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-socket.h"
  26 #include "palacios-vnet.h"
  27 #include "palacios-packet.h"
  28
  29 #include "linux-exts.h"
  30
  31
  32 #ifdef V3_CONFIG_KEYED_STREAMS
  33 #include "palacios-keyed-stream.h"
  34 #endif
  35
  36
  37 MODULE_LICENSE("GPL");
  38
  39 int mod_allocs = 0;
  40 int mod_frees = 0;
  41
  42
  43 static int v3_major_num = 0;
  44
  45 static u8 v3_minor_map[MAX_VMS / 8] = {[0 ... (MAX_VMS / 8) - 1] = 0};
  46
  47
  48 struct class * v3_class = NULL;
  49 static struct cdev ctrl_dev;
  50
  51 static int register_vm( void ) {
  52     int i, j = 0;
  53     int avail = 0;
  54
  55     for (i = 0; i < sizeof(v3_minor_map); i++) {
  56         if (v3_minor_map[i] != 0xff) {
  57             for (j = 0; j < 8; j++) {
  58                 if (!(v3_minor_map[i] & (0x1 << j))) {
  59                     avail = 1;
  60                     v3_minor_map[i] |= (0x1 << j);
  61                     break;
  62                 }
  63             }
  64
  65             if (avail == 1) {
  66                 break;
  67             }
  68         }
  69     }
  70
  71     if (avail == 0) {
  72         return -1;
  73     }
  74
  75     return (i * 8) + j;
  76 }
  77
  78
  79
  80 static long v3_dev_ioctl(struct file * filp,
  81                          unsigned int ioctl, unsigned long arg) {
  82     void __user * argp = (void __user *)arg;
  83     printk("V3 IOCTL %d\n", ioctl);
  84
  85
  86     switch (ioctl) {
  87         case V3_START_GUEST:{
  88             int vm_minor = 0;
  89             struct v3_guest_img user_image;
  90             struct v3_guest * guest = kmalloc(sizeof(struct v3_guest), GFP_KERNEL);
  91
  92             if (IS_ERR(guest)) {
  93                 printk("Error allocating Kernel guest_image\n");
  94                 return -EFAULT;
  95             }
  96
  97             memset(guest, 0, sizeof(struct v3_guest));
  98
  99             printk("Starting V3 Guest...\n");
 100
 101             vm_minor = register_vm();
 102
 103             if (vm_minor == -1) {
 104                 printk("Too many VMs are currently running\n");
 105                 return -EFAULT;
 106             }
 107
 108             guest->vm_dev = MKDEV(v3_major_num, vm_minor);
 109
 110             if (copy_from_user(&user_image, argp, sizeof(struct v3_guest_img))) {
 111                 printk("copy from user error getting guest image...\n");
 112                 return -EFAULT;
 113             }
 114
 115             guest->img_size = user_image.size;
 116
 117             printk("Allocating kernel memory for guest image (%llu bytes)\n", user_image.size);
 118             guest->img = vmalloc(guest->img_size);
 119
 120             if (IS_ERR(guest->img)) {
 121                 printk("Error: Could not allocate space for guest image\n");
 122                 return -EFAULT;
 123             }
 124
 125             if (copy_from_user(guest->img, user_image.guest_data, guest->img_size)) {
 126                 printk("Error loading guest data\n");
 127                 return -EFAULT;
 128             }
 129
 130             strncpy(guest->name, user_image.name, 127);
 131
 132             printk("Launching VM\n");
 133
 134             INIT_LIST_HEAD(&(guest->exts));
 135
 136
 137             INIT_LIST_HEAD(&(guest->sockets));
 138 #ifdef V3_CONFIG_HOST_DEVICE
 139             INIT_LIST_HEAD(&(guest->hostdev.devs));
 140 #endif
 141             init_completion(&(guest->start_done));
 142             init_completion(&(guest->thread_done));
 143
 144             {
 145                 struct task_struct * launch_thread = NULL;
 146                 // At some point we're going to want to allow the user to specify a CPU mask
 147                 // But for now, well just launch from the local core, and rely on the global cpu mask
 148
 149                 preempt_disable();
 150                 launch_thread = kthread_create(start_palacios_vm, guest, guest->name);
 151
 152                 if (IS_ERR(launch_thread)) {
 153                     preempt_enable();
 154                     printk("Palacios error creating launch thread for vm (%s)\n", guest->name);
 155                     return -EFAULT;
 156                 }
 157
 158                 kthread_bind(launch_thread, smp_processor_id());
 159                 preempt_enable();
 160
 161                 wake_up_process(launch_thread);
 162             }
 163
 164             wait_for_completion(&(guest->start_done));
 165
 166             return guest->vm_dev;
 167             break;
 168         }
 169         case V3_ADD_MEMORY: {
 170             struct v3_mem_region mem;
 171
 172             memset(&mem, 0, sizeof(struct v3_mem_region));
 173
 174             if (copy_from_user(&mem, argp, sizeof(struct v3_mem_region))) {
 175                 printk("copy from user error getting mem_region...\n");
 176                 return -EFAULT;
 177             }
 178
 179             printk("Adding %llu pages to Palacios memory\n", mem.num_pages);
 180
 181             if (add_palacios_memory(mem.base_addr, mem.num_pages) == -1) {
 182                 printk("Error adding memory to Palacios\n");
 183                 return -EFAULT;
 184             }
 185
 186             break;
 187         }
 188
 189         default:
 190             printk("\tUnhandled\n");
 191             return -EINVAL;
 192     }
 193
 194     return 0;
 195 }
 196
 197
 198
 199 static struct file_operations v3_ctrl_fops = {
 200     .owner = THIS_MODULE,
 201     .unlocked_ioctl = v3_dev_ioctl,
 202     .compat_ioctl = v3_dev_ioctl,
 203 };
 204
 205
 206
 207 static int __init v3_init(void) {
 208     dev_t dev = MKDEV(0, 0); // We dynamicallly assign the major number
 209     int ret = 0;
 210
 211
 212     palacios_init_mm();
 213
 214
 215     // Initialize Palacios
 216
 217     palacios_vmm_init();
 218
 219
 220     // initialize extensions
 221     init_lnx_extensions();
 222
 223
 224     v3_class = class_create(THIS_MODULE, "vms");
 225     if (IS_ERR(v3_class)) {
 226         printk("Failed to register V3 VM device class\n");
 227         return PTR_ERR(v3_class);
 228     }
 229
 230     printk("intializing V3 Control device\n");
 231
 232     ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, MAX_VMS + 1, "v3vee");
 233
 234     if (ret < 0) {
 235         printk("Error registering device region for V3 devices\n");
 236         goto failure2;
 237     }
 238
 239     v3_major_num = MAJOR(dev);
 240
 241     dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 242
 243
 244     printk("Creating V3 Control device: Major %d, Minor %d\n", v3_major_num, MINOR(dev));
 245     cdev_init(&ctrl_dev, &v3_ctrl_fops);
 246     ctrl_dev.owner = THIS_MODULE;
 247     ctrl_dev.ops = &v3_ctrl_fops;
 248     cdev_add(&ctrl_dev, dev, 1);
 249
 250     device_create(v3_class, NULL, dev, NULL, "v3vee");
 251
 252     if (ret != 0) {
 253         printk("Error adding v3 control device\n");
 254         goto failure1;
 255     }
 256
 257
 258
 259
 260 #ifdef V3_CONFIG_KEYED_STREAMS
 261     palacios_init_keyed_streams();
 262 #endif
 263
 264 #ifdef V3_CONFIG_GRAPHICS_CONSOLE
 265     palacios_init_graphics_console();
 266 #endif
 267
 268
 269 #ifdef V3_CONFIG_SOCKET
 270     palacios_socket_init();
 271 #endif
 272
 273 #ifdef V3_CONFIG_PACKET
 274     palacios_init_packet(NULL);
 275 #endif
 276
 277 #ifdef V3_CONFIG_VNET
 278     palacios_vnet_init();
 279 #endif
 280
 281 #ifdef V3_CONFIG_HOST_DEVICE
 282     palacios_init_host_dev();
 283 #endif
 284
 285     return 0;
 286
 287  failure1:
 288     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 289  failure2:
 290     class_destroy(v3_class);
 291
 292     return ret;
 293 }
 294
 295
 296 static void __exit v3_exit(void) {
 297     extern u32 pg_allocs;
 298     extern u32 pg_frees;
 299     extern u32 mallocs;
 300     extern u32 frees;
 301
 302
 303     // should probably try to stop any guests
 304
 305
 306
 307     dev_t dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 308
 309     printk("Removing V3 Control device\n");
 310
 311
 312     palacios_vmm_exit();
 313
 314     printk("Palacios Mallocs = %d, Frees = %d\n", mallocs, frees);
 315     printk("Palacios Page Allocs = %d, Page Frees = %d\n", pg_allocs, pg_frees);
 316
 317     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 318
 319     cdev_del(&ctrl_dev);
 320
 321     device_destroy(v3_class, dev);
 322     class_destroy(v3_class);
 323
 324
 325     deinit_lnx_extensions();
 326
 327
 328
 329
 330
 331 #ifdef V3_CONFIG_SOCKET
 332     palacios_socket_deinit();
 333 #endif
 334
 335 #ifdef V3_CONFIG_PACKET
 336     palacios_deinit_packet(NULL);
 337 #endif
 338
 339 #ifdef V3_CONFIG_VNET
 340     palacios_vnet_deinit();
 341 #endif
 342
 343     palacios_deinit_mm();
 344
 345     printk("Palacios Module Mallocs = %d, Frees = %d\n", mod_allocs, mod_frees);
 346 }
 347
 348
 349
 350 module_init(v3_init);
 351 module_exit(v3_exit);
 352
 353
 354
 355 void * trace_malloc(size_t size, gfp_t flags) {
 356     void * addr = NULL;
 357
 358     mod_allocs++;
 359     addr = kmalloc(size, flags);
 360
 361     return addr;
 362 }
 363
 364
 365 void trace_free(const void * objp) {
 366     mod_frees++;
 367     kfree(objp);
 368 }