linux_module/main.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 "mm.h"
  23 #include "vm.h"
  24
  25 #include "linux-exts.h"
  26
  27
  28
  29 MODULE_LICENSE("GPL");
  30
  31 int mod_allocs = 0;
  32 int mod_frees = 0;
  33
  34
  35 static int v3_major_num = 0;
  36
  37 static struct v3_guest * guest_map[MAX_VMS] = {[0 ... MAX_VMS - 1] = 0};
  38
  39 struct class * v3_class = NULL;
  40 static struct cdev ctrl_dev;
  41
  42 static int register_vm(struct v3_guest * guest) {
  43     int i = 0;
  44
  45     for (i = 0; i < MAX_VMS; i++) {
  46         if (guest_map[i] == NULL) {
  47             guest_map[i] = guest;
  48             return i;
  49         }
  50     }
  51
  52     return -1;
  53 }
  54
  55
  56
  57 static long v3_dev_ioctl(struct file * filp,
  58                          unsigned int ioctl, unsigned long arg) {
  59     void __user * argp = (void __user *)arg;
  60     printk("V3 IOCTL %d\n", ioctl);
  61
  62
  63     switch (ioctl) {
  64         case V3_START_GUEST:{
  65             int vm_minor = 0;
  66             struct v3_guest_img user_image;
  67             struct v3_guest * guest = kmalloc(sizeof(struct v3_guest), GFP_KERNEL);
  68
  69             if (IS_ERR(guest)) {
  70                 printk("Error allocating Kernel guest_image\n");
  71                 return -EFAULT;
  72             }
  73
  74             memset(guest, 0, sizeof(struct v3_guest));
  75
  76             printk("Starting V3 Guest... (%p)\n", guest);
  77
  78             vm_minor = register_vm(guest);
  79
  80             if (vm_minor == -1) {
  81                 printk("Too many VMs are currently running\n");
  82                 return -EFAULT;
  83             }
  84
  85             guest->vm_dev = MKDEV(v3_major_num, vm_minor);
  86
  87             if (copy_from_user(&user_image, argp, sizeof(struct v3_guest_img))) {
  88                 printk("copy from user error getting guest image...\n");
  89                 return -EFAULT;
  90             }
  91
  92             guest->img_size = user_image.size;
  93
  94             printk("Allocating kernel memory for guest image (%llu bytes)\n", user_image.size);
  95             guest->img = vmalloc(guest->img_size);
  96
  97             if (IS_ERR(guest->img)) {
  98                 printk("Error: Could not allocate space for guest image\n");
  99                 return -EFAULT;
 100             }
 101
 102             if (copy_from_user(guest->img, user_image.guest_data, guest->img_size)) {
 103                 printk("Error loading guest data\n");
 104                 return -EFAULT;
 105             }
 106
 107             strncpy(guest->name, user_image.name, 127);
 108
 109             printk("Launching VM\n");
 110
 111             INIT_LIST_HEAD(&(guest->exts));
 112
 113             init_completion(&(guest->start_done));
 114             init_completion(&(guest->thread_done));
 115
 116             {
 117                 struct task_struct * launch_thread = NULL;
 118                 // At some point we're going to want to allow the user to specify a CPU mask
 119                 // But for now, well just launch from the local core, and rely on the global cpu mask
 120
 121                 preempt_disable();
 122                 launch_thread = kthread_create(start_palacios_vm, guest, guest->name);
 123
 124                 if (IS_ERR(launch_thread)) {
 125                     preempt_enable();
 126                     printk("Palacios error creating launch thread for vm (%s)\n", guest->name);
 127                     return -EFAULT;
 128                 }
 129
 130                 kthread_bind(launch_thread, smp_processor_id());
 131                 preempt_enable();
 132
 133                 wake_up_process(launch_thread);
 134             }
 135
 136             wait_for_completion(&(guest->start_done));
 137
 138             return guest->vm_dev;
 139             break;
 140         }
 141         case V3_STOP_GUEST: {
 142             unsigned long vm_idx = arg;
 143             struct v3_guest * guest = guest_map[vm_idx];
 144
 145             printk("Stopping VM idx=%d\n", vm_idx);
 146             printk("Stopping VM (%s) (%p)\n", guest->name, guest);
 147
 148
 149             if (irqs_disabled()) {
 150                 printk("WHAT!!?? IRQs are disabled??\n");
 151                 break;
 152             }
 153
 154             stop_palacios_vm(guest);
 155             guest_map[vm_idx] = NULL;
 156             break;
 157         }
 158         case V3_ADD_MEMORY: {
 159             struct v3_mem_region mem;
 160
 161             memset(&mem, 0, sizeof(struct v3_mem_region));
 162
 163             if (copy_from_user(&mem, argp, sizeof(struct v3_mem_region))) {
 164                 printk("copy from user error getting mem_region...\n");
 165                 return -EFAULT;
 166             }
 167
 168             printk("Adding %llu pages to Palacios memory\n", mem.num_pages);
 169
 170             if (add_palacios_memory(mem.base_addr, mem.num_pages) == -1) {
 171                 printk("Error adding memory to Palacios\n");
 172                 return -EFAULT;
 173             }
 174
 175             break;
 176         }
 177
 178         default:
 179             printk("\tUnhandled\n");
 180             return -EINVAL;
 181     }
 182
 183     return 0;
 184 }
 185
 186
 187
 188 static struct file_operations v3_ctrl_fops = {
 189     .owner = THIS_MODULE,
 190     .unlocked_ioctl = v3_dev_ioctl,
 191     .compat_ioctl = v3_dev_ioctl,
 192 };
 193
 194
 195
 196 static int __init v3_init(void) {
 197     dev_t dev = MKDEV(0, 0); // We dynamicallly assign the major number
 198     int ret = 0;
 199
 200
 201     palacios_init_mm();
 202
 203
 204     // Initialize Palacios
 205
 206     palacios_vmm_init();
 207
 208
 209     // initialize extensions
 210     init_lnx_extensions();
 211
 212
 213     v3_class = class_create(THIS_MODULE, "vms");
 214     if (IS_ERR(v3_class)) {
 215         printk("Failed to register V3 VM device class\n");
 216         return PTR_ERR(v3_class);
 217     }
 218
 219     printk("intializing V3 Control device\n");
 220
 221     ret = alloc_chrdev_region(&dev, 0, MAX_VMS + 1, "v3vee");
 222
 223     if (ret < 0) {
 224         printk("Error registering device region for V3 devices\n");
 225         goto failure2;
 226     }
 227
 228     v3_major_num = MAJOR(dev);
 229
 230     dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 231
 232
 233     printk("Creating V3 Control device: Major %d, Minor %d\n", v3_major_num, MINOR(dev));
 234     cdev_init(&ctrl_dev, &v3_ctrl_fops);
 235     ctrl_dev.owner = THIS_MODULE;
 236     ctrl_dev.ops = &v3_ctrl_fops;
 237     cdev_add(&ctrl_dev, dev, 1);
 238
 239     device_create(v3_class, NULL, dev, NULL, "v3vee");
 240
 241     if (ret != 0) {
 242         printk("Error adding v3 control device\n");
 243         goto failure1;
 244     }
 245
 246
 247
 248     return 0;
 249
 250  failure1:
 251     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 252  failure2:
 253     class_destroy(v3_class);
 254
 255     return ret;
 256 }
 257
 258
 259 static void __exit v3_exit(void) {
 260     extern u32 pg_allocs;
 261     extern u32 pg_frees;
 262     extern u32 mallocs;
 263     extern u32 frees;
 264
 265
 266     // should probably try to stop any guests
 267
 268
 269
 270     dev_t dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 271
 272     printk("Removing V3 Control device\n");
 273
 274
 275     palacios_vmm_exit();
 276
 277     printk("Palacios Mallocs = %d, Frees = %d\n", mallocs, frees);
 278     printk("Palacios Page Allocs = %d, Page Frees = %d\n", pg_allocs, pg_frees);
 279
 280     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 281
 282     cdev_del(&ctrl_dev);
 283
 284     device_destroy(v3_class, dev);
 285     class_destroy(v3_class);
 286
 287
 288     deinit_lnx_extensions();
 289
 290     palacios_deinit_mm();
 291
 292     printk("Palacios Module Mallocs = %d, Frees = %d\n", mod_allocs, mod_frees);
 293 }
 294
 295
 296
 297 module_init(v3_init);
 298 module_exit(v3_exit);
 299
 300
 301
 302 void * trace_malloc(size_t size, gfp_t flags) {
 303     void * addr = NULL;
 304
 305     mod_allocs++;
 306     addr = kmalloc(size, flags);
 307
 308     return addr;
 309 }
 310
 311
 312 void trace_free(const void * objp) {
 313     mod_frees++;
 314     kfree(objp);
 315 }