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