palacios/src/palacios/vmm_sym_swap.c

   1 /*
   2  * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
   3  * by the V3VEE Project with funding from the United States National
   4  * Science Foundation and the Department of Energy.
   5  *
   6  * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
   7  * and the University of New Mexico.  You can find out more at
   8  * http://www.v3vee.org
   9  *
  10  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  15  *
  16  * This is free software.  You are permitted to use,
  17  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  18  */
  19 #include <palacios/vmm.h>
  20
  21
  22 #include <palacios/vmm_sym_swap.h>
  23 #include <palacios/vmm_list.h>
  24 #include <palacios/vm_guest.h>
  25
  26 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP_TELEMETRY
  27 #include <palacios/vmm_telemetry.h>
  28 #endif
  29
  30 // This is a hack and 32 bit linux specific.... need to fix...
  31 struct swap_pte {
  32     uint32_t present    : 1;
  33     uint32_t dev_index  : 8;
  34     uint32_t pg_index   : 23;
  35 };
  36
  37
  38 struct shadow_pointer {
  39     uint32_t pg_index;
  40     uint32_t dev_index;
  41
  42     pte32_t * shadow_pte;
  43
  44     addr_t guest_pte;
  45
  46     struct list_head node;
  47 };
  48
  49
  50 static uint_t swap_hash_fn(addr_t key) {
  51     return v3_hash_long(key, 32);
  52 }
  53
  54
  55 static int swap_eq_fn(addr_t key1, addr_t key2) {
  56     return (key1 == key2);
  57 }
  58
  59
  60
  61 static inline uint32_t get_pg_index(pte32_t * pte) {
  62     return ((struct swap_pte *)pte)->pg_index;
  63 }
  64
  65
  66 static inline uint32_t get_dev_index(pte32_t * pte) {
  67     return ((struct swap_pte *)pte)->dev_index;
  68 }
  69
  70
  71
  72 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP_TELEMETRY
  73 static void telemetry_cb(struct guest_info * info, void * private_data, char * hdr) {
  74     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
  75
  76     V3_Print("%sSymbiotic Swap:\n", hdr);
  77     V3_Print("%s\tRead faults=%d\n", hdr, swap_state->read_faults);
  78     V3_Print("%s\tWrite faults=%d\n", hdr, swap_state->write_faults);
  79     V3_Print("%s\tMapped Pages=%d\n", hdr, swap_state->mapped_pages);
  80     V3_Print("%s\tFlushes=%d\n", hdr, swap_state->flushes);
  81 }
  82 #endif
  83
  84
  85 int v3_init_sym_swap(struct guest_info * info) {
  86     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
  87
  88     memset(swap_state, 0, sizeof(struct v3_sym_swap_state));
  89     swap_state->shdw_ptr_ht = v3_create_htable(0, swap_hash_fn, swap_eq_fn);
  90
  91 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP_TELEMETRY
  92     if (info->enable_telemetry) {
  93         v3_add_telemetry_cb(info, telemetry_cb, NULL);
  94     }
  95 #endif
  96
  97     PrintDebug("Initialized Symbiotic Swap\n");
  98
  99     return 0;
 100 }
 101
 102
 103 int v3_register_swap_disk(struct guest_info * info, int dev_index,
 104                           struct v3_swap_ops * ops, void * private_data) {
 105     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
 106
 107     swap_state->devs[dev_index].present = 1;
 108     swap_state->devs[dev_index].private_data = private_data;
 109     swap_state->devs[dev_index].ops = ops;
 110
 111     return 0;
 112 }
 113
 114
 115
 116
 117 int v3_swap_in_notify(struct guest_info * info, int pg_index, int dev_index) {
 118     struct list_head * shdw_ptr_list = NULL;
 119     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
 120     struct shadow_pointer * tmp_shdw_ptr = NULL;
 121     struct shadow_pointer * shdw_ptr = NULL;
 122     struct swap_pte guest_pte = {0, dev_index, pg_index};
 123
 124     shdw_ptr_list = (struct list_head * )v3_htable_search(swap_state->shdw_ptr_ht, *(addr_t *)&(guest_pte));
 125
 126     if (shdw_ptr_list == NULL) {
 127         return 0;
 128     }
 129
 130     list_for_each_entry_safe(shdw_ptr, tmp_shdw_ptr, shdw_ptr_list, node) {
 131         if ((shdw_ptr->pg_index == pg_index) &&
 132             (shdw_ptr->dev_index == dev_index)) {
 133
 134             // Trigger faults for next shadow access
 135             shdw_ptr->shadow_pte->present = 0;
 136
 137             // Delete entry from list
 138             list_del(&(shdw_ptr->node));
 139             V3_Free(shdw_ptr);
 140         }
 141     }
 142
 143     return 0;
 144 }
 145
 146
 147
 148 int v3_swap_flush(struct guest_info * info) {
 149     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
 150     struct hashtable_iter * ht_iter = v3_create_htable_iter(swap_state->shdw_ptr_ht);
 151
 152     //    PrintDebug("Flushing Symbiotic Swap table\n");
 153
 154 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP_TELEMETRY
 155     swap_state->flushes++;
 156 #endif
 157
 158     if (!ht_iter) {
 159         PrintError("NULL iterator in swap flush!! Probably will crash soon...\n");
 160     }
 161
 162     while (ht_iter->entry) {
 163         struct shadow_pointer * tmp_shdw_ptr = NULL;
 164         struct shadow_pointer * shdw_ptr = NULL;
 165         struct list_head * shdw_ptr_list = (struct list_head *)v3_htable_get_iter_value(ht_iter);
 166
 167         // delete all swapped entries
 168         // we can leave the list_head structures and reuse them for the next round
 169
 170         list_for_each_entry_safe(shdw_ptr, tmp_shdw_ptr, shdw_ptr_list, node) {
 171             if (shadw_ptr == NULL) {
 172                 PrintError("Null shadow pointer in swap flush!! Probably crashing soon...\n");
 173             }
 174
 175             // Trigger faults for next shadow access
 176             shdw_ptr->shadow_pte->present = 0;
 177
 178             // Delete entry from list
 179             list_del(&(shdw_ptr->node));
 180             V3_Free(shdw_ptr);
 181         }
 182
 183         v3_htable_iter_advance(ht_iter);
 184     }
 185
 186     return 0;
 187 }
 188
 189 int v3_get_vaddr_perms(struct guest_info * info, addr_t vaddr, pte32_t * guest_pte, pf_error_t * page_perms) {
 190     uint32_t pte_val = *(uint32_t *)guest_pte;
 191
 192     // symcall to check if page is in cache or on swap disk
 193     if (v3_sym_call3(info, SYMCALL_MEM_LOOKUP, (uint64_t *)&vaddr, (uint64_t *)&pte_val, (uint64_t *)page_perms) == -1) {
 194         PrintError("Sym call error?? that's weird... \n");
 195         return -1;
 196     }
 197
 198     V3_Print("page perms = %x\n", *(uint32_t *)page_perms);
 199
 200     return 0;
 201 }
 202
 203
 204
 205 addr_t v3_get_swapped_pg_addr(struct guest_info * info, pte32_t * shadow_pte, pte32_t * guest_pte) {
 206     struct list_head * shdw_ptr_list = NULL;
 207     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
 208     struct shadow_pointer * shdw_ptr = NULL;
 209     void * swp_page_ptr = NULL;
 210     int dev_index = get_dev_index(guest_pte);
 211     struct v3_swap_dev * swp_dev = &(swap_state->devs[dev_index]);
 212
 213     if (! swp_dev->present ) {
 214         return 0;
 215     }
 216
 217
 218
 219     swp_page_ptr = swp_dev->ops->get_swap_entry(get_pg_index(guest_pte), swp_dev->private_data);
 220
 221     if (swp_page_ptr == NULL) {
 222         PrintError("Swapped out page not found on swap device\n");
 223         return 0;
 224     }
 225
 226     shdw_ptr_list = (struct list_head *)v3_htable_search(swap_state->shdw_ptr_ht, (addr_t)*(uint32_t *)guest_pte);
 227
 228     if (shdw_ptr_list == NULL) {
 229         shdw_ptr_list = (struct list_head *)V3_Malloc(sizeof(struct list_head *));
 230         INIT_LIST_HEAD(shdw_ptr_list);
 231         v3_htable_insert(swap_state->shdw_ptr_ht, (addr_t)*(uint32_t *)guest_pte, (addr_t)shdw_ptr_list);
 232     }
 233
 234     shdw_ptr = (struct shadow_pointer *)V3_Malloc(sizeof(struct shadow_pointer));
 235
 236     shdw_ptr->shadow_pte = shadow_pte;
 237     shdw_ptr->guest_pte = *(uint32_t *)guest_pte;
 238     shdw_ptr->pg_index = get_pg_index(guest_pte);
 239     shdw_ptr->dev_index = get_dev_index(guest_pte);
 240
 241     // We don't check for conflicts, because it should not happen...
 242     list_add(&(shdw_ptr->node), shdw_ptr_list);
 243
 244     return PAGE_BASE_ADDR((addr_t)V3_PAddr(swp_page_ptr));
 245 }