Fix a sizeof() the wrong variable name. The correct variable was the same
[dragonfly.git] / 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 1.50 2008/05/06 21:40:40 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 <sys/sysctl.h>
53 #include <vm/vm_page.h>
54
55 #include <machine/cpu.h>
56 #include <machine/globaldata.h>
57 #include <machine/tls.h>
58 #include <machine/md_var.h>
59 #include <machine/vmparam.h>
60
61 #include <net/if.h>
62 #include <net/if_arp.h>
63 #include <net/ethernet.h>
64 #include <net/bridge/if_bridgevar.h>
65 #include <netinet/in.h>
66 #include <arpa/inet.h>
67
68 #include <stdio.h>
69 #include <stdlib.h>
70 #include <stdarg.h>
71 #include <unistd.h>
72 #include <fcntl.h>
73 #include <string.h>
74 #include <err.h>
75 #include <errno.h>
76 #include <assert.h>
77
78 vm_paddr_t phys_avail[16];
79 vm_paddr_t Maxmem;
80 vm_paddr_t Maxmem_bytes;
81 int MemImageFd = -1;
82 struct vkdisk_info DiskInfo[VKDISK_MAX];
83 int DiskNum;
84 struct vknetif_info NetifInfo[VKNETIF_MAX];
85 int NetifNum;
86 char *pid_file;
87 vm_offset_t KvaStart;
88 vm_offset_t KvaEnd;
89 vm_offset_t KvaSize;
90 vm_offset_t virtual_start;
91 vm_offset_t virtual_end;
92 vm_offset_t kernel_vm_end;
93 vm_offset_t crashdumpmap;
94 vm_offset_t clean_sva;
95 vm_offset_t clean_eva;
96 struct msgbuf *msgbufp;
97 caddr_t ptvmmap;
98 vpte_t  *KernelPTD;
99 vpte_t  *KernelPTA;     /* Warning: Offset for direct VA translation */
100 u_int cpu_feature;      /* XXX */
101 u_int tsc_present;      /* XXX */
102 int optcpus;            /* number of cpus - see mp_start() */
103 int lwp_cpu_lock;       /* if/how to lock virtual CPUs to real CPUs */
104 int real_ncpus;         /* number of real CPUs */
105 int next_cpu;           /* next real CPU to lock a virtual CPU to */
106
107 struct privatespace *CPU_prvspace;
108
109 static struct trapframe proc0_tf;
110 static void *proc0paddr;
111
112 static void init_sys_memory(char *imageFile);
113 static void init_kern_memory(void);
114 static void init_globaldata(void);
115 static void init_vkernel(void);
116 static void init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type); 
117 static void init_netif(char *netifExp[], int netifFileNum);
118 static void writepid( void );
119 static void cleanpid( void );
120 static void usage(const char *ctl, ...);
121
122 static int save_ac;
123 static char **save_av;
124
125 /*
126  * Kernel startup for virtual kernels - standard main() 
127  */
128 int
129 main(int ac, char **av)
130 {
131         char *memImageFile = NULL;
132         char *netifFile[VKNETIF_MAX];
133         char *diskFile[VKDISK_MAX];
134         char *cdFile[VKDISK_MAX];
135         char *suffix;
136         char *endp;
137         size_t real_ncpus_size;
138         int netifFileNum = 0;
139         int diskFileNum = 0;
140         int cdFileNum = 0;
141         int bootOnDisk = -1;    /* set below to vcd (0) or vkd (1) */
142         int c;
143         int i;
144         int n;
145         int real_vkernel_enable;
146         size_t real_vkernel_enable_size;
147         int supports_sse;
148         int supports_sse_size;
149         
150         save_ac = ac;
151         save_av = av;
152
153         /*
154          * Process options
155          */
156         kernel_mem_readonly = 1;
157 #ifdef SMP
158         optcpus = 2;
159 #endif
160         lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
161
162         real_vkernel_enable_size = sizeof(real_vkernel_enable);
163         sysctlbyname("vm.vkernel_enable", &real_vkernel_enable, &real_vkernel_enable_size, NULL, 0);
164         
165         if (real_vkernel_enable == 0)
166                 errx(1,"vm.vkernel_enable is %d, must be set to 1 to execute a vkernel!", real_vkernel_enable);
167
168         real_ncpus_size = sizeof(real_ncpus);
169         sysctlbyname("hw.ncpu", &real_ncpus, &real_ncpus_size, NULL, 0);
170
171         while ((c = getopt(ac, av, "c:svl:m:n:r:e:i:p:I:U")) != -1) {
172                 switch(c) {
173                 case 'e':
174                         /*
175                          * name=value:name=value:name=value...
176                          */
177                         n = strlen(optarg);
178                         kern_envp = malloc(n + 2);
179                         for (i = 0; i < n; ++i) {
180                                 if (optarg[i] == ':')
181                                         kern_envp[i] = 0;
182                                 else
183                                         kern_envp[i] = optarg[i];
184                         }
185                         kern_envp[i++] = 0;
186                         kern_envp[i++] = 0;
187                         break;
188                 case 's':
189                         boothowto |= RB_SINGLE;
190                         break;
191                 case 'v':
192                         bootverbose = 1;
193                         break;
194                 case 'i':
195                         memImageFile = optarg;
196                         break;
197                 case 'I':
198                         if (netifFileNum < VKNETIF_MAX)
199                                 netifFile[netifFileNum++] = strdup(optarg);
200                         break;
201                 case 'r':
202                         if (bootOnDisk < 0)
203                                 bootOnDisk = 1;
204                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
205                                 diskFile[diskFileNum++] = strdup(optarg);
206                         break;
207                 case 'c':
208                         if (bootOnDisk < 0)
209                                 bootOnDisk = 0;
210                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
211                                 cdFile[cdFileNum++] = strdup(optarg);
212                         break;
213                 case 'm':
214                         Maxmem_bytes = strtoull(optarg, &suffix, 0);
215                         if (suffix) {
216                                 switch(*suffix) {
217                                 case 'g':
218                                 case 'G':
219                                         Maxmem_bytes <<= 30;
220                                         break;
221                                 case 'm':
222                                 case 'M':
223                                         Maxmem_bytes <<= 20;
224                                         break;
225                                 case 'k':
226                                 case 'K':
227                                         Maxmem_bytes <<= 10;
228                                         break;
229                                 default:
230                                         Maxmem_bytes = 0;
231                                         usage("Bad maxmem option");
232                                         /* NOT REACHED */
233                                         break;
234                                 }
235                         }
236                         break;
237                 case 'l':
238                         next_cpu = -1;
239                         if (strncmp("map", optarg, 3) == 0) {
240                                 lwp_cpu_lock = LCL_PER_CPU;
241                                 if (optarg[3] == ',') {
242                                         next_cpu = strtol(optarg+4, &endp, 0);
243                                         if (*endp != '\0')
244                                                 usage("Bad target CPU number at '%s'", endp);
245                                 } else {
246                                         next_cpu = 0;
247                                 }
248                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
249                                         usage("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
250                         } else if (strncmp("any", optarg, 3) == 0) {
251                                 lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
252                         } else {
253                                 lwp_cpu_lock = LCL_SINGLE_CPU;
254                                 next_cpu = strtol(optarg, &endp, 0);
255                                 if (*endp != '\0')
256                                         usage("Bad target CPU number at '%s'", endp);
257                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
258                                         usage("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
259                         }
260                         break;
261                 case 'n':
262                         /*
263                          * This value is set up by mp_start(), don't just
264                          * set ncpus here.
265                          */
266 #ifdef SMP
267                         optcpus = strtol(optarg, NULL, 0);
268                         if (optcpus < 1 || optcpus > MAXCPU)
269                                 usage("Bad ncpus, valid range is 1-%d", MAXCPU);
270 #else
271                         if (strtol(optarg, NULL, 0) != 1) {
272                                 usage("You built a UP vkernel, only 1 cpu!");
273                         }
274 #endif
275                         
276                         break;
277                 case 'p':
278                         pid_file = optarg;      
279                         break;
280                 case 'U':
281                         kernel_mem_readonly = 0;
282                         break;
283                 }
284         }
285
286         writepid();
287         cpu_disable_intr();
288         init_sys_memory(memImageFile);
289         init_kern_memory();
290         init_globaldata();
291         init_vkernel();
292         setrealcpu();
293         init_kqueue();
294
295         supports_sse_size = sizeof(supports_sse);
296         sysctlbyname("hw.instruction_sse", &supports_sse, &supports_sse_size,
297                      NULL, 0);
298         init_fpu(supports_sse);
299
300         /*
301          * We boot from the first installed disk.
302          */
303         if (bootOnDisk == 1) {
304                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
305                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
306         } else {
307                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
308                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
309         }
310         init_netif(netifFile, netifFileNum);
311         init_exceptions();
312         mi_startup();
313         /* NOT REACHED */
314         exit(1);
315 }
316
317 /*
318  * Initialize system memory.  This is the virtual kernel's 'RAM'.
319  */
320 static
321 void
322 init_sys_memory(char *imageFile)
323 {
324         struct stat st;
325         int i;
326         int fd;
327
328         /*
329          * Figure out the system memory image size.  If an image file was
330          * specified and -m was not specified, use the image file's size.
331          */
332
333         if (imageFile && stat(imageFile, &st) == 0 && Maxmem_bytes == 0)
334                 Maxmem_bytes = (vm_paddr_t)st.st_size;
335         if ((imageFile == NULL || stat(imageFile, &st) < 0) && 
336             Maxmem_bytes == 0) {
337                 err(1, "Cannot create new memory file %s unless "
338                        "system memory size is specified with -m",
339                        imageFile);
340                 /* NOT REACHED */
341         }
342
343         /*
344          * Maxmem must be known at this time
345          */
346         if (Maxmem_bytes < 32 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
347                 err(1, "Bad maxmem specification: 32MB minimum, "
348                        "multiples of %dMB only",
349                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
350                 /* NOT REACHED */
351         }
352
353         /*
354          * Generate an image file name if necessary, then open/create the
355          * file exclusively locked.  Do not allow multiple virtual kernels
356          * to use the same image file.
357          */
358         if (imageFile == NULL) {
359                 for (i = 0; i < 1000000; ++i) {
360                         asprintf(&imageFile, "/var/vkernel/memimg.%06d", i);
361                         fd = open(imageFile, 
362                                   O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
363                         if (fd < 0 && errno == EWOULDBLOCK) {
364                                 free(imageFile);
365                                 continue;
366                         }
367                         break;
368                 }
369         } else {
370                 fd = open(imageFile, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
371         }
372         printf("Using memory file: %s\n", imageFile);
373         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
374                 err(1, "Unable to open/create %s", imageFile);
375                 /* NOT REACHED */
376         }
377
378         /*
379          * Truncate or extend the file as necessary.
380          */
381         if (st.st_size > Maxmem_bytes) {
382                 ftruncate(fd, Maxmem_bytes);
383         } else if (st.st_size < Maxmem_bytes) {
384                 char *zmem;
385                 off_t off = st.st_size & ~SEG_MASK;
386
387                 kprintf("%s: Reserving blocks for memory image\n", imageFile);
388                 zmem = malloc(SEG_SIZE);
389                 bzero(zmem, SEG_SIZE);
390                 lseek(fd, off, SEEK_SET);
391                 while (off < Maxmem_bytes) {
392                         if (write(fd, zmem, SEG_SIZE) != SEG_SIZE) {
393                                 err(1, "Unable to reserve blocks for memory image");
394                                 /* NOT REACHED */
395                         }
396                         off += SEG_SIZE;
397                 }
398                 if (fsync(fd) < 0)
399                         err(1, "Unable to reserve blocks for memory image");
400                 free(zmem);
401         }
402         MemImageFd = fd;
403         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
404 }
405
406 /*
407  * Initialize kernel memory.  This reserves kernel virtual memory by using
408  * MAP_VPAGETABLE
409  */
410
411 static
412 void
413 init_kern_memory(void)
414 {
415         void *base;
416         void *try;
417         char *zero;
418         char dummy;
419         char *topofstack = &dummy;
420         vpte_t pte;
421         int i;
422
423         /*
424          * Memory map our kernel virtual memory space.  Note that the
425          * kernel image itself is not made part of this memory for the
426          * moment.
427          *
428          * The memory map must be segment-aligned so we can properly
429          * offset KernelPTD.
430          *
431          * If the system kernel has a different MAXDSIZ, it might not
432          * be possible to map kernel memory in its prefered location.
433          * Try a number of different locations.
434          */
435         try = (void *)0x40000000;
436         base = NULL;
437         while ((char *)try + KERNEL_KVA_SIZE < topofstack) {
438                 base = mmap(try, KERNEL_KVA_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
439                             MAP_FILE|MAP_SHARED|MAP_VPAGETABLE,
440                             MemImageFd, 0);
441                 if (base == try)
442                         break;
443                 if (base != MAP_FAILED)
444                         munmap(base, KERNEL_KVA_SIZE);
445                 try = (char *)try + 0x10000000;
446         }
447         if (base != try) {
448                 err(1, "Unable to mmap() kernel virtual memory!");
449                 /* NOT REACHED */
450         }
451         madvise(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_NOSYNC);
452         KvaStart = (vm_offset_t)base;
453         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
454         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
455         printf("KVM mapped at %p-%p\n", (void *)KvaStart, (void *)KvaEnd);
456
457         /*
458          * Create a top-level page table self-mapping itself. 
459          *
460          * Initialize the page directory at physical page index 0 to point
461          * to an array of page table pages starting at physical page index 1
462          */
463         lseek(MemImageFd, 0L, 0);
464         for (i = 0; i < KERNEL_KVA_SIZE / SEG_SIZE; ++i) {
465                 pte = ((i + 1) * PAGE_SIZE) | VPTE_V | VPTE_R | VPTE_W;
466                 write(MemImageFd, &pte, sizeof(pte));
467         }
468
469         /*
470          * Initialize the PTEs in the page table pages required to map the
471          * page table itself.  This includes mapping the page directory page
472          * at the base so we go one more loop then normal.
473          */
474         lseek(MemImageFd, PAGE_SIZE, 0);
475         for (i = 0; i <= KERNEL_KVA_SIZE / SEG_SIZE * sizeof(vpte_t); ++i) {
476                 pte = (i * PAGE_SIZE) | VPTE_V | VPTE_R | VPTE_W;
477                 write(MemImageFd, &pte, sizeof(pte));
478         }
479
480         /*
481          * Initialize remaining PTEs to 0.  We may be reusing a memory image
482          * file.  This is approximately a megabyte.
483          */
484         i = (KERNEL_KVA_SIZE / PAGE_SIZE - i) * sizeof(pte);
485         zero = malloc(PAGE_SIZE);
486         bzero(zero, PAGE_SIZE);
487         while (i) {
488                 write(MemImageFd, zero, (i > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : i);
489                 i = i - ((i > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : i);
490         }
491         free(zero);
492
493         /*
494          * Enable the page table and calculate pointers to our self-map
495          * for easy kernel page table manipulation.
496          *
497          * KernelPTA must be offset so we can do direct VA translations
498          */
499         mcontrol(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_SETMAP,
500                  0 | VPTE_R | VPTE_W | VPTE_V);
501         KernelPTD = (vpte_t *)base;                       /* pg directory */
502         KernelPTA = (vpte_t *)((char *)base + PAGE_SIZE); /* pg table pages */
503         KernelPTA -= KvaStart >> PAGE_SHIFT;
504
505         /*
506          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
507          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
508          */
509         phys_avail[0] = PAGE_SIZE +
510                         KERNEL_KVA_SIZE / PAGE_SIZE * sizeof(vpte_t);
511         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
512         phys_avail[1] = Maxmem_bytes;
513
514         /*
515          * (virtual_start, virtual_end) represent unallocated kernel virtual
516          * memory.  MI code will create kernel_map using these parameters.
517          */
518         virtual_start = KvaStart + PAGE_SIZE +
519                         KERNEL_KVA_SIZE / PAGE_SIZE * sizeof(vpte_t);
520         virtual_start = (virtual_start + PAGE_MASK) & ~(vm_offset_t)PAGE_MASK;
521         virtual_end = KvaStart + KERNEL_KVA_SIZE;
522
523         /*
524          * kernel_vm_end could be set to virtual_end but we want some 
525          * indication of how much of the kernel_map we've used, so
526          * set it low and let pmap_growkernel increase it even though we
527          * don't need to create any new page table pages.
528          */
529         kernel_vm_end = virtual_start;
530
531         /*
532          * Allocate space for process 0's UAREA.
533          */
534         proc0paddr = (void *)virtual_start;
535         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
536                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
537                 virtual_start += PAGE_SIZE;
538                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
539         }
540
541         /*
542          * crashdumpmap
543          */
544         crashdumpmap = virtual_start;
545         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
546
547         /*
548          * msgbufp maps the system message buffer
549          */
550         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
551         msgbufp = (void *)virtual_start;
552         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
553                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
554                 virtual_start += PAGE_SIZE;
555                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
556         }
557         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
558
559         /*
560          * used by kern_memio for /dev/mem access
561          */
562         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
563         virtual_start += PAGE_SIZE;
564
565         /*
566          * Bootstrap the kernel_pmap
567          */
568         pmap_bootstrap();
569 }
570
571 /*
572  * Map the per-cpu globaldata for cpu #0.  Allocate the space using
573  * virtual_start and phys_avail[0]
574  */
575 static
576 void
577 init_globaldata(void)
578 {
579         int i;
580         vm_paddr_t pa;
581         vm_offset_t va;
582
583         /*
584          * Reserve enough KVA to cover possible cpus.  This is a considerable
585          * amount of KVA since the privatespace structure includes two 
586          * whole page table mappings.
587          */
588         virtual_start = (virtual_start + SEG_MASK) & ~(vm_offset_t)SEG_MASK;
589         CPU_prvspace = (void *)virtual_start;
590         virtual_start += sizeof(struct privatespace) * SMP_MAXCPU;
591
592         /*
593          * Allocate enough physical memory to cover the mdglobaldata
594          * portion of the space and the idle stack and map the pages
595          * into KVA.  For cpu #0 only.
596          */
597         for (i = 0; i < sizeof(struct mdglobaldata); i += PAGE_SIZE) {
598                 pa = phys_avail[0];
599                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].mdglobaldata + i;
600                 pmap_kenter_quick(va, pa);
601                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
602         }
603         for (i = 0; i < sizeof(CPU_prvspace[0].idlestack); i += PAGE_SIZE) {
604                 pa = phys_avail[0];
605                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].idlestack + i;
606                 pmap_kenter_quick(va, pa);
607                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
608         }
609
610         /*
611          * Setup the %gs for cpu #0.  The mycpu macro works after this
612          * point.
613          */
614         tls_set_fs(&CPU_prvspace[0], sizeof(struct privatespace));
615 }
616
617 /*
618  * Initialize very low level systems including thread0, proc0, etc.
619  */
620 static
621 void
622 init_vkernel(void)
623 {
624         struct mdglobaldata *gd;
625
626         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
627         bzero(gd, sizeof(*gd));
628
629         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
630         thread0.td_gd = &gd->mi;
631         ncpus = 1;
632         ncpus2 = 1;     /* rounded down power of 2 */
633         ncpus_fit = 1;  /* rounded up power of 2 */
634         /* ncpus2_mask and ncpus_fit_mask are 0 */
635         init_param1();
636         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
637         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
638         cpu_gdinit(gd, 0);
639         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
640         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
641
642         /*init_locks();*/
643         cninit();
644         rand_initialize();
645 #if 0   /* #ifdef DDB */
646         kdb_init();
647         if (boothowto & RB_KDB)
648                 Debugger("Boot flags requested debugger");
649 #endif
650 #if 0
651         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
652 #endif
653         init_param2((phys_avail[1] - phys_avail[0]) / PAGE_SIZE);
654
655 #if 0
656         /*
657          * Map the message buffer
658          */
659         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
660                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
661         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
662 #endif
663 #if 0
664         thread0.td_pcb_cr3 ... MMU
665         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
666 #endif
667 }
668
669 /*
670  * Filesystem image paths for the virtual kernel are optional.  
671  * If specified they each should point to a disk image, 
672  * the first of which will become the root disk.
673  *
674  * The virtual kernel caches data from our 'disk' just like a normal kernel,
675  * so we do not really want the real kernel to cache the data too.  Use
676  * O_DIRECT to remove the duplication.
677  */
678 static
679 void
680 init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type)
681 {
682         int i;  
683
684         if (diskFileNum == 0)
685                 return;
686
687         for(i=0; i < diskFileNum; i++){
688                 char *fname;
689                 fname = diskExp[i];
690
691                 if (fname == NULL) {
692                         warnx("Invalid argument to '-r'");
693                         continue;
694                 }
695
696                 if (DiskNum < VKDISK_MAX) {
697                         struct stat st; 
698                         struct vkdisk_info* info = NULL;
699                         int fd;
700                         size_t l = 0;
701
702                         if (type == VKD_DISK)
703                             fd = open(fname, O_RDWR|O_DIRECT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
704                         else
705                             fd = open(fname, O_RDONLY|O_DIRECT, 0644);
706                         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
707                                 if (errno == EAGAIN)
708                                         fprintf(stderr, "You may already have a vkernel using this disk image!\n");
709                                 err(1, "Unable to open/create %s", fname);
710                                 /* NOT REACHED */
711                         }
712                         /* get rid of O_NONBLOCK, keep O_DIRECT */
713                         if (type == VKD_DISK)
714                                 fcntl(fd, F_SETFL, O_DIRECT);
715
716                         info = &DiskInfo[DiskNum];
717                         l = strlen(fname);
718
719                         info->unit = i;
720                         info->fd = fd;
721                         info->type = type;
722                         memcpy(info->fname, fname, l);
723
724                         if (DiskNum == 0) {
725                                 if (type == VKD_CD)
726                                     rootdevnames[0] = "cd9660:vcd0a";
727                                 else if (type == VKD_DISK)
728                                     rootdevnames[0] = "ufs:vkd0s0a";
729                         }
730
731                         DiskNum++;
732                 } else {
733                         warnx("vkd%d (%s) > VKDISK_MAX", DiskNum, fname);
734                         continue;
735                 }
736         }
737 }
738
739 static
740 int
741 netif_set_tapflags(int tap_unit, int f, int s)
742 {
743         struct ifreq ifr;
744         int flags;
745
746         bzero(&ifr, sizeof(ifr));
747
748         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
749         if (ioctl(s, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
750                 warn("tap%d: ioctl(SIOCGIFFLAGS) failed", tap_unit);
751                 return -1;
752         }
753
754         /*
755          * Adjust if_flags
756          *
757          * If the flags are already set/cleared, then we return
758          * immediately to avoid extra syscalls
759          */
760         flags = (ifr.ifr_flags & 0xffff) | (ifr.ifr_flagshigh << 16);
761         if (f < 0) {
762                 /* Turn off flags */
763                 f = -f;
764                 if ((flags & f) == 0)
765                         return 0;
766                 flags &= ~f;
767         } else {
768                 /* Turn on flags */
769                 if (flags & f)
770                         return 0;
771                 flags |= f;
772         }
773
774         /*
775          * Fix up ifreq.ifr_name, since it may be trashed
776          * in previous ioctl(SIOCGIFFLAGS)
777          */
778         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
779
780         ifr.ifr_flags = flags & 0xffff;
781         ifr.ifr_flagshigh = flags >> 16;
782         if (ioctl(s, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
783                 warn("tap%d: ioctl(SIOCSIFFLAGS) failed", tap_unit);
784                 return -1;
785         }
786         return 0;
787 }
788
789 static
790 int
791 netif_set_tapaddr(int tap_unit, in_addr_t addr, in_addr_t mask, int s)
792 {
793         struct ifaliasreq ifra;
794         struct sockaddr_in *in;
795
796         bzero(&ifra, sizeof(ifra));
797         snprintf(ifra.ifra_name, sizeof(ifra.ifra_name), "tap%d", tap_unit);
798
799         /* Setup address */
800         in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_addr;
801         in->sin_family = AF_INET;
802         in->sin_len = sizeof(*in);
803         in->sin_addr.s_addr = addr;
804
805         if (mask != 0) {
806                 /* Setup netmask */
807                 in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_mask;
808                 in->sin_len = sizeof(*in);
809                 in->sin_addr.s_addr = mask;
810         }
811
812         if (ioctl(s, SIOCAIFADDR, &ifra) < 0) {
813                 warn("tap%d: ioctl(SIOCAIFADDR) failed", tap_unit);
814                 return -1;
815         }
816         return 0;
817 }
818
819 static
820 int
821 netif_add_tap2brg(int tap_unit, const char *ifbridge, int s)
822 {
823         struct ifbreq ifbr;
824         struct ifdrv ifd;
825
826         bzero(&ifbr, sizeof(ifbr));
827         snprintf(ifbr.ifbr_ifsname, sizeof(ifbr.ifbr_ifsname),
828                  "tap%d", tap_unit);
829
830         bzero(&ifd, sizeof(ifd));
831         strlcpy(ifd.ifd_name, ifbridge, sizeof(ifd.ifd_name));
832         ifd.ifd_cmd = BRDGADD;
833         ifd.ifd_len = sizeof(ifbr);
834         ifd.ifd_data = &ifbr;
835
836         if (ioctl(s, SIOCSDRVSPEC, &ifd) < 0) {
837                 /*
838                  * 'errno == EEXIST' means that the tap(4) is already
839                  * a member of the bridge(4)
840                  */
841                 if (errno != EEXIST) {
842                         warn("ioctl(%s, SIOCSDRVSPEC) failed", ifbridge);
843                         return -1;
844                 }
845         }
846         return 0;
847 }
848
849 #define TAPDEV_OFLAGS   (O_RDWR | O_NONBLOCK)
850
851 /* XXX major()/minor() can't be used in vkernel */
852 #define TAPDEV_MAJOR(x) ((int)(((u_int)(x) >> 8) & 0xff))
853 #define TAPDEV_MINOR(x) ((int)((x) & 0xffff00ff))
854
855 #ifndef TAP_CDEV_MAJOR
856 #define TAP_CDEV_MAJOR  149
857 #endif
858
859 /*
860  * Locate the first unused tap(4) device file if auto mode is requested,
861  * or open the user supplied device file, and bring up the corresponding
862  * tap(4) interface.
863  *
864  * NOTE: Only tap(4) device file is supported currently
865  */
866 static
867 int
868 netif_open_tap(const char *netif, int *tap_unit, int s)
869 {
870         char tap_dev[MAXPATHLEN];
871         int tap_fd, failed;
872         struct stat st;
873
874         *tap_unit = -1;
875
876         if (strcmp(netif, "auto") == 0) {
877                 int i;
878                 int lasterr = 0;
879
880                 /*
881                  * Find first unused tap(4) device file
882                  */
883                 for (i = 0; ; ++i) {
884                         snprintf(tap_dev, sizeof(tap_dev), "/dev/tap%d", i);
885                         tap_fd = open(tap_dev, TAPDEV_OFLAGS);
886                         if (tap_fd >= 0 || errno == ENOENT)
887                                 break;
888                         lasterr = errno;
889                 }
890                 if (tap_fd < 0) {
891                         warnc(lasterr, "Unable to find a free tap(4)");
892                         return -1;
893                 }
894         } else {
895                 /*
896                  * User supplied tap(4) device file
897                  */
898                 if (netif[0] == '/')    /* Absolute path */
899                         strlcpy(tap_dev, netif, sizeof(tap_dev));
900                 else
901                         snprintf(tap_dev, sizeof(tap_dev), "/dev/%s", netif);
902
903                 tap_fd = open(tap_dev, TAPDEV_OFLAGS);
904                 if (tap_fd < 0) {
905                         warn("Unable to open %s", tap_dev);
906                         return -1;
907                 }
908         }
909
910         /*
911          * Check whether the device file is a tap(4)
912          */
913         failed = 1;
914         if (fstat(tap_fd, &st) == 0 && S_ISCHR(st.st_mode) &&
915             TAPDEV_MAJOR(st.st_rdev) == TAP_CDEV_MAJOR) {
916                 *tap_unit = TAPDEV_MINOR(st.st_rdev);
917
918                 /*
919                  * Bring up the corresponding tap(4) interface
920                  */
921                 if (netif_set_tapflags(*tap_unit, IFF_UP, s) == 0)
922                         failed = 0;
923         } else {
924                 warnx("%s is not a tap(4) device", tap_dev);
925         }
926
927         if (failed) {
928                 close(tap_fd);
929                 tap_fd = -1;
930                 *tap_unit = -1;
931         }
932         return tap_fd;
933 }
934
935 #undef TAPDEV_MAJOR
936 #undef TAPDEV_MINOR
937 #undef TAPDEV_OFLAGS
938
939 /*
940  * Following syntax is supported,
941  * 1) x.x.x.x             tap(4)'s address is x.x.x.x
942  *
943  * 2) x.x.x.x/z           tap(4)'s address is x.x.x.x
944  *                        tap(4)'s netmask len is z
945  *
946  * 3) x.x.x.x:y.y.y.y     tap(4)'s address is x.x.x.x
947  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
948  *
949  * 4) x.x.x.x:y.y.y.y/z   tap(4)'s address is x.x.x.x
950  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
951  *                        tap(4) and pseudo netif's netmask len are z
952  *
953  * 5) bridgeX             tap(4) will be added to bridgeX
954  *
955  * 6) bridgeX:y.y.y.y     tap(4) will be added to bridgeX
956  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
957  *
958  * 7) bridgeX:y.y.y.y/z   tap(4) will be added to bridgeX
959  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
960  *                        pseudo netif's netmask len is z
961  */
962 static
963 int
964 netif_init_tap(int tap_unit, in_addr_t *addr, in_addr_t *mask, int s)
965 {
966         in_addr_t tap_addr, netmask, netif_addr;
967         int next_netif_addr;
968         char *tok, *masklen_str, *ifbridge;
969
970         *addr = 0;
971         *mask = 0;
972
973         tok = strtok(NULL, ":/");
974         if (tok == NULL) {
975                 /*
976                  * Nothing special, simply use tap(4) as backend
977                  */
978                 return 0;
979         }
980
981         if (inet_pton(AF_INET, tok, &tap_addr) > 0) {
982                 /*
983                  * tap(4)'s address is supplied
984                  */
985                 ifbridge = NULL;
986
987                 /*
988                  * If there is next token, then it may be pseudo
989                  * netif's address or netmask len for tap(4)
990                  */
991                 next_netif_addr = 0;
992         } else {
993                 /*
994                  * Not tap(4)'s address, assume it as a bridge(4)
995                  * iface name
996                  */
997                 tap_addr = 0;
998                 ifbridge = tok;
999
1000                 /*
1001                  * If there is next token, then it must be pseudo
1002                  * netif's address
1003                  */
1004                 next_netif_addr = 1;
1005         }
1006
1007         netmask = netif_addr = 0;
1008
1009         tok = strtok(NULL, ":/");
1010         if (tok == NULL)
1011                 goto back;
1012
1013         if (inet_pton(AF_INET, tok, &netif_addr) <= 0) {
1014                 if (next_netif_addr) {
1015                         warnx("Invalid pseudo netif address: %s", tok);
1016                         return -1;
1017                 }
1018                 netif_addr = 0;
1019
1020                 /*
1021                  * Current token is not address, then it must be netmask len
1022                  */
1023                 masklen_str = tok;
1024         } else {
1025                 /*
1026                  * Current token is pseudo netif address, if there is next token
1027                  * it must be netmask len
1028                  */
1029                 masklen_str = strtok(NULL, "/");
1030         }
1031
1032         /* Calculate netmask */
1033         if (masklen_str != NULL) {
1034                 u_long masklen;
1035
1036                 masklen = strtoul(masklen_str, NULL, 10);
1037                 if (masklen < 32 && masklen > 0) {
1038                         netmask = htonl(~((1LL << (32 - masklen)) - 1)
1039                                         & 0xffffffff);
1040                 } else {
1041                         warnx("Invalid netmask len: %lu", masklen);
1042                         return -1;
1043                 }
1044         }
1045
1046         /* Make sure there is no more token left */
1047         if (strtok(NULL, ":/") != NULL) {
1048                 warnx("Invalid argument to '-I'");
1049                 return -1;
1050         }
1051
1052 back:
1053         if (ifbridge == NULL) {
1054                 /* Set tap(4) address/netmask */
1055                 if (netif_set_tapaddr(tap_unit, tap_addr, netmask, s) < 0)
1056                         return -1;
1057         } else {
1058                 /* Tie tap(4) to bridge(4) */
1059                 if (netif_add_tap2brg(tap_unit, ifbridge, s) < 0)
1060                         return -1;
1061         }
1062
1063         *addr = netif_addr;
1064         *mask = netmask;
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * NetifInfo[] will be filled for pseudo netif initialization.
1070  * NetifNum will be bumped to reflect the number of valid entries
1071  * in NetifInfo[].
1072  */
1073 static
1074 void
1075 init_netif(char *netifExp[], int netifExpNum)
1076 {
1077         int i, s;
1078
1079         if (netifExpNum == 0)
1080                 return;
1081
1082         s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);     /* for ioctl(SIOC) */
1083         if (s < 0)
1084                 return;
1085
1086         for (i = 0; i < netifExpNum; ++i) {
1087                 struct vknetif_info *info;
1088                 in_addr_t netif_addr, netif_mask;
1089                 int tap_fd, tap_unit;
1090                 char *netif;
1091
1092                 netif = strtok(netifExp[i], ":");
1093                 if (netif == NULL) {
1094                         warnx("Invalid argument to '-I'");
1095                         continue;
1096                 }
1097
1098                 /*
1099                  * Open tap(4) device file and bring up the
1100                  * corresponding interface
1101                  */
1102                 tap_fd = netif_open_tap(netif, &tap_unit, s);
1103                 if (tap_fd < 0)
1104                         continue;
1105
1106                 /*
1107                  * Initialize tap(4) and get address/netmask
1108                  * for pseudo netif
1109                  *
1110                  * NB: Rest part of netifExp[i] is passed
1111                  *     to netif_init_tap() implicitly.
1112                  */
1113                 if (netif_init_tap(tap_unit, &netif_addr, &netif_mask, s) < 0) {
1114                         /*
1115                          * NB: Closing tap(4) device file will bring
1116                          *     down the corresponding interface
1117                          */
1118                         close(tap_fd);
1119                         continue;
1120                 }
1121
1122                 info = &NetifInfo[NetifNum];
1123                 info->tap_fd = tap_fd;
1124                 info->tap_unit = tap_unit;
1125                 info->netif_addr = netif_addr;
1126                 info->netif_mask = netif_mask;
1127
1128                 NetifNum++;
1129                 if (NetifNum >= VKNETIF_MAX)    /* XXX will this happen? */
1130                         break;
1131         }
1132         close(s);
1133 }
1134
1135 static
1136 void
1137 writepid( void )
1138 {
1139         pid_t self;
1140         FILE *fp;
1141
1142         if (pid_file != NULL) {
1143                 self = getpid();
1144                 fp = fopen(pid_file, "w");
1145
1146                 if (fp != NULL) {
1147                         fprintf(fp, "%ld\n", (long)self);
1148                         fclose(fp);
1149                 }
1150                 else {
1151                         perror("Warning: couldn't open pidfile");
1152                 }
1153         }
1154 }
1155
1156 static
1157 void
1158 cleanpid( void ) 
1159 {
1160         if (pid_file != NULL) {
1161                 if ( unlink(pid_file) != 0 )
1162                         perror("Warning: couldn't remove pidfile");
1163         }
1164 }
1165
1166 static
1167 void
1168 usage(const char *ctl, ...)
1169 {
1170         va_list va;
1171
1172         va_start(va, ctl);
1173         vfprintf(stderr, ctl, va);
1174         va_end(va);
1175         fprintf(stderr, "\n");
1176         exit(1);
1177 }
1178
1179 void
1180 cpu_reset(void)
1181 {
1182         kprintf("cpu reset, rebooting vkernel\n");
1183         closefrom(3);
1184         cleanpid();
1185         execv(save_av[0], save_av);
1186 }
1187
1188 void
1189 cpu_halt(void)
1190 {
1191         kprintf("cpu halt, exiting vkernel\n");
1192         cleanpid();
1193         exit(0);
1194 }
1195
1196 void
1197 setrealcpu(void)
1198 {
1199         switch(lwp_cpu_lock) {
1200         case LCL_PER_CPU:
1201                 if (bootverbose)
1202                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1203                                 mycpuid, next_cpu);
1204                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1205                 next_cpu++;
1206                 if (next_cpu >= real_ncpus)
1207                         next_cpu = 0;
1208                 break;
1209         case LCL_SINGLE_CPU:
1210                 if (bootverbose)
1211                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1212                                 mycpuid, next_cpu);
1213                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1214                 break;
1215         default:
1216                 /* do not map virtual cpus to real cpus */
1217                 break;
1218         }
1219 }
1220