linux_module/palacios-dev.c

   1 /*
   2    Palacios main control interface
   3    (c) Jack Lange, 2010
   4  */
   5
   6
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/errno.h>
   9 #include <linux/percpu.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/uaccess.h>
  12 #include <linux/device.h>
  13 #include <linux/cdev.h>
  14
  15 #include <linux/io.h>
  16
  17 #include <linux/file.h>
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/kthread.h>
  20
  21 #include "palacios.h"
  22 #include "palacios-mm.h"
  23 #include "palacios-vm.h"
  24 #include "palacios-stream.h"
  25 #include "palacios-file.h"
  26 #include "palacios-serial.h"
  27 #include "palacios-socket.h"
  28 #include "palacios-vnet.h"
  29 #include "palacios-packet.h"
  30
  31 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
  32 #include "palacios-debugfs.h"
  33 #endif
  34
  35 MODULE_LICENSE("GPL");
  36
  37 int mod_allocs = 0;
  38 int mod_frees = 0;
  39
  40
  41 static int v3_major_num = 0;
  42
  43 static u8 v3_minor_map[MAX_VMS / 8] = {[0 ... (MAX_VMS / 8) - 1] = 0};
  44
  45
  46 struct class * v3_class = NULL;
  47 static struct cdev ctrl_dev;
  48
  49 void * v3_base_addr = NULL;
  50 unsigned int v3_pages = 0;
  51
  52 static int register_vm( void ) {
  53     int i, j = 0;
  54     int avail = 0;
  55
  56     for (i = 0; i < sizeof(v3_minor_map); i++) {
  57         if (v3_minor_map[i] != 0xff) {
  58             for (j = 0; j < 8; j++) {
  59                 if (!v3_minor_map[i] & (0x1 << j)) {
  60                     avail = 1;
  61                     v3_minor_map[i] |= (0x1 << j);
  62                     break;
  63                 }
  64             }
  65
  66             if (avail == 1) {
  67                 break;
  68             }
  69         }
  70     }
  71
  72     if (avail == 0) {
  73         return -1;
  74     }
  75
  76     return (i * 8) + j;
  77 }
  78
  79
  80
  81 static long v3_dev_ioctl(struct file * filp,
  82                          unsigned int ioctl, unsigned long arg) {
  83     void __user * argp = (void __user *)arg;
  84     printk("V3 IOCTL %d\n", ioctl);
  85
  86
  87     switch (ioctl) {
  88         case V3_START_GUEST:{
  89             int vm_minor = 0;
  90             struct v3_guest_img user_image;
  91             struct v3_guest * guest = kmalloc(sizeof(struct v3_guest), GFP_KERNEL);
  92
  93             if (IS_ERR(guest)) {
  94                 printk("Error allocating Kernel guest_image\n");
  95                 return -EFAULT;
  96             }
  97
  98             memset(guest, 0, sizeof(struct v3_guest));
  99
 100             printk("Starting V3 Guest...\n");
 101
 102             vm_minor = register_vm();
 103
 104             if (vm_minor == -1) {
 105                 printk("Too many VMs are currently running\n");
 106                 return -EFAULT;
 107             }
 108
 109             guest->vm_dev = MKDEV(v3_major_num, vm_minor);
 110
 111             if (copy_from_user(&user_image, argp, sizeof(struct v3_guest_img))) {
 112                 printk("copy from user error getting guest image...\n");
 113                 return -EFAULT;
 114             }
 115
 116             guest->img_size = user_image.size;
 117
 118             printk("Allocating kernel memory for guest image (%llu bytes)\n", user_image.size);
 119             guest->img = kmalloc(guest->img_size, GFP_KERNEL);
 120
 121             if (IS_ERR(guest->img)) {
 122                 printk("Error: Could not allocate space for guest image\n");
 123                 return -EFAULT;
 124             }
 125
 126             if (copy_from_user(guest->img, user_image.guest_data, guest->img_size)) {
 127                 printk("Error loading guest data\n");
 128                 return -EFAULT;
 129             }
 130
 131             strncpy(guest->name, user_image.name, 127);
 132
 133             printk("Launching VM\n");
 134
 135             INIT_LIST_HEAD(&(guest->streams));
 136             INIT_LIST_HEAD(&(guest->files));
 137             INIT_LIST_HEAD(&(guest->sockets));
 138             init_completion(&(guest->start_done));
 139             init_completion(&(guest->thread_done));
 140
 141             kthread_run(start_palacios_vm, guest, guest->name);
 142
 143             wait_for_completion(&(guest->start_done));
 144
 145             return guest->vm_dev;
 146             break;
 147         }
 148         case V3_ADD_MEMORY: {
 149             struct v3_mem_region mem;
 150
 151             memset(&mem, 0, sizeof(struct v3_mem_region));
 152
 153             if (copy_from_user(&mem, argp, sizeof(struct v3_mem_region))) {
 154                 printk("copy from user error getting mem_region...\n");
 155                 return -EFAULT;
 156             }
 157
 158             printk("Adding %llu pages to Palacios memory\n", mem.num_pages);
 159
 160             if (add_palacios_memory(mem.base_addr, mem.num_pages) == -1) {
 161                 printk("Error adding memory to Palacios\n");
 162                 return -EFAULT;
 163             }
 164
 165             // Mem test...
 166             /*
 167               {
 168               void * vaddr = __va(alloc_palacios_pgs(131072, 4096));
 169               memset(vaddr, 0xfe492fe2, mem.num_pages * 4096);
 170               }
 171             */
 172
 173             break;
 174         }
 175
 176         case V3_START_NETWORK: {
 177             struct v3_network net;
 178             memset(&net, 0, sizeof(struct v3_network));
 179
 180             if(copy_from_user(&net, argp, sizeof(struct v3_network))){
 181                 printk("copy from user error getting network service requests ... \n");
 182                 return -EFAULT;
 183             }
 184
 185         #ifdef CONFIG_PALACIOS_SOCKET
 186             if(net.socket == 1){
 187                 palacios_socket_init();
 188                 printk("Started Palacios Socket\n");
 189             }
 190         #endif
 191         #ifdef CONFIG_PALACIOS_PACKET
 192             if(net.packet == 1){
 193                 palacios_init_packet(NULL);
 194                 printk("Started Palacios Direct Network Bridge\n");
 195             }
 196         #endif
 197         #ifdef CONFIG_PALACIOS_VNET
 198             if(net.vnet == 1){
 199                 palacios_init_vnet();
 200                 printk("Started Palacios VNET Service\n");
 201             }
 202         #endif
 203
 204             break;
 205         }
 206         default:
 207             printk("\tUnhandled\n");
 208             return -EINVAL;
 209     }
 210
 211     return 0;
 212 }
 213
 214
 215
 216 static struct file_operations v3_ctrl_fops = {
 217     .owner = THIS_MODULE,
 218     .unlocked_ioctl = v3_dev_ioctl,
 219     .compat_ioctl = v3_dev_ioctl,
 220 };
 221
 222
 223 extern unsigned int v3_pages;
 224 extern void * v3_base_addr;
 225
 226 static int __init v3_init(void) {
 227     dev_t dev = MKDEV(0, 0); // We dynamicallly assign the major number
 228     int ret = 0;
 229
 230
 231     palacios_init_mm();
 232
 233     v3_class = class_create(THIS_MODULE, "vms");
 234     if (IS_ERR(v3_class)) {
 235         printk("Failed to register V3 VM device class\n");
 236         return PTR_ERR(v3_class);
 237     }
 238
 239     printk("intializing V3 Control device\n");
 240
 241     ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, MAX_VMS + 1, "v3vee");
 242
 243     if (ret < 0) {
 244         printk("Error registering device region for V3 devices\n");
 245         goto failure2;
 246     }
 247
 248     v3_major_num = MAJOR(dev);
 249
 250     dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 251
 252
 253     printk("Creating V3 Control device: Major %d, Minor %d\n", v3_major_num, MINOR(dev));
 254     cdev_init(&ctrl_dev, &v3_ctrl_fops);
 255     ctrl_dev.owner = THIS_MODULE;
 256     ctrl_dev.ops = &v3_ctrl_fops;
 257     cdev_add(&ctrl_dev, dev, 1);
 258
 259     device_create(v3_class, NULL, dev, NULL, "v3vee");
 260
 261     if (ret != 0) {
 262         printk("Error adding v3 control device\n");
 263         goto failure1;
 264     }
 265
 266     if ((v3_pages > 0) && (v3_base_addr != NULL)) {
 267         add_palacios_memory(__pa(v3_base_addr), v3_pages);
 268     }
 269
 270     // Initialize Palacios
 271
 272     palacios_vmm_init();
 273
 274     palacios_init_stream();
 275     palacios_file_init();
 276     palacios_init_console();
 277
 278
 279 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 280     palacios_init_debugfs();
 281 #endif
 282
 283     return 0;
 284
 285  failure1:
 286     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 287  failure2:
 288     class_destroy(v3_class);
 289
 290     return ret;
 291 }
 292
 293
 294 static void __exit v3_exit(void) {
 295     extern u32 pg_allocs;
 296     extern u32 pg_frees;
 297     extern u32 mallocs;
 298     extern u32 frees;
 299
 300
 301     // should probably try to stop any guests
 302
 303
 304
 305     dev_t dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 306
 307     printk("Removing V3 Control device\n");
 308
 309
 310     palacios_vmm_exit();
 311
 312     printk("Palacios Mallocs = %d, Frees = %d\n", mallocs, frees);
 313     printk("Palacios Page Allocs = %d, Page Frees = %d\n", pg_allocs, pg_frees);
 314
 315     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 316
 317     cdev_del(&ctrl_dev);
 318
 319     device_destroy(v3_class, dev);
 320     class_destroy(v3_class);
 321
 322
 323
 324 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 325     palacios_deinit_debugfs();
 326 #endif
 327
 328     palacios_file_deinit();
 329     palacios_deinit_stream();
 330
 331     palacios_deinit_mm();
 332
 333     printk("Palacios Module Mallocs = %d, Frees = %d\n", mod_allocs, mod_frees);
 334 }
 335
 336
 337
 338 module_init(v3_init);
 339 module_exit(v3_exit);
 340
 341
 342
 343 void * trace_malloc(size_t size, gfp_t flags) {
 344     void * addr = NULL;
 345
 346     mod_allocs++;
 347     addr = kmalloc(size, flags);
 348
 349     return addr;
 350 }
 351
 352
 353 void trace_free(const void * objp) {
 354     mod_frees++;
 355     kfree(objp);
 356 }