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 #ifdef V3_CONFIG_KEYED_STREAMS
  36 #include "palacios-keyed-stream.h"
  37 #endif
  38
  39
  40 MODULE_LICENSE("GPL");
  41
  42 int mod_allocs = 0;
  43 int mod_frees = 0;
  44
  45
  46 static int v3_major_num = 0;
  47
  48 static u8 v3_minor_map[MAX_VMS / 8] = {[0 ... (MAX_VMS / 8) - 1] = 0};
  49
  50
  51 struct class * v3_class = NULL;
  52 static struct cdev ctrl_dev;
  53
  54 void * v3_base_addr = NULL;
  55 unsigned int v3_pages = 0;
  56
  57 static int register_vm( void ) {
  58     int i, j = 0;
  59     int avail = 0;
  60
  61     for (i = 0; i < sizeof(v3_minor_map); i++) {
  62         if (v3_minor_map[i] != 0xff) {
  63             for (j = 0; j < 8; j++) {
  64                 if (!v3_minor_map[i] & (0x1 << j)) {
  65                     avail = 1;
  66                     v3_minor_map[i] |= (0x1 << j);
  67                     break;
  68                 }
  69             }
  70
  71             if (avail == 1) {
  72                 break;
  73             }
  74         }
  75     }
  76
  77     if (avail == 0) {
  78         return -1;
  79     }
  80
  81     return (i * 8) + j;
  82 }
  83
  84
  85
  86 static long v3_dev_ioctl(struct file * filp,
  87                          unsigned int ioctl, unsigned long arg) {
  88     void __user * argp = (void __user *)arg;
  89     printk("V3 IOCTL %d\n", ioctl);
  90
  91
  92     switch (ioctl) {
  93         case V3_START_GUEST:{
  94             int vm_minor = 0;
  95             struct v3_guest_img user_image;
  96             struct v3_guest * guest = kmalloc(sizeof(struct v3_guest), GFP_KERNEL);
  97
  98             if (IS_ERR(guest)) {
  99                 printk("Error allocating Kernel guest_image\n");
 100                 return -EFAULT;
 101             }
 102
 103             memset(guest, 0, sizeof(struct v3_guest));
 104
 105             printk("Starting V3 Guest...\n");
 106
 107             vm_minor = register_vm();
 108
 109             if (vm_minor == -1) {
 110                 printk("Too many VMs are currently running\n");
 111                 return -EFAULT;
 112             }
 113
 114             guest->vm_dev = MKDEV(v3_major_num, vm_minor);
 115
 116             if (copy_from_user(&user_image, argp, sizeof(struct v3_guest_img))) {
 117                 printk("copy from user error getting guest image...\n");
 118                 return -EFAULT;
 119             }
 120
 121             guest->img_size = user_image.size;
 122
 123             printk("Allocating kernel memory for guest image (%llu bytes)\n", user_image.size);
 124             guest->img = kmalloc(guest->img_size, GFP_KERNEL);
 125
 126             if (IS_ERR(guest->img)) {
 127                 printk("Error: Could not allocate space for guest image\n");
 128                 return -EFAULT;
 129             }
 130
 131             if (copy_from_user(guest->img, user_image.guest_data, guest->img_size)) {
 132                 printk("Error loading guest data\n");
 133                 return -EFAULT;
 134             }
 135
 136             strncpy(guest->name, user_image.name, 127);
 137
 138             printk("Launching VM\n");
 139
 140             INIT_LIST_HEAD(&(guest->streams));
 141             INIT_LIST_HEAD(&(guest->files));
 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 extern unsigned int v3_pages;
 212 extern void * v3_base_addr;
 213
 214 static int __init v3_init(void) {
 215     dev_t dev = MKDEV(0, 0); // We dynamicallly assign the major number
 216     int ret = 0;
 217
 218
 219     palacios_init_mm();
 220
 221     v3_class = class_create(THIS_MODULE, "vms");
 222     if (IS_ERR(v3_class)) {
 223         printk("Failed to register V3 VM device class\n");
 224         return PTR_ERR(v3_class);
 225     }
 226
 227     printk("intializing V3 Control device\n");
 228
 229     ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, MAX_VMS + 1, "v3vee");
 230
 231     if (ret < 0) {
 232         printk("Error registering device region for V3 devices\n");
 233         goto failure2;
 234     }
 235
 236     v3_major_num = MAJOR(dev);
 237
 238     dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 239
 240
 241     printk("Creating V3 Control device: Major %d, Minor %d\n", v3_major_num, MINOR(dev));
 242     cdev_init(&ctrl_dev, &v3_ctrl_fops);
 243     ctrl_dev.owner = THIS_MODULE;
 244     ctrl_dev.ops = &v3_ctrl_fops;
 245     cdev_add(&ctrl_dev, dev, 1);
 246
 247     device_create(v3_class, NULL, dev, NULL, "v3vee");
 248
 249     if (ret != 0) {
 250         printk("Error adding v3 control device\n");
 251         goto failure1;
 252     }
 253
 254     if ((v3_pages > 0) && (v3_base_addr != NULL)) {
 255         add_palacios_memory(__pa(v3_base_addr), v3_pages);
 256     }
 257
 258     // Initialize Palacios
 259
 260     palacios_vmm_init();
 261
 262 #ifdef V3_CONFIG_STREAM
 263     palacios_init_stream();
 264 #endif
 265
 266 #ifdef V3_CONFIG_FILE
 267     palacios_file_init();
 268 #endif
 269
 270 #ifdef V3_CONFIG_KEYED_STREAMS
 271     palacios_init_keyed_streams();
 272 #endif
 273
 274 #ifdef V3_CONFIG_CONSOLE
 275     palacios_init_console();
 276 #endif
 277
 278 #ifdef V3_CONFIG_GRAPHICS_CONSOLE
 279     palacios_init_graphics_console();
 280 #endif
 281
 282 #ifdef V3_CONFIG_EXT_INSPECTOR
 283     palacios_init_inspector();
 284 #endif
 285
 286 #ifdef V3_CONFIG_SOCKET
 287     palacios_socket_init();
 288 #endif
 289
 290 #ifdef V3_CONFIG_PACKET
 291     palacios_init_packet(NULL);
 292 #endif
 293
 294 #ifdef V3_CONFIG_VNET
 295     palacios_vnet_init();
 296 #endif
 297
 298 #ifdef V3_CONFIG_HOST_DEVICE
 299     palacios_init_host_dev();
 300 #endif
 301
 302     return 0;
 303
 304  failure1:
 305     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 306  failure2:
 307     class_destroy(v3_class);
 308
 309     return ret;
 310 }
 311
 312
 313 static void __exit v3_exit(void) {
 314     extern u32 pg_allocs;
 315     extern u32 pg_frees;
 316     extern u32 mallocs;
 317     extern u32 frees;
 318
 319
 320     // should probably try to stop any guests
 321
 322
 323
 324     dev_t dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 325
 326     printk("Removing V3 Control device\n");
 327
 328
 329     palacios_vmm_exit();
 330
 331     printk("Palacios Mallocs = %d, Frees = %d\n", mallocs, frees);
 332     printk("Palacios Page Allocs = %d, Page Frees = %d\n", pg_allocs, pg_frees);
 333
 334     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 335
 336     cdev_del(&ctrl_dev);
 337
 338     device_destroy(v3_class, dev);
 339     class_destroy(v3_class);
 340
 341
 342
 343 #ifdef V3_CONFIG_EXT_INSPECTOR
 344     palacios_deinit_inspector();
 345 #endif
 346
 347 #ifdef V3_CONFIG_FILE
 348     palacios_file_deinit();
 349 #endif
 350
 351 #ifdef V3_CONFIG_STREAM
 352     palacios_deinit_stream();
 353 #endif
 354
 355 #ifdef V3_CONFIG_SOCKET
 356     palacios_socket_deinit();
 357 #endif
 358
 359 #ifdef V3_CONFIG_PACKET
 360     palacios_deinit_packet(NULL);
 361 #endif
 362
 363 #ifdef V3_CONFIG_VNET
 364     palacios_vnet_deinit();
 365 #endif
 366
 367     palacios_deinit_mm();
 368
 369     printk("Palacios Module Mallocs = %d, Frees = %d\n", mod_allocs, mod_frees);
 370 }
 371
 372
 373
 374 module_init(v3_init);
 375 module_exit(v3_exit);
 376
 377
 378
 379 void * trace_malloc(size_t size, gfp_t flags) {
 380     void * addr = NULL;
 381
 382     mod_allocs++;
 383     addr = kmalloc(size, flags);
 384
 385     return addr;
 386 }
 387
 388
 389 void trace_free(const void * objp) {
 390     mod_frees++;
 391     kfree(objp);
 392 }