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  * $DragonFly: src/sys/platform/vkernel/platform/init.c,v 1.56 2008/05/27 07:48:00 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 <sys/un.h>
  54 #include <vm/vm_page.h>
  55
  56 #include <machine/cpu.h>
  57 #include <machine/globaldata.h>
  58 #include <machine/tls.h>
  59 #include <machine/md_var.h>
  60 #include <machine/vmparam.h>
  61 #include <cpu/specialreg.h>
  62
  63 #include <net/if.h>
  64 #include <net/if_arp.h>
  65 #include <net/ethernet.h>
  66 #include <net/bridge/if_bridgevar.h>
  67 #include <netinet/in.h>
  68 #include <arpa/inet.h>
  69
  70 #include <stdio.h>
  71 #include <stdlib.h>
  72 #include <stdarg.h>
  73 #include <unistd.h>
  74 #include <fcntl.h>
  75 #include <string.h>
  76 #include <err.h>
  77 #include <errno.h>
  78 #include <assert.h>
  79
  80 vm_paddr_t phys_avail[16];
  81 vm_paddr_t Maxmem;
  82 vm_paddr_t Maxmem_bytes;
  83 int MemImageFd = -1;
  84 struct vkdisk_info DiskInfo[VKDISK_MAX];
  85 int DiskNum;
  86 struct vknetif_info NetifInfo[VKNETIF_MAX];
  87 int NetifNum;
  88 char *pid_file;
  89 vm_offset_t KvaStart;
  90 vm_offset_t KvaEnd;
  91 vm_offset_t KvaSize;
  92 vm_offset_t virtual_start;
  93 vm_offset_t virtual_end;
  94 vm_offset_t virtual2_start;
  95 vm_offset_t virtual2_end;
  96 vm_offset_t kernel_vm_end;
  97 vm_offset_t crashdumpmap;
  98 vm_offset_t clean_sva;
  99 vm_offset_t clean_eva;
 100 struct msgbuf *msgbufp;
 101 caddr_t ptvmmap;
 102 vpte_t  *KernelPTD;
 103 vpte_t  *KernelPTA;     /* Warning: Offset for direct VA translation */
 104 void *dmap_min_address;
 105 u_int cpu_feature;      /* XXX */
 106 int tsc_present;
 107 int64_t tsc_frequency;
 108 int optcpus;            /* number of cpus - see mp_start() */
 109 int lwp_cpu_lock;       /* if/how to lock virtual CPUs to real CPUs */
 110 int real_ncpus;         /* number of real CPUs */
 111 int next_cpu;           /* next real CPU to lock a virtual CPU to */
 112
 113 struct privatespace *CPU_prvspace;
 114
 115 static struct trapframe proc0_tf;
 116 static void *proc0paddr;
 117
 118 static void init_sys_memory(char *imageFile);
 119 static void init_kern_memory(void);
 120 static void init_globaldata(void);
 121 static void init_vkernel(void);
 122 static void init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type);
 123 static void init_netif(char *netifExp[], int netifFileNum);
 124 static void writepid( void );
 125 static void cleanpid( void );
 126 static int unix_connect(const char *path);
 127 static void usage(const char *ctl, ...);
 128
 129 static int save_ac;
 130 static char **save_av;
 131
 132 /*
 133  * Kernel startup for virtual kernels - standard main()
 134  */
 135 int
 136 main(int ac, char **av)
 137 {
 138         char *memImageFile = NULL;
 139         char *netifFile[VKNETIF_MAX];
 140         char *diskFile[VKDISK_MAX];
 141         char *cdFile[VKDISK_MAX];
 142         char *suffix;
 143         char *endp;
 144         int netifFileNum = 0;
 145         int diskFileNum = 0;
 146         int cdFileNum = 0;
 147         int bootOnDisk = -1;    /* set below to vcd (0) or vkd (1) */
 148         int c;
 149         int i;
 150         int j;
 151         int n;
 152         int isq;
 153         int real_vkernel_enable;
 154         int supports_sse;
 155         size_t vsize;
 156
 157         save_ac = ac;
 158         save_av = av;
 159
 160         /*
 161          * Process options
 162          */
 163         kernel_mem_readonly = 1;
 164 #ifdef SMP
 165         optcpus = 2;
 166 #endif
 167         lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
 168
 169         real_vkernel_enable = 0;
 170         vsize = sizeof(real_vkernel_enable);
 171         sysctlbyname("vm.vkernel_enable", &real_vkernel_enable, &vsize, NULL,0);
 172
 173         if (real_vkernel_enable == 0) {
 174                 errx(1, "vm.vkernel_enable is 0, must be set "
 175                         "to 1 to execute a vkernel!");
 176         }
 177
 178         real_ncpus = 1;
 179         vsize = sizeof(real_ncpus);
 180         sysctlbyname("hw.ncpu", &real_ncpus, &vsize, NULL, 0);
 181
 182         while ((c = getopt(ac, av, "c:svl:m:n:r:e:i:p:I:U")) != -1) {
 183                 switch(c) {
 184                 case 'e':
 185                         /*
 186                          * name=value:name=value:name=value...
 187                          * name="value"...
 188                          *
 189                          * Allow values to be quoted but note that shells
 190                          * may remove the quotes, so using this feature
 191                          * to embed colons may require a backslash.
 192                          */
 193                         n = strlen(optarg);
 194                         isq = 0;
 195                         kern_envp = malloc(n + 2);
 196                         for (i = j = 0; i < n; ++i) {
 197                                 if (optarg[i] == '"')
 198                                         isq ^= 1;
 199                                 else if (optarg[i] == '\'')
 200                                         isq ^= 2;
 201                                 else if (isq == 0 && optarg[i] == ':')
 202                                         kern_envp[j++] = 0;
 203                                 else
 204                                         kern_envp[j++] = optarg[i];
 205                         }
 206                         kern_envp[j++] = 0;
 207                         kern_envp[j++] = 0;
 208                         break;
 209                 case 's':
 210                         boothowto |= RB_SINGLE;
 211                         break;
 212                 case 'v':
 213                         bootverbose = 1;
 214                         break;
 215                 case 'i':
 216                         memImageFile = optarg;
 217                         break;
 218                 case 'I':
 219                         if (netifFileNum < VKNETIF_MAX)
 220                                 netifFile[netifFileNum++] = strdup(optarg);
 221                         break;
 222                 case 'r':
 223                         if (bootOnDisk < 0)
 224                                 bootOnDisk = 1;
 225                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 226                                 diskFile[diskFileNum++] = strdup(optarg);
 227                         break;
 228                 case 'c':
 229                         if (bootOnDisk < 0)
 230                                 bootOnDisk = 0;
 231                         if (diskFileNum + cdFileNum < VKDISK_MAX)
 232                                 cdFile[cdFileNum++] = strdup(optarg);
 233                         break;
 234                 case 'm':
 235                         Maxmem_bytes = strtoull(optarg, &suffix, 0);
 236                         if (suffix) {
 237                                 switch(*suffix) {
 238                                 case 'g':
 239                                 case 'G':
 240                                         Maxmem_bytes <<= 30;
 241                                         break;
 242                                 case 'm':
 243                                 case 'M':
 244                                         Maxmem_bytes <<= 20;
 245                                         break;
 246                                 case 'k':
 247                                 case 'K':
 248                                         Maxmem_bytes <<= 10;
 249                                         break;
 250                                 default:
 251                                         Maxmem_bytes = 0;
 252                                         usage("Bad maxmem option");
 253                                         /* NOT REACHED */
 254                                         break;
 255                                 }
 256                         }
 257                         break;
 258                 case 'l':
 259                         next_cpu = -1;
 260                         if (strncmp("map", optarg, 3) == 0) {
 261                                 lwp_cpu_lock = LCL_PER_CPU;
 262                                 if (optarg[3] == ',') {
 263                                         next_cpu = strtol(optarg+4, &endp, 0);
 264                                         if (*endp != '\0')
 265                                                 usage("Bad target CPU number at '%s'", endp);
 266                                 } else {
 267                                         next_cpu = 0;
 268                                 }
 269                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
 270                                         usage("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
 271                         } else if (strncmp("any", optarg, 3) == 0) {
 272                                 lwp_cpu_lock = LCL_NONE;
 273                         } else {
 274                                 lwp_cpu_lock = LCL_SINGLE_CPU;
 275                                 next_cpu = strtol(optarg, &endp, 0);
 276                                 if (*endp != '\0')
 277                                         usage("Bad target CPU number at '%s'", endp);
 278                                 if (next_cpu < 0 || next_cpu > real_ncpus - 1)
 279                                         usage("Bad target CPU, valid range is 0-%d", real_ncpus - 1);
 280                         }
 281                         break;
 282                 case 'n':
 283                         /*
 284                          * This value is set up by mp_start(), don't just
 285                          * set ncpus here.
 286                          */
 287 #ifdef SMP
 288                         optcpus = strtol(optarg, NULL, 0);
 289                         if (optcpus < 1 || optcpus > MAXCPU)
 290                                 usage("Bad ncpus, valid range is 1-%d", MAXCPU);
 291 #else
 292                         if (strtol(optarg, NULL, 0) != 1) {
 293                                 usage("You built a UP vkernel, only 1 cpu!");
 294                         }
 295 #endif
 296
 297                         break;
 298                 case 'p':
 299                         pid_file = optarg;
 300                         break;
 301                 case 'U':
 302                         kernel_mem_readonly = 0;
 303                         break;
 304                 }
 305         }
 306
 307         writepid();
 308         cpu_disable_intr();
 309         init_sys_memory(memImageFile);
 310         init_kern_memory();
 311         init_globaldata();
 312         init_vkernel();
 313         setrealcpu();
 314         init_kqueue();
 315
 316         /*
 317          * Check TSC
 318          */
 319         vsize = sizeof(tsc_present);
 320         sysctlbyname("hw.tsc_present", &tsc_present, &vsize, NULL, 0);
 321         vsize = sizeof(tsc_frequency);
 322         sysctlbyname("hw.tsc_frequency", &tsc_frequency, &vsize, NULL, 0);
 323         if (tsc_present)
 324                 cpu_feature |= CPUID_TSC;
 325
 326         /*
 327          * Check SSE
 328          */
 329         vsize = sizeof(supports_sse);
 330         supports_sse = 0;
 331         sysctlbyname("hw.instruction_sse", &supports_sse, &vsize, NULL, 0);
 332         init_fpu(supports_sse);
 333         if (supports_sse)
 334                 cpu_feature |= CPUID_SSE | CPUID_FXSR;
 335
 336         /*
 337          * We boot from the first installed disk.
 338          */
 339         if (bootOnDisk == 1) {
 340                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 341                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 342         } else {
 343                 init_disk(cdFile, cdFileNum, VKD_CD);
 344                 init_disk(diskFile, diskFileNum, VKD_DISK);
 345         }
 346         init_netif(netifFile, netifFileNum);
 347         init_exceptions();
 348         mi_startup();
 349         /* NOT REACHED */
 350         exit(1);
 351 }
 352
 353 /*
 354  * Initialize system memory.  This is the virtual kernel's 'RAM'.
 355  */
 356 static
 357 void
 358 init_sys_memory(char *imageFile)
 359 {
 360         struct stat st;
 361         int i;
 362         int fd;
 363
 364         /*
 365          * Figure out the system memory image size.  If an image file was
 366          * specified and -m was not specified, use the image file's size.
 367          */
 368
 369         if (imageFile && stat(imageFile, &st) == 0 && Maxmem_bytes == 0)
 370                 Maxmem_bytes = (vm_paddr_t)st.st_size;
 371         if ((imageFile == NULL || stat(imageFile, &st) < 0) &&
 372             Maxmem_bytes == 0) {
 373                 err(1, "Cannot create new memory file %s unless "
 374                        "system memory size is specified with -m",
 375                        imageFile);
 376                 /* NOT REACHED */
 377         }
 378
 379         /*
 380          * Maxmem must be known at this time
 381          */
 382         if (Maxmem_bytes < 32 * 1024 * 1024 || (Maxmem_bytes & SEG_MASK)) {
 383                 err(1, "Bad maxmem specification: 32MB minimum, "
 384                        "multiples of %dMB only",
 385                        SEG_SIZE / 1024 / 1024);
 386                 /* NOT REACHED */
 387         }
 388
 389         /*
 390          * Generate an image file name if necessary, then open/create the
 391          * file exclusively locked.  Do not allow multiple virtual kernels
 392          * to use the same image file.
 393          */
 394         if (imageFile == NULL) {
 395                 for (i = 0; i < 1000000; ++i) {
 396                         asprintf(&imageFile, "/var/vkernel/memimg.%06d", i);
 397                         fd = open(imageFile,
 398                                   O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 399                         if (fd < 0 && errno == EWOULDBLOCK) {
 400                                 free(imageFile);
 401                                 continue;
 402                         }
 403                         break;
 404                 }
 405         } else {
 406                 fd = open(imageFile, O_RDWR|O_CREAT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 407         }
 408         fprintf(stderr, "Using memory file: %s\n", imageFile);
 409         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 410                 err(1, "Unable to open/create %s", imageFile);
 411                 /* NOT REACHED */
 412         }
 413
 414         /*
 415          * Truncate or extend the file as necessary.  Clean out the contents
 416          * of the file, we want it to be full of holes so we don't waste
 417          * time reading in data from an old file that we no longer care
 418          * about.
 419          */
 420         ftruncate(fd, 0);
 421         ftruncate(fd, Maxmem_bytes);
 422
 423         MemImageFd = fd;
 424         Maxmem = Maxmem_bytes >> PAGE_SHIFT;
 425 }
 426
 427 /*
 428  * Initialize kernel memory.  This reserves kernel virtual memory by using
 429  * MAP_VPAGETABLE
 430  */
 431
 432 static
 433 void
 434 init_kern_memory(void)
 435 {
 436         void *base;
 437         void *try;
 438         char dummy;
 439         char *topofstack = &dummy;
 440         int i;
 441         void *firstfree;
 442
 443         /*
 444          * Memory map our kernel virtual memory space.  Note that the
 445          * kernel image itself is not made part of this memory for the
 446          * moment.
 447          *
 448          * The memory map must be segment-aligned so we can properly
 449          * offset KernelPTD.
 450          *
 451          * If the system kernel has a different MAXDSIZ, it might not
 452          * be possible to map kernel memory in its prefered location.
 453          * Try a number of different locations.
 454          */
 455         try = (void *)(512UL << 30);
 456         base = NULL;
 457         while ((char *)try + KERNEL_KVA_SIZE < topofstack) {
 458                 base = mmap(try, KERNEL_KVA_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 459                             MAP_FILE|MAP_SHARED|MAP_VPAGETABLE,
 460                             MemImageFd, (off_t)try);
 461                 if (base == try)
 462                         break;
 463                 if (base != MAP_FAILED)
 464                         munmap(base, KERNEL_KVA_SIZE);
 465                 try = (char *)try + (512UL << 30);
 466         }
 467         if (base != try) {
 468                 err(1, "Unable to mmap() kernel virtual memory!");
 469                 /* NOT REACHED */
 470         }
 471         madvise(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_NOSYNC);
 472         KvaStart = (vm_offset_t)base;
 473         KvaSize = KERNEL_KVA_SIZE;
 474         KvaEnd = KvaStart + KvaSize;
 475
 476         /* cannot use kprintf yet */
 477         printf("KVM mapped at %p-%p\n", (void *)KvaStart, (void *)KvaEnd);
 478
 479         /* MAP_FILE? */
 480         dmap_min_address = mmap(0, DMAP_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
 481                                 MAP_NOCORE|MAP_NOSYNC|MAP_SHARED,
 482                                 MemImageFd, 0);
 483         if (dmap_min_address == MAP_FAILED) {
 484                 err(1, "Unable to mmap() kernel DMAP region!");
 485                 /* NOT REACHED */
 486         }
 487
 488         firstfree = 0;
 489         pmap_bootstrap((vm_paddr_t *)&firstfree, (int64_t)base);
 490
 491         mcontrol(base, KERNEL_KVA_SIZE, MADV_SETMAP,
 492                  0 | VPTE_R | VPTE_W | VPTE_V);
 493
 494         /*
 495          * phys_avail[] represents unallocated physical memory.  MI code
 496          * will use phys_avail[] to create the vm_page array.
 497          */
 498         phys_avail[0] = (vm_paddr_t)firstfree;
 499         phys_avail[0] = (phys_avail[0] + PAGE_MASK) & ~(vm_paddr_t)PAGE_MASK;
 500         phys_avail[1] = Maxmem_bytes;
 501
 502 #if JGV
 503         /*
 504          * (virtual_start, virtual_end) represent unallocated kernel virtual
 505          * memory.  MI code will create kernel_map using these parameters.
 506          */
 507         virtual_start = KvaStart + (long)firstfree;
 508         virtual_start = (virtual_start + PAGE_MASK) & ~(vm_offset_t)PAGE_MASK;
 509         virtual_end = KvaStart + KERNEL_KVA_SIZE;
 510 #endif
 511
 512         /*
 513          * pmap_growkernel() will set the correct value.
 514          */
 515         kernel_vm_end = 0;
 516
 517         /*
 518          * Allocate space for process 0's UAREA.
 519          */
 520         proc0paddr = (void *)virtual_start;
 521         for (i = 0; i < UPAGES; ++i) {
 522                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 523                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 524                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 525         }
 526
 527         /*
 528          * crashdumpmap
 529          */
 530         crashdumpmap = virtual_start;
 531         virtual_start += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
 532
 533         /*
 534          * msgbufp maps the system message buffer
 535          */
 536         assert((MSGBUF_SIZE & PAGE_MASK) == 0);
 537         msgbufp = (void *)virtual_start;
 538         for (i = 0; i < (MSGBUF_SIZE >> PAGE_SHIFT); ++i) {
 539                 pmap_kenter_quick(virtual_start, phys_avail[0]);
 540                 virtual_start += PAGE_SIZE;
 541                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 542         }
 543         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 544
 545         /*
 546          * used by kern_memio for /dev/mem access
 547          */
 548         ptvmmap = (caddr_t)virtual_start;
 549         virtual_start += PAGE_SIZE;
 550
 551         /*
 552          * Bootstrap the kernel_pmap
 553          */
 554 #if JGV
 555         pmap_bootstrap();
 556 #endif
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Map the per-cpu globaldata for cpu #0.  Allocate the space using
 561  * virtual_start and phys_avail[0]
 562  */
 563 static
 564 void
 565 init_globaldata(void)
 566 {
 567         int i;
 568         vm_paddr_t pa;
 569         vm_offset_t va;
 570
 571         /*
 572          * Reserve enough KVA to cover possible cpus.  This is a considerable
 573          * amount of KVA since the privatespace structure includes two
 574          * whole page table mappings.
 575          */
 576         virtual_start = (virtual_start + SEG_MASK) & ~(vm_offset_t)SEG_MASK;
 577         CPU_prvspace = (void *)virtual_start;
 578         virtual_start += sizeof(struct privatespace) * SMP_MAXCPU;
 579
 580         /*
 581          * Allocate enough physical memory to cover the mdglobaldata
 582          * portion of the space and the idle stack and map the pages
 583          * into KVA.  For cpu #0 only.
 584          */
 585         for (i = 0; i < sizeof(struct mdglobaldata); i += PAGE_SIZE) {
 586                 pa = phys_avail[0];
 587                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].mdglobaldata + i;
 588                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 589                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 590         }
 591         for (i = 0; i < sizeof(CPU_prvspace[0].idlestack); i += PAGE_SIZE) {
 592                 pa = phys_avail[0];
 593                 va = (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0].idlestack + i;
 594                 pmap_kenter_quick(va, pa);
 595                 phys_avail[0] += PAGE_SIZE;
 596         }
 597
 598         /*
 599          * Setup the %gs for cpu #0.  The mycpu macro works after this
 600          * point.  Note that %fs is used by pthreads.
 601          */
 602         tls_set_gs(&CPU_prvspace[0], sizeof(struct privatespace));
 603 }
 604
 605 /*
 606  * Initialize very low level systems including thread0, proc0, etc.
 607  */
 608 static
 609 void
 610 init_vkernel(void)
 611 {
 612         struct mdglobaldata *gd;
 613
 614         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
 615         bzero(gd, sizeof(*gd));
 616
 617         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
 618         thread0.td_gd = &gd->mi;
 619         ncpus = 1;
 620         ncpus2 = 1;     /* rounded down power of 2 */
 621         ncpus_fit = 1;  /* rounded up power of 2 */
 622         /* ncpus2_mask and ncpus_fit_mask are 0 */
 623         init_param1();
 624         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
 625         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
 626         cpu_gdinit(gd, 0);
 627         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
 628         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 629
 630         /*init_locks();*/
 631         cninit();
 632         rand_initialize();
 633 #if 0   /* #ifdef DDB */
 634         kdb_init();
 635         if (boothowto & RB_KDB)
 636                 Debugger("Boot flags requested debugger");
 637 #endif
 638         identcpu();
 639 #if 0
 640         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
 641 #endif
 642         init_param2((phys_avail[1] - phys_avail[0]) / PAGE_SIZE);
 643
 644 #if 0
 645         /*
 646          * Map the message buffer
 647          */
 648         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
 649                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
 650         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
 651 #endif
 652 #if 0
 653         thread0.td_pcb_cr3 ... MMU
 654         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
 655 #endif
 656 }
 657
 658 /*
 659  * Filesystem image paths for the virtual kernel are optional.
 660  * If specified they each should point to a disk image,
 661  * the first of which will become the root disk.
 662  *
 663  * The virtual kernel caches data from our 'disk' just like a normal kernel,
 664  * so we do not really want the real kernel to cache the data too.  Use
 665  * O_DIRECT to remove the duplication.
 666  */
 667 static
 668 void
 669 init_disk(char *diskExp[], int diskFileNum, enum vkdisk_type type)
 670 {
 671         int i;
 672
 673         if (diskFileNum == 0)
 674                 return;
 675
 676         for(i=0; i < diskFileNum; i++){
 677                 char *fname;
 678                 fname = diskExp[i];
 679
 680                 if (fname == NULL) {
 681                         warnx("Invalid argument to '-r'");
 682                         continue;
 683                 }
 684
 685                 if (DiskNum < VKDISK_MAX) {
 686                         struct stat st;
 687                         struct vkdisk_info* info = NULL;
 688                         int fd;
 689                         size_t l = 0;
 690
 691                         if (type == VKD_DISK)
 692                             fd = open(fname, O_RDWR|O_DIRECT|O_EXLOCK|O_NONBLOCK, 0644);
 693                         else
 694                             fd = open(fname, O_RDONLY|O_DIRECT, 0644);
 695                         if (fd < 0 || fstat(fd, &st) < 0) {
 696                                 if (errno == EAGAIN)
 697                                         fprintf(stderr, "You may already have a vkernel using this disk image!\n");
 698                                 err(1, "Unable to open/create %s", fname);
 699                                 /* NOT REACHED */
 700                         }
 701                         /* get rid of O_NONBLOCK, keep O_DIRECT */
 702                         if (type == VKD_DISK)
 703                                 fcntl(fd, F_SETFL, O_DIRECT);
 704
 705                         info = &DiskInfo[DiskNum];
 706                         l = strlen(fname);
 707
 708                         info->unit = i;
 709                         info->fd = fd;
 710                         info->type = type;
 711                         memcpy(info->fname, fname, l);
 712
 713                         if (DiskNum == 0) {
 714                                 if (type == VKD_CD) {
 715                                     rootdevnames[0] = "cd9660:vcd0a";
 716                                 } else if (type == VKD_DISK) {
 717                                     rootdevnames[0] = "ufs:vkd0s0a";
 718                                     rootdevnames[1] = "ufs:vkd0s1a";
 719                                 }
 720                         }
 721
 722                         DiskNum++;
 723                 } else {
 724                         warnx("vkd%d (%s) > VKDISK_MAX", DiskNum, fname);
 725                         continue;
 726                 }
 727         }
 728 }
 729
 730 static
 731 int
 732 netif_set_tapflags(int tap_unit, int f, int s)
 733 {
 734         struct ifreq ifr;
 735         int flags;
 736
 737         bzero(&ifr, sizeof(ifr));
 738
 739         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
 740         if (ioctl(s, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 741                 warn("tap%d: ioctl(SIOCGIFFLAGS) failed", tap_unit);
 742                 return -1;
 743         }
 744
 745         /*
 746          * Adjust if_flags
 747          *
 748          * If the flags are already set/cleared, then we return
 749          * immediately to avoid extra syscalls
 750          */
 751         flags = (ifr.ifr_flags & 0xffff) | (ifr.ifr_flagshigh << 16);
 752         if (f < 0) {
 753                 /* Turn off flags */
 754                 f = -f;
 755                 if ((flags & f) == 0)
 756                         return 0;
 757                 flags &= ~f;
 758         } else {
 759                 /* Turn on flags */
 760                 if (flags & f)
 761                         return 0;
 762                 flags |= f;
 763         }
 764
 765         /*
 766          * Fix up ifreq.ifr_name, since it may be trashed
 767          * in previous ioctl(SIOCGIFFLAGS)
 768          */
 769         snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "tap%d", tap_unit);
 770
 771         ifr.ifr_flags = flags & 0xffff;
 772         ifr.ifr_flagshigh = flags >> 16;
 773         if (ioctl(s, SIOCSIFFLAGS, &ifr) < 0) {
 774                 warn("tap%d: ioctl(SIOCSIFFLAGS) failed", tap_unit);
 775                 return -1;
 776         }
 777         return 0;
 778 }
 779
 780 static
 781 int
 782 netif_set_tapaddr(int tap_unit, in_addr_t addr, in_addr_t mask, int s)
 783 {
 784         struct ifaliasreq ifra;
 785         struct sockaddr_in *in;
 786
 787         bzero(&ifra, sizeof(ifra));
 788         snprintf(ifra.ifra_name, sizeof(ifra.ifra_name), "tap%d", tap_unit);
 789
 790         /* Setup address */
 791         in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_addr;
 792         in->sin_family = AF_INET;
 793         in->sin_len = sizeof(*in);
 794         in->sin_addr.s_addr = addr;
 795
 796         if (mask != 0) {
 797                 /* Setup netmask */
 798                 in = (struct sockaddr_in *)&ifra.ifra_mask;
 799                 in->sin_len = sizeof(*in);
 800                 in->sin_addr.s_addr = mask;
 801         }
 802
 803         if (ioctl(s, SIOCAIFADDR, &ifra) < 0) {
 804                 warn("tap%d: ioctl(SIOCAIFADDR) failed", tap_unit);
 805                 return -1;
 806         }
 807         return 0;
 808 }
 809
 810 static
 811 int
 812 netif_add_tap2brg(int tap_unit, const char *ifbridge, int s)
 813 {
 814         struct ifbreq ifbr;
 815         struct ifdrv ifd;
 816
 817         bzero(&ifbr, sizeof(ifbr));
 818         snprintf(ifbr.ifbr_ifsname, sizeof(ifbr.ifbr_ifsname),
 819                  "tap%d", tap_unit);
 820
 821         bzero(&ifd, sizeof(ifd));
 822         strlcpy(ifd.ifd_name, ifbridge, sizeof(ifd.ifd_name));
 823         ifd.ifd_cmd = BRDGADD;
 824         ifd.ifd_len = sizeof(ifbr);
 825         ifd.ifd_data = &ifbr;
 826
 827         if (ioctl(s, SIOCSDRVSPEC, &ifd) < 0) {
 828                 /*
 829                  * 'errno == EEXIST' means that the tap(4) is already
 830                  * a member of the bridge(4)
 831                  */
 832                 if (errno != EEXIST) {
 833                         warn("ioctl(%s, SIOCSDRVSPEC) failed", ifbridge);
 834                         return -1;
 835                 }
 836         }
 837         return 0;
 838 }
 839
 840 #define TAPDEV_OFLAGS   (O_RDWR | O_NONBLOCK)
 841
 842 /*
 843  * Locate the first unused tap(4) device file if auto mode is requested,
 844  * or open the user supplied device file, and bring up the corresponding
 845  * tap(4) interface.
 846  *
 847  * NOTE: Only tap(4) device file is supported currently
 848  */
 849 static
 850 int
 851 netif_open_tap(const char *netif, int *tap_unit, int s)
 852 {
 853         char tap_dev[MAXPATHLEN];
 854         int tap_fd, failed;
 855         struct stat st;
 856         char *dname;
 857
 858         *tap_unit = -1;
 859
 860         if (strcmp(netif, "auto") == 0) {
 861                 /*
 862                  * Find first unused tap(4) device file
 863                  */
 864                 tap_fd = open("/dev/tap", TAPDEV_OFLAGS);
 865                 if (tap_fd < 0) {
 866                         warnc(errno, "Unable to find a free tap(4)");
 867                         return -1;
 868                 }
 869         } else {
 870                 /*
 871                  * User supplied tap(4) device file or unix socket.
 872                  */
 873                 if (netif[0] == '/')    /* Absolute path */
 874                         strlcpy(tap_dev, netif, sizeof(tap_dev));
 875                 else
 876                         snprintf(tap_dev, sizeof(tap_dev), "/dev/%s", netif);
 877
 878                 tap_fd = open(tap_dev, TAPDEV_OFLAGS);
 879
 880                 /*
 881                  * If we cannot open normally try to connect to it.
 882                  */
 883                 if (tap_fd < 0)
 884                         tap_fd = unix_connect(tap_dev);
 885
 886                 if (tap_fd < 0) {
 887                         warn("Unable to open %s", tap_dev);
 888                         return -1;
 889                 }
 890         }
 891
 892         /*
 893          * Check whether the device file is a tap(4)
 894          */
 895         if (fstat(tap_fd, &st) < 0) {
 896                 failed = 1;
 897         } else if (S_ISCHR(st.st_mode)) {
 898                 dname = fdevname(tap_fd);
 899                 if (dname)
 900                         dname = strstr(dname, "tap");
 901                 if (dname) {
 902                         /*
 903                          * Bring up the corresponding tap(4) interface
 904                          */
 905                         *tap_unit = strtol(dname + 3, NULL, 10);
 906                         printf("TAP UNIT %d\n", *tap_unit);
 907                         if (netif_set_tapflags(*tap_unit, IFF_UP, s) == 0)
 908                                 failed = 0;
 909                         else
 910                                 failed = 1;
 911                 } else {
 912                         failed = 1;
 913                 }
 914         } else if (S_ISSOCK(st.st_mode)) {
 915                 /*
 916                  * Special socket connection (typically to vknet).  We
 917                  * do not have to do anything.
 918                  */
 919                 failed = 0;
 920         } else {
 921                 failed = 1;
 922         }
 923
 924         if (failed) {
 925                 warnx("%s is not a tap(4) device or socket", tap_dev);
 926                 close(tap_fd);
 927                 tap_fd = -1;
 928                 *tap_unit = -1;
 929         }
 930         return tap_fd;
 931 }
 932
 933 static int
 934 unix_connect(const char *path)
 935 {
 936         struct sockaddr_un sunx;
 937         int len;
 938         int net_fd;
 939         int sndbuf = 262144;
 940         struct stat st;
 941
 942         snprintf(sunx.sun_path, sizeof(sunx.sun_path), "%s", path);
 943         len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path[strlen(sunx.sun_path)]);
 944         ++len;  /* include nul */
 945         sunx.sun_family = AF_UNIX;
 946         sunx.sun_len = len;
 947
 948         net_fd = socket(AF_UNIX, SOCK_SEQPACKET, 0);
 949         if (net_fd < 0)
 950                 return(-1);
 951         if (connect(net_fd, (void *)&sunx, len) < 0) {
 952                 close(net_fd);
 953                 return(-1);
 954         }
 955         setsockopt(net_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sndbuf, sizeof(sndbuf));
 956         if (fstat(net_fd, &st) == 0)
 957                 printf("Network socket buffer: %d bytes\n", st.st_blksize);
 958         fcntl(net_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
 959         return(net_fd);
 960 }
 961
 962 #undef TAPDEV_MAJOR
 963 #undef TAPDEV_MINOR
 964 #undef TAPDEV_OFLAGS
 965
 966 /*
 967  * Following syntax is supported,
 968  * 1) x.x.x.x             tap(4)'s address is x.x.x.x
 969  *
 970  * 2) x.x.x.x/z           tap(4)'s address is x.x.x.x
 971  *                        tap(4)'s netmask len is z
 972  *
 973  * 3) x.x.x.x:y.y.y.y     tap(4)'s address is x.x.x.x
 974  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
 975  *
 976  * 4) x.x.x.x:y.y.y.y/z   tap(4)'s address is x.x.x.x
 977  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
 978  *                        tap(4) and pseudo netif's netmask len are z
 979  *
 980  * 5) bridgeX             tap(4) will be added to bridgeX
 981  *
 982  * 6) bridgeX:y.y.y.y     tap(4) will be added to bridgeX
 983  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
 984  *
 985  * 7) bridgeX:y.y.y.y/z   tap(4) will be added to bridgeX
 986  *                        pseudo netif's address is y.y.y.y
 987  *                        pseudo netif's netmask len is z
 988  */
 989 static
 990 int
 991 netif_init_tap(int tap_unit, in_addr_t *addr, in_addr_t *mask, int s)
 992 {
 993         in_addr_t tap_addr, netmask, netif_addr;
 994         int next_netif_addr;
 995         char *tok, *masklen_str, *ifbridge;
 996
 997         *addr = 0;
 998         *mask = 0;
 999
1000         tok = strtok(NULL, ":/");
1001         if (tok == NULL) {
1002                 /*
1003                  * Nothing special, simply use tap(4) as backend
1004                  */
1005                 return 0;
1006         }
1007
1008         if (inet_pton(AF_INET, tok, &tap_addr) > 0) {
1009                 /*
1010                  * tap(4)'s address is supplied
1011                  */
1012                 ifbridge = NULL;
1013
1014                 /*
1015                  * If there is next token, then it may be pseudo
1016                  * netif's address or netmask len for tap(4)
1017                  */
1018                 next_netif_addr = 0;
1019         } else {
1020                 /*
1021                  * Not tap(4)'s address, assume it as a bridge(4)
1022                  * iface name
1023                  */
1024                 tap_addr = 0;
1025                 ifbridge = tok;
1026
1027                 /*
1028                  * If there is next token, then it must be pseudo
1029                  * netif's address
1030                  */
1031                 next_netif_addr = 1;
1032         }
1033
1034         netmask = netif_addr = 0;
1035
1036         tok = strtok(NULL, ":/");
1037         if (tok == NULL)
1038                 goto back;
1039
1040         if (inet_pton(AF_INET, tok, &netif_addr) <= 0) {
1041                 if (next_netif_addr) {
1042                         warnx("Invalid pseudo netif address: %s", tok);
1043                         return -1;
1044                 }
1045                 netif_addr = 0;
1046
1047                 /*
1048                  * Current token is not address, then it must be netmask len
1049                  */
1050                 masklen_str = tok;
1051         } else {
1052                 /*
1053                  * Current token is pseudo netif address, if there is next token
1054                  * it must be netmask len
1055                  */
1056                 masklen_str = strtok(NULL, "/");
1057         }
1058
1059         /* Calculate netmask */
1060         if (masklen_str != NULL) {
1061                 u_long masklen;
1062
1063                 masklen = strtoul(masklen_str, NULL, 10);
1064                 if (masklen < 32 && masklen > 0) {
1065                         netmask = htonl(~((1LL << (32 - masklen)) - 1)
1066                                         & 0xffffffff);
1067                 } else {
1068                         warnx("Invalid netmask len: %lu", masklen);
1069                         return -1;
1070                 }
1071         }
1072
1073         /* Make sure there is no more token left */
1074         if (strtok(NULL, ":/") != NULL) {
1075                 warnx("Invalid argument to '-I'");
1076                 return -1;
1077         }
1078
1079 back:
1080         if (tap_unit < 0) {
1081                 /* Do nothing */
1082         } else if (ifbridge == NULL) {
1083                 /* Set tap(4) address/netmask */
1084                 if (netif_set_tapaddr(tap_unit, tap_addr, netmask, s) < 0)
1085                         return -1;
1086         } else {
1087                 /* Tie tap(4) to bridge(4) */
1088                 if (netif_add_tap2brg(tap_unit, ifbridge, s) < 0)
1089                         return -1;
1090         }
1091
1092         *addr = netif_addr;
1093         *mask = netmask;
1094         return 0;
1095 }
1096
1097 /*
1098  * NetifInfo[] will be filled for pseudo netif initialization.
1099  * NetifNum will be bumped to reflect the number of valid entries
1100  * in NetifInfo[].
1101  */
1102 static
1103 void
1104 init_netif(char *netifExp[], int netifExpNum)
1105 {
1106         int i, s;
1107
1108         if (netifExpNum == 0)
1109                 return;
1110
1111         s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);     /* for ioctl(SIOC) */
1112         if (s < 0)
1113                 return;
1114
1115         for (i = 0; i < netifExpNum; ++i) {
1116                 struct vknetif_info *info;
1117                 in_addr_t netif_addr, netif_mask;
1118                 int tap_fd, tap_unit;
1119                 char *netif;
1120
1121                 netif = strtok(netifExp[i], ":");
1122                 if (netif == NULL) {
1123                         warnx("Invalid argument to '-I'");
1124                         continue;
1125                 }
1126
1127                 /*
1128                  * Open tap(4) device file and bring up the
1129                  * corresponding interface
1130                  */
1131                 tap_fd = netif_open_tap(netif, &tap_unit, s);
1132                 if (tap_fd < 0)
1133                         continue;
1134
1135                 /*
1136                  * Initialize tap(4) and get address/netmask
1137                  * for pseudo netif
1138                  *
1139                  * NB: Rest part of netifExp[i] is passed
1140                  *     to netif_init_tap() implicitly.
1141                  */
1142                 if (netif_init_tap(tap_unit, &netif_addr, &netif_mask, s) < 0) {
1143                         /*
1144                          * NB: Closing tap(4) device file will bring
1145                          *     down the corresponding interface
1146                          */
1147                         close(tap_fd);
1148                         continue;
1149                 }
1150
1151                 info = &NetifInfo[NetifNum];
1152                 info->tap_fd = tap_fd;
1153                 info->tap_unit = tap_unit;
1154                 info->netif_addr = netif_addr;
1155                 info->netif_mask = netif_mask;
1156
1157                 NetifNum++;
1158                 if (NetifNum >= VKNETIF_MAX)    /* XXX will this happen? */
1159                         break;
1160         }
1161         close(s);
1162 }
1163
1164 static
1165 void
1166 writepid( void )
1167 {
1168         pid_t self;
1169         FILE *fp;
1170
1171         if (pid_file != NULL) {
1172                 self = getpid();
1173                 fp = fopen(pid_file, "w");
1174
1175                 if (fp != NULL) {
1176                         fprintf(fp, "%ld\n", (long)self);
1177                         fclose(fp);
1178                 }
1179                 else {
1180                         perror("Warning: couldn't open pidfile");
1181                 }
1182         }
1183 }
1184
1185 static
1186 void
1187 cleanpid( void )
1188 {
1189         if (pid_file != NULL) {
1190                 if ( unlink(pid_file) != 0 )
1191                         perror("Warning: couldn't remove pidfile");
1192         }
1193 }
1194
1195 static
1196 void
1197 usage(const char *ctl, ...)
1198 {
1199         va_list va;
1200
1201         va_start(va, ctl);
1202         vfprintf(stderr, ctl, va);
1203         va_end(va);
1204         fprintf(stderr, "\n");
1205         exit(1);
1206 }
1207
1208 void
1209 cpu_reset(void)
1210 {
1211         kprintf("cpu reset, rebooting vkernel\n");
1212         closefrom(3);
1213         cleanpid();
1214         execv(save_av[0], save_av);
1215 }
1216
1217 void
1218 cpu_halt(void)
1219 {
1220         kprintf("cpu halt, exiting vkernel\n");
1221         cleanpid();
1222         exit(0);
1223 }
1224
1225 void
1226 setrealcpu(void)
1227 {
1228         switch(lwp_cpu_lock) {
1229         case LCL_PER_CPU:
1230                 if (bootverbose)
1231                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1232                                 mycpuid, next_cpu);
1233                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1234                 next_cpu++;
1235                 if (next_cpu >= real_ncpus)
1236                         next_cpu = 0;
1237                 break;
1238         case LCL_SINGLE_CPU:
1239                 if (bootverbose)
1240                         kprintf("Locking CPU%d to real cpu %d\n",
1241                                 mycpuid, next_cpu);
1242                 usched_set(getpid(), USCHED_SET_CPU, &next_cpu, sizeof(next_cpu));
1243                 break;
1244         default:
1245                 /* do not map virtual cpus to real cpus */
1246                 break;
1247         }
1248 }