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-serial.h"
  25 #include "palacios-vnet.h"
  26 #include "palacios-packet.h"
  27
  28 #include "linux-exts.h"
  29
  30
  31 #ifdef V3_CONFIG_KEYED_STREAMS
  32 #include "palacios-keyed-stream.h"
  33 #endif
  34
  35
  36 MODULE_LICENSE("GPL");
  37
  38 int mod_allocs = 0;
  39 int mod_frees = 0;
  40
  41
  42 static int v3_major_num = 0;
  43
  44 static u8 v3_minor_map[MAX_VMS / 8] = {[0 ... (MAX_VMS / 8) - 1] = 0};
  45
  46
  47 struct class * v3_class = NULL;
  48 static struct cdev ctrl_dev;
  49
  50 static int register_vm( void ) {
  51     int i, j = 0;
  52     int avail = 0;
  53
  54     for (i = 0; i < sizeof(v3_minor_map); i++) {
  55         if (v3_minor_map[i] != 0xff) {
  56             for (j = 0; j < 8; j++) {
  57                 if (!(v3_minor_map[i] & (0x1 << j))) {
  58                     avail = 1;
  59                     v3_minor_map[i] |= (0x1 << j);
  60                     break;
  61                 }
  62             }
  63
  64             if (avail == 1) {
  65                 break;
  66             }
  67         }
  68     }
  69
  70     if (avail == 0) {
  71         return -1;
  72     }
  73
  74     return (i * 8) + j;
  75 }
  76
  77
  78
  79 static long v3_dev_ioctl(struct file * filp,
  80                          unsigned int ioctl, unsigned long arg) {
  81     void __user * argp = (void __user *)arg;
  82     printk("V3 IOCTL %d\n", ioctl);
  83
  84
  85     switch (ioctl) {
  86         case V3_START_GUEST:{
  87             int vm_minor = 0;
  88             struct v3_guest_img user_image;
  89             struct v3_guest * guest = kmalloc(sizeof(struct v3_guest), GFP_KERNEL);
  90
  91             if (IS_ERR(guest)) {
  92                 printk("Error allocating Kernel guest_image\n");
  93                 return -EFAULT;
  94             }
  95
  96             memset(guest, 0, sizeof(struct v3_guest));
  97
  98             printk("Starting V3 Guest...\n");
  99
 100             vm_minor = register_vm();
 101
 102             if (vm_minor == -1) {
 103                 printk("Too many VMs are currently running\n");
 104                 return -EFAULT;
 105             }
 106
 107             guest->vm_dev = MKDEV(v3_major_num, vm_minor);
 108
 109             if (copy_from_user(&user_image, argp, sizeof(struct v3_guest_img))) {
 110                 printk("copy from user error getting guest image...\n");
 111                 return -EFAULT;
 112             }
 113
 114             guest->img_size = user_image.size;
 115
 116             printk("Allocating kernel memory for guest image (%llu bytes)\n", user_image.size);
 117             guest->img = vmalloc(guest->img_size);
 118
 119             if (IS_ERR(guest->img)) {
 120                 printk("Error: Could not allocate space for guest image\n");
 121                 return -EFAULT;
 122             }
 123
 124             if (copy_from_user(guest->img, user_image.guest_data, guest->img_size)) {
 125                 printk("Error loading guest data\n");
 126                 return -EFAULT;
 127             }
 128
 129             strncpy(guest->name, user_image.name, 127);
 130
 131             printk("Launching VM\n");
 132
 133             INIT_LIST_HEAD(&(guest->exts));
 134
 135
 136 #ifdef V3_CONFIG_HOST_DEVICE
 137             INIT_LIST_HEAD(&(guest->hostdev.devs));
 138 #endif
 139             init_completion(&(guest->start_done));
 140             init_completion(&(guest->thread_done));
 141
 142             {
 143                 struct task_struct * launch_thread = NULL;
 144                 // At some point we're going to want to allow the user to specify a CPU mask
 145                 // But for now, well just launch from the local core, and rely on the global cpu mask
 146
 147                 preempt_disable();
 148                 launch_thread = kthread_create(start_palacios_vm, guest, guest->name);
 149
 150                 if (IS_ERR(launch_thread)) {
 151                     preempt_enable();
 152                     printk("Palacios error creating launch thread for vm (%s)\n", guest->name);
 153                     return -EFAULT;
 154                 }
 155
 156                 kthread_bind(launch_thread, smp_processor_id());
 157                 preempt_enable();
 158
 159                 wake_up_process(launch_thread);
 160             }
 161
 162             wait_for_completion(&(guest->start_done));
 163
 164             return guest->vm_dev;
 165             break;
 166         }
 167         case V3_ADD_MEMORY: {
 168             struct v3_mem_region mem;
 169
 170             memset(&mem, 0, sizeof(struct v3_mem_region));
 171
 172             if (copy_from_user(&mem, argp, sizeof(struct v3_mem_region))) {
 173                 printk("copy from user error getting mem_region...\n");
 174                 return -EFAULT;
 175             }
 176
 177             printk("Adding %llu pages to Palacios memory\n", mem.num_pages);
 178
 179             if (add_palacios_memory(mem.base_addr, mem.num_pages) == -1) {
 180                 printk("Error adding memory to Palacios\n");
 181                 return -EFAULT;
 182             }
 183
 184             break;
 185         }
 186
 187         default:
 188             printk("\tUnhandled\n");
 189             return -EINVAL;
 190     }
 191
 192     return 0;
 193 }
 194
 195
 196
 197 static struct file_operations v3_ctrl_fops = {
 198     .owner = THIS_MODULE,
 199     .unlocked_ioctl = v3_dev_ioctl,
 200     .compat_ioctl = v3_dev_ioctl,
 201 };
 202
 203
 204
 205 static int __init v3_init(void) {
 206     dev_t dev = MKDEV(0, 0); // We dynamicallly assign the major number
 207     int ret = 0;
 208
 209
 210     palacios_init_mm();
 211
 212
 213     // Initialize Palacios
 214
 215     palacios_vmm_init();
 216
 217
 218     // initialize extensions
 219     init_lnx_extensions();
 220
 221
 222     v3_class = class_create(THIS_MODULE, "vms");
 223     if (IS_ERR(v3_class)) {
 224         printk("Failed to register V3 VM device class\n");
 225         return PTR_ERR(v3_class);
 226     }
 227
 228     printk("intializing V3 Control device\n");
 229
 230     ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, MAX_VMS + 1, "v3vee");
 231
 232     if (ret < 0) {
 233         printk("Error registering device region for V3 devices\n");
 234         goto failure2;
 235     }
 236
 237     v3_major_num = MAJOR(dev);
 238
 239     dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 240
 241
 242     printk("Creating V3 Control device: Major %d, Minor %d\n", v3_major_num, MINOR(dev));
 243     cdev_init(&ctrl_dev, &v3_ctrl_fops);
 244     ctrl_dev.owner = THIS_MODULE;
 245     ctrl_dev.ops = &v3_ctrl_fops;
 246     cdev_add(&ctrl_dev, dev, 1);
 247
 248     device_create(v3_class, NULL, dev, NULL, "v3vee");
 249
 250     if (ret != 0) {
 251         printk("Error adding v3 control device\n");
 252         goto failure1;
 253     }
 254
 255
 256
 257
 258 #ifdef V3_CONFIG_KEYED_STREAMS
 259     palacios_init_keyed_streams();
 260 #endif
 261
 262 #ifdef V3_CONFIG_GRAPHICS_CONSOLE
 263     palacios_init_graphics_console();
 264 #endif
 265
 266
 267
 268 #ifdef V3_CONFIG_PACKET
 269     palacios_init_packet(NULL);
 270 #endif
 271
 272 #ifdef V3_CONFIG_VNET
 273     palacios_vnet_init();
 274 #endif
 275
 276 #ifdef V3_CONFIG_HOST_DEVICE
 277     palacios_init_host_dev();
 278 #endif
 279
 280     return 0;
 281
 282  failure1:
 283     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 284  failure2:
 285     class_destroy(v3_class);
 286
 287     return ret;
 288 }
 289
 290
 291 static void __exit v3_exit(void) {
 292     extern u32 pg_allocs;
 293     extern u32 pg_frees;
 294     extern u32 mallocs;
 295     extern u32 frees;
 296
 297
 298     // should probably try to stop any guests
 299
 300
 301
 302     dev_t dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 303
 304     printk("Removing V3 Control device\n");
 305
 306
 307     palacios_vmm_exit();
 308
 309     printk("Palacios Mallocs = %d, Frees = %d\n", mallocs, frees);
 310     printk("Palacios Page Allocs = %d, Page Frees = %d\n", pg_allocs, pg_frees);
 311
 312     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 313
 314     cdev_del(&ctrl_dev);
 315
 316     device_destroy(v3_class, dev);
 317     class_destroy(v3_class);
 318
 319
 320     deinit_lnx_extensions();
 321
 322
 323
 324 #ifdef V3_CONFIG_VNET
 325     palacios_vnet_deinit();
 326 #endif
 327
 328     palacios_deinit_mm();
 329
 330     printk("Palacios Module Mallocs = %d, Frees = %d\n", mod_allocs, mod_frees);
 331 }
 332
 333
 334
 335 module_init(v3_init);
 336 module_exit(v3_exit);
 337
 338
 339
 340 void * trace_malloc(size_t size, gfp_t flags) {
 341     void * addr = NULL;
 342
 343     mod_allocs++;
 344     addr = kmalloc(size, flags);
 345
 346     return addr;
 347 }
 348
 349
 350 void trace_free(const void * objp) {
 351     mod_frees++;
 352     kfree(objp);
 353 }