stand/kboot/main.c

   1 /*-
   2  * Copyright (C) 2010-2014 Nathan Whitehorn
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  15  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  16  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  17  * IN NO EVENT SHALL TOOLS GMBH BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  18  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  19  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  20  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  21  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
  22  * OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF
  23  * ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  24  */
  25
  26 #include <sys/cdefs.h>
  27 __FBSDID("$FreeBSD$");
  28
  29 #include <stand.h>
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/boot.h>
  32 #include <fdt_platform.h>
  33
  34 #include <machine/cpufunc.h>
  35 #include <bootstrap.h>
  36 #include "host_syscall.h"
  37 #include "kboot.h"
  38 #include "stand.h"
  39
  40 struct arch_switch      archsw;
  41 extern void *_end;
  42
  43 int kboot_getdev(void **vdev, const char *devspec, const char **path);
  44 ssize_t kboot_copyin(const void *src, vm_offset_t dest, const size_t len);
  45 ssize_t kboot_copyout(vm_offset_t src, void *dest, const size_t len);
  46 ssize_t kboot_readin(readin_handle_t fd, vm_offset_t dest, const size_t len);
  47 int kboot_autoload(void);
  48 static void kboot_zfs_probe(void);
  49
  50 extern int command_fdt_internal(int argc, char *argv[]);
  51
  52 #define PA_INVAL (vm_offset_t)-1
  53 static vm_offset_t pa_start = PA_INVAL;
  54 static vm_offset_t padding;
  55 static vm_offset_t offset;
  56
  57 static uint64_t commit_limit;
  58 static uint64_t committed_as;
  59 static uint64_t mem_avail;
  60
  61 static void
  62 memory_limits(void)
  63 {
  64         int fd;
  65         char buf[128];
  66
  67         /*
  68          * To properly size the slabs, we need to find how much memory we can
  69          * commit to using. commit_limit is the max, while commited_as is the
  70          * current total. We can use these later to allocate the largetst amount
  71          * of memory possible so we can support larger ram disks than we could
  72          * by using fixed segment sizes. We also grab the memory available so
  73          * we don't use more than 49% of that.
  74          */
  75         fd = open("host:/proc/meminfo", O_RDONLY);
  76         if (fd != -1) {
  77                 while (fgetstr(buf, sizeof(buf), fd) > 0) {
  78                         if (strncmp(buf, "MemAvailable:", 13) == 0) {
  79                                 mem_avail = strtoll(buf + 13, NULL, 0);
  80                                 mem_avail <<= 10; /* Units are kB */
  81                         } else if (strncmp(buf, "CommitLimit:", 12) == 0) {
  82                                 commit_limit = strtoll(buf + 13, NULL, 0);
  83                                 commit_limit <<= 10; /* Units are kB */
  84                         } else if (strncmp(buf, "Committed_AS:", 13) == 0) {
  85                                 committed_as = strtoll(buf + 14, NULL, 0);
  86                                 committed_as <<= 10; /* Units are kB */
  87                         }
  88                 }
  89         }
  90         printf("Commit limit: %lld Committed bytes %lld Available %lld\n",
  91             (long long)commit_limit, (long long)committed_as,
  92             (long long)mem_avail);
  93         close(fd);
  94 }
  95
  96 /*
  97  * NB: getdev should likely be identical to this most places, except maybe
  98  * we should move to storing the length of the platform devdesc.
  99  */
 100 int
 101 kboot_getdev(void **vdev, const char *devspec, const char **path)
 102 {
 103         struct devdesc **dev = (struct devdesc **)vdev;
 104         int                             rv;
 105
 106         /*
 107          * If it looks like this is just a path and no device, go with the
 108          * current device.
 109          */
 110         if (devspec == NULL || strchr(devspec, ':') == NULL) {
 111                 if (((rv = devparse(dev, getenv("currdev"), NULL)) == 0) &&
 112                     (path != NULL))
 113                         *path = devspec;
 114                 return (rv);
 115         }
 116
 117         /*
 118          * Try to parse the device name off the beginning of the devspec
 119          */
 120         return (devparse(dev, devspec, path));
 121 }
 122
 123 static int
 124 parse_args(int argc, const char **argv)
 125 {
 126         int howto = 0;
 127
 128         /*
 129          * When run as init, sometimes argv[0] is a EFI-ESP path, other times
 130          * it's the name of the init program, and sometimes it's a placeholder
 131          * string, so we exclude it here. For the other args, look for DOS-like
 132          * and Unix-like absolte paths and exclude parsing it if we find that,
 133          * otherwise parse it as a command arg (so looking for '-X', 'foo' or
 134          * 'foo=bar'). This is a little different than EFI where it argv[0]
 135          * often times is the first argument passed in. There are cases when
 136          * linux-booting via EFI that we have the EFI path we used to run
 137          * bootXXX.efi as the arguments to init, so we need to exclude the paths
 138          * there as well.
 139          */
 140         for (int i = 1; i < argc; i++) {
 141                 if (argv[i][0] != '\\' && argv[i][0] != '/') {
 142                         howto |= boot_parse_arg(argv[i]);
 143                 }
 144         }
 145
 146         return (howto);
 147 }
 148
 149 static vm_offset_t rsdp;
 150
 151 static vm_offset_t
 152 kboot_rsdp_from_efi(void)
 153 {
 154         char buffer[512 + 1];
 155         char *walker, *ep;
 156
 157         if (!file2str("/sys/firmware/efi/systab", buffer, sizeof(buffer)))
 158                 return (0);     /* Not an EFI system */
 159         ep = buffer + strlen(buffer);
 160         walker = buffer;
 161         while (walker < ep) {
 162                 if (strncmp("ACPI20=", walker, 7) == 0)
 163                         return((vm_offset_t)strtoull(walker + 7, NULL, 0));
 164                 if (strncmp("ACPI=", walker, 5) == 0)
 165                         return((vm_offset_t)strtoull(walker + 5, NULL, 0));
 166                 walker += strcspn(walker, "\n");
 167         }
 168         return (0);
 169 }
 170
 171 static void
 172 find_acpi(void)
 173 {
 174         rsdp = kboot_rsdp_from_efi();
 175 #if 0   /* maybe for amd64 */
 176         if (rsdp == 0)
 177                 rsdp = find_rsdp_arch();
 178 #endif
 179 }
 180
 181 vm_offset_t
 182 acpi_rsdp(void)
 183 {
 184         return (rsdp);
 185 }
 186
 187 bool
 188 has_acpi(void)
 189 {
 190         return rsdp != 0;
 191 }
 192
 193 int
 194 main(int argc, const char **argv)
 195 {
 196         void *heapbase;
 197         const size_t heapsize = 64*1024*1024;
 198         const char *bootdev;
 199
 200         archsw.arch_getdev = kboot_getdev;
 201         archsw.arch_copyin = kboot_copyin;
 202         archsw.arch_copyout = kboot_copyout;
 203         archsw.arch_readin = kboot_readin;
 204         archsw.arch_autoload = kboot_autoload;
 205         archsw.arch_zfs_probe = kboot_zfs_probe;
 206
 207         /* Give us a sane world if we're running as init */
 208         do_init();
 209
 210         /*
 211          * Setup the heap, 64MB is minimum for ZFS booting
 212          */
 213         heapbase = host_getmem(heapsize);
 214         setheap(heapbase, heapbase + heapsize);
 215
 216         /* Parse the command line args -- ignoring for now the console selection */
 217         parse_args(argc, argv);
 218
 219         /*
 220          * Set up console.
 221          */
 222         cons_probe();
 223
 224         /* Initialize all the devices */
 225         devinit();
 226
 227         bootdev = getenv("bootdev");
 228         if (bootdev == NULL)
 229                 bootdev = hostdisk_gen_probe();
 230         if (bootdev == NULL)
 231                 bootdev="zfs:";
 232         hostfs_root = getenv("hostfs_root");
 233         if (hostfs_root == NULL)
 234                 hostfs_root = "/";
 235 #if defined(LOADER_ZFS_SUPPORT)
 236         if (strcmp(bootdev, "zfs:") == 0) {
 237                 /*
 238                  * Pseudo device that says go find the right ZFS pool. This will be
 239                  * the first pool that we find that passes the sanity checks (eg looks
 240                  * like it might be vbootable) and sets currdev to the right thing based
 241                  * on active BEs, etc
 242                  */
 243                 hostdisk_zfs_find_default();
 244         } else
 245 #endif
 246         {
 247                 /*
 248                  * Otherwise, honor what's on the command line. If we've been
 249                  * given a specific ZFS partition, then we'll honor it w/o BE
 250                  * processing that would otherwise pick a different snapshot to
 251                  * boot than the default one in the pool.
 252                  */
 253                 set_currdev(bootdev);
 254         }
 255
 256         printf("Boot device: %s with hostfs_root %s\n", bootdev, hostfs_root);
 257
 258         printf("\n%s", bootprog_info);
 259
 260         setenv("LINES", "24", 1);
 261
 262         memory_limits();
 263         enumerate_memory_arch();
 264
 265         /*
 266          * Find acpi, if it exists
 267          */
 268         find_acpi();
 269
 270         interact();                     /* doesn't return */
 271
 272         return (0);
 273 }
 274
 275 void
 276 exit(int code)
 277 {
 278         host_exit(code);
 279         __unreachable();
 280 }
 281
 282 void
 283 delay(int usecs)
 284 {
 285         struct host_timeval tvi, tv;
 286         uint64_t ti, t;
 287         host_gettimeofday(&tvi, NULL);
 288         ti = tvi.tv_sec*1000000 + tvi.tv_usec;
 289         do {
 290                 host_gettimeofday(&tv, NULL);
 291                 t = tv.tv_sec*1000000 + tv.tv_usec;
 292         } while (t < ti + usecs);
 293 }
 294
 295 time_t
 296 getsecs(void)
 297 {
 298         struct host_timeval tv;
 299         host_gettimeofday(&tv, NULL);
 300         return (tv.tv_sec);
 301 }
 302
 303 time_t
 304 time(time_t *tloc)
 305 {
 306         time_t rv;
 307
 308         rv = getsecs();
 309         if (tloc != NULL)
 310                 *tloc = rv;
 311
 312         return (rv);
 313 }
 314
 315 struct host_kexec_segment loaded_segments[HOST_KEXEC_SEGMENT_MAX];
 316 int nkexec_segments = 0;
 317
 318 #define SEGALIGN (1ul<<20)
 319
 320 static ssize_t
 321 get_phys_buffer(vm_offset_t dest, const size_t len, void **buf)
 322 {
 323         int i = 0;
 324         const size_t segsize = 64*1024*1024;
 325
 326         if (nkexec_segments == HOST_KEXEC_SEGMENT_MAX)
 327                 panic("Tried to load too many kexec segments");
 328         for (i = 0; i < nkexec_segments; i++) {
 329                 if (dest >= (vm_offset_t)loaded_segments[i].mem &&
 330                     dest < (vm_offset_t)loaded_segments[i].mem +
 331                     loaded_segments[i].memsz)
 332                         goto out;
 333         }
 334
 335         loaded_segments[nkexec_segments].buf = host_getmem(segsize);
 336         loaded_segments[nkexec_segments].bufsz = segsize;
 337         loaded_segments[nkexec_segments].mem = (void *)rounddown2(dest,SEGALIGN);
 338         loaded_segments[nkexec_segments].memsz = segsize;
 339
 340         i = nkexec_segments;
 341         nkexec_segments++;
 342
 343 out:
 344         *buf = loaded_segments[i].buf + (dest -
 345             (vm_offset_t)loaded_segments[i].mem);
 346         return (min(len,loaded_segments[i].bufsz - (dest -
 347             (vm_offset_t)loaded_segments[i].mem)));
 348 }
 349
 350 ssize_t
 351 kboot_copyin(const void *src, vm_offset_t dest, const size_t len)
 352 {
 353         ssize_t segsize, remainder;
 354         void *destbuf;
 355
 356         if (pa_start == PA_INVAL) {
 357                 pa_start = kboot_get_phys_load_segment();
 358 //              padding = 2 << 20; /* XXX amd64: revisit this when we make it work */
 359                 padding = 0;
 360                 offset = dest;
 361                 get_phys_buffer(pa_start, len, &destbuf);
 362         }
 363
 364         remainder = len;
 365         do {
 366                 segsize = get_phys_buffer(dest + pa_start + padding - offset, remainder, &destbuf);
 367                 bcopy(src, destbuf, segsize);
 368                 remainder -= segsize;
 369                 src += segsize;
 370                 dest += segsize;
 371         } while (remainder > 0);
 372
 373         return (len);
 374 }
 375
 376 ssize_t
 377 kboot_copyout(vm_offset_t src, void *dest, const size_t len)
 378 {
 379         ssize_t segsize, remainder;
 380         void *srcbuf;
 381
 382         remainder = len;
 383         do {
 384                 segsize = get_phys_buffer(src + pa_start + padding - offset, remainder, &srcbuf);
 385                 bcopy(srcbuf, dest, segsize);
 386                 remainder -= segsize;
 387                 src += segsize;
 388                 dest += segsize;
 389         } while (remainder > 0);
 390
 391         return (len);
 392 }
 393
 394 ssize_t
 395 kboot_readin(readin_handle_t fd, vm_offset_t dest, const size_t len)
 396 {
 397         void            *buf;
 398         size_t          resid, chunk, get;
 399         ssize_t         got;
 400         vm_offset_t     p;
 401
 402         p = dest;
 403
 404         chunk = min(PAGE_SIZE, len);
 405         buf = malloc(chunk);
 406         if (buf == NULL) {
 407                 printf("kboot_readin: buf malloc failed\n");
 408                 return (0);
 409         }
 410
 411         for (resid = len; resid > 0; resid -= got, p += got) {
 412                 get = min(chunk, resid);
 413                 got = VECTX_READ(fd, buf, get);
 414                 if (got <= 0) {
 415                         if (got < 0)
 416                                 printf("kboot_readin: read failed\n");
 417                         break;
 418                 }
 419
 420                 kboot_copyin(buf, p, got);
 421         }
 422
 423         free (buf);
 424         return (len - resid);
 425 }
 426
 427 int
 428 kboot_autoload(void)
 429 {
 430
 431         return (0);
 432 }
 433
 434 void
 435 kboot_kseg_get(int *nseg, void **ptr)
 436 {
 437         int a;
 438
 439         printf("kseg_get: %d segments\n", nkexec_segments);
 440         printf("VA               SZ       PA               MEMSZ\n");
 441         printf("---------------- -------- ---------------- -----\n");
 442         for (a = 0; a < nkexec_segments; a++) {
 443                 printf("%016jx %08jx %016jx %08jx\n",
 444                         (uintmax_t)loaded_segments[a].buf,
 445                         (uintmax_t)loaded_segments[a].bufsz,
 446                         (uintmax_t)loaded_segments[a].mem,
 447                         (uintmax_t)loaded_segments[a].memsz);
 448         }
 449
 450         *nseg = nkexec_segments;
 451         *ptr = &loaded_segments[0];
 452 }
 453
 454 static void
 455 kboot_zfs_probe(void)
 456 {
 457 #if defined(LOADER_ZFS_SUPPORT)
 458         /*
 459          * Open all the disks and partitions we can find to see if there are ZFS
 460          * pools on them.
 461          */
 462         hostdisk_zfs_probe();
 463 #endif
 464 }
 465
 466 /*
 467  * Since proper fdt command handling function is defined in fdt_loader_cmd.c,
 468  * and declaring it as extern is in contradiction with COMMAND_SET() macro
 469  * (which uses static pointer), we're defining wrapper function, which
 470  * calls the proper fdt handling routine.
 471  */
 472 static int
 473 command_fdt(int argc, char *argv[])
 474 {
 475
 476         return (command_fdt_internal(argc, argv));
 477 }
 478
 479 COMMAND_SET(fdt, "fdt", "flattened device tree handling", command_fdt);