Palacios Public Git Repository

To checkout Palacios execute

  git clone http://v3vee.org/palacios/palacios.web/palacios.git
This will give you the master branch. You probably want the devel branch or one of the release branches. To switch to the devel branch, simply execute
  cd palacios
  git checkout --track -b devel origin/devel
The other branches are similar.


Added memory ranges
[palacios.git] / palacios / src / geekos / vmm_mem.c
index 0bd908e..bba8333 100644 (file)
 #include <geekos/vmm_mem.h>
 #include <geekos/vmm.h>
-
+#include <geekos/vmm_util.h>
 
 extern struct vmm_os_hooks * os_hooks;
 
 
-void init_mem_map(vmm_mem_map_t * map) {
-  map->num_pages = 0;
-  map->long_mode = false;
+void init_mem_list(vmm_mem_list_t * list) {
+  list->num_pages = 0;
+  list->long_mode = false;
   
-  map->num_regions = 0;
-  map->head = NULL;
-  map->tail = NULL;
+  list->num_regions = 0;
+  list->head = NULL;
+}
+
+
+void free_mem_list(vmm_mem_list_t * list) {
+  mem_region_t * cursor = list->head;
+  mem_region_t * tmp = NULL;
+
+  while(cursor) {
+    tmp = cursor;
+    cursor = cursor->next;
+    VMMFree(tmp);
+  }
+
+  VMMFree(list);
+}
+
+/*** FOR THE LOVE OF GOD WRITE SOME UNIT TESTS FOR THIS THING ***/
+
+
+
+// Scan the current list, and extend an existing region if one exists
+// Otherwise create a new region and merge it into the correct location in the list
+//
+// We scan to find the position at which to add the new region and insert it
+// Then we clean up any region following the new region that overlaps
+// 
+// JRL: This is pretty hairy...
+int add_mem_list_pages(vmm_mem_list_t * list, ullong_t addr, uint_t num_pages) {
+
+  uint_t num_new_pages = num_pages;
+  ullong_t new_end = addr + (num_pages * PAGE_SIZE);
+
+  mem_region_t * cursor = get_mem_list_cursor(list, addr);
+
+
+
+  // PrintDebug("Adding: 0x%x - 0x%x\n", addr, num_pages * PAGE_SIZE);
+
+  // Make a new region at the head of the list
+  if (cursor == NULL) {
+    cursor = os_hooks->malloc(sizeof(mem_region_t));
+
+    cursor->prev = NULL;
+    cursor->addr = addr;
+    cursor->num_pages = num_pages;
+
+    cursor->next = list->head;
+    list->head = cursor;
+
+    if (cursor->next) {
+      cursor->next->prev = cursor;
+    }
+
+    list->num_regions++;
+  } else {
+    ullong_t cursor_end = cursor->addr + (cursor->num_pages * PAGE_SIZE);
+
+    if (addr > cursor_end) {
+      // address falls after cursor region
+      
+      mem_region_t * new_region = os_hooks->malloc(sizeof(mem_region_t));
+
+      new_region->prev = cursor;
+      new_region->next = cursor->next;
+
+      if (cursor->next) {
+       cursor->next->prev = new_region;
+      }
+      cursor->next = new_region;
+
+      new_region->addr = addr;
+      new_region->num_pages = num_pages;
+
+      list->num_regions++;
+
+      cursor = new_region;
+    } else if ((addr >= cursor->addr) && 
+              (addr <= cursor_end)) {
+      // address falls inside the cursor region
+
+
+      // The region has already been added
+      if (new_end <= cursor_end) {
+       return -1;
+      }
+
+      // We need to extend the old region
+      num_new_pages = (new_end - cursor_end) / PAGE_SIZE;
+      cursor->num_pages += num_new_pages;
+
+    }
+  }
+    
+  // Clean up any overlaps that follow
+  while ((cursor->next) && (cursor->next->addr <= new_end)) {
+    mem_region_t * overlap = cursor->next;
+    ullong_t overlap_end = overlap->addr + (overlap->num_pages * PAGE_SIZE);
+    
+    cursor->next = overlap->next;
+    if (overlap->next) {
+      overlap->next->prev = cursor;
+    }
+    
+    if (overlap_end > new_end) {
+      uint_t extension = (overlap_end - new_end) / PAGE_SIZE;
+
+      cursor->num_pages += extension;
+      num_new_pages -= (overlap->num_pages - extension);
+    } else {
+      num_new_pages -= overlap->num_pages;
+    }
+    
+    VMMFree(overlap);
+    
+    list->num_regions--;
+  }
+
+
+  list->num_pages += num_new_pages;
+
+  return 0;
+}
+
+
+/* this function returns a pointer to the location in the memory list that 
+ * corresponds to addr.
+ * Rules: 
+ *     IF addr is in a region, a ptr to that region is returned
+ *     IF addr is not in a region, a ptr to the previous region is returned
+ *     IF addr is before all regions, returns NULL
+ *     IF list is empty, returns NULL
+ */
+mem_region_t * get_mem_list_cursor(vmm_mem_list_t * list, ullong_t addr) {
+  mem_region_t * prev_region = list->head;
+
+  while (prev_region != NULL) {
+    if ( (addr >= prev_region->addr) && 
+        (addr <= (prev_region->addr + (prev_region->num_pages * PAGE_SIZE))) ) {
+      return prev_region;
+    } else if (addr < prev_region->addr) {
+      // If this region is the current head, then this should return NULL
+      return prev_region->prev;
+    } else if (addr > (prev_region->addr + (prev_region->num_pages * PAGE_SIZE))) {
+      if (prev_region->next) {
+       prev_region = prev_region->next;
+      } else {
+       return prev_region;
+      }
+    }
+  }
+
+  return prev_region;
+}
+
+
+
+void init_mem_layout(vmm_mem_layout_t * layout) {
+  layout->num_pages = 0;
+  layout->num_regions = 0;
+
+  layout->head = NULL;
+}
+
+
+void free_mem_layout(vmm_mem_layout_t * layout) {
+  layout_region_t * cursor = layout->head;
+  layout_region_t * tmp = NULL;
+
+  while(cursor) {
+    tmp = cursor;
+    cursor = cursor->next;
+    VMMFree(tmp);
+  }
+
+  VMMFree(layout);
+
+}
+
+
+/* this function returns a pointer to the location in the layout list that 
+ * corresponds to addr.
+ * Rules: 
+ *     IF addr is in a region, a ptr to that region is returned
+ *     IF addr is not in a region, a ptr to the previous region is returned
+ *     IF addr is before all regions, returns NULL
+ *     IF list is empty, returns NULL
+ */
+layout_region_t * get_layout_cursor(vmm_mem_layout_t * layout, ullong_t addr) {
+  layout_region_t * prev_region = layout->head;
+
+
+  while (prev_region != NULL) {
+    if ( (addr >= prev_region->addr) && 
+        (addr <= (prev_region->addr + (prev_region->num_pages * PAGE_SIZE))) ) {
+      return prev_region;
+    } else if (addr < prev_region->addr) {
+      // If this region is the current head, then this should return NULL
+      return prev_region->prev;
+    } else if (addr > (prev_region->addr + (prev_region->num_pages * PAGE_SIZE))) {
+      if (prev_region->next) {
+       prev_region = prev_region->next;
+      } else {
+       return prev_region;
+      }
+    }
+  }
+
+  return prev_region;
+}
+
+
+/* This is slightly different semantically from the mem list, in that we don't allow overlaps
+ * we could probably allow overlappig regions of the same type... but I'll let someone else deal with that
+ */
+int add_mem_range(vmm_mem_layout_t * layout, layout_region_t * region) {
+  layout_region_t * cursor = get_layout_cursor(layout, region->addr);
+
+  if (cursor == NULL) {
+    if (layout->head) {
+      if (layout->head->addr < region->addr + (region->num_pages * PAGE_SIZE)) {
+       // overlaps not allowed
+       return -1;
+      }
+      layout->head->prev = region;
+    }
+
+    region->prev = NULL;
+    region->next = layout->head;
+    layout->head = region;
+    
+    layout->num_regions++;
+    layout->num_pages += region->num_pages;
+  } else if ((region->addr >= cursor->addr) && 
+            (region->addr <= cursor->addr + (cursor->num_pages * PAGE_SIZE))) {
+    // overlaps not allowed
+    return -1;
+  } else if (region->addr > cursor->addr + (cursor->num_pages * PAGE_SIZE)) {
+    // add region to layout
+    region->next = cursor->next;
+    region->prev = cursor;
+    
+    if (region->next) {
+      region->next->prev = region;
+    }
+    cursor->next = region;
+
+    layout->num_regions++;
+    layout->num_pages += region->num_pages;
+  } else {
+    return -1;
+  }
+
+
+  return 0;
 }
 
 
-void add_mem_map_pages(vmm_mem_map_t * map, ullong_t addr, uint_t numPages) {
+
+
+
+int add_shared_mem_range(vmm_mem_layout_t * layout, ullong_t addr, uint_t num_pages, ullong_t host_addr) {
+  layout_region_t * shared_region = os_hooks->malloc(sizeof(layout_region_t));
+
+  shared_region->next = NULL;
+  shared_region->prev = NULL;
+  shared_region->addr = addr;
+  shared_region->num_pages = num_pages;
+  shared_region->type = SHARED;
+  shared_region->host_addr = host_addr;
+
+  return add_mem_range(layout, shared_region);
+}
+
+int add_unmapped_mem_range(vmm_mem_layout_t * layout, ullong_t addr, uint_t num_pages) {
+  layout_region_t * unmapped_region = os_hooks->malloc(sizeof(layout_region_t));
   
+  unmapped_region->next = NULL;
+  unmapped_region->prev = NULL;
+  unmapped_region->addr = addr;
+  unmapped_region->num_pages = num_pages;
+  unmapped_region->type = UNMAPPED;
+  unmapped_region->host_addr = 0;
+
+  return add_mem_range(layout, unmapped_region);
+}
+
+int add_guest_mem_range(vmm_mem_layout_t * layout, ullong_t addr, uint_t num_pages) {
+  layout_region_t * guest_region = os_hooks->malloc(sizeof(layout_region_t));
+
+  guest_region->next = NULL;
+  guest_region->prev = NULL;
+  guest_region->addr = addr;
+  guest_region->num_pages = num_pages;
+  guest_region->type = GUEST;
+  guest_region->host_addr = 0;
+
+  return add_mem_range(layout, guest_region);
+}
+
+
+
+
+
+void print_mem_list(vmm_mem_list_t * list) {
+  mem_region_t * cur = list->head;
+  int i = 0;
+
+  PrintDebug("Memory Region List (regions: %d) (pages: %d)\n", list->num_regions, list->num_pages);
+
+  while (cur) {
+    PrintDebug("%d: 0x%x - 0x%x\n", i, cur->addr, cur->addr + (cur->num_pages * PAGE_SIZE));
+    cur = cur->next;
+    i++;
+  }
+  PrintDebug("\n");
+}
+
+
+
+void print_mem_layout(vmm_mem_layout_t * layout) {
+  layout_region_t * cur = layout->head;
+  int i = 0;
+
+  PrintDebug("Memory Layout (regions: %d) (pages: %d)\n", layout->num_regions, layout->num_pages);
+
+  while (cur) {
+    PrintDebug("%d: 0x%x - 0x%x\n", i, cur->addr, cur->addr + (cur->num_pages * PAGE_SIZE));
+    cur = cur->next;
+    i++;
+  }
+  PrintDebug("\n");
+}
+
+
+
+#ifdef VMM_MEM_TEST
+#include <stdlib.h>
+#include <stdio.h>
+#include <stdarg.h>
+
+
+
+
+struct vmm_os_hooks * os_hooks;
+
+void * TestMalloc(uint_t size) {
+  return malloc(size);
+}
+
+void TestPrint(const char * fmt, ...) {
+  va_list args;
+
+  va_start(args, fmt);
+  vprintf(fmt, args);
+  va_end(args);
+}
+
+int mem_list_add_test_1() {
+  vmm_mem_list_t list;
+  uint_t offset = 0;
+
+  init_mem_list(&list);
+
+  offset = PAGE_SIZE * 6;
+  PrintDebug("Adding 0x%x - 0x%x\n", offset, offset + (PAGE_SIZE * 10));
+  add_mem_list_pages(&list, PAGE_SIZE * 6, 10);
+  print_mem_list(&list);
+
+
+  offset = 0;
+  PrintDebug("Adding 0x%x - 0x%x\n", offset, offset + PAGE_SIZE * 4);
+  add_mem_list_pages(&list, 0, 4);
+  print_mem_list(&list);
+
+  offset = PAGE_SIZE * 20;
+  PrintDebug("Adding 0x%x - 0x%x\n", offset, offset + (PAGE_SIZE * 1));
+  add_mem_list_pages(&list, PAGE_SIZE * 20, 1);
+  print_mem_list(&list);
+
+
+  offset = PAGE_SIZE * 10;
+  PrintDebug("Adding 0x%x - 0x%x\n", offset, offset + (PAGE_SIZE * 30));
+  add_mem_list_pages(&list, PAGE_SIZE * 10, 30);
+  print_mem_list(&list);
+
+  return 0;
+}
+
+
+int mem_layout_add_test_1() {
+  vmm_mem_layout_t layout;
+  uint_t offset = 0;
+
+  init_mem_layout(&layout);
+
+  offset = PAGE_SIZE * 6;
+  PrintDebug("Adding 0x%x - 0x%x\n", offset, offset + (PAGE_SIZE * 10));
+  add_guest_mem_range(&layout, PAGE_SIZE * 6, 10);
+  print_mem_layout(&layout);
+
+
+  offset = 0;
+  PrintDebug("Adding 0x%x - 0x%x\n", offset, offset + PAGE_SIZE * 4);
+  add_guest_mem_range(&layout, 0, 4);
+  print_mem_layout(&layout);
+
+  offset = PAGE_SIZE * 20;
+  PrintDebug("Adding 0x%x - 0x%x\n", offset, offset + (PAGE_SIZE * 1));
+  add_guest_mem_range(&layout, PAGE_SIZE * 20, 1);
+  print_mem_layout(&layout);
+
+
+  offset = PAGE_SIZE * 10;
+  PrintDebug("Adding 0x%x - 0x%x\n", offset, offset + (PAGE_SIZE * 30));
+  add_guest_mem_range(&layout, PAGE_SIZE * 10, 30);
+  print_mem_layout(&layout);
+
+  return 0;
+}
+
+
+
+int main(int argc, char ** argv) {
+  struct vmm_os_hooks dummy_hooks;
+  os_hooks = &dummy_hooks;
+
+  os_hooks->malloc = &TestMalloc;
+  os_hooks->free = &free;
+  os_hooks->print_debug = &TestPrint;
+
 
+  printf("mem_list_add_test_1: %d\n", mem_list_add_test_1());
+  printf("layout_add_test_t: %d\n", mem_layout_add_test_1());
 
+  return 0;
 }
+#endif