virtio: Use spin_lock_irqsave/restore for virtio-pci
[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_balloon.h>
23 #include <linux/swap.h>
24 #include <linux/kthread.h>
25 #include <linux/freezer.h>
26 #include <linux/delay.h>
27
28 struct virtio_balloon
29 {
30         struct virtio_device *vdev;
31         struct virtqueue *inflate_vq, *deflate_vq;
32
33         /* Where the ballooning thread waits for config to change. */
34         wait_queue_head_t config_change;
35
36         /* The thread servicing the balloon. */
37         struct task_struct *thread;
38
39         /* Waiting for host to ack the pages we released. */
40         struct completion acked;
41
42         /* Do we have to tell Host *before* we reuse pages? */
43         bool tell_host_first;
44
45         /* The pages we've told the Host we're not using. */
46         unsigned int num_pages;
47         struct list_head pages;
48
49         /* The array of pfns we tell the Host about. */
50         unsigned int num_pfns;
51         u32 pfns[256];
52 };
53
54 static struct virtio_device_id id_table[] = {
55         { VIRTIO_ID_BALLOON, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
56         { 0 },
57 };
58
59 static void balloon_ack(struct virtqueue *vq)
60 {
61         struct virtio_balloon *vb;
62         unsigned int len;
63
64         vb = vq->vq_ops->get_buf(vq, &len);
65         if (vb)
66                 complete(&vb->acked);
67 }
68
69 static void tell_host(struct virtio_balloon *vb, struct virtqueue *vq)
70 {
71         struct scatterlist sg;
72
73         sg_init_one(&sg, vb->pfns, sizeof(vb->pfns[0]) * vb->num_pfns);
74
75         init_completion(&vb->acked);
76
77         /* We should always be able to add one buffer to an empty queue. */
78         if (vq->vq_ops->add_buf(vq, &sg, 1, 0, vb) != 0)
79                 BUG();
80         vq->vq_ops->kick(vq);
81
82         /* When host has read buffer, this completes via balloon_ack */
83         wait_for_completion(&vb->acked);
84 }
85
86 static void fill_balloon(struct virtio_balloon *vb, size_t num)
87 {
88         /* We can only do one array worth at a time. */
89         num = min(num, ARRAY_SIZE(vb->pfns));
90
91         for (vb->num_pfns = 0; vb->num_pfns < num; vb->num_pfns++) {
92                 struct page *page = alloc_page(GFP_HIGHUSER | __GFP_NORETRY);
93                 if (!page) {
94                         if (printk_ratelimit())
95                                 dev_printk(KERN_INFO, &vb->vdev->dev,
96                                            "Out of puff! Can't get %zu pages\n",
97                                            num);
98                         /* Sleep for at least 1/5 of a second before retry. */
99                         msleep(200);
100                         break;
101                 }
102                 vb->pfns[vb->num_pfns] = page_to_pfn(page);
103                 totalram_pages--;
104                 vb->num_pages++;
105                 list_add(&page->lru, &vb->pages);
106         }
107
108         /* Didn't get any?  Oh well. */
109         if (vb->num_pfns == 0)
110                 return;
111
112         tell_host(vb, vb->inflate_vq);
113 }
114
115 static void release_pages_by_pfn(const u32 pfns[], unsigned int num)
116 {
117         unsigned int i;
118
119         for (i = 0; i < num; i++) {
120                 __free_page(pfn_to_page(pfns[i]));
121                 totalram_pages++;
122         }
123 }
124
125 static void leak_balloon(struct virtio_balloon *vb, size_t num)
126 {
127         struct page *page;
128
129         /* We can only do one array worth at a time. */
130         num = min(num, ARRAY_SIZE(vb->pfns));
131
132         for (vb->num_pfns = 0; vb->num_pfns < num; vb->num_pfns++) {
133                 page = list_first_entry(&vb->pages, struct page, lru);
134                 list_del(&page->lru);
135                 vb->pfns[vb->num_pfns] = page_to_pfn(page);
136                 vb->num_pages--;
137         }
138
139         if (vb->tell_host_first) {
140                 tell_host(vb, vb->deflate_vq);
141                 release_pages_by_pfn(vb->pfns, vb->num_pfns);
142         } else {
143                 release_pages_by_pfn(vb->pfns, vb->num_pfns);
144                 tell_host(vb, vb->deflate_vq);
145         }
146 }
147
148 static void virtballoon_changed(struct virtio_device *vdev)
149 {
150         struct virtio_balloon *vb = vdev->priv;
151
152         wake_up(&vb->config_change);
153 }
154
155 static inline int towards_target(struct virtio_balloon *vb)
156 {
157         u32 v;
158         __virtio_config_val(vb->vdev,
159                             offsetof(struct virtio_balloon_config, num_pages),
160                             &v);
161         return v - vb->num_pages;
162 }
163
164 static void update_balloon_size(struct virtio_balloon *vb)
165 {
166         __le32 actual = cpu_to_le32(vb->num_pages);
167
168         vb->vdev->config->set(vb->vdev,
169                               offsetof(struct virtio_balloon_config, actual),
170                               &actual, sizeof(actual));
171 }
172
173 static int balloon(void *_vballoon)
174 {
175         struct virtio_balloon *vb = _vballoon;
176
177         set_freezable();
178         while (!kthread_should_stop()) {
179                 int diff;
180
181                 try_to_freeze();
182                 wait_event_interruptible(vb->config_change,
183                                          (diff = towards_target(vb)) != 0
184                                          || kthread_should_stop());
185                 if (diff > 0)
186                         fill_balloon(vb, diff);
187                 else if (diff < 0)
188                         leak_balloon(vb, -diff);
189                 update_balloon_size(vb);
190         }
191         return 0;
192 }
193
194 static int virtballoon_probe(struct virtio_device *vdev)
195 {
196         struct virtio_balloon *vb;
197         int err;
198
199         vdev->priv = vb = kmalloc(sizeof(*vb), GFP_KERNEL);
200         if (!vb) {
201                 err = -ENOMEM;
202                 goto out;
203         }
204
205         INIT_LIST_HEAD(&vb->pages);
206         vb->num_pages = 0;
207         init_waitqueue_head(&vb->config_change);
208         vb->vdev = vdev;
209
210         /* We expect two virtqueues. */
211         vb->inflate_vq = vdev->config->find_vq(vdev, 0, balloon_ack);
212         if (IS_ERR(vb->inflate_vq)) {
213                 err = PTR_ERR(vb->inflate_vq);
214                 goto out_free_vb;
215         }
216
217         vb->deflate_vq = vdev->config->find_vq(vdev, 1, balloon_ack);
218         if (IS_ERR(vb->deflate_vq)) {
219                 err = PTR_ERR(vb->deflate_vq);
220                 goto out_del_inflate_vq;
221         }
222
223         vb->thread = kthread_run(balloon, vb, "vballoon");
224         if (IS_ERR(vb->thread)) {
225                 err = PTR_ERR(vb->thread);
226                 goto out_del_deflate_vq;
227         }
228
229         vb->tell_host_first
230                 = vdev->config->feature(vdev, VIRTIO_BALLOON_F_MUST_TELL_HOST);
231
232         return 0;
233
234 out_del_deflate_vq:
235         vdev->config->del_vq(vb->deflate_vq);
236 out_del_inflate_vq:
237         vdev->config->del_vq(vb->inflate_vq);
238 out_free_vb:
239         kfree(vb);
240 out:
241         return err;
242 }
243
244 static void virtballoon_remove(struct virtio_device *vdev)
245 {
246         struct virtio_balloon *vb = vdev->priv;
247
248         kthread_stop(vb->thread);
249
250         /* There might be pages left in the balloon: free them. */
251         while (vb->num_pages)
252                 leak_balloon(vb, vb->num_pages);
253
254         /* Now we reset the device so we can clean up the queues. */
255         vdev->config->reset(vdev);
256
257         vdev->config->del_vq(vb->deflate_vq);
258         vdev->config->del_vq(vb->inflate_vq);
259         kfree(vb);
260 }
261
262 static struct virtio_driver virtio_balloon = {
263         .driver.name =  KBUILD_MODNAME,
264         .driver.owner = THIS_MODULE,
265         .id_table =     id_table,
266         .probe =        virtballoon_probe,
267         .remove =       __devexit_p(virtballoon_remove),
268         .config_changed = virtballoon_changed,
269 };
270
271 static int __init init(void)
272 {
273         return register_virtio_driver(&virtio_balloon);
274 }
275
276 static void __exit fini(void)
277 {
278         unregister_virtio_driver(&virtio_balloon);
279 }
280 module_init(init);
281 module_exit(fini);
282
283 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
284 MODULE_DESCRIPTION("Virtio balloon driver");
285 MODULE_LICENSE("GPL");