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 MODULE_LICENSE("GPL");
  32
  33 int mod_allocs = 0;
  34 int mod_frees = 0;
  35
  36
  37 static int v3_major_num = 0;
  38
  39 static u8 v3_minor_map[MAX_VMS / 8] = {[0 ... (MAX_VMS / 8) - 1] = 0};
  40
  41
  42 struct class * v3_class = NULL;
  43 static struct cdev ctrl_dev;
  44
  45 void * v3_base_addr = NULL;
  46 unsigned int v3_pages = 0;
  47
  48 static int register_vm( void ) {
  49     int i, j = 0;
  50     int avail = 0;
  51
  52     for (i = 0; i < sizeof(v3_minor_map); i++) {
  53         if (v3_minor_map[i] != 0xff) {
  54             for (j = 0; j < 8; j++) {
  55                 if (!v3_minor_map[i] & (0x1 << j)) {
  56                     avail = 1;
  57                     v3_minor_map[i] |= (0x1 << j);
  58                     break;
  59                 }
  60             }
  61
  62             if (avail == 1) {
  63                 break;
  64             }
  65         }
  66     }
  67
  68     if (avail == 0) {
  69         return -1;
  70     }
  71
  72     return (i * 8) + j;
  73 }
  74
  75
  76
  77 static long v3_dev_ioctl(struct file * filp,
  78                          unsigned int ioctl, unsigned long arg) {
  79     void __user * argp = (void __user *)arg;
  80     printk("V3 IOCTL %d\n", ioctl);
  81
  82
  83     switch (ioctl) {
  84         case V3_START_GUEST:{
  85             int vm_minor = 0;
  86             struct v3_guest_img user_image;
  87             struct v3_guest * guest = kmalloc(sizeof(struct v3_guest), GFP_KERNEL);
  88
  89             if (IS_ERR(guest)) {
  90                 printk("Error allocating Kernel guest_image\n");
  91                 return -EFAULT;
  92             }
  93
  94             memset(guest, 0, sizeof(struct v3_guest));
  95
  96             printk("Starting V3 Guest...\n");
  97
  98             vm_minor = register_vm();
  99
 100             if (vm_minor == -1) {
 101                 printk("Too many VMs are currently running\n");
 102                 return -EFAULT;
 103             }
 104
 105             guest->vm_dev = MKDEV(v3_major_num, vm_minor);
 106
 107             if (copy_from_user(&user_image, argp, sizeof(struct v3_guest_img))) {
 108                 printk("copy from user error getting guest image...\n");
 109                 return -EFAULT;
 110             }
 111
 112             guest->img_size = user_image.size;
 113
 114             printk("Allocating kernel memory for guest image (%llu bytes)\n", user_image.size);
 115             guest->img = kmalloc(guest->img_size, GFP_KERNEL);
 116
 117             if (IS_ERR(guest->img)) {
 118                 printk("Error: Could not allocate space for guest image\n");
 119                 return -EFAULT;
 120             }
 121
 122             if (copy_from_user(guest->img, user_image.guest_data, guest->img_size)) {
 123                 printk("Error loading guest data\n");
 124                 return -EFAULT;
 125             }
 126
 127             strncpy(guest->name, user_image.name, 127);
 128
 129             printk("Launching VM\n");
 130
 131             INIT_LIST_HEAD(&(guest->streams));
 132             INIT_LIST_HEAD(&(guest->files));
 133             INIT_LIST_HEAD(&(guest->sockets));
 134             init_completion(&(guest->start_done));
 135             init_completion(&(guest->thread_done));
 136
 137             kthread_run(start_palacios_vm, guest, guest->name);
 138
 139             wait_for_completion(&(guest->start_done));
 140
 141             return guest->vm_dev;
 142             break;
 143         }
 144         case V3_ADD_MEMORY: {
 145             struct v3_mem_region mem;
 146
 147             memset(&mem, 0, sizeof(struct v3_mem_region));
 148
 149             if (copy_from_user(&mem, argp, sizeof(struct v3_mem_region))) {
 150                 printk("copy from user error getting mem_region...\n");
 151                 return -EFAULT;
 152             }
 153
 154             printk("Adding %llu pages to Palacios memory\n", mem.num_pages);
 155
 156             if (add_palacios_memory(mem.base_addr, mem.num_pages) == -1) {
 157                 printk("Error adding memory to Palacios\n");
 158                 return -EFAULT;
 159             }
 160
 161             // Mem test...
 162             /*
 163               {
 164               void * vaddr = __va(alloc_palacios_pgs(131072, 4096));
 165               memset(vaddr, 0xfe492fe2, mem.num_pages * 4096);
 166               }
 167             */
 168
 169             break;
 170         }
 171
 172         case V3_START_NETWORK: {
 173             struct v3_network net;
 174             memset(&net, 0, sizeof(struct v3_network));
 175
 176             if(copy_from_user(&net, argp, sizeof(struct v3_network))){
 177                 printk("copy from user error getting network service requests ... \n");
 178                 return -EFAULT;
 179             }
 180
 181         #ifdef CONFIG_PALACIOS_SOCKET
 182             if(net.socket == 1){
 183                 palacios_socket_init();
 184                 printk("Started Palacios Socket\n");
 185             }
 186         #endif
 187         #ifdef CONFIG_PALACIOS_PACKET
 188             if(net.packet == 1){
 189                 palacios_init_packet(NULL);
 190                 printk("Started Palacios Direct Network Bridge\n");
 191             }
 192         #endif
 193         #ifdef CONFIG_PALACIOS_VNET
 194             if(net.vnet == 1){
 195                 palacios_init_vnet();
 196                 printk("Started Palacios VNET Service\n");
 197             }
 198         #endif
 199
 200             break;
 201         }
 202         default:
 203             printk("\tUnhandled\n");
 204             return -EINVAL;
 205     }
 206
 207     return 0;
 208 }
 209
 210
 211
 212 static struct file_operations v3_ctrl_fops = {
 213     .owner = THIS_MODULE,
 214     .unlocked_ioctl = v3_dev_ioctl,
 215     .compat_ioctl = v3_dev_ioctl,
 216 };
 217
 218
 219 extern unsigned int v3_pages;
 220 extern void * v3_base_addr;
 221
 222 static int __init v3_init(void) {
 223     dev_t dev = MKDEV(0, 0); // We dynamicallly assign the major number
 224     int ret = 0;
 225
 226
 227     palacios_init_mm();
 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     if ((v3_pages > 0) && (v3_base_addr != NULL)) {
 263         add_palacios_memory(__pa(v3_base_addr), v3_pages);
 264     }
 265
 266     // Initialize Palacios
 267
 268     palacios_vmm_init();
 269
 270     palacios_init_stream();
 271     palacios_file_init();
 272     palacios_init_console();
 273
 274     return 0;
 275
 276  failure1:
 277     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 278  failure2:
 279     class_destroy(v3_class);
 280
 281     return ret;
 282 }
 283
 284
 285 static void __exit v3_exit(void) {
 286     extern u32 pg_allocs;
 287     extern u32 pg_frees;
 288     extern u32 mallocs;
 289     extern u32 frees;
 290
 291
 292     // should probably try to stop any guests
 293
 294
 295
 296     dev_t dev = MKDEV(v3_major_num, MAX_VMS + 1);
 297
 298     printk("Removing V3 Control device\n");
 299
 300
 301     palacios_vmm_exit();
 302
 303     printk("Palacios Mallocs = %d, Frees = %d\n", mallocs, frees);
 304     printk("Palacios Page Allocs = %d, Page Frees = %d\n", pg_allocs, pg_frees);
 305
 306     unregister_chrdev_region(MKDEV(v3_major_num, 0), MAX_VMS + 1);
 307
 308     cdev_del(&ctrl_dev);
 309
 310     device_destroy(v3_class, dev);
 311     class_destroy(v3_class);
 312
 313
 314     palacios_file_deinit();
 315     palacios_deinit_stream();
 316
 317     palacios_deinit_mm();
 318
 319     printk("Palacios Module Mallocs = %d, Frees = %d\n", mod_allocs, mod_frees);
 320 }
 321
 322
 323
 324 module_init(v3_init);
 325 module_exit(v3_exit);
 326
 327
 328
 329 void * trace_malloc(size_t size, gfp_t flags) {
 330     void * addr = NULL;
 331
 332     mod_allocs++;
 333     addr = kmalloc(size, flags);
 334
 335     return addr;
 336 }
 337
 338
 339 void trace_free(const void * objp) {
 340     mod_frees++;
 341     kfree(objp);
 342 }