linux_module/mm.c

   1 /* Palacios memory manager
   2  * (c) Jack Lange, 2010
   3  */
   4
   5 #include <asm/page_64_types.h>
   6 #include <linux/kernel.h>
   7 #include <linux/list.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 //static struct list_head pools;
  11
  12 #include "palacios.h"
  13 #include "mm.h"
  14 #include "buddy.h"
  15 #include "numa.h"
  16
  17
  18 static struct buddy_memzone ** memzones = NULL;
  19 static uintptr_t * seed_addrs = NULL;
  20
  21
  22 // alignment is in bytes
  23 uintptr_t alloc_palacios_pgs(u64 num_pages, u32 alignment, int node_id) {
  24     uintptr_t addr = 0;
  25
  26     if (node_id == -1) {
  27         int cpu_id = get_cpu();
  28         put_cpu();
  29
  30         node_id = numa_cpu_to_node(cpu_id);
  31     } else if (numa_num_nodes() == 1) {
  32         node_id = 0;
  33     } else if (node_id >= numa_num_nodes()) {
  34         ERROR("Requesting memory from an invalid NUMA node. (Node: %d) (%d nodes on system)\n",
  35               node_id, numa_num_nodes());
  36         return 0;
  37     }
  38
  39     addr = buddy_alloc(memzones[node_id], get_order(num_pages * PAGE_SIZE) + PAGE_SHIFT);
  40
  41     //DEBUG("Returning from alloc addr=%p, vaddr=%p\n", (void *)addr, __va(addr));
  42     return addr;
  43 }
  44
  45
  46
  47 void free_palacios_pgs(uintptr_t pg_addr, u64 num_pages) {
  48     int node_id = numa_addr_to_node(pg_addr);
  49
  50     //DEBUG("Freeing Memory page %p\n", (void *)pg_addr);
  51     buddy_free(memzones[node_id], pg_addr, get_order(num_pages * PAGE_SIZE) + PAGE_SHIFT);
  52
  53     return;
  54 }
  55
  56
  57 int pow2(int i)
  58 {
  59     int x=1;
  60     for (;i>0;i--) { x*=2; }
  61     return x;
  62 }
  63
  64 int add_palacios_memory(struct v3_mem_region *r) {
  65     int pool_order = 0;
  66     int node_id = 0;
  67
  68     struct v3_mem_region *keep;
  69
  70     // fixup request regardless of its type
  71     if (r->num_pages*4096 < V3_CONFIG_MEM_BLOCK_SIZE) {
  72         WARNING("Allocating a memory pool smaller than the Palacios block size - may not be useful\n");
  73     }
  74
  75     if (pow2(get_order(r->num_pages)) != r->num_pages) {
  76         WARNING("Allocating a memory pool that is not a power of two - it will be rounded down!\n");
  77         r->num_pages=pow2(get_order(r->num_pages));
  78     }
  79
  80
  81     if (!(keep=palacios_alloc(sizeof(struct v3_mem_region)))) {
  82         ERROR("Error allocating space for tracking region\n");
  83         return -1;
  84     }
  85
  86
  87     if (r->type==REQUESTED || r->type==REQUESTED32) {
  88         struct page * pgs = alloc_pages_node(r->node,
  89                                              r->type==REQUESTED ? GFP_KERNEL :
  90                                              r->type==REQUESTED32 ? GFP_DMA32 : GFP_KERNEL,
  91                                              get_order(r->num_pages));
  92         if (!pgs) {
  93             ERROR("Unable to satisfy allocation request\n");
  94             palacios_free(keep);
  95             return -1;
  96         }
  97         r->base_addr = page_to_pfn(pgs) << PAGE_SHIFT;
  98     }
  99
 100
 101     *keep = *r;
 102
 103     node_id = numa_addr_to_node(r->base_addr);
 104
 105     if (node_id == -1) {
 106         ERROR("Error locating node for addr %p\n", (void *)(r->base_addr));
 107         return -1;
 108     }
 109
 110     pool_order = get_order(r->num_pages * PAGE_SIZE) + PAGE_SHIFT;
 111
 112     if (buddy_add_pool(memzones[node_id], r->base_addr, pool_order, keep)) {
 113         ERROR("ALERT ALERT ALERT Unable to add pool to buddy allocator...\n");
 114         if (r->type==REQUESTED || r->type==REQUESTED32) {
 115             free_pages((uintptr_t)__va(r->base_addr), get_order(r->num_pages));
 116         }
 117         palacios_free(keep);
 118         return -1;
 119     }
 120
 121     return 0;
 122 }
 123
 124
 125
 126 int palacios_remove_memory(uintptr_t base_addr) {
 127     int node_id = numa_addr_to_node(base_addr);
 128     struct v3_mem_region *r;
 129
 130     if (buddy_remove_pool(memzones[node_id], base_addr, 0, (void**)(&r))) { //unforced remove
 131         ERROR("Cannot remove memory at base address 0x%p because it is in use\n", (void*)base_addr);
 132         return -1;
 133     }
 134
 135     if (r->type==REQUESTED || r->type==REQUESTED32) {
 136         free_pages((uintptr_t)__va(r->base_addr), get_order(r->num_pages));
 137     } else {
 138         // user space resposible for onlining
 139     }
 140
 141     palacios_free(r);
 142
 143     return 0;
 144 }
 145
 146
 147
 148 int palacios_deinit_mm( void ) {
 149
 150     int i = 0;
 151
 152     if (memzones) {
 153         for (i = 0; i < numa_num_nodes(); i++) {
 154
 155             if (memzones[i]) {
 156                 buddy_deinit(memzones[i]);
 157             }
 158
 159             // note that the memory is not onlined here - offlining and onlining
 160             // is the resposibility of the caller
 161
 162             if (seed_addrs[i]) {
 163                 // free the seed regions
 164                 free_pages((uintptr_t)__va(seed_addrs[i]), MAX_ORDER - 1);
 165             }
 166         }
 167
 168         palacios_free(memzones);
 169         palacios_free(seed_addrs);
 170     }
 171
 172     return 0;
 173 }
 174
 175 int palacios_init_mm( void ) {
 176     int num_nodes = numa_num_nodes();
 177     int node_id = 0;
 178
 179     memzones = palacios_alloc_extended(sizeof(struct buddy_memzone *) * num_nodes, GFP_KERNEL);
 180
 181     if (!memzones) {
 182         ERROR("Cannot allocate space for memory zones\n");
 183         palacios_deinit_mm();
 184         return -1;
 185     }
 186
 187     memset(memzones, 0, sizeof(struct buddy_memzone *) * num_nodes);
 188
 189     seed_addrs = palacios_alloc_extended(sizeof(uintptr_t) * num_nodes, GFP_KERNEL);
 190
 191     if (!seed_addrs) {
 192         ERROR("Cannot allocate space for seed addrs\n");
 193         palacios_deinit_mm();
 194         return -1;
 195     }
 196
 197     memset(seed_addrs, 0, sizeof(uintptr_t) * num_nodes);
 198
 199     for (node_id = 0; node_id < num_nodes; node_id++) {
 200         struct buddy_memzone * zone = NULL;
 201
 202         // Seed the allocator with a small set of pages to allow initialization to complete.
 203         // For now we will just grab some random pages, but in the future we will need to grab NUMA specific regions
 204         // See: alloc_pages_node()
 205
 206         {
 207             struct page * pgs = alloc_pages_node(node_id, GFP_KERNEL, MAX_ORDER - 1);
 208
 209             if (!pgs) {
 210                 ERROR("Could not allocate initial memory block for node %d\n", node_id);
 211                 BUG_ON(!pgs);
 212                 palacios_deinit_mm();
 213                 return -1;
 214             }
 215
 216             seed_addrs[node_id] = page_to_pfn(pgs) << PAGE_SHIFT;
 217         }
 218
 219         zone = buddy_init(get_order(V3_CONFIG_MEM_BLOCK_SIZE) + PAGE_SHIFT, PAGE_SHIFT, node_id);
 220
 221         if (zone == NULL) {
 222             ERROR("Could not initialization memory management for node %d\n", node_id);
 223             palacios_deinit_mm();
 224             return -1;
 225         }
 226
 227         printk("Zone initialized, Adding seed region (order=%d)\n",
 228                (MAX_ORDER - 1) + PAGE_SHIFT);
 229
 230         if (buddy_add_pool(zone, seed_addrs[node_id], (MAX_ORDER - 1) + PAGE_SHIFT,0)) {
 231             ERROR("Could not add pool to buddy allocator\n");
 232             palacios_deinit_mm();
 233             return -1;
 234         }
 235
 236         memzones[node_id] = zone;
 237     }
 238
 239     return 0;
 240
 241 }
 242