linux_module/palacios-stubs.c

   1 #include <linux/kernel.h>
   2 #include <linux/kthread.h>
   3 #include <linux/spinlock.h>
   4 #include <linux/gfp.h>
   5 #include <linux/interrupt.h>
   6 #include <linux/linkage.h>
   7 #include <linux/sched.h>
   8 #include <linux/uaccess.h>
   9 #include <asm/irq_vectors.h>
  10 #include <asm/io.h>
  11
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/kthread.h>
  15 #include <asm/uaccess.h>
  16 #include <linux/smp.h>
  17
  18 #include <palacios/vmm.h>
  19 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  20 #include "palacios.h"
  21
  22
  23
  24
  25 #include "mm.h"
  26
  27
  28 u32 pg_allocs = 0;
  29 u32 pg_frees = 0;
  30 u32 mallocs = 0;
  31 u32 frees = 0;
  32
  33
  34 static struct v3_vm_info * irq_to_guest_map[256];
  35
  36
  37 extern unsigned int cpu_khz;
  38
  39
  40 /**
  41  * Prints a message to the console.
  42  */
  43 static void palacios_print(const char * fmt, ...) {
  44   va_list ap;
  45   va_start(ap, fmt);
  46   vprintk(fmt, ap);
  47   va_end(ap);
  48
  49   return;
  50 }
  51
  52
  53
  54 /*
  55  * Allocates a contiguous region of pages of the requested size.
  56  * Returns the physical address of the first page in the region.
  57  */
  58 static void * palacios_allocate_pages(int num_pages, unsigned int alignment) {
  59     void * pg_addr = NULL;
  60
  61     pg_addr = (void *)alloc_palacios_pgs(num_pages, alignment);
  62     pg_allocs += num_pages;
  63
  64     return pg_addr;
  65 }
  66
  67
  68 /**
  69  * Frees a page previously allocated via palacios_allocate_page().
  70  * Note that palacios_allocate_page() can allocate multiple pages with
  71  * a single call while palacios_free_page() only frees a single page.
  72  */
  73
  74 static void palacios_free_pages(void * page_paddr, int num_pages) {
  75     pg_frees += num_pages;
  76     free_palacios_pgs((uintptr_t)page_paddr, num_pages);
  77 }
  78
  79
  80 /**
  81  * Allocates 'size' bytes of kernel memory.
  82  * Returns the kernel virtual address of the memory allocated.
  83  */
  84 static void *
  85 palacios_alloc(unsigned int size) {
  86     void * addr = NULL;
  87
  88     if (irqs_disabled()) {
  89         addr = kmalloc(size, GFP_ATOMIC);
  90     } else {
  91         addr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
  92     }
  93     mallocs++;
  94
  95
  96     return addr;
  97 }
  98
  99 /**
 100  * Frees memory that was previously allocated by palacios_alloc().
 101  */
 102 static void
 103 palacios_free(
 104         void *                  addr
 105 )
 106 {
 107     frees++;
 108     kfree(addr);
 109     return;
 110 }
 111
 112 /**
 113  * Converts a kernel virtual address to the corresponding physical address.
 114  */
 115 static void *
 116 palacios_vaddr_to_paddr(
 117         void *                  vaddr
 118 )
 119 {
 120     return (void*) __pa(vaddr);
 121
 122 }
 123
 124 /**
 125  * Converts a physical address to the corresponding kernel virtual address.
 126  */
 127 static void *
 128 palacios_paddr_to_vaddr(
 129         void *                  paddr
 130 )
 131 {
 132   return __va(paddr);
 133 }
 134
 135 /**
 136  * Runs a function on the specified CPU.
 137  */
 138
 139 // For now, do call only on local CPU
 140 static void
 141 palacios_xcall(
 142         int                     cpu_id,
 143         void                    (*fn)(void *arg),
 144         void *                  arg
 145 )
 146 {
 147
 148
 149     // We set wait to 1, but I'm not sure this is necessary
 150     smp_call_function_single(cpu_id, fn, arg, 1);
 151
 152     return;
 153 }
 154
 155 struct lnx_thread_arg {
 156     int (*fn)(void * arg);
 157     void * arg;
 158     char * name;
 159 };
 160
 161 static int lnx_thread_target(void * arg) {
 162     struct lnx_thread_arg * thread_info = (struct lnx_thread_arg *)arg;
 163
 164     /*
 165       printk("Daemonizing new Palacios thread (name=%s)\n", thread_info->name);
 166
 167       daemonize(thread_info->name);
 168       allow_signal(SIGKILL);
 169     */
 170
 171
 172     thread_info->fn(thread_info->arg);
 173
 174     kfree(thread_info);
 175     // handle cleanup
 176
 177     return 0;
 178 }
 179
 180 /**
 181  * Creates a kernel thread.
 182  */
 183 static void *
 184 palacios_start_kernel_thread(
 185         int (*fn)               (void * arg),
 186         void *                  arg,
 187         char *                  thread_name) {
 188
 189     struct lnx_thread_arg * thread_info = kmalloc(sizeof(struct lnx_thread_arg), GFP_KERNEL);
 190
 191     thread_info->fn = fn;
 192     thread_info->arg = arg;
 193     thread_info->name = thread_name;
 194
 195     return kthread_run( lnx_thread_target, thread_info, thread_name );
 196 }
 197
 198
 199 /**
 200  * Starts a kernel thread on the specified CPU.
 201  */
 202 static void *
 203 palacios_start_thread_on_cpu(int cpu_id,
 204                              int (*fn)(void * arg),
 205                              void * arg,
 206                              char * thread_name ) {
 207     struct task_struct * thread = NULL;
 208     struct lnx_thread_arg * thread_info = kmalloc(sizeof(struct lnx_thread_arg), GFP_KERNEL);
 209
 210     thread_info->fn = fn;
 211     thread_info->arg = arg;
 212     thread_info->name = thread_name;
 213
 214
 215     thread = kthread_create( lnx_thread_target, thread_info, thread_name );
 216
 217     if (IS_ERR(thread)) {
 218         printk("Palacios error creating thread: %s\n", thread_name);
 219         return NULL;
 220     }
 221
 222     set_cpus_allowed_ptr(thread, cpumask_of(cpu_id));
 223     wake_up_process(thread);
 224
 225     return thread;
 226 }
 227
 228
 229 /**
 230  * Rebind a kernel thread to the specified CPU
 231  * The thread will be running on target CPU on return
 232  * non-zero return means failure
 233  */
 234 static int
 235 palacios_move_thread_to_cpu(int new_cpu_id,
 236                             void * thread_ptr) {
 237     struct task_struct * thread = (struct task_struct *)thread_ptr;
 238
 239     printk("Moving thread (%p) to cpu %d\n", thread, new_cpu_id);
 240
 241     if (thread == NULL) {
 242         thread = current;
 243     }
 244
 245     /*
 246      * Bind to the specified CPU.  When this call returns,
 247      * the thread should be running on the target CPU.
 248      */
 249     return set_cpus_allowed_ptr(thread, cpumask_of(new_cpu_id));
 250 }
 251
 252
 253 /**
 254  * Returns the CPU ID that the caller is running on.
 255  */
 256 static unsigned int
 257 palacios_get_cpu(void)
 258 {
 259
 260     /* We want to call smp_processor_id()
 261      * But this is not safe if kernel preemption is possible
 262      * We need to ensure that the palacios threads are bound to a give cpu
 263      */
 264
 265     unsigned int cpu_id = get_cpu();
 266     put_cpu();
 267     return cpu_id;
 268 }
 269
 270 /**
 271  * Interrupts the physical CPU corresponding to the specified logical guest cpu.
 272  *
 273  * NOTE:
 274  * This is dependent on the implementation of xcall_reschedule().  Currently
 275  * xcall_reschedule does not explicitly call schedule() on the destination CPU,
 276  * but instead relies on the return to user space to handle it. Because
 277  * palacios is a kernel thread schedule will not be called, which is correct.
 278  * If it ever changes to induce side effects, we'll need to figure something
 279  * else out...
 280  */
 281
 282 #include <asm/apic.h>
 283
 284 static void
 285 palacios_interrupt_cpu(
 286         struct v3_vm_info *     vm,
 287         int                     cpu_id,
 288         int                     vector
 289 )
 290 {
 291     if (vector == 0) {
 292         smp_send_reschedule(cpu_id);
 293     } else {
 294         apic->send_IPI_mask(cpumask_of(cpu_id), vector);
 295     }
 296     return;
 297 }
 298
 299 /**
 300  * Dispatches an interrupt to Palacios for handling.
 301  */
 302 static void
 303 palacios_dispatch_interrupt( int vector, void * dev, struct pt_regs * regs ) {
 304     struct v3_interrupt intr = {
 305         .irq            = vector,
 306         .error          = regs->orig_ax,
 307         .should_ack     = 1,
 308     };
 309
 310     if (irq_to_guest_map[vector]) {
 311         v3_deliver_irq(irq_to_guest_map[vector], &intr);
 312     }
 313
 314 }
 315
 316 /**
 317  * Instructs the kernel to forward the specified IRQ to Palacios.
 318  */
 319 static int
 320 palacios_hook_interrupt(struct v3_vm_info *     vm,
 321                         unsigned int            vector ) {
 322     printk("hooking vector %d\n", vector);
 323
 324     if (irq_to_guest_map[vector]) {
 325         printk(KERN_WARNING
 326                "%s: Interrupt vector %u is already hooked.\n",
 327                __func__, vector);
 328         return -1;
 329     }
 330
 331     printk(KERN_DEBUG
 332            "%s: Hooking interrupt vector %u to vm %p.\n",
 333            __func__, vector, vm);
 334
 335     irq_to_guest_map[vector] = vm;
 336
 337     /*
 338      * NOTE: Normally PCI devices are supposed to be level sensitive,
 339      *       but we need them to be edge sensitive so that they are
 340      *       properly latched by Palacios.  Leaving them as level
 341      *       sensitive would lead to an interrupt storm.
 342      */
 343     //ioapic_set_trigger_for_vector(vector, ioapic_edge_sensitive);
 344
 345     //set_idtvec_handler(vector, palacios_dispatch_interrupt);
 346     if (vector < 32) {
 347         panic("unexpected vector for hooking\n");
 348     } else {
 349         int device_id = 0;
 350
 351         int flag = 0;
 352         int error;
 353
 354         printk("hooking vector: %d\n", vector);
 355
 356         if (vector == 32) {
 357             flag = IRQF_TIMER;
 358         } else {
 359             flag = IRQF_SHARED;
 360         }
 361
 362         error = request_irq((vector - 32),
 363                             (void *)palacios_dispatch_interrupt,
 364                             flag,
 365                             "interrupt_for_palacios",
 366                             &device_id);
 367
 368         if (error) {
 369             printk("error code for request_irq is %d\n", error);
 370             panic("request vector %d failed",vector);
 371         }
 372     }
 373
 374     return 0;
 375 }
 376
 377
 378
 379 /**
 380  * Acknowledges an interrupt.
 381  */
 382 static int
 383 palacios_ack_interrupt(
 384         int                     vector
 385 )
 386 {
 387   ack_APIC_irq();
 388   printk("Pretending to ack interrupt, vector=%d\n",vector);
 389   return 0;
 390 }
 391
 392 /**
 393  * Returns the CPU frequency in kilohertz.
 394  */
 395 static unsigned int
 396 palacios_get_cpu_khz(void)
 397 {
 398     printk("cpu_khz is %u\n",cpu_khz);
 399
 400     if (cpu_khz == 0) {
 401         printk("faking cpu_khz to 1000000\n");
 402         return 1000000;
 403     } else {
 404         return cpu_khz;
 405     }
 406   //return 1000000;
 407 }
 408
 409 /**
 410  * Yield the CPU so other host OS tasks can run.
 411  */
 412 static void
 413 palacios_yield_cpu(void)
 414 {
 415     schedule();
 416     return;
 417 }
 418
 419
 420
 421 /**
 422  * Allocates a mutex.
 423  * Returns NULL on failure.
 424  */
 425 static void *
 426 palacios_mutex_alloc(void)
 427 {
 428     spinlock_t *lock = kmalloc(sizeof(spinlock_t), GFP_KERNEL);
 429
 430     if (lock) {
 431         spin_lock_init(lock);
 432     }
 433
 434     return lock;
 435 }
 436
 437 /**
 438  * Frees a mutex.
 439  */
 440 static void
 441 palacios_mutex_free(void * mutex) {
 442     kfree(mutex);
 443 }
 444
 445 /**
 446  * Locks a mutex.
 447  */
 448 static void
 449 palacios_mutex_lock(void * mutex, int must_spin) {
 450     spin_lock((spinlock_t *)mutex);
 451 }
 452
 453 /**
 454  * Unlocks a mutex.
 455  */
 456 static void
 457 palacios_mutex_unlock(
 458         void *                  mutex
 459 )
 460 {
 461     spin_unlock((spinlock_t *)mutex);
 462 }
 463
 464 /**
 465  * Structure used by the Palacios hypervisor to interface with the host kernel.
 466  */
 467 static struct v3_os_hooks palacios_os_hooks = {
 468         .print                  = palacios_print,
 469         .allocate_pages         = palacios_allocate_pages,
 470         .free_pages             = palacios_free_pages,
 471         .malloc                 = palacios_alloc,
 472         .free                   = palacios_free,
 473         .vaddr_to_paddr         = palacios_vaddr_to_paddr,
 474         .paddr_to_vaddr         = palacios_paddr_to_vaddr,
 475         .hook_interrupt         = palacios_hook_interrupt,
 476         .ack_irq                = palacios_ack_interrupt,
 477         .get_cpu_khz            = palacios_get_cpu_khz,
 478         .start_kernel_thread    = palacios_start_kernel_thread,
 479         .yield_cpu              = palacios_yield_cpu,
 480         .mutex_alloc            = palacios_mutex_alloc,
 481         .mutex_free             = palacios_mutex_free,
 482         .mutex_lock             = palacios_mutex_lock,
 483         .mutex_unlock           = palacios_mutex_unlock,
 484         .get_cpu                = palacios_get_cpu,
 485         .interrupt_cpu          = palacios_interrupt_cpu,
 486         .call_on_cpu            = palacios_xcall,
 487         .start_thread_on_cpu    = palacios_start_thread_on_cpu,
 488         .move_thread_to_cpu = palacios_move_thread_to_cpu,
 489 };
 490
 491
 492
 493
 494 int palacios_vmm_init( void )
 495 {
 496
 497     memset(irq_to_guest_map, 0, sizeof(struct v3_vm_info *) * 256);
 498
 499     printk("palacios_init starting - calling init_v3\n");
 500
 501     Init_V3(&palacios_os_hooks, num_online_cpus());
 502
 503     return 0;
 504
 505 }
 506
 507
 508 int palacios_vmm_exit( void ) {
 509
 510     Shutdown_V3();
 511
 512     return 0;
 513 }