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 V3_CONFIG_EXT_INSPECTOR
  32 #include "palacios-inspector.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             {
 142                 struct task_struct * launch_thread = NULL;
 143                 // At some point we're going to want to allow the user to specify a CPU mask
 144                 // But for now, well just launch from the local core, and rely on the global cpu mask
 145
 146                 preempt_disable();
 147                 launch_thread = kthread_create(start_palacios_vm, guest, guest->name);
 148
 149                 if (IS_ERR(launch_thread)) {
 150                     preempt_enable();
 151                     printk("Palacios error creating launch thread for vm (%s)\n", guest->name);
 152                     return -EFAULT;
 153                 }
 154
 155                 kthread_bind(launch_thread, smp_processor_id());
 156                 preempt_enable();
 157
 158                 wake_up_process(launch_thread);
 159             }
 160
 161             wait_for_completion(&(guest->start_done));
 162
 163             return guest->vm_dev;
 164             break;
 165         }
 166         case V3_ADD_MEMORY: {
 167             struct v3_mem_region mem;
 168
 169             memset(&mem, 0, sizeof(struct v3_mem_region));
 170
 171             if (copy_from_user(&mem, argp, sizeof(struct v3_mem_region))) {
 172                 printk("copy from user error getting mem_region...\n");
 173                 return -EFAULT;
 174             }
 175
 176             printk("Adding %llu pages to Palacios memory\n", mem.num_pages);
 177
 178             if (add_palacios_memory(mem.base_addr, mem.num_pages) == -1) {
 179                 printk("Error adding memory to Palacios\n");
 180                 return -EFAULT;
 181             }
 182
 183             break;
 184         }
 185
 186         default:
 187             printk("\tUnhandled\n");
 188             return -EINVAL;
 189     }
 190
 191     return 0;
 192 }
 193
 194
 195
 196 static struct file_operations v3_ctrl_fops = {
 197     .owner = THIS_MODULE,
 198     .unlocked_ioctl = v3_dev_ioctl,
 199     .compat_ioctl = v3_dev_ioctl,
 200 };
 201
 202
 203 extern unsigned int v3_pages;
 204 extern void * v3_base_addr;
 205
 206 static int __init v3_init(void) {
 207     dev_t dev = MKDEV(0, 0); // We dynamicallly assign the major number
 208     int ret = 0;
 209
 210
 211     palacios_init_mm();
 212
 213     v3_class = class_create(THIS_MODULE, "vms");
 214     if (IS_ERR(v3_class)) {
 215         printk("Failed to register V3 VM device class\n");
 216         return PTR_ERR(v3_class);
 217     }
 218
 219     printk("intializing V3 Control device\n");
 220
 221     ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, MAX_VMS + 1, "v3vee");
 222
 223     if (ret < 0) {
 224         printk("Error registering device region for V3 devices\n");
 225         goto failure2;
 226     }
 227
 228     v3_major_num = MAJOR(dev);
 229
 230     dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 231
 232
 233     printk("Creating V3 Control device: Major %d, Minor %d\n", v3_major_num, MINOR(dev));
 234     cdev_init(&ctrl_dev, &v3_ctrl_fops);
 235     ctrl_dev.owner = THIS_MODULE;
 236     ctrl_dev.ops = &v3_ctrl_fops;
 237     cdev_add(&ctrl_dev, dev, 1);
 238
 239     device_create(v3_class, NULL, dev, NULL, "v3vee");
 240
 241     if (ret != 0) {
 242         printk("Error adding v3 control device\n");
 243         goto failure1;
 244     }
 245
 246     if ((v3_pages > 0) && (v3_base_addr != NULL)) {
 247         add_palacios_memory(__pa(v3_base_addr), v3_pages);
 248     }
 249
 250     // Initialize Palacios
 251
 252     palacios_vmm_init();
 253
 254 #ifdef V3_CONFIG_STREAM
 255     palacios_init_stream();
 256 #endif
 257
 258 #ifdef V3_CONFIG_FILE
 259     palacios_file_init();
 260 #endif
 261
 262 #ifdef V3_CONFIG_CONSOLE
 263     palacios_init_console();
 264 #endif
 265
 266 #ifdef V3_CONFIG_EXT_INSPECTOR
 267     palacios_init_inspector();
 268 #endif
 269
 270 #ifdef V3_CONFIG_SOCKET
 271     palacios_socket_init();
 272 #endif
 273
 274 #ifdef V3_CONFIG_PACKET
 275     palacios_init_packet(NULL);
 276 #endif
 277
 278 #ifdef V3_CONFIG_VNET
 279     palacios_init_vnet();
 280 #endif
 281
 282     return 0;
 283
 284  failure1:
 285     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 286  failure2:
 287     class_destroy(v3_class);
 288
 289     return ret;
 290 }
 291
 292
 293 static void __exit v3_exit(void) {
 294     extern u32 pg_allocs;
 295     extern u32 pg_frees;
 296     extern u32 mallocs;
 297     extern u32 frees;
 298
 299
 300     // should probably try to stop any guests
 301
 302
 303
 304     dev_t dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 305
 306     printk("Removing V3 Control device\n");
 307
 308
 309     palacios_vmm_exit();
 310
 311     printk("Palacios Mallocs = %d, Frees = %d\n", mallocs, frees);
 312     printk("Palacios Page Allocs = %d, Page Frees = %d\n", pg_allocs, pg_frees);
 313
 314     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 315
 316     cdev_del(&ctrl_dev);
 317
 318     device_destroy(v3_class, dev);
 319     class_destroy(v3_class);
 320
 321
 322
 323 #ifdef V3_CONFIG_EXT_INSPECTOR
 324     palacios_deinit_inspector();
 325 #endif
 326
 327 #ifdef V3_CONFIG_FILE
 328     palacios_file_deinit();
 329 #endif
 330
 331 #ifdef V3_CONFIG_STREAM
 332     palacios_deinit_stream();
 333 #endif
 334
 335     palacios_deinit_mm();
 336
 337     printk("Palacios Module Mallocs = %d, Frees = %d\n", mod_allocs, mod_frees);
 338 }
 339
 340
 341
 342 module_init(v3_init);
 343 module_exit(v3_exit);
 344
 345
 346
 347 void * trace_malloc(size_t size, gfp_t flags) {
 348     void * addr = NULL;
 349
 350     mod_allocs++;
 351     addr = kmalloc(size, flags);
 352
 353     return addr;
 354 }
 355
 356
 357 void trace_free(const void * objp) {
 358     mod_frees++;
 359     kfree(objp);
 360 }