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