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MFC r336919, r336924
[FreeBSD/FreeBSD.git] / stand / man / loader.8
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20 .\" HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
21 .\" LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
22 .\" OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
23 .\" SUCH DAMAGE.
24 .\"
25 .\" $FreeBSD$
26 .\"
27 .Dd July 30, 2018
28 .Dt LOADER 8
29 .Os
30 .Sh NAME
31 .Nm loader
32 .Nd kernel bootstrapping final stage
33 .Sh DESCRIPTION
34 The program called
35 .Nm
36 is the final stage of
37 .Fx Ns 's
38 kernel bootstrapping process.
39 On IA32 (i386) architectures, it is a
40 .Pa BTX
41 client.
42 It is linked statically to
43 .Xr libstand 3
44 and usually located in the directory
45 .Pa /boot .
46 .Pp
47 It provides a scripting language that can be used to
48 automate tasks, do pre-configuration or assist in recovery
49 procedures.
50 This scripting language is roughly divided in
51 two main components.
52 The smaller one is a set of commands
53 designed for direct use by the casual user, called "builtin
54 commands" for historical reasons.
55 The main drive behind these commands is user-friendliness.
56 The bigger component is an
57 .Tn ANS
58 Forth compatible Forth interpreter based on FICL, by
59 .An John Sadler .
60 .Pp
61 During initialization,
62 .Nm
63 will probe for a console and set the
64 .Va console
65 variable, or set it to serial console
66 .Pq Dq Li comconsole
67 if the previous boot stage used that.
68 If multiple consoles are selected, they will be listed separated by spaces.
69 Then, devices are probed,
70 .Va currdev
71 and
72 .Va loaddev
73 are set, and
74 .Va LINES
75 is set to 24.
76 Next,
77 .Tn FICL
78 is initialized, the builtin words are added to its vocabulary, and
79 .Pa /boot/boot.4th
80 is processed if it exists.
81 No disk switching is possible while that file is being read.
82 The inner interpreter
83 .Nm
84 will use with
85 .Tn FICL
86 is then set to
87 .Ic interpret ,
88 which is
89 .Tn FICL Ns 's
90 default.
91 After that,
92 .Pa /boot/loader.rc
93 is processed if available.
94 These files are processed through the
95 .Ic include
96 command, which reads all of them into memory before processing them,
97 making disk changes possible.
98 .Pp
99 At this point, if an
100 .Ic autoboot
101 has not been tried, and if
102 .Va autoboot_delay
103 is not set to
104 .Dq Li NO
105 (not case sensitive), then an
106 .Ic autoboot
107 will be tried.
108 If the system gets past this point,
109 .Va prompt
110 will be set and
111 .Nm
112 will engage interactive mode.
113 Please note that historically even when
114 .Va autoboot_delay
115 is set to
116 .Dq Li 0
117 user will be able to interrupt autoboot process by pressing some key
118 on the console while kernel and modules are being loaded.
119 In some
120 cases such behaviour may be undesirable, to prevent it set
121 .Va autoboot_delay
122 to
123 .Dq Li -1 ,
124 in this case
125 .Nm
126 will engage interactive mode only if
127 .Ic autoboot
128 has failed.
129 .Sh BUILTIN COMMANDS
130 In
131 .Nm ,
132 builtin commands take parameters from the command line.
133 Presently,
134 the only way to call them from a script is by using
135 .Pa evaluate
136 on a string.
137 If an error condition occurs, an exception will be generated,
138 which can be intercepted using
139 .Tn ANS
140 Forth exception handling
141 words.
142 If not intercepted, an error message will be displayed and
143 the interpreter's state will be reset, emptying the stack and restoring
144 interpreting mode.
145 .Pp
146 The builtin commands available are:
147 .Pp
148 .Bl -tag -width Ds -compact
149 .It Ic autoboot Op Ar seconds Op Ar prompt
150 Proceeds to bootstrap the system after a number of seconds, if not
151 interrupted by the user.
152 Displays a countdown prompt
153 warning the user the system is about to be booted,
154 unless interrupted by a key press.
155 The kernel will be loaded first if necessary.
156 Defaults to 10 seconds.
157 .Pp
158 .It Ic bcachestat
159 Displays statistics about disk cache usage.
160 For debugging only.
161 .Pp
162 .It Ic boot
163 .It Ic boot Ar kernelname Op Cm ...
164 .It Ic boot Fl flag Cm ...
165 Immediately proceeds to bootstrap the system, loading the kernel
166 if necessary.
167 Any flags or arguments are passed to the kernel, but they
168 must precede the kernel name, if a kernel name is provided.
169 .Pp
170 .Em WARNING :
171 The behavior of this builtin is changed if
172 .Xr loader.4th 8
173 is loaded.
174 .Pp
175 .It Ic echo Xo
176 .Op Fl n
177 .Op Aq message
178 .Xc
179 Displays text on the screen.
180 A new line will be printed unless
181 .Fl n
182 is specified.
183 .Pp
184 .It Ic heap
185 Displays memory usage statistics.
186 For debugging purposes only.
187 .Pp
188 .It Ic help Op topic Op subtopic
189 Shows help messages read from
190 .Pa /boot/loader.help .
191 The special topic
192 .Em index
193 will list the topics available.
194 .Pp
195 .It Ic include Ar file Op Ar
196 Process script files.
197 Each file, in turn, is completely read into memory,
198 and then each of its lines is passed to the command line interpreter.
199 If any error is returned by the interpreter, the include
200 command aborts immediately, without reading any other files, and
201 returns an error itself (see
202 .Sx ERRORS ) .
203 .Pp
204 .It Ic load Xo
205 .Op Fl t Ar type
206 .Ar file Cm ...
207 .Xc
208 Loads a kernel, kernel loadable module (kld), disk image,
209 or file of opaque contents tagged as being of the type
210 .Ar type .
211 Kernel and modules can be either in a.out or ELF format.
212 Any arguments passed after the name of the file to be loaded
213 will be passed as arguments to that file.
214 Use the
215 .Li md_image
216 type to make the kernel create a file-backed
217 .Xr md 4
218 disk.
219 This is useful for booting from a temporary rootfs.
220 Currently, argument passing does not work for the kernel.
221 .Pp
222 .It Ic load_geli Xo
223 .Op Fl n Ar keyno
224 .Ar prov Ar file
225 .Xc
226 Loads a
227 .Xr geli 8
228 encryption keyfile for the given provider name.
229 The key index can be specified via
230 .Ar keyno
231 or will default to zero.
232 .Pp
233 .It Ic ls Xo
234 .Op Fl l
235 .Op Ar path
236 .Xc
237 Displays a listing of files in the directory
238 .Ar path ,
239 or the root directory if
240 .Ar path
241 is not specified.
242 If
243 .Fl l
244 is specified, file sizes will be shown too.
245 .Pp
246 .It Ic lsdev Op Fl v
247 Lists all of the devices from which it may be possible to load modules.
248 If
249 .Fl v
250 is specified, more details are printed.
251 .Pp
252 .It Ic lsmod Op Fl v
253 Displays loaded modules.
254 If
255 .Fl v
256 is specified, more details are shown.
257 .Pp
258 .It Ic more Ar file Op Ar
259 Display the files specified, with a pause at each
260 .Va LINES
261 displayed.
262 .Pp
263 .It Ic pnpscan Op Fl v
264 Scans for Plug-and-Play devices.
265 This is not functional at present.
266 .Pp
267 .It Ic read Xo
268 .Op Fl t Ar seconds
269 .Op Fl p Ar prompt
270 .Op Va variable
271 .Xc
272 Reads a line of input from the terminal, storing it in
273 .Va variable
274 if specified.
275 A timeout can be specified with
276 .Fl t ,
277 though it will be canceled at the first key pressed.
278 A prompt may also be displayed through the
279 .Fl p
280 flag.
281 .Pp
282 .It Ic reboot
283 Immediately reboots the system.
284 .Pp
285 .It Ic set Ar variable
286 .It Ic set Ar variable Ns = Ns Ar value
287 Set loader's environment variables.
288 .Pp
289 .It Ic show Op Va variable
290 Displays the specified variable's value, or all variables and their
291 values if
292 .Va variable
293 is not specified.
294 .Pp
295 .It Ic unload
296 Remove all modules from memory.
297 .Pp
298 .It Ic unset Va variable
299 Removes
300 .Va variable
301 from the environment.
302 .Pp
303 .It Ic \&?
304 Lists available commands.
305 .El
306 .Ss BUILTIN ENVIRONMENT VARIABLES
307 The
308 .Nm
309 has actually two different kinds of
310 .Sq environment
311 variables.
312 There are ANS Forth's
313 .Em environmental queries ,
314 and a separate space of environment variables used by builtins, which
315 are not directly available to Forth words.
316 It is the latter type that this section covers.
317 .Pp
318 Environment variables can be set and unset through the
319 .Ic set
320 and
321 .Ic unset
322 builtins, and can have their values interactively examined through the
323 use of the
324 .Ic show
325 builtin.
326 Their values can also be accessed as described in
327 .Sx BUILTIN PARSER .
328 .Pp
329 Notice that these environment variables are not inherited by any shell
330 after the system has been booted.
331 .Pp
332 A few variables are set automatically by
333 .Nm .
334 Others can affect the behavior of either
335 .Nm
336 or the kernel at boot.
337 Some options may require a value,
338 while others define behavior just by being set.
339 Both types of builtin variables are described below.
340 .Bl -tag -width bootfile
341 .It Va autoboot_delay
342 Number of seconds
343 .Ic autoboot
344 will wait before booting.
345 If this variable is not defined,
346 .Ic autoboot
347 will default to 10 seconds.
348 .Pp
349 If set to
350 .Dq Li NO ,
351 no
352 .Ic autoboot
353 will be automatically attempted after processing
354 .Pa /boot/loader.rc ,
355 though explicit
356 .Ic autoboot Ns 's
357 will be processed normally, defaulting to 10 seconds delay.
358 .Pp
359 If set to
360 .Dq Li 0 ,
361 no delay will be inserted, but user still will be able to interrupt
362 .Ic autoboot
363 process and escape into the interactive mode by pressing some key
364 on the console while kernel and
365 modules are being loaded.
366 .Pp
367 If set to
368 .Dq Li -1 ,
369 no delay will be inserted and
370 .Nm
371 will engage interactive mode only if
372 .Ic autoboot
373 has failed for some reason.
374 .It Va boot_askname
375 Instructs the kernel to prompt the user for the name of the root device
376 when the kernel is booted.
377 .It Va boot_cdrom
378 Instructs the kernel to try to mount the root file system from CD-ROM.
379 .It Va boot_ddb
380 Instructs the kernel to start in the DDB debugger, rather than
381 proceeding to initialize when booted.
382 .It Va boot_dfltroot
383 Instructs the kernel to mount the statically compiled-in root file system.
384 .It Va boot_gdb
385 Selects gdb-remote mode for the kernel debugger by default.
386 .It Va boot_multicons
387 Enables multiple console support in the kernel early on boot.
388 In a running system, console configuration can be manipulated
389 by the
390 .Xr conscontrol 8
391 utility.
392 .It Va boot_mute
393 All console output is suppressed when console is muted.
394 In a running system, the state of console muting can be manipulated by the
395 .Xr conscontrol 8
396 utility.
397 .It Va boot_pause
398 During the device probe, pause after each line is printed.
399 .It Va boot_serial
400 Force the use of a serial console even when an internal console
401 is present.
402 .It Va boot_single
403 Prevents the kernel from initiating a multi-user startup; instead,
404 a single-user mode will be entered when the kernel has finished
405 device probing.
406 .It Va boot_verbose
407 Setting this variable causes extra debugging information to be printed
408 by the kernel during the boot phase.
409 .It Va bootfile
410 List of semicolon-separated search path for bootable kernels.
411 The default is
412 .Dq Li kernel .
413 .It Va comconsole_speed
414 Defines the speed of the serial console (i386 and amd64 only).
415 If the previous boot stage indicated that a serial console is in use
416 then this variable is initialized to the current speed of the console
417 serial port.
418 Otherwise it is set to 9600 unless this was overridden using the
419 .Va BOOT_COMCONSOLE_SPEED
420 variable when
421 .Nm
422 was compiled.
423 Changes to the
424 .Va comconsole_speed
425 variable take effect immediately.
426 .It Va comconsole_port
427 Defines the base i/o port used to access console UART
428 (i386 and amd64 only).
429 If the variable is not set, its assumed value is 0x3F8, which
430 corresponds to PC port COM1, unless overridden by
431 .Va BOOT_COMCONSOLE_PORT
432 variable during the compilation of
433 .Nm .
434 Setting the
435 .Va comconsole_port
436 variable automatically set
437 .Va hw.uart.console
438 environment variable to provide a hint to kernel for location of the console.
439 Loader console is changed immediately after variable
440 .Va comconsole_port
441 is set.
442 .It Va comconsole_pcidev
443 Defines the location of a PCI device of the 'simple communication'
444 class to be used as the serial console UART (i386 and amd64 only).
445 The syntax of the variable is
446 .Li 'bus:device:function[:bar]' ,
447 where all members must be numeric, with possible
448 .Li 0x
449 prefix to indicate a hexadecimal value.
450 The
451 .Va bar
452 member is optional and assumed to be 0x10 if omitted.
453 The bar must decode i/o space.
454 Setting the variable
455 .Va comconsole_pcidev
456 automatically sets the variable
457 .Va comconsole_port
458 to the base of the selected bar, and hint
459 .Va hw.uart.console .
460 Loader console is changed immediately after variable
461 .Va comconsole_pcidev
462 is set.
463 .It Va console
464 Defines the current console or consoles.
465 Multiple consoles may be specified.
466 In that case, the first listed console will become the default console for
467 userland output (e.g.\& from
468 .Xr init 8 ) .
469 .It Va currdev
470 Selects the default device.
471 Syntax for devices is odd.
472 .It Va dumpdev
473 Sets the device for kernel dumps.
474 This can be used to ensure that a device is configured before the corresponding
475 .Va dumpdev
476 directive from
477 .Xr rc.conf 5
478 has been processed, allowing kernel panics that happen during the early stages
479 of boot to be captured.
480 .It Va init_chroot
481 If set to a valid directory in the root file system, it causes
482 .Xr init 8
483 to perform a
484 .Xr chroot 2
485 operation on that directory, making it the new root directory.
486 That happens before entering single-user mode or multi-user
487 mode (but after executing the
488 .Va init_script
489 if enabled).
490 This functionality has generally been eclipsed by rerooting.
491 See
492 .Xr reboot 8
493 .Fl r
494 for details.
495 .It Va init_path
496 Sets the list of binaries which the kernel will try to run as the initial
497 process.
498 The first matching binary is used.
499 The default list is
500 .Dq Li /sbin/init:/sbin/oinit:/sbin/init.bak:\:/rescue/init .
501 .It Va init_script
502 If set to a valid file name in the root file system,
503 instructs
504 .Xr init 8
505 to run that script as the very first action,
506 before doing anything else.
507 Signal handling and exit code interpretation is similar to
508 running the
509 .Pa /etc/rc
510 script.
511 In particular, single-user operation is enforced
512 if the script terminates with a non-zero exit code,
513 or if a SIGTERM is delivered to the
514 .Xr init 8
515 process (PID 1).
516 This functionality has generally been eclipsed by rerooting.
517 See
518 .Xr reboot 8
519 .Fl r
520 for details.
521 .It Va init_shell
522 Defines the shell binary to be used for executing the various shell scripts.
523 The default is
524 .Dq Li /bin/sh .
525 It is used for running the
526 .Va init_script
527 if set, as well as for the
528 .Pa /etc/rc
529 and
530 .Pa /etc/rc.shutdown
531 scripts.
532 The value of the corresponding
533 .Xr kenv 2
534 variable is evaluated every time
535 .Xr init 8
536 calls a shell script, so it can be changed later on using the
537 .Xr kenv 1
538 utility.
539 In particular, if a non-default shell is used for running an
540 .Va init_script ,
541 it might be desirable to have that script reset the value of
542 .Va init_shell
543 back to the default, so that the
544 .Pa /etc/rc
545 script is executed with the standard shell
546 .Pa /bin/sh .
547 .It Va interpret
548 Has the value
549 .Dq Li OK
550 if the Forth's current state is interpreting.
551 .It Va LINES
552 Define the number of lines on the screen, to be used by the pager.
553 .It Va module_path
554 Sets the list of directories which will be searched for modules
555 named in a load command or implicitly required by a dependency.
556 The default value for this variable is
557 .Dq Li /boot/kernel;/boot/modules .
558 .It Va num_ide_disks
559 Sets the number of IDE disks as a workaround for some problems in
560 finding the root disk at boot.
561 This has been deprecated in favor of
562 .Va root_disk_unit .
563 .It Va prompt
564 Value of
565 .Nm Ns 's
566 prompt.
567 Defaults to
568 .Dq Li "${interpret}" .
569 If variable
570 .Va prompt
571 is unset, the default prompt is
572 .Ql > .
573 .It Va root_disk_unit
574 If the code which detects the disk unit number for the root disk is
575 confused, e.g.\& by a mix of SCSI and IDE disks, or IDE disks with
576 gaps in the sequence (e.g.\& no primary slave), the unit number can
577 be forced by setting this variable.
578 .It Va rootdev
579 By default the value of
580 .Va currdev
581 is used to set the root file system
582 when the kernel is booted.
583 This can be overridden by setting
584 .Va rootdev
585 explicitly.
586 .El
587 .Pp
588 Other variables are used to override kernel tunable parameters.
589 The following tunables are available:
590 .Bl -tag -width Va
591 .It Va efi.rt.disabled
592 Disable UEFI runtime services in the kernel, if applicable.
593 Runtime services are only available and used if the kernel is booted in a UEFI
594 environment.
595 .It Va hw.physmem
596 Limit the amount of physical memory the system will use.
597 By default the size is in bytes, but the
598 .Cm k , K , m , M , g
599 and
600 .Cm G
601 suffixes
602 are also accepted and indicate kilobytes, megabytes and gigabytes
603 respectively.
604 An invalid suffix will result in the variable being ignored by the
605 kernel.
606 .It Va hw.pci.host_start_mem , hw.acpi.host_start_mem
607 When not otherwise constrained, this limits the memory start
608 address.
609 The default is 0x80000000 and should be set to at least size of the
610 memory and not conflict with other resources.
611 Typically, only systems without PCI bridges need to set this variable
612 since PCI bridges typically constrain the memory starting address
613 (and the variable is only used when bridges do not constrain this
614 address).
615 .It Va hw.pci.enable_io_modes
616 Enable PCI resources which are left off by some BIOSes or are not
617 enabled correctly by the device driver.
618 Tunable value set to ON (1) by default, but this may cause problems
619 with some peripherals.
620 .It Va kern.maxusers
621 Set the size of a number of statically allocated system tables; see
622 .Xr tuning 7
623 for a description of how to select an appropriate value for this
624 tunable.
625 When set, this tunable replaces the value declared in the kernel
626 compile-time configuration file.
627 .It Va kern.ipc.nmbclusters
628 Set the number of mbuf clusters to be allocated.
629 The value cannot be set below the default
630 determined when the kernel was compiled.
631 .It Va kern.ipc.nsfbufs
632 Set the number of
633 .Xr sendfile 2
634 buffers to be allocated.
635 Overrides
636 .Dv NSFBUFS .
637 Not all architectures use such buffers; see
638 .Xr sendfile 2
639 for details.
640 .It Va kern.maxswzone
641 Limits the amount of KVM to be used to hold swap
642 metadata, which directly governs the
643 maximum amount of swap the system can support,
644 at the rate of approximately 200 MB of swap space
645 per 1 MB of metadata.
646 This value is specified in bytes of KVA space.
647 If no value is provided, the system allocates
648 enough memory to handle an amount of swap
649 that corresponds to eight times the amount of
650 physical memory present in the system.
651 .Pp
652 Note that swap metadata can be fragmented,
653 which means that the system can run out of
654 space before it reaches the theoretical limit.
655 Therefore, care should be taken to not configure
656 more swap than approximately half of the
657 theoretical maximum.
658 .Pp
659 Running out of space for swap metadata can leave
660 the system in an unrecoverable state.
661 Therefore, you should only change
662 this parameter if you need to greatly extend the
663 KVM reservation for other resources such as the
664 buffer cache or
665 .Va kern.ipc.nmbclusters .
666 Modifies kernel option
667 .Dv VM_SWZONE_SIZE_MAX .
668 .It Va kern.maxbcache
669 Limits the amount of KVM reserved for use by the
670 buffer cache, specified in bytes.
671 The default maximum is 200MB on i386,
672 and 400MB on amd64 and sparc64.
673 This parameter is used to
674 prevent the buffer cache from eating too much
675 KVM in large-memory machine configurations.
676 Only mess around with this parameter if you need to
677 greatly extend the KVM reservation for other resources
678 such as the swap zone or
679 .Va kern.ipc.nmbclusters .
680 Note that
681 the NBUF parameter will override this limit.
682 Modifies
683 .Dv VM_BCACHE_SIZE_MAX .
684 .It Va kern.msgbufsize
685 Sets the size of the kernel message buffer.
686 The default limit of 64KB is usually sufficient unless
687 large amounts of trace data need to be collected
688 between opportunities to examine the buffer or
689 dump it to a file.
690 Overrides kernel option
691 .Dv MSGBUF_SIZE .
692 .It Va machdep.disable_mtrrs
693 Disable the use of i686 MTRRs (x86 only).
694 .It Va net.inet.tcp.tcbhashsize
695 Overrides the compile-time set value of
696 .Dv TCBHASHSIZE
697 or the preset default of 512.
698 Must be a power of 2.
699 .It Va twiddle_divisor
700 Throttles the output of the
701 .Sq twiddle
702 I/O progress indicator displayed while loading the kernel and modules.
703 This is useful on slow serial consoles where the time spent waiting for
704 these characters to be written can add up to many seconds.
705 The default is 1 (full speed); a value of 2 spins half as fast, and so on.
706 .It Va vm.kmem_size
707 Sets the size of kernel memory (bytes).
708 This overrides the value determined when the kernel was compiled.
709 Modifies
710 .Dv VM_KMEM_SIZE .
711 .It Va vm.kmem_size_min
712 .It Va vm.kmem_size_max
713 Sets the minimum and maximum (respectively) amount of kernel memory
714 that will be automatically allocated by the kernel.
715 These override the values determined when the kernel was compiled.
716 Modifies
717 .Dv VM_KMEM_SIZE_MIN
718 and
719 .Dv VM_KMEM_SIZE_MAX .
720 .El
721 .Ss BUILTIN PARSER
722 When a builtin command is executed, the rest of the line is taken
723 by it as arguments, and it is processed by a special parser which
724 is not used for regular Forth commands.
725 .Pp
726 This special parser applies the following rules to the parsed text:
727 .Bl -enum
728 .It
729 All backslash characters are preprocessed.
730 .Bl -bullet
731 .It
732 \eb , \ef , \er , \en and \et are processed as in C.
733 .It
734 \es is converted to a space.
735 .It
736 \ev is converted to
737 .Tn ASCII
738 11.
739 .It
740 \ez is just skipped.
741 Useful for things like
742 .Dq \e0xf\ez\e0xf .
743 .It
744 \e0xN and \e0xNN are replaced by the hex N or NN.
745 .It
746 \eNNN is replaced by the octal NNN
747 .Tn ASCII
748 character.
749 .It
750 \e" , \e' and \e$ will escape these characters, preventing them from
751 receiving special treatment in Step 2, described below.
752 .It
753 \e\e will be replaced with a single \e .
754 .It
755 In any other occurrence, backslash will just be removed.
756 .El
757 .It
758 Every string between non-escaped quotes or double-quotes will be treated
759 as a single word for the purposes of the remaining steps.
760 .It
761 Replace any
762 .Li $VARIABLE
763 or
764 .Li ${VARIABLE}
765 with the value of the environment variable
766 .Va VARIABLE .
767 .It
768 Space-delimited arguments are passed to the called builtin command.
769 Spaces can also be escaped through the use of \e\e .
770 .El
771 .Pp
772 An exception to this parsing rule exists, and is described in
773 .Sx BUILTINS AND FORTH .
774 .Ss BUILTINS AND FORTH
775 All builtin words are state-smart, immediate words.
776 If interpreted, they behave exactly as described previously.
777 If they are compiled, though,
778 they extract their arguments from the stack instead of the command line.
779 .Pp
780 If compiled, the builtin words expect to find, at execution time, the
781 following parameters on the stack:
782 .D1 Ar addrN lenN ... addr2 len2 addr1 len1 N
783 where
784 .Ar addrX lenX
785 are strings which will compose the command line that will be parsed
786 into the builtin's arguments.
787 Internally, these strings are concatenated in from 1 to N,
788 with a space put between each one.
789 .Pp
790 If no arguments are passed, a 0
791 .Em must
792 be passed, even if the builtin accepts no arguments.
793 .Pp
794 While this behavior has benefits, it has its trade-offs.
795 If the execution token of a builtin is acquired (through
796 .Ic '
797 or
798 .Ic ['] ) ,
799 and then passed to
800 .Ic catch
801 or
802 .Ic execute ,
803 the builtin behavior will depend on the system state
804 .Bf Em
805 at the time
806 .Ic catch
807 or
808 .Ic execute
809 is processed!
810 .Ef
811 This is particularly annoying for programs that want or need to
812 handle exceptions.
813 In this case, the use of a proxy is recommended.
814 For example:
815 .Dl : (boot) boot ;
816 .Sh FICL
817 .Tn FICL
818 is a Forth interpreter written in C, in the form of a forth
819 virtual machine library that can be called by C functions and vice
820 versa.
821 .Pp
822 In
823 .Nm ,
824 each line read interactively is then fed to
825 .Tn FICL ,
826 which may call
827 .Nm
828 back to execute the builtin words.
829 The builtin
830 .Ic include
831 will also feed
832 .Tn FICL ,
833 one line at a time.
834 .Pp
835 The words available to
836 .Tn FICL
837 can be classified into four groups.
838 The
839 .Tn ANS
840 Forth standard words, extra
841 .Tn FICL
842 words, extra
843 .Fx
844 words, and the builtin commands;
845 the latter were already described.
846 The
847 .Tn ANS
848 Forth standard words are listed in the
849 .Sx STANDARDS
850 section.
851 The words falling in the two other groups are described in the
852 following subsections.
853 .Ss FICL EXTRA WORDS
854 .Bl -tag -width wid-set-super
855 .It Ic .env
856 .It Ic .ver
857 .It Ic -roll
858 .It Ic 2constant
859 .It Ic >name
860 .It Ic body>
861 .It Ic compare
862 This is the STRING word set's
863 .Ic compare .
864 .It Ic compile-only
865 .It Ic endif
866 .It Ic forget-wid
867 .It Ic parse-word
868 .It Ic sliteral
869 This is the STRING word set's
870 .Ic sliteral .
871 .It Ic wid-set-super
872 .It Ic w@
873 .It Ic w!
874 .It Ic x.
875 .It Ic empty
876 .It Ic cell-
877 .It Ic -rot
878 .El
879 .Ss FREEBSD EXTRA WORDS
880 .Bl -tag -width XXXXXXXX
881 .It Ic \&$ Pq --
882 Evaluates the remainder of the input buffer, after having printed it first.
883 .It Ic \&% Pq --
884 Evaluates the remainder of the input buffer under a
885 .Ic catch
886 exception guard.
887 .It Ic .#
888 Works like
889 .Ic "."
890 but without outputting a trailing space.
891 .It Ic fclose Pq Ar fd --
892 Closes a file.
893 .It Ic fkey Pq Ar fd -- char
894 Reads a single character from a file.
895 .It Ic fload Pq Ar fd --
896 Processes a file
897 .Em fd .
898 .It Ic fopen Pq Ar addr len mode Li -- Ar fd
899 Opens a file.
900 Returns a file descriptor, or \-1 in case of failure.
901 The
902 .Ar mode
903 parameter selects whether the file is to be opened for read access, write
904 access, or both.
905 The constants
906 .Dv O_RDONLY , O_WRONLY ,
907 and
908 .Dv O_RDWR
909 are defined in
910 .Pa /boot/support.4th ,
911 indicating read only, write only, and read-write access, respectively.
912 .It Xo
913 .Ic fread
914 .Pq Ar fd addr len -- len'
915 .Xc
916 Tries to read
917 .Em len
918 bytes from file
919 .Em fd
920 into buffer
921 .Em addr .
922 Returns the actual number of bytes read, or -1 in case of error or end of
923 file.
924 .It Ic heap? Pq -- Ar cells
925 Return the space remaining in the dictionary heap, in cells.
926 This is not related to the heap used by dynamic memory allocation words.
927 .It Ic inb Pq Ar port -- char
928 Reads a byte from a port.
929 .It Ic key Pq -- Ar char
930 Reads a single character from the console.
931 .It Ic key? Pq -- Ar flag
932 Returns
933 .Ic true
934 if there is a character available to be read from the console.
935 .It Ic ms Pq Ar u --
936 Waits
937 .Em u
938 microseconds.
939 .It Ic outb Pq Ar port char --
940 Writes a byte to a port.
941 .It Ic seconds Pq -- Ar u
942 Returns the number of seconds since midnight.
943 .It Ic tib> Pq -- Ar addr len
944 Returns the remainder of the input buffer as a string on the stack.
945 .It Ic trace! Pq Ar flag --
946 Activates or deactivates tracing.
947 Does not work with
948 .Ic catch .
949 .El
950 .Ss FREEBSD DEFINED ENVIRONMENTAL QUERIES
951 .Bl -tag -width Ds
952 .It arch-i386
953 .Ic TRUE
954 if the architecture is IA32.
955 .It FreeBSD_version
956 .Fx
957 version at compile time.
958 .It loader_version
959 .Nm
960 version.
961 .El
962 .Ss SYSTEM DOCUMENTATION
963 .Sh FILES
964 .Bl -tag -width /boot/defaults/loader.conf -compact
965 .It Pa /boot/loader
966 .Nm
967 itself.
968 .It Pa /boot/boot.4th
969 Additional
970 .Tn FICL
971 initialization.
972 .It Pa /boot/defaults/loader.conf
973 .It Pa /boot/loader.conf
974 .It Pa /boot/loader.conf.local
975 .Nm
976 configuration files, as described in
977 .Xr loader.conf 5 .
978 .It Pa /boot/loader.rc
979 .Nm
980 bootstrapping script.
981 .It Pa /boot/loader.help
982 Loaded by
983 .Ic help .
984 Contains the help messages.
985 .El
986 .Sh EXAMPLES
987 Boot in single user mode:
988 .Pp
989 .Dl boot -s
990 .Pp
991 Load the kernel, a splash screen, and then autoboot in five seconds.
992 Notice that a kernel must be loaded before any other
993 .Ic load
994 command is attempted.
995 .Bd -literal -offset indent
996 load kernel
997 load splash_bmp
998 load -t splash_image_data /boot/chuckrulez.bmp
999 autoboot 5
1000 .Ed
1001 .Pp
1002 Set the disk unit of the root device to 2, and then boot.
1003 This would be needed in a system with two IDE disks,
1004 with the second IDE disk hardwired to ada2 instead of ada1.
1005 .Bd -literal -offset indent
1006 set root_disk_unit=2
1007 boot /boot/kernel/kernel
1008 .Ed
1009 .Pp
1010 See also:
1011 .Bl -tag -width /usr/share/examples/bootforth/X
1012 .It Pa /boot/loader.4th
1013 Extra builtin-like words.
1014 .It Pa /boot/support.4th
1015 .Pa loader.conf
1016 processing words.
1017 .It Pa /usr/share/examples/bootforth/
1018 Assorted examples.
1019 .El
1020 .Sh ERRORS
1021 The following values are thrown by
1022 .Nm :
1023 .Bl -tag -width XXXXX -offset indent
1024 .It 100
1025 Any type of error in the processing of a builtin.
1026 .It -1
1027 .Ic Abort
1028 executed.
1029 .It -2
1030 .Ic Abort"
1031 executed.
1032 .It -56
1033 .Ic Quit
1034 executed.
1035 .It -256
1036 Out of interpreting text.
1037 .It -257
1038 Need more text to succeed -- will finish on next run.
1039 .It -258
1040 .Ic Bye
1041 executed.
1042 .It -259
1043 Unspecified error.
1044 .El
1045 .Sh SEE ALSO
1046 .Xr libstand 3 ,
1047 .Xr loader.conf 5 ,
1048 .Xr tuning 7 ,
1049 .Xr boot 8 ,
1050 .Xr btxld 8
1051 .Sh STANDARDS
1052 For the purposes of ANS Forth compliance, loader is an
1053 .Bf Em
1054 ANS Forth System with Environmental Restrictions, Providing
1055 .Ef
1056 .Bf Li
1057 .No .( ,
1058 .No :noname ,
1059 .No ?do ,
1060 parse, pick, roll, refill, to, value, \e, false, true,
1061 .No <> ,
1062 .No 0<> ,
1063 compile\&, , erase, nip, tuck
1064 .Ef
1065 .Em and
1066 .Li marker
1067 .Bf Em
1068 from the Core Extensions word set, Providing the Exception Extensions
1069 word set, Providing the Locals Extensions word set, Providing the
1070 Memory-Allocation Extensions word set, Providing
1071 .Ef
1072 .Bf Li
1073 \&.s,
1074 bye, forget, see, words,
1075 \&[if],
1076 \&[else]
1077 .Ef
1078 .Em and
1079 .Li [then]
1080 .Bf Em
1081 from the Programming-Tools extension word set, Providing the
1082 Search-Order extensions word set.
1083 .Ef
1084 .Sh HISTORY
1085 The
1086 .Nm
1087 first appeared in
1088 .Fx 3.1 .
1089 .Sh AUTHORS
1090 .An -nosplit
1091 The
1092 .Nm
1093 was written by
1094 .An Michael Smith Aq msmith@FreeBSD.org .
1095 .Pp
1096 .Tn FICL
1097 was written by
1098 .An John Sadler Aq john_sadler@alum.mit.edu .
1099 .Sh BUGS
1100 The
1101 .Ic expect
1102 and
1103 .Ic accept
1104 words will read from the input buffer instead of the console.
1105 The latter will be fixed, but the former will not.