Home | History | Annotate | Line # | Download | only in kern
kern_module.c revision 1.67
      1 /*	$NetBSD: kern_module.c,v 1.67 2010/05/24 15:34:48 pgoyette Exp $	*/
      2 
      3 /*-
      4  * Copyright (c) 2008 The NetBSD Foundation, Inc.
      5  * All rights reserved.
      6  *
      7  * This code is derived from software developed for The NetBSD Foundation
      8  * by Andrew Doran.
      9  *
     10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
     11  * modification, are permitted provided that the following conditions
     12  * are met:
     13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
     14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
     18  *
     19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
     20  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
     21  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
     22  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
     23  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
     24  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
     25  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
     26  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
     27  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
     28  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
     29  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
     30  */
     31 
     32 /*
     33  * Kernel module support.
     34  */
     35 
     36 #include <sys/cdefs.h>
     37 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: kern_module.c,v 1.67 2010/05/24 15:34:48 pgoyette Exp $");
     38 
     39 #define _MODULE_INTERNAL
     40 
     41 #ifdef _KERNEL_OPT
     42 #include "opt_ddb.h"
     43 #include "opt_modular.h"
     44 #endif
     45 
     46 #include <sys/param.h>
     47 #include <sys/systm.h>
     48 #include <sys/kernel.h>
     49 #include <sys/proc.h>
     50 #include <sys/kauth.h>
     51 #include <sys/kobj.h>
     52 #include <sys/kmem.h>
     53 #include <sys/module.h>
     54 #include <sys/kauth.h>
     55 #include <sys/kthread.h>
     56 #include <sys/sysctl.h>
     57 #include <sys/lock.h>
     58 
     59 #include <uvm/uvm_extern.h>
     60 
     61 #include <machine/stdarg.h>
     62 
     63 struct vm_map *module_map;
     64 char	module_base[MODULE_BASE_SIZE];
     65 
     66 struct modlist        module_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(module_list);
     67 struct modlist        module_builtins = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(module_builtins);
     68 static struct modlist module_bootlist = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(module_bootlist);
     69 
     70 static module_t	*module_active;
     71 static int	module_verbose_on;
     72 static int	module_autoload_on = 1;
     73 u_int		module_count;
     74 u_int		module_builtinlist;
     75 kmutex_t	module_lock;
     76 u_int		module_autotime = 10;
     77 u_int		module_gen = 1;
     78 static kcondvar_t module_thread_cv;
     79 static kmutex_t module_thread_lock;
     80 static int	module_thread_ticks;
     81 
     82 static kauth_listener_t	module_listener;
     83 
     84 /* Ensure that the kernel's link set isn't empty. */
     85 static modinfo_t module_dummy;
     86 __link_set_add_rodata(modules, module_dummy);
     87 
     88 static int	module_do_load(const char *, bool, int, prop_dictionary_t,
     89 		    module_t **, modclass_t class, bool);
     90 static int	module_do_unload(const char *);
     91 static int	module_do_builtin(const char *, module_t **);
     92 static int	module_fetch_info(module_t *);
     93 static void	module_thread(void *);
     94 
     95 static module_t	*module_lookup(const char *);
     96 static void	module_enqueue(module_t *);
     97 
     98 static bool	module_merge_dicts(prop_dictionary_t, const prop_dictionary_t);
     99 
    100 /*
    101  * module_error:
    102  *
    103  *	Utility function: log an error.
    104  */
    105 void
    106 module_error(const char *fmt, ...)
    107 {
    108 	va_list ap;
    109 
    110 	va_start(ap, fmt);
    111 	printf("WARNING: module error: ");
    112 	vprintf(fmt, ap);
    113 	printf("\n");
    114 	va_end(ap);
    115 }
    116 
    117 /*
    118  * module_print:
    119  *
    120  *	Utility function: log verbose output.
    121  */
    122 void
    123 module_print(const char *fmt, ...)
    124 {
    125 	va_list ap;
    126 
    127 	if (module_verbose_on) {
    128 		va_start(ap, fmt);
    129 		printf("DEBUG: module: ");
    130 		vprintf(fmt, ap);
    131 		printf("\n");
    132 		va_end(ap);
    133 	}
    134 }
    135 
    136 static int
    137 module_listener_cb(kauth_cred_t cred, kauth_action_t action, void *cookie,
    138     void *arg0, void *arg1, void *arg2, void *arg3)
    139 {
    140 	int result;
    141 
    142 	result = KAUTH_RESULT_DEFER;
    143 
    144 	if (action != KAUTH_SYSTEM_MODULE)
    145 		return result;
    146 
    147 	if ((uintptr_t)arg2 != 0)	/* autoload */
    148 		result = KAUTH_RESULT_ALLOW;
    149 
    150 	return result;
    151 }
    152 
    153 /*
    154  * Add modules to the builtin list.  This can done at boottime or
    155  * at runtime if the module is linked into the kernel with an
    156  * external linker.  All or none of the input will be handled.
    157  * Optionally, the modules can be initialized.  If they are not
    158  * initialized, module_init_class() or module_load() can be used
    159  * later, but these are not guaranteed to give atomic results.
    160  */
    161 int
    162 module_builtin_add(modinfo_t *const *mip, size_t nmodinfo, bool init)
    163 {
    164 	struct module **modp = NULL, *mod_iter;
    165 	int rv = 0, i, mipskip;
    166 
    167 	if (init) {
    168 		rv = kauth_authorize_system(kauth_cred_get(),
    169 		    KAUTH_SYSTEM_MODULE, 0, (void *)(uintptr_t)MODCTL_LOAD,
    170 		    (void *)(uintptr_t)1, NULL);
    171 		if (rv) {
    172 			return rv;
    173 		}
    174 	}
    175 
    176 	for (i = 0, mipskip = 0; i < nmodinfo; i++) {
    177 		if (mip[i] == &module_dummy) {
    178 			KASSERT(nmodinfo > 0);
    179 			nmodinfo--;
    180 		}
    181 	}
    182 	if (nmodinfo == 0)
    183 		return 0;
    184 
    185 	modp = kmem_zalloc(sizeof(*modp) * nmodinfo, KM_SLEEP);
    186 	for (i = 0, mipskip = 0; i < nmodinfo; i++) {
    187 		if (mip[i+mipskip] == &module_dummy) {
    188 			mipskip++;
    189 			continue;
    190 		}
    191 		modp[i] = kmem_zalloc(sizeof(*modp[i]), KM_SLEEP);
    192 		modp[i]->mod_info = mip[i+mipskip];
    193 		modp[i]->mod_source = MODULE_SOURCE_KERNEL;
    194 	}
    195 	mutex_enter(&module_lock);
    196 
    197 	/* do this in three stages for error recovery and atomicity */
    198 
    199 	/* first check for presence */
    200 	for (i = 0; i < nmodinfo; i++) {
    201 		TAILQ_FOREACH(mod_iter, &module_builtins, mod_chain) {
    202 			if (strcmp(mod_iter->mod_info->mi_name,
    203 			    modp[i]->mod_info->mi_name) == 0)
    204 				break;
    205 		}
    206 		if (mod_iter) {
    207 			rv = EEXIST;
    208 			goto out;
    209 		}
    210 
    211 		if (module_lookup(modp[i]->mod_info->mi_name) != NULL) {
    212 			rv = EEXIST;
    213 			goto out;
    214 		}
    215 	}
    216 
    217 	/* then add to list */
    218 	for (i = 0; i < nmodinfo; i++) {
    219 		TAILQ_INSERT_TAIL(&module_builtins, modp[i], mod_chain);
    220 		module_builtinlist++;
    221 	}
    222 
    223 	/* finally, init (if required) */
    224 	if (init) {
    225 		for (i = 0; i < nmodinfo; i++) {
    226 			rv = module_do_builtin(modp[i]->mod_info->mi_name,NULL);
    227 			/* throw in the towel, recovery hard & not worth it */
    228 			if (rv)
    229 				panic("builtin module \"%s\" init failed: %d",
    230 				    modp[i]->mod_info->mi_name, rv);
    231 		}
    232 	}
    233 
    234  out:
    235 	mutex_exit(&module_lock);
    236 	if (rv != 0) {
    237 		for (i = 0; i < nmodinfo; i++) {
    238 			if (modp[i])
    239 				kmem_free(modp[i], sizeof(*modp[i]));
    240 		}
    241 	}
    242 	kmem_free(modp, sizeof(*modp) * nmodinfo);
    243 	return rv;
    244 }
    245 
    246 /*
    247  * Optionally fini and remove builtin module from the kernel.
    248  * Note: the module will now be unreachable except via mi && builtin_add.
    249  */
    250 int
    251 module_builtin_remove(modinfo_t *mi, bool fini)
    252 {
    253 	struct module *mod;
    254 	int rv = 0;
    255 
    256 	if (fini) {
    257 		rv = kauth_authorize_system(kauth_cred_get(),
    258 		    KAUTH_SYSTEM_MODULE, 0, (void *)(uintptr_t)MODCTL_UNLOAD,
    259 		    NULL, NULL);
    260 		if (rv)
    261 			return rv;
    262 
    263 		mutex_enter(&module_lock);
    264 		rv = module_do_unload(mi->mi_name);
    265 		if (rv) {
    266 			goto out;
    267 		}
    268 	} else {
    269 		mutex_enter(&module_lock);
    270 	}
    271 	TAILQ_FOREACH(mod, &module_builtins, mod_chain) {
    272 		if (strcmp(mod->mod_info->mi_name, mi->mi_name) == 0)
    273 			break;
    274 	}
    275 	if (mod) {
    276 		TAILQ_REMOVE(&module_builtins, mod, mod_chain);
    277 		module_builtinlist--;
    278 	} else {
    279 		KASSERT(fini == false);
    280 		rv = ENOENT;
    281 	}
    282 
    283  out:
    284 	mutex_exit(&module_lock);
    285 	return rv;
    286 }
    287 
    288 /*
    289  * module_init:
    290  *
    291  *	Initialize the module subsystem.
    292  */
    293 void
    294 module_init(void)
    295 {
    296 	__link_set_decl(modules, modinfo_t);
    297 	extern struct vm_map *module_map;
    298 	modinfo_t *const *mip;
    299 	int rv;
    300 
    301 	if (module_map == NULL) {
    302 		module_map = kernel_map;
    303 	}
    304 	mutex_init(&module_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    305 	cv_init(&module_thread_cv, "modunload");
    306 	mutex_init(&module_thread_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
    307 
    308 #ifdef MODULAR	/* XXX */
    309 	module_init_md();
    310 #endif
    311 
    312 #if __NetBSD_Version__ / 1000000 % 100 == 99	/* -current */
    313 	snprintf(module_base, sizeof(module_base), "/stand/%s/%s/modules",
    314 	    machine, osrelease);
    315 #else						/* release */
    316 	snprintf(module_base, sizeof(module_base), "/stand/%s/%d.%d/modules",
    317 	    machine, __NetBSD_Version__ / 100000000,
    318 	    __NetBSD_Version__ / 1000000 % 100);
    319 #endif
    320 
    321 	module_listener = kauth_listen_scope(KAUTH_SCOPE_SYSTEM,
    322 	    module_listener_cb, NULL);
    323 
    324 	__link_set_foreach(mip, modules) {
    325 		if ((rv = module_builtin_add(mip, 1, false) != 0))
    326 			module_error("builtin %s failed: %d\n",
    327 			    (*mip)->mi_name, rv);
    328 	}
    329 }
    330 
    331 /*
    332  * module_init2:
    333  *
    334  *	Start the auto unload kthread.
    335  */
    336 void
    337 module_init2(void)
    338 {
    339 	int error;
    340 
    341 	error = kthread_create(PRI_VM, KTHREAD_MPSAFE, NULL, module_thread,
    342 	    NULL, NULL, "modunload");
    343 	if (error != 0)
    344 		panic("module_init: %d", error);
    345 }
    346 
    347 SYSCTL_SETUP(sysctl_module_setup, "sysctl module setup")
    348 {
    349 	const struct sysctlnode *node = NULL;
    350 
    351 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, NULL,
    352 		CTLFLAG_PERMANENT,
    353 		CTLTYPE_NODE, "kern", NULL,
    354 		NULL, 0, NULL, 0,
    355 		CTL_KERN, CTL_EOL);
    356 	sysctl_createv(clog, 0, NULL, &node,
    357 		CTLFLAG_PERMANENT,
    358 		CTLTYPE_NODE, "module",
    359 		SYSCTL_DESCR("Module options"),
    360 		NULL, 0, NULL, 0,
    361 		CTL_KERN, CTL_CREATE, CTL_EOL);
    362 
    363 	if (node == NULL)
    364 		return;
    365 
    366 	sysctl_createv(clog, 0, &node, NULL,
    367 		CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
    368 		CTLTYPE_BOOL, "autoload",
    369 		SYSCTL_DESCR("Enable automatic load of modules"),
    370 		NULL, 0, &module_autoload_on, 0,
    371 		CTL_CREATE, CTL_EOL);
    372 	sysctl_createv(clog, 0, &node, NULL,
    373 		CTLFLAG_PERMANENT | CTLFLAG_READWRITE,
    374 		CTLTYPE_BOOL, "verbose",
    375 		SYSCTL_DESCR("Enable verbose output"),
    376 		NULL, 0, &module_verbose_on, 0,
    377 		CTL_CREATE, CTL_EOL);
    378 }
    379 
    380 /*
    381  * module_init_class:
    382  *
    383  *	Initialize all built-in and pre-loaded modules of the
    384  *	specified class.
    385  */
    386 void
    387 module_init_class(modclass_t class)
    388 {
    389 	TAILQ_HEAD(, module) bi_fail = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(bi_fail);
    390 	module_t *mod;
    391 	modinfo_t *mi;
    392 
    393 	mutex_enter(&module_lock);
    394 	/*
    395 	 * Builtins first.  These will not depend on pre-loaded modules
    396 	 * (because the kernel would not link).
    397 	 */
    398 	do {
    399 		TAILQ_FOREACH(mod, &module_builtins, mod_chain) {
    400 			mi = mod->mod_info;
    401 			if (class != MODULE_CLASS_ANY && class != mi->mi_class)
    402 				continue;
    403 			/*
    404 			 * If initializing a builtin module fails, don't try
    405 			 * to load it again.  But keep it around and queue it
    406 			 * on the disabled list after we're done with module
    407 			 * init.
    408 			 */
    409 			if (module_do_builtin(mi->mi_name, NULL) != 0) {
    410 				TAILQ_REMOVE(&module_builtins, mod, mod_chain);
    411 				TAILQ_INSERT_TAIL(&bi_fail, mod, mod_chain);
    412 			}
    413 			break;
    414 		}
    415 	} while (mod != NULL);
    416 
    417 	/*
    418 	 * Now preloaded modules.  These will be pulled off the
    419 	 * list as we call module_do_load();
    420 	 */
    421 	do {
    422 		TAILQ_FOREACH(mod, &module_bootlist, mod_chain) {
    423 			mi = mod->mod_info;
    424 			if (class != MODULE_CLASS_ANY && class != mi->mi_class)
    425 				continue;
    426 			module_do_load(mi->mi_name, false, 0, NULL, NULL,
    427 			    class, false);
    428 			break;
    429 		}
    430 	} while (mod != NULL);
    431 
    432 	/* failed builtin modules remain disabled */
    433 	while ((mod = TAILQ_FIRST(&bi_fail)) != NULL) {
    434 		TAILQ_REMOVE(&bi_fail, mod, mod_chain);
    435 		TAILQ_INSERT_TAIL(&module_builtins, mod, mod_chain);
    436 	}
    437 
    438 	mutex_exit(&module_lock);
    439 }
    440 
    441 /*
    442  * module_compatible:
    443  *
    444  *	Return true if the two supplied kernel versions are said to
    445  *	have the same binary interface for kernel code.  The entire
    446  *	version is signficant for the development tree (-current),
    447  *	major and minor versions are significant for official
    448  *	releases of the system.
    449  */
    450 bool
    451 module_compatible(int v1, int v2)
    452 {
    453 
    454 #if __NetBSD_Version__ / 1000000 % 100 == 99	/* -current */
    455 	return v1 == v2;
    456 #else						/* release */
    457 	return abs(v1 - v2) < 10000;
    458 #endif
    459 }
    460 
    461 /*
    462  * module_load:
    463  *
    464  *	Load a single module from the file system.
    465  */
    466 int
    467 module_load(const char *filename, int flags, prop_dictionary_t props,
    468 	    modclass_t class)
    469 {
    470 	int error;
    471 
    472 	/* Authorize. */
    473 	error = kauth_authorize_system(kauth_cred_get(), KAUTH_SYSTEM_MODULE,
    474 	    0, (void *)(uintptr_t)MODCTL_LOAD, NULL, NULL);
    475 	if (error != 0) {
    476 		return error;
    477 	}
    478 
    479 	mutex_enter(&module_lock);
    480 	error = module_do_load(filename, false, flags, props, NULL, class,
    481 	    false);
    482 	mutex_exit(&module_lock);
    483 
    484 	return error;
    485 }
    486 
    487 /*
    488  * module_autoload:
    489  *
    490  *	Load a single module from the file system, system initiated.
    491  */
    492 int
    493 module_autoload(const char *filename, modclass_t class)
    494 {
    495 	int error;
    496 
    497 	KASSERT(mutex_owned(&module_lock));
    498 
    499 	/* Nothing if the user has disabled it. */
    500 	if (!module_autoload_on) {
    501 		return EPERM;
    502 	}
    503 
    504         /* Disallow path separators and magic symlinks. */
    505         if (strchr(filename, '/') != NULL || strchr(filename, '@') != NULL ||
    506             strchr(filename, '.') != NULL) {
    507         	return EPERM;
    508 	}
    509 
    510 	/* Authorize. */
    511 	error = kauth_authorize_system(kauth_cred_get(), KAUTH_SYSTEM_MODULE,
    512 	    0, (void *)(uintptr_t)MODCTL_LOAD, (void *)(uintptr_t)1, NULL);
    513 	if (error != 0) {
    514 		return error;
    515 	}
    516 
    517 	return module_do_load(filename, false, 0, NULL, NULL, class, true);
    518 }
    519 
    520 /*
    521  * module_unload:
    522  *
    523  *	Find and unload a module by name.
    524  */
    525 int
    526 module_unload(const char *name)
    527 {
    528 	int error;
    529 
    530 	/* Authorize. */
    531 	error = kauth_authorize_system(kauth_cred_get(), KAUTH_SYSTEM_MODULE,
    532 	    0, (void *)(uintptr_t)MODCTL_UNLOAD, NULL, NULL);
    533 	if (error != 0) {
    534 		return error;
    535 	}
    536 
    537 	mutex_enter(&module_lock);
    538 	error = module_do_unload(name);
    539 	mutex_exit(&module_lock);
    540 
    541 	return error;
    542 }
    543 
    544 /*
    545  * module_lookup:
    546  *
    547  *	Look up a module by name.
    548  */
    549 module_t *
    550 module_lookup(const char *name)
    551 {
    552 	module_t *mod;
    553 
    554 	KASSERT(mutex_owned(&module_lock));
    555 
    556 	TAILQ_FOREACH(mod, &module_list, mod_chain) {
    557 		if (strcmp(mod->mod_info->mi_name, name) == 0) {
    558 			break;
    559 		}
    560 	}
    561 
    562 	return mod;
    563 }
    564 
    565 /*
    566  * module_hold:
    567  *
    568  *	Add a single reference to a module.  It's the caller's
    569  *	responsibility to ensure that the reference is dropped
    570  *	later.
    571  */
    572 int
    573 module_hold(const char *name)
    574 {
    575 	module_t *mod;
    576 
    577 	mutex_enter(&module_lock);
    578 	mod = module_lookup(name);
    579 	if (mod == NULL) {
    580 		mutex_exit(&module_lock);
    581 		return ENOENT;
    582 	}
    583 	mod->mod_refcnt++;
    584 	mutex_exit(&module_lock);
    585 
    586 	return 0;
    587 }
    588 
    589 /*
    590  * module_rele:
    591  *
    592  *	Release a reference acquired with module_hold().
    593  */
    594 void
    595 module_rele(const char *name)
    596 {
    597 	module_t *mod;
    598 
    599 	mutex_enter(&module_lock);
    600 	mod = module_lookup(name);
    601 	if (mod == NULL) {
    602 		mutex_exit(&module_lock);
    603 		panic("module_rele: gone");
    604 	}
    605 	mod->mod_refcnt--;
    606 	mutex_exit(&module_lock);
    607 }
    608 
    609 /*
    610  * module_enqueue:
    611  *
    612  *	Put a module onto the global list and update counters.
    613  */
    614 void
    615 module_enqueue(module_t *mod)
    616 {
    617 	int i;
    618 
    619 	KASSERT(mutex_owned(&module_lock));
    620 
    621 	/*
    622 	 * If there are requisite modules, put at the head of the queue.
    623 	 * This is so that autounload can unload requisite modules with
    624 	 * only one pass through the queue.
    625 	 */
    626 	if (mod->mod_nrequired) {
    627 		TAILQ_INSERT_HEAD(&module_list, mod, mod_chain);
    628 
    629 		/* Add references to the requisite modules. */
    630 		for (i = 0; i < mod->mod_nrequired; i++) {
    631 			KASSERT(mod->mod_required[i] != NULL);
    632 			mod->mod_required[i]->mod_refcnt++;
    633 		}
    634 	} else {
    635 		TAILQ_INSERT_TAIL(&module_list, mod, mod_chain);
    636 	}
    637 	module_count++;
    638 	module_gen++;
    639 }
    640 
    641 /*
    642  * module_do_builtin:
    643  *
    644  *	Initialize a module from the list of modules that are
    645  *	already linked into the kernel.
    646  */
    647 static int
    648 module_do_builtin(const char *name, module_t **modp)
    649 {
    650 	const char *p, *s;
    651 	char buf[MAXMODNAME];
    652 	modinfo_t *mi = NULL;
    653 	module_t *mod, *mod2, *mod_loaded;
    654 	size_t len;
    655 	int error;
    656 
    657 	KASSERT(mutex_owned(&module_lock));
    658 
    659 	/*
    660 	 * Search the list to see if we have a module by this name.
    661 	 */
    662 	TAILQ_FOREACH(mod, &module_builtins, mod_chain) {
    663 		if (strcmp(mod->mod_info->mi_name, name) == 0) {
    664 			mi = mod->mod_info;
    665 			break;
    666 		}
    667 	}
    668 
    669 	/*
    670 	 * Check to see if already loaded.  This might happen if we
    671 	 * were already loaded as a dependency.
    672 	 */
    673 	if ((mod_loaded = module_lookup(name)) != NULL) {
    674 		KASSERT(mod == NULL);
    675 		if (modp)
    676 			*modp = mod_loaded;
    677 		return 0;
    678 	}
    679 
    680 	/* Note! This is from TAILQ, not immediate above */
    681 	if (mi == NULL) {
    682 		/*
    683 		 * XXX: We'd like to panic here, but currently in some
    684 		 * cases (such as nfsserver + nfs), the dependee can be
    685 		 * succesfully linked without the dependencies.
    686 		 */
    687 		module_error("can't find builtin dependency `%s'", name);
    688 		return ENOENT;
    689 	}
    690 
    691 	/*
    692 	 * Initialize pre-requisites.
    693 	 */
    694 	if (mi->mi_required != NULL) {
    695 		for (s = mi->mi_required; *s != '\0'; s = p) {
    696 			if (*s == ',')
    697 				s++;
    698 			p = s;
    699 			while (*p != '\0' && *p != ',')
    700 				p++;
    701 			len = min(p - s + 1, sizeof(buf));
    702 			strlcpy(buf, s, len);
    703 			if (buf[0] == '\0')
    704 				break;
    705 			if (mod->mod_nrequired == MAXMODDEPS - 1) {
    706 				module_error("too many required modules");
    707 				return EINVAL;
    708 			}
    709 			error = module_do_builtin(buf, &mod2);
    710 			if (error != 0) {
    711 				return error;
    712 			}
    713 			mod->mod_required[mod->mod_nrequired++] = mod2;
    714 		}
    715 	}
    716 
    717 	/*
    718 	 * Try to initialize the module.
    719 	 */
    720 	KASSERT(module_active == NULL);
    721 	module_active = mod;
    722 	error = (*mi->mi_modcmd)(MODULE_CMD_INIT, NULL);
    723 	module_active = NULL;
    724 	if (error != 0) {
    725 		module_error("builtin module `%s' "
    726 		    "failed to init", mi->mi_name);
    727 		return error;
    728 	}
    729 
    730 	/* load always succeeds after this point */
    731 
    732 	TAILQ_REMOVE(&module_builtins, mod, mod_chain);
    733 	module_builtinlist--;
    734 	if (modp != NULL) {
    735 		*modp = mod;
    736 	}
    737 	if (mi->mi_class == MODULE_CLASS_SECMODEL)
    738 		secmodel_register();
    739 	module_enqueue(mod);
    740 	return 0;
    741 }
    742 
    743 /*
    744  * module_do_load:
    745  *
    746  *	Helper routine: load a module from the file system, or one
    747  *	pushed by the boot loader.
    748  */
    749 static int
    750 module_do_load(const char *name, bool isdep, int flags,
    751 	       prop_dictionary_t props, module_t **modp, modclass_t class,
    752 	       bool autoload)
    753 {
    754 	static TAILQ_HEAD(,module) pending = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(pending);
    755 	static int depth;
    756 	const int maxdepth = 6;
    757 	modinfo_t *mi;
    758 	module_t *mod, *mod2;
    759 	prop_dictionary_t filedict;
    760 	char buf[MAXMODNAME];
    761 	const char *s, *p;
    762 	int error;
    763 	size_t len;
    764 
    765 	KASSERT(mutex_owned(&module_lock));
    766 
    767 	filedict = NULL;
    768 	error = 0;
    769 
    770 	/*
    771 	 * Avoid recursing too far.
    772 	 */
    773 	if (++depth > maxdepth) {
    774 		module_error("too many required modules");
    775 		depth--;
    776 		return EMLINK;
    777 	}
    778 
    779 	/*
    780 	 * Search the list of disabled builtins first.
    781 	 */
    782 	TAILQ_FOREACH(mod, &module_builtins, mod_chain) {
    783 		if (strcmp(mod->mod_info->mi_name, name) == 0) {
    784 			break;
    785 		}
    786 	}
    787 	if (mod) {
    788 		if ((flags & MODCTL_LOAD_FORCE) == 0) {
    789 			if (!autoload) {
    790 				module_error("use -f to reinstate "
    791 				    "builtin module \"%s\"", name);
    792 			}
    793 			depth--;
    794 			return EPERM;
    795 		} else {
    796 			error = module_do_builtin(name, NULL);
    797 			depth--;
    798 			return error;
    799 		}
    800 	}
    801 
    802 	/*
    803 	 * Load the module and link.  Before going to the file system,
    804 	 * scan the list of modules loaded by the boot loader.
    805 	 */
    806 	TAILQ_FOREACH(mod, &module_bootlist, mod_chain) {
    807 		if (strcmp(mod->mod_info->mi_name, name) == 0) {
    808 			TAILQ_REMOVE(&module_bootlist, mod, mod_chain);
    809 			break;
    810 		}
    811 	}
    812 	if (mod != NULL) {
    813 		TAILQ_INSERT_TAIL(&pending, mod, mod_chain);
    814 	} else {
    815 		/*
    816 		 * If a requisite module, check to see if it is
    817 		 * already present.
    818 		 */
    819 		if (isdep) {
    820 			TAILQ_FOREACH(mod, &module_list, mod_chain) {
    821 				if (strcmp(mod->mod_info->mi_name, name) == 0) {
    822 					break;
    823 				}
    824 			}
    825 			if (mod != NULL) {
    826 				if (modp != NULL) {
    827 					*modp = mod;
    828 				}
    829 				depth--;
    830 				return 0;
    831 			}
    832 		}
    833 		mod = kmem_zalloc(sizeof(*mod), KM_SLEEP);
    834 		if (mod == NULL) {
    835 			module_error("out of memory for `%s'", name);
    836 			depth--;
    837 			return ENOMEM;
    838 		}
    839 
    840 		error = module_load_vfs_vec(name, flags, autoload, mod,
    841 					    &filedict);
    842 		if (error != 0) {
    843 			kmem_free(mod, sizeof(*mod));
    844 			depth--;
    845 			return error;
    846 		}
    847 		mod->mod_source = MODULE_SOURCE_FILESYS;
    848 		TAILQ_INSERT_TAIL(&pending, mod, mod_chain);
    849 
    850 		error = module_fetch_info(mod);
    851 		if (error != 0) {
    852 			module_error("cannot fetch module info for `%s'",
    853 			    name);
    854 			goto fail;
    855 		}
    856 	}
    857 
    858 	/*
    859 	 * Check compatibility.
    860 	 */
    861 	mi = mod->mod_info;
    862 	if (strlen(mi->mi_name) >= MAXMODNAME) {
    863 		error = EINVAL;
    864 		module_error("module name `%s' too long", mi->mi_name);
    865 		goto fail;
    866 	}
    867 	if (!module_compatible(mi->mi_version, __NetBSD_Version__)) {
    868 		module_error("module built for `%d', system `%d'",
    869 		    mi->mi_version, __NetBSD_Version__);
    870 		if ((flags & MODCTL_LOAD_FORCE) != 0) {
    871 			module_error("forced load, system may be unstable");
    872 		} else {
    873 			error = EPROGMISMATCH;
    874 			goto fail;
    875 		}
    876 	}
    877 
    878 	/*
    879 	 * If a specific kind of module was requested, ensure that we have
    880 	 * a match.
    881 	 */
    882 	if (class != MODULE_CLASS_ANY && class != mi->mi_class) {
    883 		module_print("incompatible module class for `%s' (%d != %d)",
    884 		    name, class, mi->mi_class);
    885 		error = ENOENT;
    886 		goto fail;
    887 	}
    888 
    889 	/*
    890 	 * If loading a dependency, `name' is a plain module name.
    891 	 * The name must match.
    892 	 */
    893 	if (isdep && strcmp(mi->mi_name, name) != 0) {
    894 		module_error("dependency name mismatch (`%s' != `%s')",
    895 		    name, mi->mi_name);
    896 		error = ENOENT;
    897 		goto fail;
    898 	}
    899 
    900 	/*
    901 	 * Check to see if the module is already loaded.  If so, we may
    902 	 * have been recursively called to handle a dependency, so be sure
    903 	 * to set modp.
    904 	 */
    905 	if ((mod2 = module_lookup(mi->mi_name)) != NULL) {
    906 		if (modp != NULL)
    907 			*modp = mod2;
    908 		module_print("module `%s' already loaded", mi->mi_name);
    909 		error = EEXIST;
    910 		goto fail;
    911 	}
    912 
    913 	/*
    914 	 * Block circular dependencies.
    915 	 */
    916 	TAILQ_FOREACH(mod2, &pending, mod_chain) {
    917 		if (mod == mod2) {
    918 			continue;
    919 		}
    920 		if (strcmp(mod2->mod_info->mi_name, mi->mi_name) == 0) {
    921 		    	error = EDEADLK;
    922 			module_error("circular dependency detected for `%s'",
    923 			    mi->mi_name);
    924 		    	goto fail;
    925 		}
    926 	}
    927 
    928 	/*
    929 	 * Now try to load any requisite modules.
    930 	 */
    931 	if (mi->mi_required != NULL) {
    932 		for (s = mi->mi_required; *s != '\0'; s = p) {
    933 			if (*s == ',')
    934 				s++;
    935 			p = s;
    936 			while (*p != '\0' && *p != ',')
    937 				p++;
    938 			len = p - s + 1;
    939 			if (len >= MAXMODNAME) {
    940 				error = EINVAL;
    941 				module_error("required module name `%s'"
    942 				    " too long", mi->mi_required);
    943 				goto fail;
    944 			}
    945 			strlcpy(buf, s, len);
    946 			if (buf[0] == '\0')
    947 				break;
    948 			if (mod->mod_nrequired == MAXMODDEPS - 1) {
    949 				error = EINVAL;
    950 				module_error("too many required modules (%d)",
    951 				    mod->mod_nrequired);
    952 				goto fail;
    953 			}
    954 			if (strcmp(buf, mi->mi_name) == 0) {
    955 				error = EDEADLK;
    956 				module_error("self-dependency detected for "
    957 				   "`%s'", mi->mi_name);
    958 				goto fail;
    959 			}
    960 			error = module_do_load(buf, true, flags, NULL,
    961 			    &mod->mod_required[mod->mod_nrequired++],
    962 			    MODULE_CLASS_ANY, true);
    963 			if (error != 0)
    964 				goto fail;
    965 		}
    966 	}
    967 
    968 	/*
    969 	 * We loaded all needed modules successfully: perform global
    970 	 * relocations and initialize.
    971 	 */
    972 	error = kobj_affix(mod->mod_kobj, mi->mi_name);
    973 	if (error != 0) {
    974 		/* Cannot touch 'mi' as the module is now gone. */
    975 		module_error("unable to affix module `%s'", name);
    976 		goto fail2;
    977 	}
    978 
    979 	if (filedict) {
    980 		if (!module_merge_dicts(filedict, props)) {
    981 			module_error("module properties failed");
    982 			error = EINVAL;
    983 			goto fail;
    984 		}
    985 	}
    986 	KASSERT(module_active == NULL);
    987 	module_active = mod;
    988 	error = (*mi->mi_modcmd)(MODULE_CMD_INIT, filedict ? filedict : props);
    989 	module_active = NULL;
    990 	if (filedict) {
    991 		prop_object_release(filedict);
    992 		filedict = NULL;
    993 	}
    994 	if (error != 0) {
    995 		module_error("modcmd function returned error %d for `%s'",
    996 		    error, mi->mi_name);
    997 		goto fail;
    998 	}
    999 
   1000 	if (mi->mi_class == MODULE_CLASS_SECMODEL)
   1001 		secmodel_register();
   1002 
   1003 	/*
   1004 	 * Good, the module loaded successfully.  Put it onto the
   1005 	 * list and add references to its requisite modules.
   1006 	 */
   1007 	TAILQ_REMOVE(&pending, mod, mod_chain);
   1008 	module_enqueue(mod);
   1009 	if (modp != NULL) {
   1010 		*modp = mod;
   1011 	}
   1012 	if (autoload) {
   1013 		/*
   1014 		 * Arrange to try unloading the module after
   1015 		 * a short delay.
   1016 		 */
   1017 		mod->mod_autotime = time_second + module_autotime;
   1018 		module_thread_kick();
   1019 	}
   1020 	depth--;
   1021 	return 0;
   1022 
   1023  fail:
   1024 	kobj_unload(mod->mod_kobj);
   1025  fail2:
   1026 	if (filedict != NULL) {
   1027 		prop_object_release(filedict);
   1028 		filedict = NULL;
   1029 	}
   1030 	TAILQ_REMOVE(&pending, mod, mod_chain);
   1031 	kmem_free(mod, sizeof(*mod));
   1032 	depth--;
   1033 	return error;
   1034 }
   1035 
   1036 /*
   1037  * module_do_unload:
   1038  *
   1039  *	Helper routine: do the dirty work of unloading a module.
   1040  */
   1041 static int
   1042 module_do_unload(const char *name)
   1043 {
   1044 	module_t *mod;
   1045 	int error;
   1046 	u_int i;
   1047 
   1048 	KASSERT(mutex_owned(&module_lock));
   1049 
   1050 	mod = module_lookup(name);
   1051 	if (mod == NULL) {
   1052 		module_error("module `%s' not found", name);
   1053 		return ENOENT;
   1054 	}
   1055 	if (mod->mod_refcnt != 0) {
   1056 		module_print("module `%s' busy", name);
   1057 		return EBUSY;
   1058 	}
   1059 	KASSERT(module_active == NULL);
   1060 	module_active = mod;
   1061 	error = (*mod->mod_info->mi_modcmd)(MODULE_CMD_FINI, NULL);
   1062 	module_active = NULL;
   1063 	if (error != 0) {
   1064 		module_print("cannot unload module `%s' error=%d", name,
   1065 		    error);
   1066 		return error;
   1067 	}
   1068 	if (mod->mod_info->mi_class == MODULE_CLASS_SECMODEL)
   1069 		secmodel_deregister();
   1070 	module_count--;
   1071 	TAILQ_REMOVE(&module_list, mod, mod_chain);
   1072 	for (i = 0; i < mod->mod_nrequired; i++) {
   1073 		mod->mod_required[i]->mod_refcnt--;
   1074 	}
   1075 	if (mod->mod_kobj != NULL) {
   1076 		kobj_unload(mod->mod_kobj);
   1077 	}
   1078 	if (mod->mod_source == MODULE_SOURCE_KERNEL) {
   1079 		mod->mod_nrequired = 0; /* will be re-parsed */
   1080 		TAILQ_INSERT_TAIL(&module_builtins, mod, mod_chain);
   1081 		module_builtinlist++;
   1082 	} else {
   1083 		kmem_free(mod, sizeof(*mod));
   1084 	}
   1085 	module_gen++;
   1086 
   1087 	return 0;
   1088 }
   1089 
   1090 /*
   1091  * module_prime:
   1092  *
   1093  *	Push a module loaded by the bootloader onto our internal
   1094  *	list.
   1095  */
   1096 int
   1097 module_prime(void *base, size_t size)
   1098 {
   1099 	module_t *mod;
   1100 	int error;
   1101 
   1102 	mod = kmem_zalloc(sizeof(*mod), KM_SLEEP);
   1103 	if (mod == NULL) {
   1104 		return ENOMEM;
   1105 	}
   1106 	mod->mod_source = MODULE_SOURCE_BOOT;
   1107 
   1108 	error = kobj_load_mem(&mod->mod_kobj, base, size);
   1109 	if (error != 0) {
   1110 		kmem_free(mod, sizeof(*mod));
   1111 		module_error("unable to load object pushed by boot loader");
   1112 		return error;
   1113 	}
   1114 	error = module_fetch_info(mod);
   1115 	if (error != 0) {
   1116 		kobj_unload(mod->mod_kobj);
   1117 		kmem_free(mod, sizeof(*mod));
   1118 		module_error("unable to load object pushed by boot loader");
   1119 		return error;
   1120 	}
   1121 
   1122 	TAILQ_INSERT_TAIL(&module_bootlist, mod, mod_chain);
   1123 
   1124 	return 0;
   1125 }
   1126 
   1127 /*
   1128  * module_fetch_into:
   1129  *
   1130  *	Fetch modinfo record from a loaded module.
   1131  */
   1132 static int
   1133 module_fetch_info(module_t *mod)
   1134 {
   1135 	int error;
   1136 	void *addr;
   1137 	size_t size;
   1138 
   1139 	/*
   1140 	 * Find module info record and check compatibility.
   1141 	 */
   1142 	error = kobj_find_section(mod->mod_kobj, "link_set_modules",
   1143 	    &addr, &size);
   1144 	if (error != 0) {
   1145 		module_error("`link_set_modules' section not present");
   1146 		return error;
   1147 	}
   1148 	if (size != sizeof(modinfo_t **)) {
   1149 		module_error("`link_set_modules' section wrong size");
   1150 		return error;
   1151 	}
   1152 	mod->mod_info = *(modinfo_t **)addr;
   1153 
   1154 	return 0;
   1155 }
   1156 
   1157 /*
   1158  * module_find_section:
   1159  *
   1160  *	Allows a module that is being initialized to look up a section
   1161  *	within its ELF object.
   1162  */
   1163 int
   1164 module_find_section(const char *name, void **addr, size_t *size)
   1165 {
   1166 
   1167 	KASSERT(mutex_owned(&module_lock));
   1168 	KASSERT(module_active != NULL);
   1169 
   1170 	return kobj_find_section(module_active->mod_kobj, name, addr, size);
   1171 }
   1172 
   1173 /*
   1174  * module_thread:
   1175  *
   1176  *	Automatically unload modules.  We try once to unload autoloaded
   1177  *	modules after module_autotime seconds.  If the system is under
   1178  *	severe memory pressure, we'll try unloading all modules.
   1179  */
   1180 static void
   1181 module_thread(void *cookie)
   1182 {
   1183 	module_t *mod, *next;
   1184 	modinfo_t *mi;
   1185 	int error;
   1186 
   1187 	for (;;) {
   1188 		mutex_enter(&module_lock);
   1189 		for (mod = TAILQ_FIRST(&module_list); mod != NULL; mod = next) {
   1190 			next = TAILQ_NEXT(mod, mod_chain);
   1191 			if (mod->mod_source == MODULE_SOURCE_KERNEL)
   1192 				continue;
   1193 			if (uvmexp.free < uvmexp.freemin) {
   1194 				module_thread_ticks = hz;
   1195 			} else if (mod->mod_autotime == 0) {
   1196 				continue;
   1197 			} else if (time_second < mod->mod_autotime) {
   1198 				module_thread_ticks = hz;
   1199 			    	continue;
   1200 			} else {
   1201 				mod->mod_autotime = 0;
   1202 			}
   1203 			/*
   1204 			 * If this module wants to avoid autounload then
   1205 			 * skip it.  Some modules can ping-pong in and out
   1206 			 * because their use is transient but often.
   1207 			 * Example: exec_script.
   1208 			 */
   1209 			mi = mod->mod_info;
   1210 			error = (*mi->mi_modcmd)(MODULE_CMD_AUTOUNLOAD, NULL);
   1211 			if (error == 0 || error == ENOTTY) {
   1212 				(void)module_do_unload(mi->mi_name);
   1213 			}
   1214 		}
   1215 		mutex_exit(&module_lock);
   1216 
   1217 		mutex_enter(&module_thread_lock);
   1218 		(void)cv_timedwait(&module_thread_cv, &module_thread_lock,
   1219 		    module_thread_ticks);
   1220 		module_thread_ticks = 0;
   1221 		mutex_exit(&module_thread_lock);
   1222 	}
   1223 }
   1224 
   1225 /*
   1226  * module_thread:
   1227  *
   1228  *	Kick the module thread into action, perhaps because the
   1229  *	system is low on memory.
   1230  */
   1231 void
   1232 module_thread_kick(void)
   1233 {
   1234 
   1235 	mutex_enter(&module_thread_lock);
   1236 	module_thread_ticks = hz;
   1237 	cv_broadcast(&module_thread_cv);
   1238 	mutex_exit(&module_thread_lock);
   1239 }
   1240 
   1241 #ifdef DDB
   1242 /*
   1243  * module_whatis:
   1244  *
   1245  *	Helper routine for DDB.
   1246  */
   1247 void
   1248 module_whatis(uintptr_t addr, void (*pr)(const char *, ...))
   1249 {
   1250 	module_t *mod;
   1251 	size_t msize;
   1252 	vaddr_t maddr;
   1253 
   1254 	TAILQ_FOREACH(mod, &module_list, mod_chain) {
   1255 		if (mod->mod_kobj == NULL) {
   1256 			continue;
   1257 		}
   1258 		if (kobj_stat(mod->mod_kobj, &maddr, &msize) != 0)
   1259 			continue;
   1260 		if (addr < maddr || addr >= maddr + msize) {
   1261 			continue;
   1262 		}
   1263 		(*pr)("%p is %p+%zu, in kernel module `%s'\n",
   1264 		    (void *)addr, (void *)maddr,
   1265 		    (size_t)(addr - maddr), mod->mod_info->mi_name);
   1266 	}
   1267 }
   1268 
   1269 /*
   1270  * module_print_list:
   1271  *
   1272  *	Helper routine for DDB.
   1273  */
   1274 void
   1275 module_print_list(void (*pr)(const char *, ...))
   1276 {
   1277 	const char *src;
   1278 	module_t *mod;
   1279 	size_t msize;
   1280 	vaddr_t maddr;
   1281 
   1282 	(*pr)("%16s %16s %8s %8s\n", "NAME", "TEXT/DATA", "SIZE", "SOURCE");
   1283 
   1284 	TAILQ_FOREACH(mod, &module_list, mod_chain) {
   1285 		switch (mod->mod_source) {
   1286 		case MODULE_SOURCE_KERNEL:
   1287 			src = "builtin";
   1288 			break;
   1289 		case MODULE_SOURCE_FILESYS:
   1290 			src = "filesys";
   1291 			break;
   1292 		case MODULE_SOURCE_BOOT:
   1293 			src = "boot";
   1294 			break;
   1295 		default:
   1296 			src = "unknown";
   1297 			break;
   1298 		}
   1299 		if (mod->mod_kobj == NULL) {
   1300 			maddr = 0;
   1301 			msize = 0;
   1302 		} else if (kobj_stat(mod->mod_kobj, &maddr, &msize) != 0)
   1303 			continue;
   1304 		(*pr)("%16s %16lx %8ld %8s\n", mod->mod_info->mi_name,
   1305 		    (long)maddr, (long)msize, src);
   1306 	}
   1307 }
   1308 #endif	/* DDB */
   1309 
   1310 static bool
   1311 module_merge_dicts(prop_dictionary_t existing_dict,
   1312 		   const prop_dictionary_t new_dict)
   1313 {
   1314 	prop_dictionary_keysym_t props_keysym;
   1315 	prop_object_iterator_t props_iter;
   1316 	prop_object_t props_obj;
   1317 	const char *props_key;
   1318 	bool error;
   1319 
   1320 	if (new_dict == NULL) {			/* nothing to merge */
   1321 		return true;
   1322 	}
   1323 
   1324 	error = false;
   1325 	props_iter = prop_dictionary_iterator(new_dict);
   1326 	if (props_iter == NULL) {
   1327 		return false;
   1328 	}
   1329 
   1330 	while ((props_obj = prop_object_iterator_next(props_iter)) != NULL) {
   1331 		props_keysym = (prop_dictionary_keysym_t)props_obj;
   1332 		props_key = prop_dictionary_keysym_cstring_nocopy(props_keysym);
   1333 		props_obj = prop_dictionary_get_keysym(new_dict, props_keysym);
   1334 		if ((props_obj == NULL) || !prop_dictionary_set(existing_dict,
   1335 		    props_key, props_obj)) {
   1336 			error = true;
   1337 			goto out;
   1338 		}
   1339 	}
   1340 	error = false;
   1341 
   1342 out:
   1343 	prop_object_iterator_release(props_iter);
   1344 
   1345 	return !error;
   1346 }
   1347