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     kthread_run( lnx_thread_target, thread_info, thread_name );
 196     return;
 197 }
 198
 199
 200 /**
 201  * Starts a kernel thread on the specified CPU.
 202  */
 203 static void *
 204 palacios_start_thread_on_cpu(int cpu_id,
 205                              int (*fn)(void * arg),
 206                              void * arg,
 207                              char * thread_name ) {
 208     struct task_struct * thread = NULL;
 209     struct lnx_thread_arg * thread_info = kmalloc(sizeof(struct lnx_thread_arg), GFP_KERNEL);
 210
 211     thread_info->fn = fn;
 212     thread_info->arg = arg;
 213     thread_info->name = thread_name;
 214
 215
 216     thread = kthread_create( lnx_thread_target, thread_info, thread_name );
 217
 218     if (IS_ERR(thread)) {
 219         printk("Palacios error creating thread: %s\n", thread_name);
 220         return NULL;
 221     }
 222
 223     kthread_bind(thread, cpu_id);
 224     wake_up_process(thread);
 225
 226     return thread;
 227 }
 228
 229 /**
 230  * Returns the CPU ID that the caller is running on.
 231  */
 232 static unsigned int
 233 palacios_get_cpu(void)
 234 {
 235
 236     /* We want to call smp_processor_id()
 237      * But this is not safe if kernel preemption is possible
 238      * We need to ensure that the palacios threads are bound to a give cpu
 239      */
 240
 241     unsigned int cpu_id = get_cpu();
 242     put_cpu();
 243     return cpu_id;
 244 }
 245
 246 /**
 247  * Interrupts the physical CPU corresponding to the specified logical guest cpu.
 248  *
 249  * NOTE:
 250  * This is dependent on the implementation of xcall_reschedule().  Currently
 251  * xcall_reschedule does not explicitly call schedule() on the destination CPU,
 252  * but instead relies on the return to user space to handle it. Because
 253  * palacios is a kernel thread schedule will not be called, which is correct.
 254  * If it ever changes to induce side effects, we'll need to figure something
 255  * else out...
 256  */
 257
 258 #include <asm/apic.h>
 259
 260 static void
 261 palacios_interrupt_cpu(
 262         struct v3_vm_info *     vm,
 263         int                     cpu_id,
 264         int                     vector
 265 )
 266 {
 267     if (vector == 0) {
 268         smp_send_reschedule(cpu_id);
 269     } else {
 270         apic->send_IPI_mask(cpumask_of(cpu_id), vector);
 271     }
 272     return;
 273 }
 274
 275 /**
 276  * Dispatches an interrupt to Palacios for handling.
 277  */
 278 static void
 279 palacios_dispatch_interrupt( int vector, void * dev, struct pt_regs * regs ) {
 280     struct v3_interrupt intr = {
 281         .irq            = vector,
 282         .error          = regs->orig_ax,
 283         .should_ack     = 1,
 284     };
 285
 286     if (irq_to_guest_map[vector]) {
 287         v3_deliver_irq(irq_to_guest_map[vector], &intr);
 288     }
 289
 290 }
 291
 292 /**
 293  * Instructs the kernel to forward the specified IRQ to Palacios.
 294  */
 295 static int
 296 palacios_hook_interrupt(struct v3_vm_info *     vm,
 297                         unsigned int            vector ) {
 298     printk("hooking vector %d\n", vector);
 299
 300     if (irq_to_guest_map[vector]) {
 301         printk(KERN_WARNING
 302                "%s: Interrupt vector %u is already hooked.\n",
 303                __func__, vector);
 304         return -1;
 305     }
 306
 307     printk(KERN_DEBUG
 308            "%s: Hooking interrupt vector %u to vm %p.\n",
 309            __func__, vector, vm);
 310
 311     irq_to_guest_map[vector] = vm;
 312
 313     /*
 314      * NOTE: Normally PCI devices are supposed to be level sensitive,
 315      *       but we need them to be edge sensitive so that they are
 316      *       properly latched by Palacios.  Leaving them as level
 317      *       sensitive would lead to an interrupt storm.
 318      */
 319     //ioapic_set_trigger_for_vector(vector, ioapic_edge_sensitive);
 320
 321     //set_idtvec_handler(vector, palacios_dispatch_interrupt);
 322     if (vector < 32) {
 323         panic("unexpected vector for hooking\n");
 324     } else {
 325         int device_id = 0;
 326
 327         int flag = 0;
 328         int error;
 329
 330         printk("hooking vector: %d\n", vector);
 331
 332         if (vector == 32) {
 333             flag = IRQF_TIMER;
 334         } else {
 335             flag = IRQF_SHARED;
 336         }
 337
 338         error = request_irq((vector - 32),
 339                             (void *)palacios_dispatch_interrupt,
 340                             flag,
 341                             "interrupt_for_palacios",
 342                             &device_id);
 343
 344         if (error) {
 345             printk("error code for request_irq is %d\n", error);
 346             panic("request vector %d failed",vector);
 347         }
 348     }
 349
 350     return 0;
 351 }
 352
 353
 354
 355 /**
 356  * Acknowledges an interrupt.
 357  */
 358 static int
 359 palacios_ack_interrupt(
 360         int                     vector
 361 )
 362 {
 363   ack_APIC_irq();
 364   printk("Pretending to ack interrupt, vector=%d\n",vector);
 365   return 0;
 366 }
 367
 368 /**
 369  * Returns the CPU frequency in kilohertz.
 370  */
 371 static unsigned int
 372 palacios_get_cpu_khz(void)
 373 {
 374     printk("cpu_khz is %u\n",cpu_khz);
 375
 376     if (cpu_khz == 0) {
 377         printk("faking cpu_khz to 1000000\n");
 378         return 1000000;
 379     } else {
 380         return cpu_khz;
 381     }
 382   //return 1000000;
 383 }
 384
 385 /**
 386  * Yield the CPU so other host OS tasks can run.
 387  */
 388 static void
 389 palacios_yield_cpu(void)
 390 {
 391     schedule();
 392     return;
 393 }
 394
 395
 396
 397 /**
 398  * Allocates a mutex.
 399  * Returns NULL on failure.
 400  */
 401 static void *
 402 palacios_mutex_alloc(void)
 403 {
 404     spinlock_t *lock = kmalloc(sizeof(spinlock_t), GFP_KERNEL);
 405
 406     if (lock) {
 407         spin_lock_init(lock);
 408     }
 409
 410     return lock;
 411 }
 412
 413 /**
 414  * Frees a mutex.
 415  */
 416 static void
 417 palacios_mutex_free(void * mutex) {
 418     kfree(mutex);
 419 }
 420
 421 /**
 422  * Locks a mutex.
 423  */
 424 static void
 425 palacios_mutex_lock(void * mutex, int must_spin) {
 426     spin_lock((spinlock_t *)mutex);
 427 }
 428
 429 /**
 430  * Unlocks a mutex.
 431  */
 432 static void
 433 palacios_mutex_unlock(
 434         void *                  mutex
 435 )
 436 {
 437     spin_unlock((spinlock_t *)mutex);
 438 }
 439
 440 /**
 441  * Structure used by the Palacios hypervisor to interface with the host kernel.
 442  */
 443 static struct v3_os_hooks palacios_os_hooks = {
 444         .print                  = palacios_print,
 445         .allocate_pages         = palacios_allocate_pages,
 446         .free_pages             = palacios_free_pages,
 447         .malloc                 = palacios_alloc,
 448         .free                   = palacios_free,
 449         .vaddr_to_paddr         = palacios_vaddr_to_paddr,
 450         .paddr_to_vaddr         = palacios_paddr_to_vaddr,
 451         .hook_interrupt         = palacios_hook_interrupt,
 452         .ack_irq                = palacios_ack_interrupt,
 453         .get_cpu_khz            = palacios_get_cpu_khz,
 454         .start_kernel_thread    = palacios_start_kernel_thread,
 455         .yield_cpu              = palacios_yield_cpu,
 456         .mutex_alloc            = palacios_mutex_alloc,
 457         .mutex_free             = palacios_mutex_free,
 458         .mutex_lock             = palacios_mutex_lock,
 459         .mutex_unlock           = palacios_mutex_unlock,
 460         .get_cpu                = palacios_get_cpu,
 461         .interrupt_cpu          = palacios_interrupt_cpu,
 462         .call_on_cpu            = palacios_xcall,
 463         .start_thread_on_cpu    = palacios_start_thread_on_cpu,
 464 };
 465
 466
 467
 468
 469 int palacios_vmm_init( void )
 470 {
 471
 472     memset(irq_to_guest_map, 0, sizeof(struct v3_vm_info *) * 256);
 473
 474     printk("palacios_init starting - calling init_v3\n");
 475
 476     Init_V3(&palacios_os_hooks, num_online_cpus());
 477
 478     return 0;
 479
 480 }
 481
 482
 483 int palacios_vmm_exit( void ) {
 484
 485     Shutdown_V3();
 486
 487     return 0;
 488 }