EX_VKERNEL_REBOOT);
1562
1563 }
1564
1565 void
1566 cpu_halt(void)
1567 {
1568         kprintf("cpu halt, exiting vkernel\n");
1569         cleanpid();
1570         exit(EX_OK);
1571 }
1572
1573 void
1574 setrealcpu(void)
1575 {
1576         switch(lwp_cpu_lock) {
1577         case LCL_PER_CPU:
1578                 if (bootverbose)
1579                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1580                                 mycpuid, next_cpu);
1581                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1582                 next_cpu++;
1583                 if (next_cpu >= real_ncpus)
1584                         next_cpu = 0;
1585                 break;
1586         case LCL_SINGLE_CPU:
1587                 if (bootverbose)
1588                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1589                                 mycpuid, next_cpu);
1590                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1591                 break;
1592         default:
1593                 /* do not map virtual cpus to real cpus */
1594                 break;
1595         }
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Allocate and free memory for module loading.  The loaded module
1600  * has to be placed somewhere near the current kernel binary load
1601  * point or the relocations will not work.
1602  *
1603  * I'm not sure why this isn't working.
1604  */
1605 int
1606 vkernel_module_memory_alloc(vm_offset_t *basep, size_t bytes)
1607 {
1608 #if 1
1609         size_t xtra;
1610         xtra = (PAGE_SIZE - (vm_offset_t)sbrk(0)) & PAGE_MASK;
1611         *basep = (vm_offset_t)sbrk(xtra + bytes) + xtra;
1612         bzero((void *)*basep, bytes);
1613 #else
1614         *basep = (vm_offset_t)mmap((void *)0x000000000, bytes,
1615                                    PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
1616                                    MAP_ANON|MAP_SHARED, -1, 0);
1617         if ((void *)*basep == MAP_FAILED)
1618                 return ENOMEM;
1619 #endif
1620         return 0;
1621 }
1622
1623 void
1624 vkernel_module_memory_free(vm_offset_t base, size_t bytes)
1625 {
1626 #if 0
1627 #if 0
1628         munmap((void *)base, bytes);
1629 #endif
1630 #endif
1631 }