lguest: --username and --chroot options
[pandora-kernel.git] / Documentation / lguest / lguest.c
1 /*P:100
2  * This is the Launcher code, a simple program which lays out the "physical"
3  * memory for the new Guest by mapping the kernel image and the virtual
4  * devices, then opens /dev/lguest to tell the kernel about the Guest and
5  * control it.
6 :*/
7 #define _LARGEFILE64_SOURCE
8 #define _GNU_SOURCE
9 #include <stdio.h>
10 #include <string.h>
11 #include <unistd.h>
12 #include <err.h>
13 #include <stdint.h>
14 #include <stdlib.h>
15 #include <elf.h>
16 #include <sys/mman.h>
17 #include <sys/param.h>
18 #include <sys/types.h>
19 #include <sys/stat.h>
20 #include <sys/wait.h>
21 #include <sys/eventfd.h>
22 #include <fcntl.h>
23 #include <stdbool.h>
24 #include <errno.h>
25 #include <ctype.h>
26 #include <sys/socket.h>
27 #include <sys/ioctl.h>
28 #include <sys/time.h>
29 #include <time.h>
30 #include <netinet/in.h>
31 #include <net/if.h>
32 #include <linux/sockios.h>
33 #include <linux/if_tun.h>
34 #include <sys/uio.h>
35 #include <termios.h>
36 #include <getopt.h>
37 #include <assert.h>
38 #include <sched.h>
39 #include <limits.h>
40 #include <stddef.h>
41 #include <signal.h>
42 #include <pwd.h>
43 #include <grp.h>
44
45 #include <linux/virtio_config.h>
46 #include <linux/virtio_net.h>
47 #include <linux/virtio_blk.h>
48 #include <linux/virtio_console.h>
49 #include <linux/virtio_rng.h>
50 #include <linux/virtio_ring.h>
51 #include <asm/bootparam.h>
52 #include "../../include/linux/lguest_launcher.h"
53 /*L:110
54  * We can ignore the 42 include files we need for this program, but I do want
55  * to draw attention to the use of kernel-style types.
56  *
57  * As Linus said, "C is a Spartan language, and so should your naming be."  I
58  * like these abbreviations, so we define them here.  Note that u64 is always
59  * unsigned long long, which works on all Linux systems: this means that we can
60  * use %llu in printf for any u64.
61  */
62 typedef unsigned long long u64;
63 typedef uint32_t u32;
64 typedef uint16_t u16;
65 typedef uint8_t u8;
66 /*:*/
67
68 #define PAGE_PRESENT 0x7        /* Present, RW, Execute */
69 #define BRIDGE_PFX "bridge:"
70 #ifndef SIOCBRADDIF
71 #define SIOCBRADDIF     0x89a2          /* add interface to bridge      */
72 #endif
73 /* We can have up to 256 pages for devices. */
74 #define DEVICE_PAGES 256
75 /* This will occupy 3 pages: it must be a power of 2. */
76 #define VIRTQUEUE_NUM 256
77
78 /*L:120
79  * verbose is both a global flag and a macro.  The C preprocessor allows
80  * this, and although I wouldn't recommend it, it works quite nicely here.
81  */
82 static bool verbose;
83 #define verbose(args...) \
84         do { if (verbose) printf(args); } while(0)
85 /*:*/
86
87 /* The pointer to the start of guest memory. */
88 static void *guest_base;
89 /* The maximum guest physical address allowed, and maximum possible. */
90 static unsigned long guest_limit, guest_max;
91 /* The /dev/lguest file descriptor. */
92 static int lguest_fd;
93
94 /* a per-cpu variable indicating whose vcpu is currently running */
95 static unsigned int __thread cpu_id;
96
97 /* This is our list of devices. */
98 struct device_list {
99         /* Counter to assign interrupt numbers. */
100         unsigned int next_irq;
101
102         /* Counter to print out convenient device numbers. */
103         unsigned int device_num;
104
105         /* The descriptor page for the devices. */
106         u8 *descpage;
107
108         /* A single linked list of devices. */
109         struct device *dev;
110         /* And a pointer to the last device for easy append. */
111         struct device *lastdev;
112 };
113
114 /* The list of Guest devices, based on command line arguments. */
115 static struct device_list devices;
116
117 /* The device structure describes a single device. */
118 struct device {
119         /* The linked-list pointer. */
120         struct device *next;
121
122         /* The device's descriptor, as mapped into the Guest. */
123         struct lguest_device_desc *desc;
124
125         /* We can't trust desc values once Guest has booted: we use these. */
126         unsigned int feature_len;
127         unsigned int num_vq;
128
129         /* The name of this device, for --verbose. */
130         const char *name;
131
132         /* Any queues attached to this device */
133         struct virtqueue *vq;
134
135         /* Is it operational */
136         bool running;
137
138         /* Does Guest want an intrrupt on empty? */
139         bool irq_on_empty;
140
141         /* Device-specific data. */
142         void *priv;
143 };
144
145 /* The virtqueue structure describes a queue attached to a device. */
146 struct virtqueue {
147         struct virtqueue *next;
148
149         /* Which device owns me. */
150         struct device *dev;
151
152         /* The configuration for this queue. */
153         struct lguest_vqconfig config;
154
155         /* The actual ring of buffers. */
156         struct vring vring;
157
158         /* Last available index we saw. */
159         u16 last_avail_idx;
160
161         /* How many are used since we sent last irq? */
162         unsigned int pending_used;
163
164         /* Eventfd where Guest notifications arrive. */
165         int eventfd;
166
167         /* Function for the thread which is servicing this virtqueue. */
168         void (*service)(struct virtqueue *vq);
169         pid_t thread;
170 };
171
172 /* Remember the arguments to the program so we can "reboot" */
173 static char **main_args;
174
175 /* The original tty settings to restore on exit. */
176 static struct termios orig_term;
177
178 /*
179  * We have to be careful with barriers: our devices are all run in separate
180  * threads and so we need to make sure that changes visible to the Guest happen
181  * in precise order.
182  */
183 #define wmb() __asm__ __volatile__("" : : : "memory")
184 #define mb() __asm__ __volatile__("" : : : "memory")
185
186 /*
187  * Convert an iovec element to the given type.
188  *
189  * This is a fairly ugly trick: we need to know the size of the type and
190  * alignment requirement to check the pointer is kosher.  It's also nice to
191  * have the name of the type in case we report failure.
192  *
193  * Typing those three things all the time is cumbersome and error prone, so we
194  * have a macro which sets them all up and passes to the real function.
195  */
196 #define convert(iov, type) \
197         ((type *)_convert((iov), sizeof(type), __alignof__(type), #type))
198
199 static void *_convert(struct iovec *iov, size_t size, size_t align,
200                       const char *name)
201 {
202         if (iov->iov_len != size)
203                 errx(1, "Bad iovec size %zu for %s", iov->iov_len, name);
204         if ((unsigned long)iov->iov_base % align != 0)
205                 errx(1, "Bad alignment %p for %s", iov->iov_base, name);
206         return iov->iov_base;
207 }
208
209 /* Wrapper for the last available index.  Makes it easier to change. */
210 #define lg_last_avail(vq)       ((vq)->last_avail_idx)
211
212 /*
213  * The virtio configuration space is defined to be little-endian.  x86 is
214  * little-endian too, but it's nice to be explicit so we have these helpers.
215  */
216 #define cpu_to_le16(v16) (v16)
217 #define cpu_to_le32(v32) (v32)
218 #define cpu_to_le64(v64) (v64)
219 #define le16_to_cpu(v16) (v16)
220 #define le32_to_cpu(v32) (v32)
221 #define le64_to_cpu(v64) (v64)
222
223 /* Is this iovec empty? */
224 static bool iov_empty(const struct iovec iov[], unsigned int num_iov)
225 {
226         unsigned int i;
227
228         for (i = 0; i < num_iov; i++)
229                 if (iov[i].iov_len)
230                         return false;
231         return true;
232 }
233
234 /* Take len bytes from the front of this iovec. */
235 static void iov_consume(struct iovec iov[], unsigned num_iov, unsigned len)
236 {
237         unsigned int i;
238
239         for (i = 0; i < num_iov; i++) {
240                 unsigned int used;
241
242                 used = iov[i].iov_len < len ? iov[i].iov_len : len;
243                 iov[i].iov_base += used;
244                 iov[i].iov_len -= used;
245                 len -= used;
246         }
247         assert(len == 0);
248 }
249
250 /* The device virtqueue descriptors are followed by feature bitmasks. */
251 static u8 *get_feature_bits(struct device *dev)
252 {
253         return (u8 *)(dev->desc + 1)
254                 + dev->num_vq * sizeof(struct lguest_vqconfig);
255 }
256
257 /*L:100
258  * The Launcher code itself takes us out into userspace, that scary place where
259  * pointers run wild and free!  Unfortunately, like most userspace programs,
260  * it's quite boring (which is why everyone likes to hack on the kernel!).
261  * Perhaps if you make up an Lguest Drinking Game at this point, it will get
262  * you through this section.  Or, maybe not.
263  *
264  * The Launcher sets up a big chunk of memory to be the Guest's "physical"
265  * memory and stores it in "guest_base".  In other words, Guest physical ==
266  * Launcher virtual with an offset.
267  *
268  * This can be tough to get your head around, but usually it just means that we
269  * use these trivial conversion functions when the Guest gives us its
270  * "physical" addresses:
271  */
272 static void *from_guest_phys(unsigned long addr)
273 {
274         return guest_base + addr;
275 }
276
277 static unsigned long to_guest_phys(const void *addr)
278 {
279         return (addr - guest_base);
280 }
281
282 /*L:130
283  * Loading the Kernel.
284  *
285  * We start with couple of simple helper routines.  open_or_die() avoids
286  * error-checking code cluttering the callers:
287  */
288 static int open_or_die(const char *name, int flags)
289 {
290         int fd = open(name, flags);
291         if (fd < 0)
292                 err(1, "Failed to open %s", name);
293         return fd;
294 }
295
296 /* map_zeroed_pages() takes a number of pages. */
297 static void *map_zeroed_pages(unsigned int num)
298 {
299         int fd = open_or_die("/dev/zero", O_RDONLY);
300         void *addr;
301
302         /*
303          * We use a private mapping (ie. if we write to the page, it will be
304          * copied).
305          */
306         addr = mmap(NULL, getpagesize() * num,
307                     PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE, fd, 0);
308         if (addr == MAP_FAILED)
309                 err(1, "Mmapping %u pages of /dev/zero", num);
310
311         /*
312          * One neat mmap feature is that you can close the fd, and it
313          * stays mapped.
314          */
315         close(fd);
316
317         return addr;
318 }
319
320 /* Get some more pages for a device. */
321 static void *get_pages(unsigned int num)
322 {
323         void *addr = from_guest_phys(guest_limit);
324
325         guest_limit += num * getpagesize();
326         if (guest_limit > guest_max)
327                 errx(1, "Not enough memory for devices");
328         return addr;
329 }
330
331 /*
332  * This routine is used to load the kernel or initrd.  It tries mmap, but if
333  * that fails (Plan 9's kernel file isn't nicely aligned on page boundaries),
334  * it falls back to reading the memory in.
335  */
336 static void map_at(int fd, void *addr, unsigned long offset, unsigned long len)
337 {
338         ssize_t r;
339
340         /*
341          * We map writable even though for some segments are marked read-only.
342          * The kernel really wants to be writable: it patches its own
343          * instructions.
344          *
345          * MAP_PRIVATE means that the page won't be copied until a write is
346          * done to it.  This allows us to share untouched memory between
347          * Guests.
348          */
349         if (mmap(addr, len, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
350                  MAP_FIXED|MAP_PRIVATE, fd, offset) != MAP_FAILED)
351                 return;
352
353         /* pread does a seek and a read in one shot: saves a few lines. */
354         r = pread(fd, addr, len, offset);
355         if (r != len)
356                 err(1, "Reading offset %lu len %lu gave %zi", offset, len, r);
357 }
358
359 /*
360  * This routine takes an open vmlinux image, which is in ELF, and maps it into
361  * the Guest memory.  ELF = Embedded Linking Format, which is the format used
362  * by all modern binaries on Linux including the kernel.
363  *
364  * The ELF headers give *two* addresses: a physical address, and a virtual
365  * address.  We use the physical address; the Guest will map itself to the
366  * virtual address.
367  *
368  * We return the starting address.
369  */
370 static unsigned long map_elf(int elf_fd, const Elf32_Ehdr *ehdr)
371 {
372         Elf32_Phdr phdr[ehdr->e_phnum];
373         unsigned int i;
374
375         /*
376          * Sanity checks on the main ELF header: an x86 executable with a
377          * reasonable number of correctly-sized program headers.
378          */
379         if (ehdr->e_type != ET_EXEC
380             || ehdr->e_machine != EM_386
381             || ehdr->e_phentsize != sizeof(Elf32_Phdr)
382             || ehdr->e_phnum < 1 || ehdr->e_phnum > 65536U/sizeof(Elf32_Phdr))
383                 errx(1, "Malformed elf header");
384
385         /*
386          * An ELF executable contains an ELF header and a number of "program"
387          * headers which indicate which parts ("segments") of the program to
388          * load where.
389          */
390
391         /* We read in all the program headers at once: */
392         if (lseek(elf_fd, ehdr->e_phoff, SEEK_SET) < 0)
393                 err(1, "Seeking to program headers");
394         if (read(elf_fd, phdr, sizeof(phdr)) != sizeof(phdr))
395                 err(1, "Reading program headers");
396
397         /*
398          * Try all the headers: there are usually only three.  A read-only one,
399          * a read-write one, and a "note" section which we don't load.
400          */
401         for (i = 0; i < ehdr->e_phnum; i++) {
402                 /* If this isn't a loadable segment, we ignore it */
403                 if (phdr[i].p_type != PT_LOAD)
404                         continue;
405
406                 verbose("Section %i: size %i addr %p\n",
407                         i, phdr[i].p_memsz, (void *)phdr[i].p_paddr);
408
409                 /* We map this section of the file at its physical address. */
410                 map_at(elf_fd, from_guest_phys(phdr[i].p_paddr),
411                        phdr[i].p_offset, phdr[i].p_filesz);
412         }
413
414         /* The entry point is given in the ELF header. */
415         return ehdr->e_entry;
416 }
417
418 /*L:150
419  * A bzImage, unlike an ELF file, is not meant to be loaded.  You're supposed
420  * to jump into it and it will unpack itself.  We used to have to perform some
421  * hairy magic because the unpacking code scared me.
422  *
423  * Fortunately, Jeremy Fitzhardinge convinced me it wasn't that hard and wrote
424  * a small patch to jump over the tricky bits in the Guest, so now we just read
425  * the funky header so we know where in the file to load, and away we go!
426  */
427 static unsigned long load_bzimage(int fd)
428 {
429         struct boot_params boot;
430         int r;
431         /* Modern bzImages get loaded at 1M. */
432         void *p = from_guest_phys(0x100000);
433
434         /*
435          * Go back to the start of the file and read the header.  It should be
436          * a Linux boot header (see Documentation/x86/i386/boot.txt)
437          */
438         lseek(fd, 0, SEEK_SET);
439         read(fd, &boot, sizeof(boot));
440
441         /* Inside the setup_hdr, we expect the magic "HdrS" */
442         if (memcmp(&boot.hdr.header, "HdrS", 4) != 0)
443                 errx(1, "This doesn't look like a bzImage to me");
444
445         /* Skip over the extra sectors of the header. */
446         lseek(fd, (boot.hdr.setup_sects+1) * 512, SEEK_SET);
447
448         /* Now read everything into memory. in nice big chunks. */
449         while ((r = read(fd, p, 65536)) > 0)
450                 p += r;
451
452         /* Finally, code32_start tells us where to enter the kernel. */
453         return boot.hdr.code32_start;
454 }
455
456 /*L:140
457  * Loading the kernel is easy when it's a "vmlinux", but most kernels
458  * come wrapped up in the self-decompressing "bzImage" format.  With a little
459  * work, we can load those, too.
460  */
461 static unsigned long load_kernel(int fd)
462 {
463         Elf32_Ehdr hdr;
464
465         /* Read in the first few bytes. */
466         if (read(fd, &hdr, sizeof(hdr)) != sizeof(hdr))
467                 err(1, "Reading kernel");
468
469         /* If it's an ELF file, it starts with "\177ELF" */
470         if (memcmp(hdr.e_ident, ELFMAG, SELFMAG) == 0)
471                 return map_elf(fd, &hdr);
472
473         /* Otherwise we assume it's a bzImage, and try to load it. */
474         return load_bzimage(fd);
475 }
476
477 /*
478  * This is a trivial little helper to align pages.  Andi Kleen hated it because
479  * it calls getpagesize() twice: "it's dumb code."
480  *
481  * Kernel guys get really het up about optimization, even when it's not
482  * necessary.  I leave this code as a reaction against that.
483  */
484 static inline unsigned long page_align(unsigned long addr)
485 {
486         /* Add upwards and truncate downwards. */
487         return ((addr + getpagesize()-1) & ~(getpagesize()-1));
488 }
489
490 /*L:180
491  * An "initial ram disk" is a disk image loaded into memory along with the
492  * kernel which the kernel can use to boot from without needing any drivers.
493  * Most distributions now use this as standard: the initrd contains the code to
494  * load the appropriate driver modules for the current machine.
495  *
496  * Importantly, James Morris works for RedHat, and Fedora uses initrds for its
497  * kernels.  He sent me this (and tells me when I break it).
498  */
499 static unsigned long load_initrd(const char *name, unsigned long mem)
500 {
501         int ifd;
502         struct stat st;
503         unsigned long len;
504
505         ifd = open_or_die(name, O_RDONLY);
506         /* fstat() is needed to get the file size. */
507         if (fstat(ifd, &st) < 0)
508                 err(1, "fstat() on initrd '%s'", name);
509
510         /*
511          * We map the initrd at the top of memory, but mmap wants it to be
512          * page-aligned, so we round the size up for that.
513          */
514         len = page_align(st.st_size);
515         map_at(ifd, from_guest_phys(mem - len), 0, st.st_size);
516         /*
517          * Once a file is mapped, you can close the file descriptor.  It's a
518          * little odd, but quite useful.
519          */
520         close(ifd);
521         verbose("mapped initrd %s size=%lu @ %p\n", name, len, (void*)mem-len);
522
523         /* We return the initrd size. */
524         return len;
525 }
526 /*:*/
527
528 /*
529  * Simple routine to roll all the commandline arguments together with spaces
530  * between them.
531  */
532 static void concat(char *dst, char *args[])
533 {
534         unsigned int i, len = 0;
535
536         for (i = 0; args[i]; i++) {
537                 if (i) {
538                         strcat(dst+len, " ");
539                         len++;
540                 }
541                 strcpy(dst+len, args[i]);
542                 len += strlen(args[i]);
543         }
544         /* In case it's empty. */
545         dst[len] = '\0';
546 }
547
548 /*L:185
549  * This is where we actually tell the kernel to initialize the Guest.  We
550  * saw the arguments it expects when we looked at initialize() in lguest_user.c:
551  * the base of Guest "physical" memory, the top physical page to allow and the
552  * entry point for the Guest.
553  */
554 static void tell_kernel(unsigned long start)
555 {
556         unsigned long args[] = { LHREQ_INITIALIZE,
557                                  (unsigned long)guest_base,
558                                  guest_limit / getpagesize(), start };
559         verbose("Guest: %p - %p (%#lx)\n",
560                 guest_base, guest_base + guest_limit, guest_limit);
561         lguest_fd = open_or_die("/dev/lguest", O_RDWR);
562         if (write(lguest_fd, args, sizeof(args)) < 0)
563                 err(1, "Writing to /dev/lguest");
564 }
565 /*:*/
566
567 /*L:200
568  * Device Handling.
569  *
570  * When the Guest gives us a buffer, it sends an array of addresses and sizes.
571  * We need to make sure it's not trying to reach into the Launcher itself, so
572  * we have a convenient routine which checks it and exits with an error message
573  * if something funny is going on:
574  */
575 static void *_check_pointer(unsigned long addr, unsigned int size,
576                             unsigned int line)
577 {
578         /*
579          * We have to separately check addr and addr+size, because size could
580          * be huge and addr + size might wrap around.
581          */
582         if (addr >= guest_limit || addr + size >= guest_limit)
583                 errx(1, "%s:%i: Invalid address %#lx", __FILE__, line, addr);
584         /*
585          * We return a pointer for the caller's convenience, now we know it's
586          * safe to use.
587          */
588         return from_guest_phys(addr);
589 }
590 /* A macro which transparently hands the line number to the real function. */
591 #define check_pointer(addr,size) _check_pointer(addr, size, __LINE__)
592
593 /*
594  * Each buffer in the virtqueues is actually a chain of descriptors.  This
595  * function returns the next descriptor in the chain, or vq->vring.num if we're
596  * at the end.
597  */
598 static unsigned next_desc(struct vring_desc *desc,
599                           unsigned int i, unsigned int max)
600 {
601         unsigned int next;
602
603         /* If this descriptor says it doesn't chain, we're done. */
604         if (!(desc[i].flags & VRING_DESC_F_NEXT))
605                 return max;
606
607         /* Check they're not leading us off end of descriptors. */
608         next = desc[i].next;
609         /* Make sure compiler knows to grab that: we don't want it changing! */
610         wmb();
611
612         if (next >= max)
613                 errx(1, "Desc next is %u", next);
614
615         return next;
616 }
617
618 /*
619  * This actually sends the interrupt for this virtqueue, if we've used a
620  * buffer.
621  */
622 static void trigger_irq(struct virtqueue *vq)
623 {
624         unsigned long buf[] = { LHREQ_IRQ, vq->config.irq };
625
626         /* Don't inform them if nothing used. */
627         if (!vq->pending_used)
628                 return;
629         vq->pending_used = 0;
630
631         /* If they don't want an interrupt, don't send one... */
632         if (vq->vring.avail->flags & VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT) {
633                 /* ... unless they've asked us to force one on empty. */
634                 if (!vq->dev->irq_on_empty
635                     || lg_last_avail(vq) != vq->vring.avail->idx)
636                         return;
637         }
638
639         /* Send the Guest an interrupt tell them we used something up. */
640         if (write(lguest_fd, buf, sizeof(buf)) != 0)
641                 err(1, "Triggering irq %i", vq->config.irq);
642 }
643
644 /*
645  * This looks in the virtqueue for the first available buffer, and converts
646  * it to an iovec for convenient access.  Since descriptors consist of some
647  * number of output then some number of input descriptors, it's actually two
648  * iovecs, but we pack them into one and note how many of each there were.
649  *
650  * This function waits if necessary, and returns the descriptor number found.
651  */
652 static unsigned wait_for_vq_desc(struct virtqueue *vq,
653                                  struct iovec iov[],
654                                  unsigned int *out_num, unsigned int *in_num)
655 {
656         unsigned int i, head, max;
657         struct vring_desc *desc;
658         u16 last_avail = lg_last_avail(vq);
659
660         /* There's nothing available? */
661         while (last_avail == vq->vring.avail->idx) {
662                 u64 event;
663
664                 /*
665                  * Since we're about to sleep, now is a good time to tell the
666                  * Guest about what we've used up to now.
667                  */
668                 trigger_irq(vq);
669
670                 /* OK, now we need to know about added descriptors. */
671                 vq->vring.used->flags &= ~VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
672
673                 /*
674                  * They could have slipped one in as we were doing that: make
675                  * sure it's written, then check again.
676                  */
677                 mb();
678                 if (last_avail != vq->vring.avail->idx) {
679                         vq->vring.used->flags |= VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
680                         break;
681                 }
682
683                 /* Nothing new?  Wait for eventfd to tell us they refilled. */
684                 if (read(vq->eventfd, &event, sizeof(event)) != sizeof(event))
685                         errx(1, "Event read failed?");
686
687                 /* We don't need to be notified again. */
688                 vq->vring.used->flags |= VRING_USED_F_NO_NOTIFY;
689         }
690
691         /* Check it isn't doing very strange things with descriptor numbers. */
692         if ((u16)(vq->vring.avail->idx - last_avail) > vq->vring.num)
693                 errx(1, "Guest moved used index from %u to %u",
694                      last_avail, vq->vring.avail->idx);
695
696         /*
697          * Grab the next descriptor number they're advertising, and increment
698          * the index we've seen.
699          */
700         head = vq->vring.avail->ring[last_avail % vq->vring.num];
701         lg_last_avail(vq)++;
702
703         /* If their number is silly, that's a fatal mistake. */
704         if (head >= vq->vring.num)
705                 errx(1, "Guest says index %u is available", head);
706
707         /* When we start there are none of either input nor output. */
708         *out_num = *in_num = 0;
709
710         max = vq->vring.num;
711         desc = vq->vring.desc;
712         i = head;
713
714         /*
715          * If this is an indirect entry, then this buffer contains a descriptor
716          * table which we handle as if it's any normal descriptor chain.
717          */
718         if (desc[i].flags & VRING_DESC_F_INDIRECT) {
719                 if (desc[i].len % sizeof(struct vring_desc))
720                         errx(1, "Invalid size for indirect buffer table");
721
722                 max = desc[i].len / sizeof(struct vring_desc);
723                 desc = check_pointer(desc[i].addr, desc[i].len);
724                 i = 0;
725         }
726
727         do {
728                 /* Grab the first descriptor, and check it's OK. */
729                 iov[*out_num + *in_num].iov_len = desc[i].len;
730                 iov[*out_num + *in_num].iov_base
731                         = check_pointer(desc[i].addr, desc[i].len);
732                 /* If this is an input descriptor, increment that count. */
733                 if (desc[i].flags & VRING_DESC_F_WRITE)
734                         (*in_num)++;
735                 else {
736                         /*
737                          * If it's an output descriptor, they're all supposed
738                          * to come before any input descriptors.
739                          */
740                         if (*in_num)
741                                 errx(1, "Descriptor has out after in");
742                         (*out_num)++;
743                 }
744
745                 /* If we've got too many, that implies a descriptor loop. */
746                 if (*out_num + *in_num > max)
747                         errx(1, "Looped descriptor");
748         } while ((i = next_desc(desc, i, max)) != max);
749
750         return head;
751 }
752
753 /*
754  * After we've used one of their buffers, we tell the Guest about it.  Sometime
755  * later we'll want to send them an interrupt using trigger_irq(); note that
756  * wait_for_vq_desc() does that for us if it has to wait.
757  */
758 static void add_used(struct virtqueue *vq, unsigned int head, int len)
759 {
760         struct vring_used_elem *used;
761
762         /*
763          * The virtqueue contains a ring of used buffers.  Get a pointer to the
764          * next entry in that used ring.
765          */
766         used = &vq->vring.used->ring[vq->vring.used->idx % vq->vring.num];
767         used->id = head;
768         used->len = len;
769         /* Make sure buffer is written before we update index. */
770         wmb();
771         vq->vring.used->idx++;
772         vq->pending_used++;
773 }
774
775 /* And here's the combo meal deal.  Supersize me! */
776 static void add_used_and_trigger(struct virtqueue *vq, unsigned head, int len)
777 {
778         add_used(vq, head, len);
779         trigger_irq(vq);
780 }
781
782 /*
783  * The Console
784  *
785  * We associate some data with the console for our exit hack.
786  */
787 struct console_abort {
788         /* How many times have they hit ^C? */
789         int count;
790         /* When did they start? */
791         struct timeval start;
792 };
793
794 /* This is the routine which handles console input (ie. stdin). */
795 static void console_input(struct virtqueue *vq)
796 {
797         int len;
798         unsigned int head, in_num, out_num;
799         struct console_abort *abort = vq->dev->priv;
800         struct iovec iov[vq->vring.num];
801
802         /* Make sure there's a descriptor available. */
803         head = wait_for_vq_desc(vq, iov, &out_num, &in_num);
804         if (out_num)
805                 errx(1, "Output buffers in console in queue?");
806
807         /* Read into it.  This is where we usually wait. */
808         len = readv(STDIN_FILENO, iov, in_num);
809         if (len <= 0) {
810                 /* Ran out of input? */
811                 warnx("Failed to get console input, ignoring console.");
812                 /*
813                  * For simplicity, dying threads kill the whole Launcher.  So
814                  * just nap here.
815                  */
816                 for (;;)
817                         pause();
818         }
819
820         /* Tell the Guest we used a buffer. */
821         add_used_and_trigger(vq, head, len);
822
823         /*
824          * Three ^C within one second?  Exit.
825          *
826          * This is such a hack, but works surprisingly well.  Each ^C has to
827          * be in a buffer by itself, so they can't be too fast.  But we check
828          * that we get three within about a second, so they can't be too
829          * slow.
830          */
831         if (len != 1 || ((char *)iov[0].iov_base)[0] != 3) {
832                 abort->count = 0;
833                 return;
834         }
835
836         abort->count++;
837         if (abort->count == 1)
838                 gettimeofday(&abort->start, NULL);
839         else if (abort->count == 3) {
840                 struct timeval now;
841                 gettimeofday(&now, NULL);
842                 /* Kill all Launcher processes with SIGINT, like normal ^C */
843                 if (now.tv_sec <= abort->start.tv_sec+1)
844                         kill(0, SIGINT);
845                 abort->count = 0;
846         }
847 }
848
849 /* This is the routine which handles console output (ie. stdout). */
850 static void console_output(struct virtqueue *vq)
851 {
852         unsigned int head, out, in;
853         struct iovec iov[vq->vring.num];
854
855         /* We usually wait in here, for the Guest to give us something. */
856         head = wait_for_vq_desc(vq, iov, &out, &in);
857         if (in)
858                 errx(1, "Input buffers in console output queue?");
859
860         /* writev can return a partial write, so we loop here. */
861         while (!iov_empty(iov, out)) {
862                 int len = writev(STDOUT_FILENO, iov, out);
863                 if (len <= 0)
864                         err(1, "Write to stdout gave %i", len);
865                 iov_consume(iov, out, len);
866         }
867
868         /*
869          * We're finished with that buffer: if we're going to sleep,
870          * wait_for_vq_desc() will prod the Guest with an interrupt.
871          */
872         add_used(vq, head, 0);
873 }
874
875 /*
876  * The Network
877  *
878  * Handling output for network is also simple: we get all the output buffers
879  * and write them to /dev/net/tun.
880  */
881 struct net_info {
882         int tunfd;
883 };
884
885 static void net_output(struct virtqueue *vq)
886 {
887         struct net_info *net_info = vq->dev->priv;
888         unsigned int head, out, in;
889         struct iovec iov[vq->vring.num];
890
891         /* We usually wait in here for the Guest to give us a packet. */
892         head = wait_for_vq_desc(vq, iov, &out, &in);
893         if (in)
894                 errx(1, "Input buffers in net output queue?");
895         /*
896          * Send the whole thing through to /dev/net/tun.  It expects the exact
897          * same format: what a coincidence!
898          */
899         if (writev(net_info->tunfd, iov, out) < 0)
900                 errx(1, "Write to tun failed?");
901
902         /*
903          * Done with that one; wait_for_vq_desc() will send the interrupt if
904          * all packets are processed.
905          */
906         add_used(vq, head, 0);
907 }
908
909 /*
910  * Handling network input is a bit trickier, because I've tried to optimize it.
911  *
912  * First we have a helper routine which tells is if from this file descriptor
913  * (ie. the /dev/net/tun device) will block:
914  */
915 static bool will_block(int fd)
916 {
917         fd_set fdset;
918         struct timeval zero = { 0, 0 };
919         FD_ZERO(&fdset);
920         FD_SET(fd, &fdset);
921         return select(fd+1, &fdset, NULL, NULL, &zero) != 1;
922 }
923
924 /*
925  * This handles packets coming in from the tun device to our Guest.  Like all
926  * service routines, it gets called again as soon as it returns, so you don't
927  * see a while(1) loop here.
928  */
929 static void net_input(struct virtqueue *vq)
930 {
931         int len;
932         unsigned int head, out, in;
933         struct iovec iov[vq->vring.num];
934         struct net_info *net_info = vq->dev->priv;
935
936         /*
937          * Get a descriptor to write an incoming packet into.  This will also
938          * send an interrupt if they're out of descriptors.
939          */
940         head = wait_for_vq_desc(vq, iov, &out, &in);
941         if (out)
942                 errx(1, "Output buffers in net input queue?");
943
944         /*
945          * If it looks like we'll block reading from the tun device, send them
946          * an interrupt.
947          */
948         if (vq->pending_used && will_block(net_info->tunfd))
949                 trigger_irq(vq);
950
951         /*
952          * Read in the packet.  This is where we normally wait (when there's no
953          * incoming network traffic).
954          */
955         len = readv(net_info->tunfd, iov, in);
956         if (len <= 0)
957                 err(1, "Failed to read from tun.");
958
959         /*
960          * Mark that packet buffer as used, but don't interrupt here.  We want
961          * to wait until we've done as much work as we can.
962          */
963         add_used(vq, head, len);
964 }
965 /*:*/
966
967 /* This is the helper to create threads: run the service routine in a loop. */
968 static int do_thread(void *_vq)
969 {
970         struct virtqueue *vq = _vq;
971
972         for (;;)
973                 vq->service(vq);
974         return 0;
975 }
976
977 /*
978  * When a child dies, we kill our entire process group with SIGTERM.  This
979  * also has the side effect that the shell restores the console for us!
980  */
981 static void kill_launcher(int signal)
982 {
983         kill(0, SIGTERM);
984 }
985
986 static void reset_device(struct device *dev)
987 {
988         struct virtqueue *vq;
989
990         verbose("Resetting device %s\n", dev->name);
991
992         /* Clear any features they've acked. */
993         memset(get_feature_bits(dev) + dev->feature_len, 0, dev->feature_len);
994
995         /* We're going to be explicitly killing threads, so ignore them. */
996         signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
997
998         /* Zero out the virtqueues, get rid of their threads */
999         for (vq = dev->vq; vq; vq = vq->next) {
1000                 if (vq->thread != (pid_t)-1) {
1001                         kill(vq->thread, SIGTERM);
1002                         waitpid(vq->thread, NULL, 0);
1003                         vq->thread = (pid_t)-1;
1004                 }
1005                 memset(vq->vring.desc, 0,
1006                        vring_size(vq->config.num, LGUEST_VRING_ALIGN));
1007                 lg_last_avail(vq) = 0;
1008         }
1009         dev->running = false;
1010
1011         /* Now we care if threads die. */
1012         signal(SIGCHLD, (void *)kill_launcher);
1013 }
1014
1015 /*L:216
1016  * This actually creates the thread which services the virtqueue for a device.
1017  */
1018 static void create_thread(struct virtqueue *vq)
1019 {
1020         /*
1021          * Create stack for thread.  Since the stack grows upwards, we point
1022          * the stack pointer to the end of this region.
1023          */
1024         char *stack = malloc(32768);
1025         unsigned long args[] = { LHREQ_EVENTFD,
1026                                  vq->config.pfn*getpagesize(), 0 };
1027
1028         /* Create a zero-initialized eventfd. */
1029         vq->eventfd = eventfd(0, 0);
1030         if (vq->eventfd < 0)
1031                 err(1, "Creating eventfd");
1032         args[2] = vq->eventfd;
1033
1034         /*
1035          * Attach an eventfd to this virtqueue: it will go off when the Guest
1036          * does an LHCALL_NOTIFY for this vq.
1037          */
1038         if (write(lguest_fd, &args, sizeof(args)) != 0)
1039                 err(1, "Attaching eventfd");
1040
1041         /*
1042          * CLONE_VM: because it has to access the Guest memory, and SIGCHLD so
1043          * we get a signal if it dies.
1044          */
1045         vq->thread = clone(do_thread, stack + 32768, CLONE_VM | SIGCHLD, vq);
1046         if (vq->thread == (pid_t)-1)
1047                 err(1, "Creating clone");
1048
1049         /* We close our local copy now the child has it. */
1050         close(vq->eventfd);
1051 }
1052
1053 static bool accepted_feature(struct device *dev, unsigned int bit)
1054 {
1055         const u8 *features = get_feature_bits(dev) + dev->feature_len;
1056
1057         if (dev->feature_len < bit / CHAR_BIT)
1058                 return false;
1059         return features[bit / CHAR_BIT] & (1 << (bit % CHAR_BIT));
1060 }
1061
1062 static void start_device(struct device *dev)
1063 {
1064         unsigned int i;
1065         struct virtqueue *vq;
1066
1067         verbose("Device %s OK: offered", dev->name);
1068         for (i = 0; i < dev->feature_len; i++)
1069                 verbose(" %02x", get_feature_bits(dev)[i]);
1070         verbose(", accepted");
1071         for (i = 0; i < dev->feature_len; i++)
1072                 verbose(" %02x", get_feature_bits(dev)
1073                         [dev->feature_len+i]);
1074
1075         dev->irq_on_empty = accepted_feature(dev, VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY);
1076
1077         for (vq = dev->vq; vq; vq = vq->next) {
1078                 if (vq->service)
1079                         create_thread(vq);
1080         }
1081         dev->running = true;
1082 }
1083
1084 static void cleanup_devices(void)
1085 {
1086         struct device *dev;
1087
1088         for (dev = devices.dev; dev; dev = dev->next)
1089                 reset_device(dev);
1090
1091         /* If we saved off the original terminal settings, restore them now. */
1092         if (orig_term.c_lflag & (ISIG|ICANON|ECHO))
1093                 tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &orig_term);
1094 }
1095
1096 /* When the Guest tells us they updated the status field, we handle it. */
1097 static void update_device_status(struct device *dev)
1098 {
1099         /* A zero status is a reset, otherwise it's a set of flags. */
1100         if (dev->desc->status == 0)
1101                 reset_device(dev);
1102         else if (dev->desc->status & VIRTIO_CONFIG_S_FAILED) {
1103                 warnx("Device %s configuration FAILED", dev->name);
1104                 if (dev->running)
1105                         reset_device(dev);
1106         } else if (dev->desc->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) {
1107                 if (!dev->running)
1108                         start_device(dev);
1109         }
1110 }
1111
1112 /*L:215
1113  * This is the generic routine we call when the Guest uses LHCALL_NOTIFY.  In
1114  * particular, it's used to notify us of device status changes during boot.
1115  */
1116 static void handle_output(unsigned long addr)
1117 {
1118         struct device *i;
1119
1120         /* Check each device. */
1121         for (i = devices.dev; i; i = i->next) {
1122                 struct virtqueue *vq;
1123
1124                 /*
1125                  * Notifications to device descriptors mean they updated the
1126                  * device status.
1127                  */
1128                 if (from_guest_phys(addr) == i->desc) {
1129                         update_device_status(i);
1130                         return;
1131                 }
1132
1133                 /*
1134                  * Devices *can* be used before status is set to DRIVER_OK.
1135                  * The original plan was that they would never do this: they
1136                  * would always finish setting up their status bits before
1137                  * actually touching the virtqueues.  In practice, we allowed
1138                  * them to, and they do (eg. the disk probes for partition
1139                  * tables as part of initialization).
1140                  *
1141                  * If we see this, we start the device: once it's running, we
1142                  * expect the device to catch all the notifications.
1143                  */
1144                 for (vq = i->vq; vq; vq = vq->next) {
1145                         if (addr != vq->config.pfn*getpagesize())
1146                                 continue;
1147                         if (i->running)
1148                                 errx(1, "Notification on running %s", i->name);
1149                         /* This just calls create_thread() for each virtqueue */
1150                         start_device(i);
1151                         return;
1152                 }
1153         }
1154
1155         /*
1156          * Early console write is done using notify on a nul-terminated string
1157          * in Guest memory.  It's also great for hacking debugging messages
1158          * into a Guest.
1159          */
1160         if (addr >= guest_limit)
1161                 errx(1, "Bad NOTIFY %#lx", addr);
1162
1163         write(STDOUT_FILENO, from_guest_phys(addr),
1164               strnlen(from_guest_phys(addr), guest_limit - addr));
1165 }
1166
1167 /*L:190
1168  * Device Setup
1169  *
1170  * All devices need a descriptor so the Guest knows it exists, and a "struct
1171  * device" so the Launcher can keep track of it.  We have common helper
1172  * routines to allocate and manage them.
1173  */
1174
1175 /*
1176  * The layout of the device page is a "struct lguest_device_desc" followed by a
1177  * number of virtqueue descriptors, then two sets of feature bits, then an
1178  * array of configuration bytes.  This routine returns the configuration
1179  * pointer.
1180  */
1181 static u8 *device_config(const struct device *dev)
1182 {
1183         return (void *)(dev->desc + 1)
1184                 + dev->num_vq * sizeof(struct lguest_vqconfig)
1185                 + dev->feature_len * 2;
1186 }
1187
1188 /*
1189  * This routine allocates a new "struct lguest_device_desc" from descriptor
1190  * table page just above the Guest's normal memory.  It returns a pointer to
1191  * that descriptor.
1192  */
1193 static struct lguest_device_desc *new_dev_desc(u16 type)
1194 {
1195         struct lguest_device_desc d = { .type = type };
1196         void *p;
1197
1198         /* Figure out where the next device config is, based on the last one. */
1199         if (devices.lastdev)
1200                 p = device_config(devices.lastdev)
1201                         + devices.lastdev->desc->config_len;
1202         else
1203                 p = devices.descpage;
1204
1205         /* We only have one page for all the descriptors. */
1206         if (p + sizeof(d) > (void *)devices.descpage + getpagesize())
1207                 errx(1, "Too many devices");
1208
1209         /* p might not be aligned, so we memcpy in. */
1210         return memcpy(p, &d, sizeof(d));
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Each device descriptor is followed by the description of its virtqueues.  We
1215  * specify how many descriptors the virtqueue is to have.
1216  */
1217 static void add_virtqueue(struct device *dev, unsigned int num_descs,
1218                           void (*service)(struct virtqueue *))
1219 {
1220         unsigned int pages;
1221         struct virtqueue **i, *vq = malloc(sizeof(*vq));
1222         void *p;
1223
1224         /* First we need some memory for this virtqueue. */
1225         pages = (vring_size(num_descs, LGUEST_VRING_ALIGN) + getpagesize() - 1)
1226                 / getpagesize();
1227         p = get_pages(pages);
1228
1229         /* Initialize the virtqueue */
1230         vq->next = NULL;
1231         vq->last_avail_idx = 0;
1232         vq->dev = dev;
1233
1234         /*
1235          * This is the routine the service thread will run, and its Process ID
1236          * once it's running.
1237          */
1238         vq->service = service;
1239         vq->thread = (pid_t)-1;
1240
1241         /* Initialize the configuration. */
1242         vq->config.num = num_descs;
1243         vq->config.irq = devices.next_irq++;
1244         vq->config.pfn = to_guest_phys(p) / getpagesize();
1245
1246         /* Initialize the vring. */
1247         vring_init(&vq->vring, num_descs, p, LGUEST_VRING_ALIGN);
1248
1249         /*
1250          * Append virtqueue to this device's descriptor.  We use
1251          * device_config() to get the end of the device's current virtqueues;
1252          * we check that we haven't added any config or feature information
1253          * yet, otherwise we'd be overwriting them.
1254          */
1255         assert(dev->desc->config_len == 0 && dev->desc->feature_len == 0);
1256         memcpy(device_config(dev), &vq->config, sizeof(vq->config));
1257         dev->num_vq++;
1258         dev->desc->num_vq++;
1259
1260         verbose("Virtqueue page %#lx\n", to_guest_phys(p));
1261
1262         /*
1263          * Add to tail of list, so dev->vq is first vq, dev->vq->next is
1264          * second.
1265          */
1266         for (i = &dev->vq; *i; i = &(*i)->next);
1267         *i = vq;
1268 }
1269
1270 /*
1271  * The first half of the feature bitmask is for us to advertise features.  The
1272  * second half is for the Guest to accept features.
1273  */
1274 static void add_feature(struct device *dev, unsigned bit)
1275 {
1276         u8 *features = get_feature_bits(dev);
1277
1278         /* We can't extend the feature bits once we've added config bytes */
1279         if (dev->desc->feature_len <= bit / CHAR_BIT) {
1280                 assert(dev->desc->config_len == 0);
1281                 dev->feature_len = dev->desc->feature_len = (bit/CHAR_BIT) + 1;
1282         }
1283
1284         features[bit / CHAR_BIT] |= (1 << (bit % CHAR_BIT));
1285 }
1286
1287 /*
1288  * This routine sets the configuration fields for an existing device's
1289  * descriptor.  It only works for the last device, but that's OK because that's
1290  * how we use it.
1291  */
1292 static void set_config(struct device *dev, unsigned len, const void *conf)
1293 {
1294         /* Check we haven't overflowed our single page. */
1295         if (device_config(dev) + len > devices.descpage + getpagesize())
1296                 errx(1, "Too many devices");
1297
1298         /* Copy in the config information, and store the length. */
1299         memcpy(device_config(dev), conf, len);
1300         dev->desc->config_len = len;
1301
1302         /* Size must fit in config_len field (8 bits)! */
1303         assert(dev->desc->config_len == len);
1304 }
1305
1306 /*
1307  * This routine does all the creation and setup of a new device, including
1308  * calling new_dev_desc() to allocate the descriptor and device memory.  We
1309  * don't actually start the service threads until later.
1310  *
1311  * See what I mean about userspace being boring?
1312  */
1313 static struct device *new_device(const char *name, u16 type)
1314 {
1315         struct device *dev = malloc(sizeof(*dev));
1316
1317         /* Now we populate the fields one at a time. */
1318         dev->desc = new_dev_desc(type);
1319         dev->name = name;
1320         dev->vq = NULL;
1321         dev->feature_len = 0;
1322         dev->num_vq = 0;
1323         dev->running = false;
1324
1325         /*
1326          * Append to device list.  Prepending to a single-linked list is
1327          * easier, but the user expects the devices to be arranged on the bus
1328          * in command-line order.  The first network device on the command line
1329          * is eth0, the first block device /dev/vda, etc.
1330          */
1331         if (devices.lastdev)
1332                 devices.lastdev->next = dev;
1333         else
1334                 devices.dev = dev;
1335         devices.lastdev = dev;
1336
1337         return dev;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Our first setup routine is the console.  It's a fairly simple device, but
1342  * UNIX tty handling makes it uglier than it could be.
1343  */
1344 static void setup_console(void)
1345 {
1346         struct device *dev;
1347
1348         /* If we can save the initial standard input settings... */
1349         if (tcgetattr(STDIN_FILENO, &orig_term) == 0) {
1350                 struct termios term = orig_term;
1351                 /*
1352                  * Then we turn off echo, line buffering and ^C etc: We want a
1353                  * raw input stream to the Guest.
1354                  */
1355                 term.c_lflag &= ~(ISIG|ICANON|ECHO);
1356                 tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &term);
1357         }
1358
1359         dev = new_device("console", VIRTIO_ID_CONSOLE);
1360
1361         /* We store the console state in dev->priv, and initialize it. */
1362         dev->priv = malloc(sizeof(struct console_abort));
1363         ((struct console_abort *)dev->priv)->count = 0;
1364
1365         /*
1366          * The console needs two virtqueues: the input then the output.  When
1367          * they put something the input queue, we make sure we're listening to
1368          * stdin.  When they put something in the output queue, we write it to
1369          * stdout.
1370          */
1371         add_virtqueue(dev, VIRTQUEUE_NUM, console_input);
1372         add_virtqueue(dev, VIRTQUEUE_NUM, console_output);
1373
1374         verbose("device %u: console\n", ++devices.device_num);
1375 }
1376 /*:*/
1377
1378 /*M:010
1379  * Inter-guest networking is an interesting area.  Simplest is to have a
1380  * --sharenet=<name> option which opens or creates a named pipe.  This can be
1381  * used to send packets to another guest in a 1:1 manner.
1382  *
1383  * More sopisticated is to use one of the tools developed for project like UML
1384  * to do networking.
1385  *
1386  * Faster is to do virtio bonding in kernel.  Doing this 1:1 would be
1387  * completely generic ("here's my vring, attach to your vring") and would work
1388  * for any traffic.  Of course, namespace and permissions issues need to be
1389  * dealt with.  A more sophisticated "multi-channel" virtio_net.c could hide
1390  * multiple inter-guest channels behind one interface, although it would
1391  * require some manner of hotplugging new virtio channels.
1392  *
1393  * Finally, we could implement a virtio network switch in the kernel.
1394 :*/
1395
1396 static u32 str2ip(const char *ipaddr)
1397 {
1398         unsigned int b[4];
1399
1400         if (sscanf(ipaddr, "%u.%u.%u.%u", &b[0], &b[1], &b[2], &b[3]) != 4)
1401                 errx(1, "Failed to parse IP address '%s'", ipaddr);
1402         return (b[0] << 24) | (b[1] << 16) | (b[2] << 8) | b[3];
1403 }
1404
1405 static void str2mac(const char *macaddr, unsigned char mac[6])
1406 {
1407         unsigned int m[6];
1408         if (sscanf(macaddr, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
1409                    &m[0], &m[1], &m[2], &m[3], &m[4], &m[5]) != 6)
1410                 errx(1, "Failed to parse mac address '%s'", macaddr);
1411         mac[0] = m[0];
1412         mac[1] = m[1];
1413         mac[2] = m[2];
1414         mac[3] = m[3];
1415         mac[4] = m[4];
1416         mac[5] = m[5];
1417 }
1418
1419 /*
1420  * This code is "adapted" from libbridge: it attaches the Host end of the
1421  * network device to the bridge device specified by the command line.
1422  *
1423  * This is yet another James Morris contribution (I'm an IP-level guy, so I
1424  * dislike bridging), and I just try not to break it.
1425  */
1426 static void add_to_bridge(int fd, const char *if_name, const char *br_name)
1427 {
1428         int ifidx;
1429         struct ifreq ifr;
1430
1431         if (!*br_name)
1432                 errx(1, "must specify bridge name");
1433
1434         ifidx = if_nametoindex(if_name);
1435         if (!ifidx)
1436                 errx(1, "interface %s does not exist!", if_name);
1437
1438         strncpy(ifr.ifr_name, br_name, IFNAMSIZ);
1439         ifr.ifr_name[IFNAMSIZ-1] = '\0';
1440         ifr.ifr_ifindex = ifidx;
1441         if (ioctl(fd, SIOCBRADDIF, &ifr) < 0)
1442                 err(1, "can't add %s to bridge %s", if_name, br_name);
1443 }
1444
1445 /*
1446  * This sets up the Host end of the network device with an IP address, brings
1447  * it up so packets will flow, the copies the MAC address into the hwaddr
1448  * pointer.
1449  */
1450 static void configure_device(int fd, const char *tapif, u32 ipaddr)
1451 {
1452         struct ifreq ifr;
1453         struct sockaddr_in sin;
1454
1455         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
1456         strcpy(ifr.ifr_name, tapif);
1457
1458         /* Don't read these incantations.  Just cut & paste them like I did! */
1459         sin.sin_family = AF_INET;
1460         sin.sin_addr.s_addr = htonl(ipaddr);
1461         memcpy(&ifr.ifr_addr, &sin, sizeof(sin));
1462         if (ioctl(fd, SIOCSIFADDR, &ifr) != 0)
1463                 err(1, "Setting %s interface address", tapif);
1464         ifr.ifr_flags = IFF_UP;
1465         if (ioctl(fd, SIOCSIFFLAGS, &ifr) != 0)
1466                 err(1, "Bringing interface %s up", tapif);
1467 }
1468
1469 static int get_tun_device(char tapif[IFNAMSIZ])
1470 {
1471         struct ifreq ifr;
1472         int netfd;
1473
1474         /* Start with this zeroed.  Messy but sure. */
1475         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
1476
1477         /*
1478          * We open the /dev/net/tun device and tell it we want a tap device.  A
1479          * tap device is like a tun device, only somehow different.  To tell
1480          * the truth, I completely blundered my way through this code, but it
1481          * works now!
1482          */
1483         netfd = open_or_die("/dev/net/tun", O_RDWR);
1484         ifr.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI | IFF_VNET_HDR;
1485         strcpy(ifr.ifr_name, "tap%d");
1486         if (ioctl(netfd, TUNSETIFF, &ifr) != 0)
1487                 err(1, "configuring /dev/net/tun");
1488
1489         if (ioctl(netfd, TUNSETOFFLOAD,
1490                   TUN_F_CSUM|TUN_F_TSO4|TUN_F_TSO6|TUN_F_TSO_ECN) != 0)
1491                 err(1, "Could not set features for tun device");
1492
1493         /*
1494          * We don't need checksums calculated for packets coming in this
1495          * device: trust us!
1496          */
1497         ioctl(netfd, TUNSETNOCSUM, 1);
1498
1499         memcpy(tapif, ifr.ifr_name, IFNAMSIZ);
1500         return netfd;
1501 }
1502
1503 /*L:195
1504  * Our network is a Host<->Guest network.  This can either use bridging or
1505  * routing, but the principle is the same: it uses the "tun" device to inject
1506  * packets into the Host as if they came in from a normal network card.  We
1507  * just shunt packets between the Guest and the tun device.
1508  */
1509 static void setup_tun_net(char *arg)
1510 {
1511         struct device *dev;
1512         struct net_info *net_info = malloc(sizeof(*net_info));
1513         int ipfd;
1514         u32 ip = INADDR_ANY;
1515         bool bridging = false;
1516         char tapif[IFNAMSIZ], *p;
1517         struct virtio_net_config conf;
1518
1519         net_info->tunfd = get_tun_device(tapif);
1520
1521         /* First we create a new network device. */
1522         dev = new_device("net", VIRTIO_ID_NET);
1523         dev->priv = net_info;
1524
1525         /* Network devices need a recv and a send queue, just like console. */
1526         add_virtqueue(dev, VIRTQUEUE_NUM, net_input);
1527         add_virtqueue(dev, VIRTQUEUE_NUM, net_output);
1528
1529         /*
1530          * We need a socket to perform the magic network ioctls to bring up the
1531          * tap interface, connect to the bridge etc.  Any socket will do!
1532          */
1533         ipfd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_IP);
1534         if (ipfd < 0)
1535                 err(1, "opening IP socket");
1536
1537         /* If the command line was --tunnet=bridge:<name> do bridging. */
1538         if (!strncmp(BRIDGE_PFX, arg, strlen(BRIDGE_PFX))) {
1539                 arg += strlen(BRIDGE_PFX);
1540                 bridging = true;
1541         }
1542
1543         /* A mac address may follow the bridge name or IP address */
1544         p = strchr(arg, ':');
1545         if (p) {
1546                 str2mac(p+1, conf.mac);
1547                 add_feature(dev, VIRTIO_NET_F_MAC);
1548                 *p = '\0';
1549         }
1550
1551         /* arg is now either an IP address or a bridge name */
1552         if (bridging)
1553                 add_to_bridge(ipfd, tapif, arg);
1554         else
1555                 ip = str2ip(arg);
1556
1557         /* Set up the tun device. */
1558         configure_device(ipfd, tapif, ip);
1559
1560         add_feature(dev, VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY);
1561         /* Expect Guest to handle everything except UFO */
1562         add_feature(dev, VIRTIO_NET_F_CSUM);
1563         add_feature(dev, VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM);
1564         add_feature(dev, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4);
1565         add_feature(dev, VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6);
1566         add_feature(dev, VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN);
1567         add_feature(dev, VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4);
1568         add_feature(dev, VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6);
1569         add_feature(dev, VIRTIO_NET_F_HOST_ECN);
1570         /* We handle indirect ring entries */
1571         add_feature(dev, VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC);
1572         set_config(dev, sizeof(conf), &conf);
1573
1574         /* We don't need the socket any more; setup is done. */
1575         close(ipfd);
1576
1577         devices.device_num++;
1578
1579         if (bridging)
1580                 verbose("device %u: tun %s attached to bridge: %s\n",
1581                         devices.device_num, tapif, arg);
1582         else
1583                 verbose("device %u: tun %s: %s\n",
1584                         devices.device_num, tapif, arg);
1585 }
1586 /*:*/
1587
1588 /* This hangs off device->priv. */
1589 struct vblk_info {
1590         /* The size of the file. */
1591         off64_t len;
1592
1593         /* The file descriptor for the file. */
1594         int fd;
1595
1596 };
1597
1598 /*L:210
1599  * The Disk
1600  *
1601  * The disk only has one virtqueue, so it only has one thread.  It is really
1602  * simple: the Guest asks for a block number and we read or write that position
1603  * in the file.
1604  *
1605  * Before we serviced each virtqueue in a separate thread, that was unacceptably
1606  * slow: the Guest waits until the read is finished before running anything
1607  * else, even if it could have been doing useful work.
1608  *
1609  * We could have used async I/O, except it's reputed to suck so hard that
1610  * characters actually go missing from your code when you try to use it.
1611  */
1612 static void blk_request(struct virtqueue *vq)
1613 {
1614         struct vblk_info *vblk = vq->dev->priv;
1615         unsigned int head, out_num, in_num, wlen;
1616         int ret;
1617         u8 *in;
1618         struct virtio_blk_outhdr *out;
1619         struct iovec iov[vq->vring.num];
1620         off64_t off;
1621
1622         /*
1623          * Get the next request, where we normally wait.  It triggers the
1624          * interrupt to acknowledge previously serviced requests (if any).
1625          */
1626         head = wait_for_vq_desc(vq, iov, &out_num, &in_num);
1627
1628         /*
1629          * Every block request should contain at least one output buffer
1630          * (detailing the location on disk and the type of request) and one
1631          * input buffer (to hold the result).
1632          */
1633         if (out_num == 0 || in_num == 0)
1634                 errx(1, "Bad virtblk cmd %u out=%u in=%u",
1635                      head, out_num, in_num);
1636
1637         out = convert(&iov[0], struct virtio_blk_outhdr);
1638         in = convert(&iov[out_num+in_num-1], u8);
1639         /*
1640          * For historical reasons, block operations are expressed in 512 byte
1641          * "sectors".
1642          */
1643         off = out->sector * 512;
1644
1645         /*
1646          * In general the virtio block driver is allowed to try SCSI commands.
1647          * It'd be nice if we supported eject, for example, but we don't.
1648          */
1649         if (out->type & VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD) {
1650                 fprintf(stderr, "Scsi commands unsupported\n");
1651                 *in = VIRTIO_BLK_S_UNSUPP;
1652                 wlen = sizeof(*in);
1653         } else if (out->type & VIRTIO_BLK_T_OUT) {
1654                 /*
1655                  * Write
1656                  *
1657                  * Move to the right location in the block file.  This can fail
1658                  * if they try to write past end.
1659                  */
1660                 if (lseek64(vblk->fd, off, SEEK_SET) != off)
1661                         err(1, "Bad seek to sector %llu", out->sector);
1662
1663                 ret = writev(vblk->fd, iov+1, out_num-1);
1664                 verbose("WRITE to sector %llu: %i\n", out->sector, ret);
1665
1666                 /*
1667                  * Grr... Now we know how long the descriptor they sent was, we
1668                  * make sure they didn't try to write over the end of the block
1669                  * file (possibly extending it).
1670                  */
1671                 if (ret > 0 && off + ret > vblk->len) {
1672                         /* Trim it back to the correct length */
1673                         ftruncate64(vblk->fd, vblk->len);
1674                         /* Die, bad Guest, die. */
1675                         errx(1, "Write past end %llu+%u", off, ret);
1676                 }
1677
1678                 wlen = sizeof(*in);
1679                 *in = (ret >= 0 ? VIRTIO_BLK_S_OK : VIRTIO_BLK_S_IOERR);
1680         } else if (out->type & VIRTIO_BLK_T_FLUSH) {
1681                 /* Flush */
1682                 ret = fdatasync(vblk->fd);
1683                 verbose("FLUSH fdatasync: %i\n", ret);
1684                 wlen = sizeof(*in);
1685                 *in = (ret >= 0 ? VIRTIO_BLK_S_OK : VIRTIO_BLK_S_IOERR);
1686         } else {
1687                 /*
1688                  * Read
1689                  *
1690                  * Move to the right location in the block file.  This can fail
1691                  * if they try to read past end.
1692                  */
1693                 if (lseek64(vblk->fd, off, SEEK_SET) != off)
1694                         err(1, "Bad seek to sector %llu", out->sector);
1695
1696                 ret = readv(vblk->fd, iov+1, in_num-1);
1697                 verbose("READ from sector %llu: %i\n", out->sector, ret);
1698                 if (ret >= 0) {
1699                         wlen = sizeof(*in) + ret;
1700                         *in = VIRTIO_BLK_S_OK;
1701                 } else {
1702                         wlen = sizeof(*in);
1703                         *in = VIRTIO_BLK_S_IOERR;
1704                 }
1705         }
1706
1707         /* Finished that request. */
1708         add_used(vq, head, wlen);
1709 }
1710
1711 /*L:198 This actually sets up a virtual block device. */
1712 static void setup_block_file(const char *filename)
1713 {
1714         struct device *dev;
1715         struct vblk_info *vblk;
1716         struct virtio_blk_config conf;
1717
1718         /* Creat the device. */
1719         dev = new_device("block", VIRTIO_ID_BLOCK);
1720
1721         /* The device has one virtqueue, where the Guest places requests. */
1722         add_virtqueue(dev, VIRTQUEUE_NUM, blk_request);
1723
1724         /* Allocate the room for our own bookkeeping */
1725         vblk = dev->priv = malloc(sizeof(*vblk));
1726
1727         /* First we open the file and store the length. */
1728         vblk->fd = open_or_die(filename, O_RDWR|O_LARGEFILE);
1729         vblk->len = lseek64(vblk->fd, 0, SEEK_END);
1730
1731         /* We support FLUSH. */
1732         add_feature(dev, VIRTIO_BLK_F_FLUSH);
1733
1734         /* Tell Guest how many sectors this device has. */
1735         conf.capacity = cpu_to_le64(vblk->len / 512);
1736
1737         /*
1738          * Tell Guest not to put in too many descriptors at once: two are used
1739          * for the in and out elements.
1740          */
1741         add_feature(dev, VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX);
1742         conf.seg_max = cpu_to_le32(VIRTQUEUE_NUM - 2);
1743
1744         /* Don't try to put whole struct: we have 8 bit limit. */
1745         set_config(dev, offsetof(struct virtio_blk_config, geometry), &conf);
1746
1747         verbose("device %u: virtblock %llu sectors\n",
1748                 ++devices.device_num, le64_to_cpu(conf.capacity));
1749 }
1750
1751 /*L:211
1752  * Our random number generator device reads from /dev/random into the Guest's
1753  * input buffers.  The usual case is that the Guest doesn't want random numbers
1754  * and so has no buffers although /dev/random is still readable, whereas
1755  * console is the reverse.
1756  *
1757  * The same logic applies, however.
1758  */
1759 struct rng_info {
1760         int rfd;
1761 };
1762
1763 static void rng_input(struct virtqueue *vq)
1764 {
1765         int len;
1766         unsigned int head, in_num, out_num, totlen = 0;
1767         struct rng_info *rng_info = vq->dev->priv;
1768         struct iovec iov[vq->vring.num];
1769
1770         /* First we need a buffer from the Guests's virtqueue. */
1771         head = wait_for_vq_desc(vq, iov, &out_num, &in_num);
1772         if (out_num)
1773                 errx(1, "Output buffers in rng?");
1774
1775         /*
1776          * Just like the console write, we loop to cover the whole iovec.
1777          * In this case, short reads actually happen quite a bit.
1778          */
1779         while (!iov_empty(iov, in_num)) {
1780                 len = readv(rng_info->rfd, iov, in_num);
1781                 if (len <= 0)
1782                         err(1, "Read from /dev/random gave %i", len);
1783                 iov_consume(iov, in_num, len);
1784                 totlen += len;
1785         }
1786
1787         /* Tell the Guest about the new input. */
1788         add_used(vq, head, totlen);
1789 }
1790
1791 /*L:199
1792  * This creates a "hardware" random number device for the Guest.
1793  */
1794 static void setup_rng(void)
1795 {
1796         struct device *dev;
1797         struct rng_info *rng_info = malloc(sizeof(*rng_info));
1798
1799         /* Our device's privat info simply contains the /dev/random fd. */
1800         rng_info->rfd = open_or_die("/dev/random", O_RDONLY);
1801
1802         /* Create the new device. */
1803         dev = new_device("rng", VIRTIO_ID_RNG);
1804         dev->priv = rng_info;
1805
1806         /* The device has one virtqueue, where the Guest places inbufs. */
1807         add_virtqueue(dev, VIRTQUEUE_NUM, rng_input);
1808
1809         verbose("device %u: rng\n", devices.device_num++);
1810 }
1811 /* That's the end of device setup. */
1812
1813 /*L:230 Reboot is pretty easy: clean up and exec() the Launcher afresh. */
1814 static void __attribute__((noreturn)) restart_guest(void)
1815 {
1816         unsigned int i;
1817
1818         /*
1819          * Since we don't track all open fds, we simply close everything beyond
1820          * stderr.
1821          */
1822         for (i = 3; i < FD_SETSIZE; i++)
1823                 close(i);
1824
1825         /* Reset all the devices (kills all threads). */
1826         cleanup_devices();
1827
1828         execv(main_args[0], main_args);
1829         err(1, "Could not exec %s", main_args[0]);
1830 }
1831
1832 /*L:220
1833  * Finally we reach the core of the Launcher which runs the Guest, serves
1834  * its input and output, and finally, lays it to rest.
1835  */
1836 static void __attribute__((noreturn)) run_guest(void)
1837 {
1838         for (;;) {
1839                 unsigned long notify_addr;
1840                 int readval;
1841
1842                 /* We read from the /dev/lguest device to run the Guest. */
1843                 readval = pread(lguest_fd, &notify_addr,
1844                                 sizeof(notify_addr), cpu_id);
1845
1846                 /* One unsigned long means the Guest did HCALL_NOTIFY */
1847                 if (readval == sizeof(notify_addr)) {
1848                         verbose("Notify on address %#lx\n", notify_addr);
1849                         handle_output(notify_addr);
1850                 /* ENOENT means the Guest died.  Reading tells us why. */
1851                 } else if (errno == ENOENT) {
1852                         char reason[1024] = { 0 };
1853                         pread(lguest_fd, reason, sizeof(reason)-1, cpu_id);
1854                         errx(1, "%s", reason);
1855                 /* ERESTART means that we need to reboot the guest */
1856                 } else if (errno == ERESTART) {
1857                         restart_guest();
1858                 /* Anything else means a bug or incompatible change. */
1859                 } else
1860                         err(1, "Running guest failed");
1861         }
1862 }
1863 /*L:240
1864  * This is the end of the Launcher.  The good news: we are over halfway
1865  * through!  The bad news: the most fiendish part of the code still lies ahead
1866  * of us.
1867  *
1868  * Are you ready?  Take a deep breath and join me in the core of the Host, in
1869  * "make Host".
1870 :*/
1871
1872 static struct option opts[] = {
1873         { "verbose", 0, NULL, 'v' },
1874         { "tunnet", 1, NULL, 't' },
1875         { "block", 1, NULL, 'b' },
1876         { "rng", 0, NULL, 'r' },
1877         { "initrd", 1, NULL, 'i' },
1878         { "username", 1, NULL, 'u' },
1879         { "chroot", 1, NULL, 'c' },
1880         { NULL },
1881 };
1882 static void usage(void)
1883 {
1884         errx(1, "Usage: lguest [--verbose] "
1885              "[--tunnet=(<ipaddr>:<macaddr>|bridge:<bridgename>:<macaddr>)\n"
1886              "|--block=<filename>|--initrd=<filename>]...\n"
1887              "<mem-in-mb> vmlinux [args...]");
1888 }
1889
1890 /*L:105 The main routine is where the real work begins: */
1891 int main(int argc, char *argv[])
1892 {
1893         /* Memory, code startpoint and size of the (optional) initrd. */
1894         unsigned long mem = 0, start, initrd_size = 0;
1895         /* Two temporaries. */
1896         int i, c;
1897         /* The boot information for the Guest. */
1898         struct boot_params *boot;
1899         /* If they specify an initrd file to load. */
1900         const char *initrd_name = NULL;
1901
1902         /* Password structure for initgroups/setres[gu]id */
1903         struct passwd *user_details = NULL;
1904
1905         /* Directory to chroot to */
1906         char *chroot_path = NULL;
1907
1908         /* Save the args: we "reboot" by execing ourselves again. */
1909         main_args = argv;
1910
1911         /*
1912          * First we initialize the device list.  We keep a pointer to the last
1913          * device, and the next interrupt number to use for devices (1:
1914          * remember that 0 is used by the timer).
1915          */
1916         devices.lastdev = NULL;
1917         devices.next_irq = 1;
1918
1919         /* We're CPU 0.  In fact, that's the only CPU possible right now. */
1920         cpu_id = 0;
1921
1922         /*
1923          * We need to know how much memory so we can set up the device
1924          * descriptor and memory pages for the devices as we parse the command
1925          * line.  So we quickly look through the arguments to find the amount
1926          * of memory now.
1927          */
1928         for (i = 1; i < argc; i++) {
1929                 if (argv[i][0] != '-') {
1930                         mem = atoi(argv[i]) * 1024 * 1024;
1931                         /*
1932                          * We start by mapping anonymous pages over all of
1933                          * guest-physical memory range.  This fills it with 0,
1934                          * and ensures that the Guest won't be killed when it
1935                          * tries to access it.
1936                          */
1937                         guest_base = map_zeroed_pages(mem / getpagesize()
1938                                                       + DEVICE_PAGES);
1939                         guest_limit = mem;
1940                         guest_max = mem + DEVICE_PAGES*getpagesize();
1941                         devices.descpage = get_pages(1);
1942                         break;
1943                 }
1944         }
1945
1946         /* The options are fairly straight-forward */
1947         while ((c = getopt_long(argc, argv, "v", opts, NULL)) != EOF) {
1948                 switch (c) {
1949                 case 'v':
1950                         verbose = true;
1951                         break;
1952                 case 't':
1953                         setup_tun_net(optarg);
1954                         break;
1955                 case 'b':
1956                         setup_block_file(optarg);
1957                         break;
1958                 case 'r':
1959                         setup_rng();
1960                         break;
1961                 case 'i':
1962                         initrd_name = optarg;
1963                         break;
1964                 case 'u':
1965                         user_details = getpwnam(optarg);
1966                         if (!user_details)
1967                                 err(1, "getpwnam failed, incorrect username?");
1968                         break;
1969                 case 'c':
1970                         chroot_path = optarg;
1971                         break;
1972                 default:
1973                         warnx("Unknown argument %s", argv[optind]);
1974                         usage();
1975                 }
1976         }
1977         /*
1978          * After the other arguments we expect memory and kernel image name,
1979          * followed by command line arguments for the kernel.
1980          */
1981         if (optind + 2 > argc)
1982                 usage();
1983
1984         verbose("Guest base is at %p\n", guest_base);
1985
1986         /* We always have a console device */
1987         setup_console();
1988
1989         /* Now we load the kernel */
1990         start = load_kernel(open_or_die(argv[optind+1], O_RDONLY));
1991
1992         /* Boot information is stashed at physical address 0 */
1993         boot = from_guest_phys(0);
1994
1995         /* Map the initrd image if requested (at top of physical memory) */
1996         if (initrd_name) {
1997                 initrd_size = load_initrd(initrd_name, mem);
1998                 /*
1999                  * These are the location in the Linux boot header where the
2000                  * start and size of the initrd are expected to be found.
2001                  */
2002                 boot->hdr.ramdisk_image = mem - initrd_size;
2003                 boot->hdr.ramdisk_size = initrd_size;
2004                 /* The bootloader type 0xFF means "unknown"; that's OK. */
2005                 boot->hdr.type_of_loader = 0xFF;
2006         }
2007
2008         /*
2009          * The Linux boot header contains an "E820" memory map: ours is a
2010          * simple, single region.
2011          */
2012         boot->e820_entries = 1;
2013         boot->e820_map[0] = ((struct e820entry) { 0, mem, E820_RAM });
2014         /*
2015          * The boot header contains a command line pointer: we put the command
2016          * line after the boot header.
2017          */
2018         boot->hdr.cmd_line_ptr = to_guest_phys(boot + 1);
2019         /* We use a simple helper to copy the arguments separated by spaces. */
2020         concat((char *)(boot + 1), argv+optind+2);
2021
2022         /* Boot protocol version: 2.07 supports the fields for lguest. */
2023         boot->hdr.version = 0x207;
2024
2025         /* The hardware_subarch value of "1" tells the Guest it's an lguest. */
2026         boot->hdr.hardware_subarch = 1;
2027
2028         /* Tell the entry path not to try to reload segment registers. */
2029         boot->hdr.loadflags |= KEEP_SEGMENTS;
2030
2031         /*
2032          * We tell the kernel to initialize the Guest: this returns the open
2033          * /dev/lguest file descriptor.
2034          */
2035         tell_kernel(start);
2036
2037         /* Ensure that we terminate if a device-servicing child dies. */
2038         signal(SIGCHLD, kill_launcher);
2039
2040         /* If we exit via err(), this kills all the threads, restores tty. */
2041         atexit(cleanup_devices);
2042
2043         /* If requested, chroot to a directory */
2044         if (chroot_path) {
2045                 if (chroot(chroot_path) != 0)
2046                         err(1, "chroot(\"%s\") failed", chroot_path);
2047
2048                 if (chdir("/") != 0)
2049                         err(1, "chdir(\"/\") failed");
2050
2051                 verbose("chroot done\n");
2052         }
2053
2054         /* If requested, drop privileges */
2055         if (user_details) {
2056                 uid_t u;
2057                 gid_t g;
2058
2059                 u = user_details->pw_uid;
2060                 g = user_details->pw_gid;
2061
2062                 if (initgroups(user_details->pw_name, g) != 0)
2063                         err(1, "initgroups failed");
2064
2065                 if (setresgid(g, g, g) != 0)
2066                         err(1, "setresgid failed");
2067
2068                 if (setresuid(u, u, u) != 0)
2069                         err(1, "setresuid failed");
2070
2071                 verbose("Dropping privileges completed\n");
2072         }
2073
2074         /* Finally, run the Guest.  This doesn't return. */
2075         run_guest();
2076 }
2077 /*:*/
2078
2079 /*M:999
2080  * Mastery is done: you now know everything I do.
2081  *
2082  * But surely you have seen code, features and bugs in your wanderings which
2083  * you now yearn to attack?  That is the real game, and I look forward to you
2084  * patching and forking lguest into the Your-Name-Here-visor.
2085  *
2086  * Farewell, and good coding!
2087  * Rusty Russell.
2088  */