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-serial.h"
  26 #include "palacios-socket.h"
  27 #include "palacios-vnet.h"
  28 #include "palacios-packet.h"
  29
  30 #include "linux-exts.h"
  31
  32 #ifdef V3_CONFIG_EXT_INSPECTOR
  33 #include "palacios-inspector.h"
  34 #endif
  35
  36 #ifdef V3_CONFIG_KEYED_STREAMS
  37 #include "palacios-keyed-stream.h"
  38 #endif
  39
  40
  41 MODULE_LICENSE("GPL");
  42
  43 int mod_allocs = 0;
  44 int mod_frees = 0;
  45
  46
  47 static int v3_major_num = 0;
  48
  49 static u8 v3_minor_map[MAX_VMS / 8] = {[0 ... (MAX_VMS / 8) - 1] = 0};
  50
  51
  52 struct class * v3_class = NULL;
  53 static struct cdev ctrl_dev;
  54
  55 static int register_vm( void ) {
  56     int i, j = 0;
  57     int avail = 0;
  58
  59     for (i = 0; i < sizeof(v3_minor_map); i++) {
  60         if (v3_minor_map[i] != 0xff) {
  61             for (j = 0; j < 8; j++) {
  62                 if (!(v3_minor_map[i] & (0x1 << j))) {
  63                     avail = 1;
  64                     v3_minor_map[i] |= (0x1 << j);
  65                     break;
  66                 }
  67             }
  68
  69             if (avail == 1) {
  70                 break;
  71             }
  72         }
  73     }
  74
  75     if (avail == 0) {
  76         return -1;
  77     }
  78
  79     return (i * 8) + j;
  80 }
  81
  82
  83
  84 static long v3_dev_ioctl(struct file * filp,
  85                          unsigned int ioctl, unsigned long arg) {
  86     void __user * argp = (void __user *)arg;
  87     printk("V3 IOCTL %d\n", ioctl);
  88
  89
  90     switch (ioctl) {
  91         case V3_START_GUEST:{
  92             int vm_minor = 0;
  93             struct v3_guest_img user_image;
  94             struct v3_guest * guest = kmalloc(sizeof(struct v3_guest), GFP_KERNEL);
  95
  96             if (IS_ERR(guest)) {
  97                 printk("Error allocating Kernel guest_image\n");
  98                 return -EFAULT;
  99             }
 100
 101             memset(guest, 0, sizeof(struct v3_guest));
 102
 103             printk("Starting V3 Guest...\n");
 104
 105             vm_minor = register_vm();
 106
 107             if (vm_minor == -1) {
 108                 printk("Too many VMs are currently running\n");
 109                 return -EFAULT;
 110             }
 111
 112             guest->vm_dev = MKDEV(v3_major_num, vm_minor);
 113
 114             if (copy_from_user(&user_image, argp, sizeof(struct v3_guest_img))) {
 115                 printk("copy from user error getting guest image...\n");
 116                 return -EFAULT;
 117             }
 118
 119             guest->img_size = user_image.size;
 120
 121             printk("Allocating kernel memory for guest image (%llu bytes)\n", user_image.size);
 122             guest->img = vmalloc(guest->img_size);
 123
 124             if (IS_ERR(guest->img)) {
 125                 printk("Error: Could not allocate space for guest image\n");
 126                 return -EFAULT;
 127             }
 128
 129             if (copy_from_user(guest->img, user_image.guest_data, guest->img_size)) {
 130                 printk("Error loading guest data\n");
 131                 return -EFAULT;
 132             }
 133
 134             strncpy(guest->name, user_image.name, 127);
 135
 136             printk("Launching VM\n");
 137
 138             INIT_LIST_HEAD(&(guest->exts));
 139
 140
 141             INIT_LIST_HEAD(&(guest->streams));
 142             INIT_LIST_HEAD(&(guest->sockets));
 143 #ifdef V3_CONFIG_HOST_DEVICE
 144             INIT_LIST_HEAD(&(guest->hostdev.devs));
 145 #endif
 146             init_completion(&(guest->start_done));
 147             init_completion(&(guest->thread_done));
 148
 149             {
 150                 struct task_struct * launch_thread = NULL;
 151                 // At some point we're going to want to allow the user to specify a CPU mask
 152                 // But for now, well just launch from the local core, and rely on the global cpu mask
 153
 154                 preempt_disable();
 155                 launch_thread = kthread_create(start_palacios_vm, guest, guest->name);
 156
 157                 if (IS_ERR(launch_thread)) {
 158                     preempt_enable();
 159                     printk("Palacios error creating launch thread for vm (%s)\n", guest->name);
 160                     return -EFAULT;
 161                 }
 162
 163                 kthread_bind(launch_thread, smp_processor_id());
 164                 preempt_enable();
 165
 166                 wake_up_process(launch_thread);
 167             }
 168
 169             wait_for_completion(&(guest->start_done));
 170
 171             return guest->vm_dev;
 172             break;
 173         }
 174         case V3_ADD_MEMORY: {
 175             struct v3_mem_region mem;
 176
 177             memset(&mem, 0, sizeof(struct v3_mem_region));
 178
 179             if (copy_from_user(&mem, argp, sizeof(struct v3_mem_region))) {
 180                 printk("copy from user error getting mem_region...\n");
 181                 return -EFAULT;
 182             }
 183
 184             printk("Adding %llu pages to Palacios memory\n", mem.num_pages);
 185
 186             if (add_palacios_memory(mem.base_addr, mem.num_pages) == -1) {
 187                 printk("Error adding memory to Palacios\n");
 188                 return -EFAULT;
 189             }
 190
 191             break;
 192         }
 193
 194         default:
 195             printk("\tUnhandled\n");
 196             return -EINVAL;
 197     }
 198
 199     return 0;
 200 }
 201
 202
 203
 204 static struct file_operations v3_ctrl_fops = {
 205     .owner = THIS_MODULE,
 206     .unlocked_ioctl = v3_dev_ioctl,
 207     .compat_ioctl = v3_dev_ioctl,
 208 };
 209
 210
 211
 212 static int __init v3_init(void) {
 213     dev_t dev = MKDEV(0, 0); // We dynamicallly assign the major number
 214     int ret = 0;
 215
 216
 217     palacios_init_mm();
 218
 219
 220     // Initialize Palacios
 221
 222     palacios_vmm_init();
 223
 224
 225     // initialize extensions
 226     init_lnx_extensions();
 227
 228
 229     v3_class = class_create(THIS_MODULE, "vms");
 230     if (IS_ERR(v3_class)) {
 231         printk("Failed to register V3 VM device class\n");
 232         return PTR_ERR(v3_class);
 233     }
 234
 235     printk("intializing V3 Control device\n");
 236
 237     ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, MAX_VMS + 1, "v3vee");
 238
 239     if (ret < 0) {
 240         printk("Error registering device region for V3 devices\n");
 241         goto failure2;
 242     }
 243
 244     v3_major_num = MAJOR(dev);
 245
 246     dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 247
 248
 249     printk("Creating V3 Control device: Major %d, Minor %d\n", v3_major_num, MINOR(dev));
 250     cdev_init(&ctrl_dev, &v3_ctrl_fops);
 251     ctrl_dev.owner = THIS_MODULE;
 252     ctrl_dev.ops = &v3_ctrl_fops;
 253     cdev_add(&ctrl_dev, dev, 1);
 254
 255     device_create(v3_class, NULL, dev, NULL, "v3vee");
 256
 257     if (ret != 0) {
 258         printk("Error adding v3 control device\n");
 259         goto failure1;
 260     }
 261
 262
 263
 264 #ifdef V3_CONFIG_STREAM
 265     palacios_init_stream();
 266 #endif
 267
 268 #ifdef V3_CONFIG_KEYED_STREAMS
 269     palacios_init_keyed_streams();
 270 #endif
 271
 272 #ifdef V3_CONFIG_GRAPHICS_CONSOLE
 273     palacios_init_graphics_console();
 274 #endif
 275
 276 #ifdef V3_CONFIG_EXT_INSPECTOR
 277     palacios_init_inspector();
 278 #endif
 279
 280 #ifdef V3_CONFIG_SOCKET
 281     palacios_socket_init();
 282 #endif
 283
 284 #ifdef V3_CONFIG_PACKET
 285     palacios_init_packet(NULL);
 286 #endif
 287
 288 #ifdef V3_CONFIG_VNET
 289     palacios_vnet_init();
 290 #endif
 291
 292 #ifdef V3_CONFIG_HOST_DEVICE
 293     palacios_init_host_dev();
 294 #endif
 295
 296     return 0;
 297
 298  failure1:
 299     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 300  failure2:
 301     class_destroy(v3_class);
 302
 303     return ret;
 304 }
 305
 306
 307 static void __exit v3_exit(void) {
 308     extern u32 pg_allocs;
 309     extern u32 pg_frees;
 310     extern u32 mallocs;
 311     extern u32 frees;
 312
 313
 314     // should probably try to stop any guests
 315
 316
 317
 318     dev_t dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 319
 320     printk("Removing V3 Control device\n");
 321
 322
 323     palacios_vmm_exit();
 324
 325     printk("Palacios Mallocs = %d, Frees = %d\n", mallocs, frees);
 326     printk("Palacios Page Allocs = %d, Page Frees = %d\n", pg_allocs, pg_frees);
 327
 328     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 329
 330     cdev_del(&ctrl_dev);
 331
 332     device_destroy(v3_class, dev);
 333     class_destroy(v3_class);
 334
 335
 336     deinit_lnx_extensions();
 337
 338
 339 #ifdef V3_CONFIG_EXT_INSPECTOR
 340     palacios_deinit_inspector();
 341 #endif
 342
 343
 344 #ifdef V3_CONFIG_STREAM
 345     palacios_deinit_stream();
 346 #endif
 347
 348 #ifdef V3_CONFIG_SOCKET
 349     palacios_socket_deinit();
 350 #endif
 351
 352 #ifdef V3_CONFIG_PACKET
 353     palacios_deinit_packet(NULL);
 354 #endif
 355
 356 #ifdef V3_CONFIG_VNET
 357     palacios_vnet_deinit();
 358 #endif
 359
 360     palacios_deinit_mm();
 361
 362     printk("Palacios Module Mallocs = %d, Frees = %d\n", mod_allocs, mod_frees);
 363 }
 364
 365
 366
 367 module_init(v3_init);
 368 module_exit(v3_exit);
 369
 370
 371
 372 void * trace_malloc(size_t size, gfp_t flags) {
 373     void * addr = NULL;
 374
 375     mod_allocs++;
 376     addr = kmalloc(size, flags);
 377
 378     return addr;
 379 }
 380
 381
 382 void trace_free(const void * objp) {
 383     mod_frees++;
 384     kfree(objp);
 385 }