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
  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\tFlushes=%d\n", hdr, swap_state->flushes);
  80 }
  81 #endif
  82
  83
  84 int v3_init_sym_swap(struct guest_info * info) {
  85     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
  86
  87     memset(swap_state, 0, sizeof(struct v3_sym_swap_state));
  88     swap_state->shdw_ptr_ht = v3_create_htable(0, swap_hash_fn, swap_eq_fn);
  89
  90 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP_TELEMETRY
  91     if (info->enable_telemetry) {
  92         v3_add_telemetry_cb(info, telemetry_cb, NULL);
  93     }
  94 #endif
  95
  96     PrintDebug("Initialized Symbiotic Swap\n");
  97
  98     return 0;
  99 }
 100
 101
 102 int v3_register_swap_disk(struct guest_info * info, int dev_index,
 103                           struct v3_swap_ops * ops, void * private_data) {
 104     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
 105
 106     swap_state->devs[dev_index].present = 1;
 107     swap_state->devs[dev_index].private_data = private_data;
 108     swap_state->devs[dev_index].ops = ops;
 109
 110     return 0;
 111 }
 112
 113
 114
 115
 116 int v3_swap_in_notify(struct guest_info * info, int pg_index, int dev_index) {
 117     struct list_head * shdw_ptr_list = NULL;
 118     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
 119     struct shadow_pointer * tmp_shdw_ptr = NULL;
 120     struct shadow_pointer * shdw_ptr = NULL;
 121     struct swap_pte guest_pte = {0, dev_index, pg_index};
 122
 123     shdw_ptr_list = (struct list_head * )v3_htable_search(swap_state->shdw_ptr_ht, *(addr_t *)&(guest_pte));
 124
 125     if (shdw_ptr_list == NULL) {
 126         return 0;
 127     }
 128
 129     list_for_each_entry_safe(shdw_ptr, tmp_shdw_ptr, shdw_ptr_list, node) {
 130         if ((shdw_ptr->pg_index == pg_index) &&
 131             (shdw_ptr->dev_index == dev_index)) {
 132
 133             // Trigger faults for next shadow access
 134             shdw_ptr->shadow_pte->present = 0;
 135
 136             // Delete entry from list
 137             list_del(&(shdw_ptr->node));
 138             V3_Free(shdw_ptr);
 139         }
 140     }
 141
 142     return 0;
 143 }
 144
 145
 146
 147 int v3_swap_flush(struct guest_info * info) {
 148     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
 149     struct hashtable_iter * ht_iter = v3_create_htable_iter(swap_state->shdw_ptr_ht);
 150
 151     PrintDebug("Flushing Symbiotic Swap table\n");
 152
 153 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP_TELEMETRY
 154     swap_state->flushes++;
 155 #endif
 156
 157     while (ht_iter->entry) {
 158         struct shadow_pointer * tmp_shdw_ptr = NULL;
 159         struct shadow_pointer * shdw_ptr = NULL;
 160         struct list_head * shdw_ptr_list = (struct list_head *)v3_htable_get_iter_value(ht_iter);
 161
 162         // delete all swapped entries
 163         // we can leave the list_head structures and reuse them for the next round
 164
 165         list_for_each_entry_safe(shdw_ptr, tmp_shdw_ptr, shdw_ptr_list, node) {
 166             // Trigger faults for next shadow access
 167             shdw_ptr->shadow_pte->present = 0;
 168
 169             // Delete entry from list
 170             list_del(&(shdw_ptr->node));
 171             V3_Free(shdw_ptr);
 172         }
 173
 174         v3_htable_iter_advance(ht_iter);
 175     }
 176
 177     return 0;
 178 }
 179
 180
 181 addr_t v3_get_swapped_pg_addr(struct guest_info * info, pte32_t * shadow_pte, pte32_t * guest_pte) {
 182     struct list_head * shdw_ptr_list = NULL;
 183     struct v3_sym_swap_state * swap_state = &(info->swap_state);
 184     struct shadow_pointer * shdw_ptr = NULL;
 185     void * swp_page_ptr = NULL;
 186     int dev_index = get_dev_index(guest_pte);
 187     struct v3_swap_dev * swp_dev = &(swap_state->devs[dev_index]);
 188
 189     if (! swp_dev->present ) {
 190         return 0;
 191     }
 192
 193     swp_page_ptr = swp_dev->ops->get_swap_entry(get_pg_index(guest_pte), swp_dev->private_data);
 194
 195     if (swp_page_ptr == NULL) {
 196         PrintError("Swapped out page not found on swap device\n");
 197         return 0;
 198     }
 199
 200     shdw_ptr_list = (struct list_head *)v3_htable_search(swap_state->shdw_ptr_ht, (addr_t)*(uint32_t *)guest_pte);
 201
 202     if (shdw_ptr_list == NULL) {
 203         shdw_ptr_list = (struct list_head *)V3_Malloc(sizeof(struct list_head *));
 204         INIT_LIST_HEAD(shdw_ptr_list);
 205         v3_htable_insert(swap_state->shdw_ptr_ht, (addr_t)*(uint32_t *)guest_pte, (addr_t)shdw_ptr_list);
 206     }
 207
 208     shdw_ptr = (struct shadow_pointer *)V3_Malloc(sizeof(struct shadow_pointer));
 209
 210     shdw_ptr->shadow_pte = shadow_pte;
 211     shdw_ptr->guest_pte = *(uint32_t *)guest_pte;
 212     shdw_ptr->pg_index = get_pg_index(guest_pte);
 213     shdw_ptr->dev_index = get_dev_index(guest_pte);
 214
 215     // We don't check for conflicts, because it should not happen...
 216     list_add(&(shdw_ptr->node), shdw_ptr_list);
 217
 218     return PAGE_BASE_ADDR((addr_t)V3_PAddr(swp_page_ptr));
 219 }