sys/platform/vkernel/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  * $DragonFly: src/sys/platform/vkernel/platform/init.c,v 1.42 2007/07/02 03:44:12 dillon Exp $
  35  */
  36
  37 #include <sys/types.h>
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/stat.h>
  41 #include <sys/mman.h>
  42 #include <sys/cons.h>
  43 #include <sys/random.h>
  44 #include <sys/vkernel.h>
  45 #include <sys/tls.h>
  46 #include <sys/reboot.h>
  47 #include <sys/proc.h>
  48 #include <sys/msgbuf.h>
  49 #include <sys/vmspace.h>
  50 #include <sys/socket.h>
  51 #include <sys/sockio.h>
  52 #include <vm/vm_page.h>
  53
  54 #include <machine/globaldata.h>
  55 #include <machine/tls.h>
  56 #include <machine/md_var.h>
  57 #include <machine/vmparam.h>
  58
  59 #include <net/if.h>
  60 #include <net/if_arp.h>
  61 #include <net/ethernet.h>
  62 #include <net/bridge/if_bridgevar.h>
  63 #include <netinet/in.h>
  64 #include <arpa/inet.h>
  65
  66 #include <stdio.h>
  67 #include <stdlib.h>
  68 #include <stdarg.h>
  69 #include <unistd.h>
  70 #include <fcntl.h>
  71 #include <string.h>
  72 #include <err.h>
  73 #include <errno.h>
  74 #include <assert.h>
  75
  76 vm_paddr_t phys_avail[16];
  77 vm_paddr_t Maxmem;
  78 vm_paddr_t Maxmem_bytes;
  79 int MemImageFd = -1;
  80 struct vkdisk_info DiskInfo[VKDISK_MAX];
  81 int DiskNum;
  82 struct vknetif_info NetifInfo[VKNETIF_MAX];
  83 int NetifNum;
  84 char *pid_file;
  85 vm_offset_t KvaStart;
  86 vm_offset_t KvaEnd;
  87 vm_offset_t KvaSize;
  88 vm_offset_t virtual_start;
  89 vm_offset_t virtual_end;
  90 vm_offset_t kernel_vm_end;
  91 vm_offset_t crashdumpmap;
  92 vm_offset_t clean_sva;
  93 vm_offset_t clean_eva;
  94 struct msgbuf *msgbufp;
  95 caddr_t ptvmmap;
  96 vpte_t  *KernelPTD;
  97 vpte_t  *KernelPTA;     /* Warning: Offset for direct VA translation */
  98 u_int cpu_feature;      /* XXX */
  99 u_int tsc_present;      /* XXX */
 100 int optcpus;            /* number of cpus - see mp_start() */
 101
 102 struct privatespace *CPU_prvspace;
 103
 104 static struct trapframe proc0_tf;
 105 static void *proc0paddr;
 106
 107 static void init_sys_memory(char *imageFile);
 108 static void init_kern_memory(void);
 109 static void init_globaldata(void);
 110 static void init_vkernel(void);
 111 static void init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type);
 112 static void init_netif(char *netifExp[], int netifFileNum);
 113 static void writepid( void );
 114 static void cleanpid( void );
 115 static void usage(const char *ctl, ...);
 116
 117 static int save_ac;
 118 static char **save_av;
 119
 120 /*
 121  * Kernel startup for virtual kernels - standard main()
 122  */
 123 int
 124 main(int ac, char **av)
 125 {
 126         char *memImageFile = NULL;
 127         char *netifFile[VKNETIF_MAX];
 128         char *diskFile[VKDISK_MAX];
 129         char *cdFile[VKDISK_MAX];
 130         char *suffix;
 131         int netifFileNum = 0;
 132         int diskFileNum = 0;
 133         int cdFileNum = 0;
 134         int c;
 135         int i;
 136         int n;
 137
 138         save_ac = ac;
 139         save_av = av;
 140
 141         /*
 142          * Process options
 143          */
 144         kernel_mem_readonly = 1;
 145 #ifdef SMP
 146         optcpus = 2;
 147 #endif
 148
 149         while ((c = getopt(ac, av, "c:svm:n:r:e:i:p:I:U")) != -1) {
 150                 switch(c) {
 151                 case 'e':
 152                         /*
 153                          * name=value:name=value:name=value...
 154                          */
 155                         n = strlen(optarg);
 156                         kern_envp = malloc(n + 2);
 157                         for (i = 0; i < n; ++i) {
 158                                 if (optarg[i] == ':')
 159                                         kern_envp[i] = 0;
 160                                 else
 161                                         kern_envp[i] = optarg[i];
 162                         }
 163                         kern_envp[i++] = 0;
 164                         kern_envp[i++] = 0;
 165                         break;
 166                 case 's':
 167                         boothowto |= RB_SINGLE;
 168                         break;
 169                 case 'v':
 170                         bootverbose = 1;
 171                         break;
 172                 case 'i':
 173                         memImageFile = optarg;
 174                         break;
 175                 case 'I':
 176                         if (netifFileNum < VKNETIF_MAX)
 177                                 netifFile[netifFileNum++] = strdup(optarg);
 178                         break;
 179                 case 'r':
 180                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 181                                 diskFile[diskFileNum++] = strdup(optarg);
 182                         break;
 183                 case 'c':
 184                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 185                                 cdFile[cdFileNum++] = strdup(optarg);
 186                         break;
 187                 case 'm':
 188                         Maxmem_bytes = strtoull(optarg, &suffix, 0);
 189                         if (suffix) {
 190                                 switch(*suffix) {
 191                                 case 'g':
 192                                 case 'G':
 193                                         Maxmem_bytes <<= 30;
 194                                         break;
 195                                 case 'm':
 196                                 case 'M':
 197                                         Maxmem_bytes <<= 20;
 198                                         break;
 199                                 case 'k':
 200                                 case 'K':
 201                                         Maxmem_bytes <<= 10;
 202                                         break;
 203                                 default:
 204                                         Maxmem_bytes = 0;
 205                                         usage("Bad maxmem option");
 206                                         /* NOT REACHED */
 207                                         break;
 208                                 }
 209                         }
 210                         break;
 211                 case 'n':
 212                         /*
 213                          * This value is set up by mp_start(), don't just
 214                          * set ncpus here.
 215                          */
 216 #ifdef SMP
 217                         optcpus = strtol(optarg, NULL, 0);
 218                         if (optcpus < 1 || optcpus > MAXCPU)
 219                                 usage("Bad ncpus, valid range is 1-%d", MAXCPU);
 220 #else
 221                         if (strtol(optarg, NULL, 0) != 1) {
 222                                 usage("You built a UP vkernel, only 1 cpu!");
 223                         }
 224 #endif
 225
 226                 case 'p':
 227                         pid_file = optarg;
 228                         break;
 229                 case 'U':
 230                         kernel_mem_readonly = 0;
 231                         break;
 232                 }
 233         }
 234
 235         writepid();
 236         cpu_disable_intr();
 237         init_sys_memory(memImageFile);
 238         init_kern_memory();
 239         init_globaldata();
 240         init_vkernel();
 241         init_kqueue();
 242         init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 243         init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 244         init_netif(netifFile, netifFileNum);
 245         init_exceptions();
 246         mi_startup();
 247         /* NOT REACHED */
 248         exit(1);
 249 }
 250
 251 /*
 252  * Initialize system memory.  This is the virtual kernel's 'RAM'.
 253  */
 254 static
 255 void
 256 init_sys_memory(char *imageFile)
 257 {
 258         struct stat st;
 259         int i;
 260         int fd;
 261
 262         /*
 263          * Figure out the system memory image size.  If an image file was
 264          * specified and -m was not specified, use the image file's size.
 265          */
 266
 267         if (imageFile && stat(imageFile, &st) == 0 && Maxmem_bytes == 0)
 268                 Maxmem_bytes = (vm_paddr_t)st.st_size;
 269         if ((imageFile == NULL || stat(imageFile, &st) < 0) &&
 270             Maxmem_bytes == 0) {
 271                 err(1, "Cannot create new memory file %s unless "
 272                        "system memory size is specified with -m",
 273                        imageFile);
 274                 /* NOT REACHED */
 275         }
 276
 277         /*
 278          * Maxmem must be known at this time
 279          */
 280         if (Maxmem_bytes < 32 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 281                 err(1, "Bad maxmem specification: 32MB minimum, "
 282                        "multiples of %dMB only",
 283                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 284                 /* NOT REACHED */
 285         }
 286
 287         /*
 288          * Generate an image file name if necessary, then open/create the
 289          * file exclusively locked.  Do not allow multiple virtual kernels
 290          * to use the same image file.
 291          */
 292         if (imageFile == NULL) {
 293                 for (i = 0; i < 1000000; ++i) {
 294                         asprintf(&imageFile, "/var/vkernel/memimg.%06d", i);
 295                         fd = open(imageFile,
 296                                   O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 297                         if (fd < 0 && errno == EWOULDBLOCK) {
 298                                 free(imageFile);
 299                                 continue;
 300                         }
 301                         break;
 302                 }
 303         } else {
 304                 fd = open(imageFile, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 305         }
 306         printf("Using memory file: %s\n", imageFile);
 307         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 308                 err(1, "Unable to open/create %s", imageFile);
 309                 /* NOT REACHED */
 310         }
 311
 312         /*
 313          * Truncate or extend the file as necessary.
 314          */
 315         if (st.st_size > Maxmem_bytes) {
 316                 ftruncate(fd, Maxmem_bytes);
 317         } else if (st.st_size < Maxmem_bytes) {
 318                 char *zmem;
 319                 off_t off = st.st_size & ~SEG_MASK;
 320
 321                 kprintf("%s: Reserving blocks for memory image\n", imageFile);
 322                 zmem = malloc(SEG_SIZE);
 323                 bzero(zmem, SEG_SIZE);
 324                 lseek(fd, off, SEEK_SET);
 325                 while (off < Maxmem_bytes) {
 326                         if (write(fd, zmem, SEG_SIZE) != SEG_SIZE) {
 327                                 err(1, "Unable to reserve blocks for memory image");
 328                                 /* NOT REACHED */
 329                         }
 330                         off += SEG_SIZE;
 331                 }
 332                 if (fsync(fd) < 0)
 333                         err(1, "Unable to reserve blocks for memory image");
 334                 free(zmem);
 335         }
 336         MemImageFd = fd;
 337         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * Initialize kernel memory.  This reserves kernel virtual memory by using
 342  * MAP_VPAGETABLE
 343  */
 344
 345 static
 346 void
 347 init_kern_memory(void)
 348 {
 349         void *base;
 350         void *try;
 351         char *zero;
 352         char dummy;
 353         char *topofstack = &dummy;
 354         vpte_t pte;
 355         int i;
 356
 357         /*
 358          * Memory map our kernel virtual memory space.  Note that the
 359          * kernel image itself is not made part of this memory for the
 360          * moment.
 361          *
 362          * The memory map must be segment-aligned so we can properly
 363          * offset KernelPTD.
 364          *
 365          * If the system kernel has a different MAXDSIZ, it might not
 366          * be possible to map kernel memory in its prefered location.
 367          * Try a number of different locations.
 368          */
 369         try = (void *)0x40000000;
 370         base = NULL;
 371         while ((char *)try + KERNEL_KVA_SIZE < topofstack) {
 372                 base = mmap(try, KERNEL_KVA_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 373                             MAP_FILE|MAP_SHARED|MAP_VPAGETABLE,
 374                             MemImageFd, 0);
 375                 if (base == try)
 376                         break;
 377                 if (base != MAP_FAILED)
 378                         munmap(base, KERNEL_KVA_SIZE);
 379                 try = (char *)try + 0x10000000;
 380         }
 381         if (base != try) {
 382                 err(1, "Unable to mmap() kernel virtual memory!");
 383                 /* NOT REACHED */
 384         }
 385         madvise(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_NOSYNC);
 386         KvaStart = (vm_offset_t)base;
 387         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 388         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 389         printf("KVM mapped at %p-%p\n", (void *)KvaStart, (void *)KvaEnd);
 390
 391         /*
 392          * Create a top-level page table self-mapping itself.
 393          *
 394          * Initialize the page directory at physical page index 0 to point
 395          * to an array of page table pages starting at physical page index 1
 396          */
 397         lseek(MemImageFd, 0L, 0);
 398         for (i = 0; i < KERNEL_KVA_SIZE / SEG_SIZE; ++i) {
 399                 pte = ((i + 1) * PAGE_SIZE) | VPTE_V | VPTE_R | VPTE_W;
 400                 write(MemImageFd, &pte, sizeof(pte));
 401         }
 402
 403         /*
 404          * Initialize the PTEs in the page table pages required to map the
 405          * page table itself.  This includes mapping the page directory page
 406          * at the base so we go one more loop then normal.
 407          */
 408         lseek(MemImageFd, PAGE_SIZE, 0);
 409         for (i = 0; i <= KERNEL_KVA_SIZE / SEG_SIZE * sizeof(vpte_t); ++i) {
 410                 pte = (i * PAGE_SIZE) | VPTE_V | VPTE_R | VPTE_W;
 411                 write(MemImageFd, &pte, sizeof(pte));
 412         }
 413
 414         /*
 415          * Initialize remaining PTEs to 0.  We may be reusing a memory image
 416          * file.  This is approximately a megabyte.
 417          */
 418         i = (KERNEL_KVA_SIZE / PAGE_SIZE - i) * sizeof(pte);
 419         zero = malloc(PAGE_SIZE);
 420         bzero(zero, PAGE_SIZE);
 421         while (i) {
 422                 write(MemImageFd, zero, (i > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : i);
 423                 i = i - ((i > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : i);
 424         }
 425         free(zero);
 426
 427         /*
 428          * Enable the page table and calculate pointers to our self-map
 429          * for easy kernel page table manipulation.
 430          *
 431          * KernelPTA must be offset so we can do direct VA translations
 432          */
 433         mcontrol(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_SETMAP,
 434                  0 | VPTE_R | VPTE_W | VPTE_V);
 435         KernelPTD = (vpte_t *)base;                       /* pg directory */
 436         KernelPTA = (vpte_t *)((char *)base + PAGE_SIZE); /* pg table pages */
 437         KernelPTA -= KvaStart >> PAGE_SHIFT;
 438
 439         /*
 440          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 441          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 442          */
 443         phys_avail[0] = PAGE_SIZE +
 444                         KERNEL_KVA_SIZE / PAGE_SIZE * sizeof(vpte_t);
 445         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 446         phys_avail[1] = Maxmem_bytes;
 447
 448         /*
 449          * (virtual_start, virtual_end) represent unallocated kernel virtual
 450          * memory.  MI code will create kernel_map using these parameters.
 451          */
 452         virtual_start = KvaStart + PAGE_SIZE +
 453                         KERNEL_KVA_SIZE / PAGE_SIZE * sizeof(vpte_t);
 454         virtual_start = (virtual_start + PAGE_MASK) & ~(vm_offset_t)PAGE_MASK;
 455         virtual_end = KvaStart + KERNEL_KVA_SIZE;
 456
 457         /*
 458          * kernel_vm_end could be set to virtual_end but we want some
 459          * indication of how much of the kernel_map we've used, so
 460          * set it low and let pmap_growkernel increase it even though we
 461          * don't need to create any new page table pages.
 462          */
 463         kernel_vm_end = virtual_start;
 464
 465         /*
 466          * Allocate space for process 0's UAREA.
 467          */
 468         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 469         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 470                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 471                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 472                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 473         }
 474
 475         /*
 476          * crashdumpmap
 477          */
 478         crashdumpmap = virtual_start;
 479         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 480
 481         /*
 482          * msgbufp maps the system message buffer
 483          */
 484         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 485         msgbufp = (void *)virtual_start;
 486         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 487                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 488                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 489                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 490         }
 491         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 492
 493         /*
 494          * used by kern_memio for /dev/mem access
 495          */
 496         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 497         virtual_start += PAGE_SIZE;
 498
 499         /*
 500          * Bootstrap the kernel_pmap
 501          */
 502         pmap_bootstrap();
 503 }
 504
 505 /*
 506  * Map the per-cpu globaldata for cpu #0.  Allocate the space using
 507  * virtual_start and phys_avail[0]
 508  */
 509 static
 510 void
 511 init_globaldata(void)
 512 {
 513         int i;
 514         vm_paddr_t pa;
 515         vm_offset_t va;
 516
 517         /*
 518          * Reserve enough KVA to cover possible cpus.  This is a considerable
 519          * amount of KVA since the privatespace structure includes two
 520          * whole page table mappings.
 521          */
 522         virtual_start = (virtual_start + SEG_MASK) & ~(vm_offset_t)SEG_MASK;
 523         CPU_prvspace = (void *)virtual_start;
 524         virtual_start += sizeof(struct privatespace) * SMP_MAXCPU;
 525
 526         /*
 527          * Allocate enough physical memory to cover the mdglobaldata
 528          * portion of the space and the idle stack and map the pages
 529          * into KVA.  For cpu #0 only.
 530          */
 531         for (i = 0; i < sizeof(struct mdglobaldata); i += PAGE_SIZE) {
 532                 pa = phys_avail[0];
 533                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].mdglobaldata + i;
 534                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 535                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 536         }
 537         for (i = 0; i < sizeof(CPU_prvspace[0].idlestack); i += PAGE_SIZE) {
 538                 pa = phys_avail[0];
 539                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].idlestack + i;
 540                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 541                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 542         }
 543
 544         /*
 545          * Setup the %gs for cpu #0.  The mycpu macro works after this
 546          * point.
 547          */
 548         tls_set_fs(&CPU_prvspace[0], sizeof(struct privatespace));
 549 }
 550
 551 /*
 552  * Initialize very low level systems including thread0, proc0, etc.
 553  */
 554 static
 555 void
 556 init_vkernel(void)
 557 {
 558         struct mdglobaldata *gd;
 559
 560         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
 561         bzero(gd, sizeof(*gd));
 562
 563         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
 564         thread0.td_gd = &gd->mi;
 565         ncpus = 1;
 566         ncpus2 = 1;     /* rounded down power of 2 */
 567         ncpus_fit = 1;  /* rounded up power of 2 */
 568         /* ncpus2_mask and ncpus_fit_mask are 0 */
 569         init_param1();
 570         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
 571         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
 572         cpu_gdinit(gd, 0);
 573         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
 574         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 575
 576         /*init_locks();*/
 577         cninit();
 578         rand_initialize();
 579 #if 0   /* #ifdef DDB */
 580         kdb_init();
 581         if (boothowto & RB_KDB)
 582                 Debugger("Boot flags requested debugger");
 583 #endif
 584 #if 0
 585         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
 586 #endif
 587         init_param2((phys_avail[1] - phys_avail[0]) / PAGE_SIZE);
 588
 589 #if 0
 590         /*
 591          * Map the message buffer
 592          */
 593         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
 594                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
 595         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 596 #endif
 597 #if 0
 598         thread0.td_pcb_cr3 ... MMU
 599         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 600 #endif
 601 }
 602
 603 /*
 604  * Filesystem image paths for the virtual kernel are optional.
 605  * If specified they each should point to a disk image,
 606  * the first of which will become the root disk.
 607  *
 608  * The virtual kernel caches data from our 'disk' just like a normal kernel,
 609  * so we do not really want the real kernel to cache the data too.  Use
 610  * O_DIRECT to remove the duplication.
 611  */
 612 static
 613 void
 614 init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type)
 615 {
 616         int i;
 617
 618         if (diskFileNum == 0)
 619                 return;
 620
 621         for(i=0; i < diskFileNum; i++){
 622                 char *fname;
 623                 fname = diskExp[i];
 624
 625                 if (fname == NULL) {
 626                         warnx("Invalid argument to '-r'");
 627                         continue;
 628                 }
 629
 630                 if (DiskNum < VKDISK_MAX) {
 631                         struct stat st;
 632                         struct vkdisk_info* info = NULL;
 633                         int fd;
 634                         size_t l = 0;
 635
 636                         if (type == VKD_DISK)
 637                             fd = open(fname, O_RDWR|O_DIRECT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 638                         else
 639                             fd = open(fname, O_RDONLY|O_DIRECT, 0644);
 640                         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 641                                 if (errno == EAGAIN)
 642                                         fprintf(stderr, "You may already have a vkernel using this disk image!\n");
 643                                 err(1, "Unable to open/create %s", fname);
 644                                 /* NOT REACHED */
 645                         }
 646                         /* get rid of O_NONBLOCK, keep O_DIRECT */
 647                         if (type == VKD_DISK)
 648                                 fcntl(fd, F_SETFL, O_DIRECT);
 649
 650                         info = &DiskInfo[DiskNum];
 651                         l = strlen(fname);
 652
 653                         info->unit = i;
 654                         info->fd = fd;
 655                         info->type = type;
 656                         memcpy(info->fname, fname, l);
 657
 658                         if (i == 0) {
 659                                 if (type == VKD_CD)
 660                                     rootdevnames[0] = "cd9660:vcd0a";
 661                                 else if (type == VKD_DISK)
 662                                     rootdevnames[0] = "ufs:vkd0s0a";
 663                         }
 664
 665                         DiskNum++;
 666                 } else {
 667                         warnx("vkd%d (%s) > VKDISK_MAX", DiskNum, fname);
 668                         continue;
 669                 }
 670         }
 671 }
 672
 673 static
 674 int
 675 netif_set_tapflags(int tap_unit, int f, int s)
 676 {
 677         struct ifreq ifr;
 678         int flags;
 679
 680         bzero(&ifr, sizeof(ifr));
 681
 682         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
 683         if (ioctl(s, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 684                 warn("tap%d: ioctl(SIOCGIFFLAGS) failed", tap_unit);
 685                 return -1;
 686         }
 687
 688         /*
 689          * Adjust if_flags
 690          *
 691          * If the flags are already set/cleared, then we return
 692          * immediately to avoid extra syscalls
 693          */
 694         flags = (ifr.ifr_flags & 0xffff) | (ifr.ifr_flagshigh << 16);
 695         if (f < 0) {
 696                 /* Turn off flags */
 697                 f = -f;
 698                 if ((flags & f) == 0)
 699                         return 0;
 700                 flags &= ~f;
 701         } else {
 702                 /* Turn on flags */
 703                 if (flags & f)
 704                         return 0;
 705                 flags |= f;
 706         }
 707
 708         /*
 709          * Fix up ifreq.ifr_name, since it may be trashed
 710          * in previous ioctl(SIOCGIFFLAGS)
 711          */
 712         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
 713
 714         ifr.ifr_flags = flags & 0xffff;
 715         ifr.ifr_flagshigh = flags >> 16;
 716         if (ioctl(s, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 717                 warn("tap%d: ioctl(SIOCSIFFLAGS) failed", tap_unit);
 718                 return -1;
 719         }
 720         return 0;
 721 }
 722
 723 static
 724 int
 725 netif_set_tapaddr(int tap_unit, in_addr_t addr, in_addr_t mask, int s)
 726 {
 727         struct ifaliasreq ifra;
 728         struct sockaddr_in *in;
 729
 730         bzero(&ifra, sizeof(ifra));
 731         snprintf(ifra.ifra_name, sizeof(ifra.ifra_name), "tap%d", tap_unit);
 732
 733         /* Setup address */
 734         in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_addr;
 735         in->sin_family = AF_INET;
 736         in->sin_len = sizeof(*in);
 737         in->sin_addr.s_addr = addr;
 738
 739         if (mask != 0) {
 740                 /* Setup netmask */
 741                 in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_mask;
 742                 in->sin_len = sizeof(*in);
 743                 in->sin_addr.s_addr = mask;
 744         }
 745
 746         if (ioctl(s, SIOCAIFADDR, &ifra) < 0) {
 747                 warn("tap%d: ioctl(SIOCAIFADDR) failed", tap_unit);
 748                 return -1;
 749         }
 750         return 0;
 751 }
 752
 753 static
 754 int
 755 netif_add_tap2brg(int tap_unit, const char *ifbridge, int s)
 756 {
 757         struct ifbreq ifbr;
 758         struct ifdrv ifd;
 759
 760         bzero(&ifbr, sizeof(ifbr));
 761         snprintf(ifbr.ifbr_ifsname, sizeof(ifbr.ifbr_ifsname),
 762                  "tap%d", tap_unit);
 763
 764         bzero(&ifd, sizeof(ifd));
 765         strlcpy(ifd.ifd_name, ifbridge, sizeof(ifd.ifd_name));
 766         ifd.ifd_cmd = BRDGADD;
 767         ifd.ifd_len = sizeof(ifbr);
 768         ifd.ifd_data = &ifbr;
 769
 770         if (ioctl(s, SIOCSDRVSPEC, &ifd) < 0) {
 771                 /*
 772                  * 'errno == EEXIST' means that the tap(4) is already
 773                  * a member of the bridge(4)
 774                  */
 775                 if (errno != EEXIST) {
 776                         warn("ioctl(%s, SIOCSDRVSPEC) failed", ifbridge);
 777                         return -1;
 778                 }
 779         }
 780         return 0;
 781 }
 782
 783 #define TAPDEV_OFLAGS   (O_RDWR | O_NONBLOCK)
 784
 785 /* XXX major()/minor() can't be used in vkernel */
 786 #define TAPDEV_MAJOR(x) ((int)(((u_int)(x) >> 8) & 0xff))
 787 #define TAPDEV_MINOR(x) ((int)((x) & 0xffff00ff))
 788
 789 #ifndef TAP_CDEV_MAJOR
 790 #define TAP_CDEV_MAJOR  149
 791 #endif
 792
 793 /*
 794  * Locate the first unused tap(4) device file if auto mode is requested,
 795  * or open the user supplied device file, and bring up the corresponding
 796  * tap(4) interface.
 797  *
 798  * NOTE: Only tap(4) device file is supported currently
 799  */
 800 static
 801 int
 802 netif_open_tap(const char *netif, int *tap_unit, int s)
 803 {
 804         char tap_dev[MAXPATHLEN];
 805         int tap_fd, failed;
 806         struct stat st;
 807
 808         *tap_unit = -1;
 809
 810         if (strcmp(netif, "auto") == 0) {
 811                 int i;
 812
 813                 /*
 814                  * Find first unused tap(4) device file
 815                  */
 816                 for (i = 0; ; ++i) {
 817                         snprintf(tap_dev, sizeof(tap_dev), "/dev/tap%d", i);
 818                         tap_fd = open(tap_dev, TAPDEV_OFLAGS);
 819                         if (tap_fd >= 0 || errno == ENOENT)
 820                                 break;
 821                 }
 822                 if (tap_fd < 0) {
 823                         warnx("Unable to find a free tap(4)");
 824                         return -1;
 825                 }
 826         } else {
 827                 /*
 828                  * User supplied tap(4) device file
 829                  */
 830                 if (netif[0] == '/')    /* Absolute path */
 831                         strlcpy(tap_dev, netif, sizeof(tap_dev));
 832                 else
 833                         snprintf(tap_dev, sizeof(tap_dev), "/dev/%s", netif);
 834
 835                 tap_fd = open(tap_dev, TAPDEV_OFLAGS);
 836                 if (tap_fd < 0) {
 837                         warn("Unable to open %s", tap_dev);
 838                         return -1;
 839                 }
 840         }
 841
 842         /*
 843          * Check whether the device file is a tap(4)
 844          */
 845         failed = 1;
 846         if (fstat(tap_fd, &st) == 0 && S_ISCHR(st.st_mode) &&
 847             TAPDEV_MAJOR(st.st_rdev) == TAP_CDEV_MAJOR) {
 848                 *tap_unit = TAPDEV_MINOR(st.st_rdev);
 849
 850                 /*
 851                  * Bring up the corresponding tap(4) interface
 852                  */
 853                 if (netif_set_tapflags(*tap_unit, IFF_UP, s) == 0)
 854                         failed = 0;
 855         } else {
 856                 warnx("%s is not a tap(4) device", tap_dev);
 857         }
 858
 859         if (failed) {
 860                 close(tap_fd);
 861                 tap_fd = -1;
 862                 *tap_unit = -1;
 863         }
 864         return tap_fd;
 865 }
 866
 867 #undef TAPDEV_MAJOR
 868 #undef TAPDEV_MINOR
 869 #undef TAPDEV_OFLAGS
 870
 871 /*
 872  * Following syntax is supported,
 873  * 1) x.x.x.x             tap(4)'s address is x.x.x.x
 874  *
 875  * 2) x.x.x.x/z           tap(4)'s address is x.x.x.x
 876  *                        tap(4)'s netmask len is z
 877  *
 878  * 3) x.x.x.x:y.y.y.y     tap(4)'s address is x.x.x.x
 879  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
 880  *
 881  * 4) x.x.x.x:y.y.y.y/z   tap(4)'s address is x.x.x.x
 882  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
 883  *                        tap(4) and pseudo netif's netmask len are z
 884  *
 885  * 5) bridgeX             tap(4) will be added to bridgeX
 886  *
 887  * 6) bridgeX:y.y.y.y     tap(4) will be added to bridgeX
 888  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
 889  *
 890  * 7) bridgeX:y.y.y.y/z   tap(4) will be added to bridgeX
 891  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
 892  *                        pseudo netif's netmask len is z
 893  */
 894 static
 895 int
 896 netif_init_tap(int tap_unit, in_addr_t *addr, in_addr_t *mask, int s)
 897 {
 898         in_addr_t tap_addr, netmask, netif_addr;
 899         int next_netif_addr;
 900         char *tok, *masklen_str, *ifbridge;
 901
 902         *addr = 0;
 903         *mask = 0;
 904
 905         tok = strtok(NULL, ":/");
 906         if (tok == NULL) {
 907                 /*
 908                  * Nothing special, simply use tap(4) as backend
 909                  */
 910                 return 0;
 911         }
 912
 913         if (inet_pton(AF_INET, tok, &tap_addr) > 0) {
 914                 /*
 915                  * tap(4)'s address is supplied
 916                  */
 917                 ifbridge = NULL;
 918
 919                 /*
 920                  * If there is next token, then it may be pseudo
 921                  * netif's address or netmask len for tap(4)
 922                  */
 923                 next_netif_addr = 0;
 924         } else {
 925                 /*
 926                  * Not tap(4)'s address, assume it as a bridge(4)
 927                  * iface name
 928                  */
 929                 tap_addr = 0;
 930                 ifbridge = tok;
 931
 932                 /*
 933                  * If there is next token, then it must be pseudo
 934                  * netif's address
 935                  */
 936                 next_netif_addr = 1;
 937         }
 938
 939         netmask = netif_addr = 0;
 940
 941         tok = strtok(NULL, ":/");
 942         if (tok == NULL)
 943                 goto back;
 944
 945         if (inet_pton(AF_INET, tok, &netif_addr) <= 0) {
 946                 if (next_netif_addr) {
 947                         warnx("Invalid pseudo netif address: %s", tok);
 948                         return -1;
 949                 }
 950                 netif_addr = 0;
 951
 952                 /*
 953                  * Current token is not address, then it must be netmask len
 954                  */
 955                 masklen_str = tok;
 956         } else {
 957                 /*
 958                  * Current token is pseudo netif address, if there is next token
 959                  * it must be netmask len
 960                  */
 961                 masklen_str = strtok(NULL, "/");
 962         }
 963
 964         /* Calculate netmask */
 965         if (masklen_str != NULL) {
 966                 u_long masklen;
 967
 968                 masklen = strtoul(masklen_str, NULL, 10);
 969                 if (masklen < 32 && masklen > 0) {
 970                         netmask = htonl(~((1LL << (32 - masklen)) - 1)
 971                                         & 0xffffffff);
 972                 } else {
 973                         warnx("Invalid netmask len: %lu", masklen);
 974                         return -1;
 975                 }
 976         }
 977
 978         /* Make sure there is no more token left */
 979         if (strtok(NULL, ":/") != NULL) {
 980                 warnx("Invalid argument to '-I'");
 981                 return -1;
 982         }
 983
 984 back:
 985         if (ifbridge == NULL) {
 986                 /* Set tap(4) address/netmask */
 987                 if (netif_set_tapaddr(tap_unit, tap_addr, netmask, s) < 0)
 988                         return -1;
 989         } else {
 990                 /* Tie tap(4) to bridge(4) */
 991                 if (netif_add_tap2brg(tap_unit, ifbridge, s) < 0)
 992                         return -1;
 993         }
 994
 995         *addr = netif_addr;
 996         *mask = netmask;
 997         return 0;
 998 }
 999
1000 /*
1001  * NetifInfo[] will be filled for pseudo netif initialization.
1002  * NetifNum will be bumped to reflect the number of valid entries
1003  * in NetifInfo[].
1004  */
1005 static
1006 void
1007 init_netif(char *netifExp[], int netifExpNum)
1008 {
1009         int i, s;
1010
1011         if (netifExpNum == 0)
1012                 return;
1013
1014         s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);     /* for ioctl(SIOC) */
1015         if (s < 0)
1016                 return;
1017
1018         for (i = 0; i < netifExpNum; ++i) {
1019                 struct vknetif_info *info;
1020                 in_addr_t netif_addr, netif_mask;
1021                 int tap_fd, tap_unit;
1022                 char *netif;
1023
1024                 netif = strtok(netifExp[i], ":");
1025                 if (netif == NULL) {
1026                         warnx("Invalid argument to '-I'");
1027                         continue;
1028                 }
1029
1030                 /*
1031                  * Open tap(4) device file and bring up the
1032                  * corresponding interface
1033                  */
1034                 tap_fd = netif_open_tap(netif, &tap_unit, s);
1035                 if (tap_fd < 0)
1036                         continue;
1037
1038                 /*
1039                  * Initialize tap(4) and get address/netmask
1040                  * for pseudo netif
1041                  *
1042                  * NB: Rest part of netifExp[i] is passed
1043                  *     to netif_init_tap() implicitly.
1044                  */
1045                 if (netif_init_tap(tap_unit, &netif_addr, &netif_mask, s) < 0) {
1046                         /*
1047                          * NB: Closing tap(4) device file will bring
1048                          *     down the corresponding interface
1049                          */
1050                         close(tap_fd);
1051                         continue;
1052                 }
1053
1054                 info = &NetifInfo[NetifNum];
1055                 info->tap_fd = tap_fd;
1056                 info->tap_unit = tap_unit;
1057                 info->netif_addr = netif_addr;
1058                 info->netif_mask = netif_mask;
1059
1060                 NetifNum++;
1061                 if (NetifNum >= VKNETIF_MAX)    /* XXX will this happen? */
1062                         break;
1063         }
1064         close(s);
1065 }
1066
1067 static
1068 void
1069 writepid( void )
1070 {
1071         pid_t self;
1072         FILE *fp;
1073
1074         if (pid_file != NULL) {
1075                 self = getpid();
1076                 fp = fopen(pid_file, "w");
1077
1078                 if (fp != NULL) {
1079                         fprintf(fp, "%ld\n", (long)self);
1080                         fclose(fp);
1081                 }
1082                 else {
1083                         perror("Warning: couldn't open pidfile");
1084                 }
1085         }
1086 }
1087
1088 static
1089 void
1090 cleanpid( void )
1091 {
1092         if (pid_file != NULL) {
1093                 if ( unlink(pid_file) != 0 )
1094                         perror("Warning: couldn't remove pidfile");
1095         }
1096 }
1097
1098 static
1099 void
1100 usage(const char *ctl, ...)
1101 {
1102         va_list va;
1103
1104         va_start(va, ctl);
1105         vfprintf(stderr, ctl, va);
1106         va_end(va);
1107         fprintf(stderr, "\n");
1108         exit(1);
1109 }
1110
1111 void
1112 cpu_reset(void)
1113 {
1114         kprintf("cpu reset, rebooting vkernel\n");
1115         closefrom(3);
1116         cleanpid();
1117         execv(save_av[0], save_av);
1118 }
1119
1120 void
1121 cpu_halt(void)
1122 {
1123         kprintf("cpu halt, exiting vkernel\n");
1124         cleanpid();
1125         exit(0);
1126 }