virtio: add virtio IDs file
[linux-2.6.git] / drivers / virtio / virtio_balloon.c
1 /* Virtio balloon implementation, inspired by Dor Loar and Marcelo
2  * Tosatti's implementations.
3  *
4  *  Copyright 2008 Rusty Russell IBM Corporation
5  *
6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  *  (at your option) any later version.
10  *
11  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  *  GNU General Public License for more details.
15  *
16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
18  *  Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
19  */
20 //#define DEBUG
21 #include <linux/virtio.h>
22 #include <linux/virtio_ids.h>
23 #include <linux/virtio_balloon.h>
24 #include <linux/swap.h>
25 #include <linux/kthread.h>
26 #include <linux/freezer.h>
27 #include <linux/delay.h>
28
29 struct virtio_balloon
30 {
31         struct virtio_device *vdev;
32         struct virtqueue *inflate_vq, *deflate_vq;
33
34         /* Where the ballooning thread waits for config to change. */
35         wait_queue_head_t config_change;
36
37         /* The thread servicing the balloon. */
38         struct task_struct *thread;
39
40         /* Waiting for host to ack the pages we released. */
41         struct completion acked;
42
43         /* Do we have to tell Host *before* we reuse pages? */
44         bool tell_host_first;
45
46         /* The pages we've told the Host we're not using. */
47         unsigned int num_pages;
48         struct list_head pages;
49
50         /* The array of pfns we tell the Host about. */
51         unsigned int num_pfns;
52         u32 pfns[256];
53 };
54
55 static struct virtio_device_id id_table[] = {
56         { VIRTIO_ID_BALLOON, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
57         { 0 },
58 };
59
60 static u32 page_to_balloon_pfn(struct page *page)
61 {
62         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
63
64         BUILD_BUG_ON(PAGE_SHIFT < VIRTIO_BALLOON_PFN_SHIFT);
65         /* Convert pfn from Linux page size to balloon page size. */
66         return pfn >> (PAGE_SHIFT - VIRTIO_BALLOON_PFN_SHIFT);
67 }
68
69 static void balloon_ack(struct virtqueue *vq)
70 {
71         struct virtio_balloon *vb;
72         unsigned int len;
73
74         vb = vq->vq_ops->get_buf(vq, &len);
75         if (vb)
76                 complete(&vb->acked);
77 }
78
79 static void tell_host(struct virtio_balloon *vb, struct virtqueue *vq)
80 {
81         struct scatterlist sg;
82
83         sg_init_one(&sg, vb->pfns, sizeof(vb->pfns[0]) * vb->num_pfns);
84
85         init_completion(&vb->acked);
86
87         /* We should always be able to add one buffer to an empty queue. */
88         if (vq->vq_ops->add_buf(vq, &sg, 1, 0, vb) < 0)
89                 BUG();
90         vq->vq_ops->kick(vq);
91
92         /* When host has read buffer, this completes via balloon_ack */
93         wait_for_completion(&vb->acked);
94 }
95
96 static void fill_balloon(struct virtio_balloon *vb, size_t num)
97 {
98         /* We can only do one array worth at a time. */
99         num = min(num, ARRAY_SIZE(vb->pfns));
100
101         for (vb->num_pfns = 0; vb->num_pfns < num; vb->num_pfns++) {
102                 struct page *page = alloc_page(GFP_HIGHUSER | __GFP_NORETRY);
103                 if (!page) {
104                         if (printk_ratelimit())
105                                 dev_printk(KERN_INFO, &vb->vdev->dev,
106                                            "Out of puff! Can't get %zu pages\n",
107                                            num);
108                         /* Sleep for at least 1/5 of a second before retry. */
109                         msleep(200);
110                         break;
111                 }
112                 vb->pfns[vb->num_pfns] = page_to_balloon_pfn(page);
113                 totalram_pages--;
114                 vb->num_pages++;
115                 list_add(&page->lru, &vb->pages);
116         }
117
118         /* Didn't get any?  Oh well. */
119         if (vb->num_pfns == 0)
120                 return;
121
122         tell_host(vb, vb->inflate_vq);
123 }
124
125 static void release_pages_by_pfn(const u32 pfns[], unsigned int num)
126 {
127         unsigned int i;
128
129         for (i = 0; i < num; i++) {
130                 __free_page(pfn_to_page(pfns[i]));
131                 totalram_pages++;
132         }
133 }
134
135 static void leak_balloon(struct virtio_balloon *vb, size_t num)
136 {
137         struct page *page;
138
139         /* We can only do one array worth at a time. */
140         num = min(num, ARRAY_SIZE(vb->pfns));
141
142         for (vb->num_pfns = 0; vb->num_pfns < num; vb->num_pfns++) {
143                 page = list_first_entry(&vb->pages, struct page, lru);
144                 list_del(&page->lru);
145                 vb->pfns[vb->num_pfns] = page_to_balloon_pfn(page);
146                 vb->num_pages--;
147         }
148
149         if (vb->tell_host_first) {
150                 tell_host(vb, vb->deflate_vq);
151                 release_pages_by_pfn(vb->pfns, vb->num_pfns);
152         } else {
153                 release_pages_by_pfn(vb->pfns, vb->num_pfns);
154                 tell_host(vb, vb->deflate_vq);
155         }
156 }
157
158 static void virtballoon_changed(struct virtio_device *vdev)
159 {
160         struct virtio_balloon *vb = vdev->priv;
161
162         wake_up(&vb->config_change);
163 }
164
165 static inline s64 towards_target(struct virtio_balloon *vb)
166 {
167         u32 v;
168         vb->vdev->config->get(vb->vdev,
169                               offsetof(struct virtio_balloon_config, num_pages),
170                               &v, sizeof(v));
171         return (s64)v - vb->num_pages;
172 }
173
174 static void update_balloon_size(struct virtio_balloon *vb)
175 {
176         __le32 actual = cpu_to_le32(vb->num_pages);
177
178         vb->vdev->config->set(vb->vdev,
179                               offsetof(struct virtio_balloon_config, actual),
180                               &actual, sizeof(actual));
181 }
182
183 static int balloon(void *_vballoon)
184 {
185         struct virtio_balloon *vb = _vballoon;
186
187         set_freezable();
188         while (!kthread_should_stop()) {
189                 s64 diff;
190
191                 try_to_freeze();
192                 wait_event_interruptible(vb->config_change,
193                                          (diff = towards_target(vb)) != 0
194                                          || kthread_should_stop()
195                                          || freezing(current));
196                 if (diff > 0)
197                         fill_balloon(vb, diff);
198                 else if (diff < 0)
199                         leak_balloon(vb, -diff);
200                 update_balloon_size(vb);
201         }
202         return 0;
203 }
204
205 static int virtballoon_probe(struct virtio_device *vdev)
206 {
207         struct virtio_balloon *vb;
208         struct virtqueue *vqs[2];
209         vq_callback_t *callbacks[] = { balloon_ack, balloon_ack };
210         const char *names[] = { "inflate", "deflate" };
211         int err;
212
213         vdev->priv = vb = kmalloc(sizeof(*vb), GFP_KERNEL);
214         if (!vb) {
215                 err = -ENOMEM;
216                 goto out;
217         }
218
219         INIT_LIST_HEAD(&vb->pages);
220         vb->num_pages = 0;
221         init_waitqueue_head(&vb->config_change);
222         vb->vdev = vdev;
223
224         /* We expect two virtqueues. */
225         err = vdev->config->find_vqs(vdev, 2, vqs, callbacks, names);
226         if (err)
227                 goto out_free_vb;
228
229         vb->inflate_vq = vqs[0];
230         vb->deflate_vq = vqs[1];
231
232         vb->thread = kthread_run(balloon, vb, "vballoon");
233         if (IS_ERR(vb->thread)) {
234                 err = PTR_ERR(vb->thread);
235                 goto out_del_vqs;
236         }
237
238         vb->tell_host_first
239                 = virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BALLOON_F_MUST_TELL_HOST);
240
241         return 0;
242
243 out_del_vqs:
244         vdev->config->del_vqs(vdev);
245 out_free_vb:
246         kfree(vb);
247 out:
248         return err;
249 }
250
251 static void virtballoon_remove(struct virtio_device *vdev)
252 {
253         struct virtio_balloon *vb = vdev->priv;
254
255         kthread_stop(vb->thread);
256
257         /* There might be pages left in the balloon: free them. */
258         while (vb->num_pages)
259                 leak_balloon(vb, vb->num_pages);
260
261         /* Now we reset the device so we can clean up the queues. */
262         vdev->config->reset(vdev);
263
264         vdev->config->del_vqs(vdev);
265         kfree(vb);
266 }
267
268 static unsigned int features[] = { VIRTIO_BALLOON_F_MUST_TELL_HOST };
269
270 static struct virtio_driver virtio_balloon = {
271         .feature_table = features,
272         .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
273         .driver.name =  KBUILD_MODNAME,
274         .driver.owner = THIS_MODULE,
275         .id_table =     id_table,
276         .probe =        virtballoon_probe,
277         .remove =       __devexit_p(virtballoon_remove),
278         .config_changed = virtballoon_changed,
279 };
280
281 static int __init init(void)
282 {
283         return register_virtio_driver(&virtio_balloon);
284 }
285
286 static void __exit fini(void)
287 {
288         unregister_virtio_driver(&virtio_balloon);
289 }
290 module_init(init);
291 module_exit(fini);
292
293 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
294 MODULE_DESCRIPTION("Virtio balloon driver");
295 MODULE_LICENSE("GPL");