drivers/virtio/virtio_balloon.c

   1 /*
   2  * Virtio balloon implementation, inspired by Dor Laor and Marcelo
   3  * Tosatti's implementations.
   4  *
   5  *  Copyright 2008 Rusty Russell IBM Corporation
   6  *
   7  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  10  *  (at your option) any later version.
  11  *
  12  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  *  GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  19  *  Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  20  */
  21
  22 #include <linux/virtio.h>
  23 #include <linux/virtio_balloon.h>
  24 #include <linux/swap.h>
  25 #include <linux/workqueue.h>
  26 #include <linux/delay.h>
  27 #include <linux/slab.h>
  28 #include <linux/module.h>
  29 #include <linux/balloon_compaction.h>
  30 #include <linux/wait.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/mount.h>
  33 #include <linux/magic.h>
  34
  35 /*
  36  * Balloon device works in 4K page units.  So each page is pointed to by
  37  * multiple balloon pages.  All memory counters in this driver are in balloon
  38  * page units.
  39  */
  40 #define VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE (unsigned)(PAGE_SIZE >> VIRTIO_BALLOON_PFN_SHIFT)
  41 #define VIRTIO_BALLOON_ARRAY_PFNS_MAX 256
  42 #define VIRTBALLOON_OOM_NOTIFY_PRIORITY 80
  43
  44 #ifdef CONFIG_BALLOON_COMPACTION
  45 static struct vfsmount *balloon_mnt;
  46 #endif
  47
  48 struct virtio_balloon {
  49         struct virtio_device *vdev;
  50         struct virtqueue *inflate_vq, *deflate_vq, *stats_vq;
  51
  52         /* The balloon servicing is delegated to a freezable workqueue. */
  53         struct work_struct update_balloon_stats_work;
  54         struct work_struct update_balloon_size_work;
  55
  56         /* Prevent updating balloon when it is being canceled. */
  57         spinlock_t stop_update_lock;
  58         bool stop_update;
  59
  60         /* Waiting for host to ack the pages we released. */
  61         wait_queue_head_t acked;
  62
  63         /* Number of balloon pages we've told the Host we're not using. */
  64         unsigned int num_pages;
  65         /*
  66          * The pages we've told the Host we're not using are enqueued
  67          * at vb_dev_info->pages list.
  68          * Each page on this list adds VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE
  69          * to num_pages above.
  70          */
  71         struct balloon_dev_info vb_dev_info;
  72
  73         /* Synchronize access/update to this struct virtio_balloon elements */
  74         struct mutex balloon_lock;
  75
  76         /* The array of pfns we tell the Host about. */
  77         unsigned int num_pfns;
  78         __virtio32 pfns[VIRTIO_BALLOON_ARRAY_PFNS_MAX];
  79
  80         /* Memory statistics */
  81         struct virtio_balloon_stat stats[VIRTIO_BALLOON_S_NR];
  82
  83         /* To register a shrinker to shrink memory upon memory pressure */
  84         struct shrinker shrinker;
  85 };
  86
  87 static struct virtio_device_id id_table[] = {
  88         { VIRTIO_ID_BALLOON, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
  89         { 0 },
  90 };
  91
  92 static u32 page_to_balloon_pfn(struct page *page)
  93 {
  94         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
  95
  96         BUILD_BUG_ON(PAGE_SHIFT < VIRTIO_BALLOON_PFN_SHIFT);
  97         /* Convert pfn from Linux page size to balloon page size. */
  98         return pfn * VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE;
  99 }
 100
 101 static void balloon_ack(struct virtqueue *vq)
 102 {
 103         struct virtio_balloon *vb = vq->vdev->priv;
 104
 105         wake_up(&vb->acked);
 106 }
 107
 108 static void tell_host(struct virtio_balloon *vb, struct virtqueue *vq)
 109 {
 110         struct scatterlist sg;
 111         unsigned int len;
 112
 113         sg_init_one(&sg, vb->pfns, sizeof(vb->pfns[0]) * vb->num_pfns);
 114
 115         /* We should always be able to add one buffer to an empty queue. */
 116         virtqueue_add_outbuf(vq, &sg, 1, vb, GFP_KERNEL);
 117         virtqueue_kick(vq);
 118
 119         /* When host has read buffer, this completes via balloon_ack */
 120         wait_event(vb->acked, virtqueue_get_buf(vq, &len));
 121
 122 }
 123
 124 static void set_page_pfns(struct virtio_balloon *vb,
 125                           __virtio32 pfns[], struct page *page)
 126 {
 127         unsigned int i;
 128
 129         BUILD_BUG_ON(VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE > VIRTIO_BALLOON_ARRAY_PFNS_MAX);
 130
 131         /*
 132          * Set balloon pfns pointing at this page.
 133          * Note that the first pfn points at start of the page.
 134          */
 135         for (i = 0; i < VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE; i++)
 136                 pfns[i] = cpu_to_virtio32(vb->vdev,
 137                                           page_to_balloon_pfn(page) + i);
 138 }
 139
 140 static unsigned fill_balloon(struct virtio_balloon *vb, size_t num)
 141 {
 142         unsigned num_allocated_pages;
 143         unsigned num_pfns;
 144         struct page *page;
 145         LIST_HEAD(pages);
 146
 147         /* We can only do one array worth at a time. */
 148         num = min(num, ARRAY_SIZE(vb->pfns));
 149
 150         for (num_pfns = 0; num_pfns < num;
 151              num_pfns += VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE) {
 152                 struct page *page = balloon_page_alloc();
 153
 154                 if (!page) {
 155                         dev_info_ratelimited(&vb->vdev->dev,
 156                                              "Out of puff! Can't get %u pages\n",
 157                                              VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE);
 158                         /* Sleep for at least 1/5 of a second before retry. */
 159                         msleep(200);
 160                         break;
 161                 }
 162
 163                 balloon_page_push(&pages, page);
 164         }
 165
 166         mutex_lock(&vb->balloon_lock);
 167
 168         vb->num_pfns = 0;
 169
 170         while ((page = balloon_page_pop(&pages))) {
 171                 balloon_page_enqueue(&vb->vb_dev_info, page);
 172
 173                 set_page_pfns(vb, vb->pfns + vb->num_pfns, page);
 174                 vb->num_pages += VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE;
 175                 if (!virtio_has_feature(vb->vdev,
 176                                         VIRTIO_BALLOON_F_DEFLATE_ON_OOM))
 177                         adjust_managed_page_count(page, -1);
 178                 vb->num_pfns += VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE;
 179         }
 180
 181         num_allocated_pages = vb->num_pfns;
 182         /* Did we get any? */
 183         if (vb->num_pfns != 0)
 184                 tell_host(vb, vb->inflate_vq);
 185         mutex_unlock(&vb->balloon_lock);
 186
 187         return num_allocated_pages;
 188 }
 189
 190 static void release_pages_balloon(struct virtio_balloon *vb,
 191                                  struct list_head *pages)
 192 {
 193         struct page *page, *next;
 194
 195         list_for_each_entry_safe(page, next, pages, lru) {
 196                 if (!virtio_has_feature(vb->vdev,
 197                                         VIRTIO_BALLOON_F_DEFLATE_ON_OOM))
 198                         adjust_managed_page_count(page, 1);
 199                 list_del(&page->lru);
 200                 put_page(page); /* balloon reference */
 201         }
 202 }
 203
 204 static unsigned leak_balloon(struct virtio_balloon *vb, size_t num)
 205 {
 206         unsigned num_freed_pages;
 207         struct page *page;
 208         struct balloon_dev_info *vb_dev_info = &vb->vb_dev_info;
 209         LIST_HEAD(pages);
 210
 211         /* We can only do one array worth at a time. */
 212         num = min(num, ARRAY_SIZE(vb->pfns));
 213
 214         mutex_lock(&vb->balloon_lock);
 215         /* We can't release more pages than taken */
 216         num = min(num, (size_t)vb->num_pages);
 217         for (vb->num_pfns = 0; vb->num_pfns < num;
 218              vb->num_pfns += VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE) {
 219                 page = balloon_page_dequeue(vb_dev_info);
 220                 if (!page)
 221                         break;
 222                 set_page_pfns(vb, vb->pfns + vb->num_pfns, page);
 223                 list_add(&page->lru, &pages);
 224                 vb->num_pages -= VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE;
 225         }
 226
 227         num_freed_pages = vb->num_pfns;
 228         /*
 229          * Note that if
 230          * virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BALLOON_F_MUST_TELL_HOST);
 231          * is true, we *have* to do it in this order
 232          */
 233         if (vb->num_pfns != 0)
 234                 tell_host(vb, vb->deflate_vq);
 235         release_pages_balloon(vb, &pages);
 236         mutex_unlock(&vb->balloon_lock);
 237         return num_freed_pages;
 238 }
 239
 240 static inline void update_stat(struct virtio_balloon *vb, int idx,
 241                                u16 tag, u64 val)
 242 {
 243         BUG_ON(idx >= VIRTIO_BALLOON_S_NR);
 244         vb->stats[idx].tag = cpu_to_virtio16(vb->vdev, tag);
 245         vb->stats[idx].val = cpu_to_virtio64(vb->vdev, val);
 246 }
 247
 248 #define pages_to_bytes(x) ((u64)(x) << PAGE_SHIFT)
 249
 250 static unsigned int update_balloon_stats(struct virtio_balloon *vb)
 251 {
 252         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
 253         struct sysinfo i;
 254         unsigned int idx = 0;
 255         long available;
 256         unsigned long caches;
 257
 258         all_vm_events(events);
 259         si_meminfo(&i);
 260
 261         available = si_mem_available();
 262         caches = global_node_page_state(NR_FILE_PAGES);
 263
 264 #ifdef CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS
 265         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_SWAP_IN,
 266                                 pages_to_bytes(events[PSWPIN]));
 267         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_SWAP_OUT,
 268                                 pages_to_bytes(events[PSWPOUT]));
 269         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_MAJFLT, events[PGMAJFAULT]);
 270         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_MINFLT, events[PGFAULT]);
 271 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 272         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_HTLB_PGALLOC,
 273                     events[HTLB_BUDDY_PGALLOC]);
 274         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_HTLB_PGFAIL,
 275                     events[HTLB_BUDDY_PGALLOC_FAIL]);
 276 #endif
 277 #endif
 278         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_MEMFREE,
 279                                 pages_to_bytes(i.freeram));
 280         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_MEMTOT,
 281                                 pages_to_bytes(i.totalram));
 282         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_AVAIL,
 283                                 pages_to_bytes(available));
 284         update_stat(vb, idx++, VIRTIO_BALLOON_S_CACHES,
 285                                 pages_to_bytes(caches));
 286
 287         return idx;
 288 }
 289
 290 /*
 291  * While most virtqueues communicate guest-initiated requests to the hypervisor,
 292  * the stats queue operates in reverse.  The driver initializes the virtqueue
 293  * with a single buffer.  From that point forward, all conversations consist of
 294  * a hypervisor request (a call to this function) which directs us to refill
 295  * the virtqueue with a fresh stats buffer.  Since stats collection can sleep,
 296  * we delegate the job to a freezable workqueue that will do the actual work via
 297  * stats_handle_request().
 298  */
 299 static void stats_request(struct virtqueue *vq)
 300 {
 301         struct virtio_balloon *vb = vq->vdev->priv;
 302
 303         spin_lock(&vb->stop_update_lock);
 304         if (!vb->stop_update)
 305                 queue_work(system_freezable_wq, &vb->update_balloon_stats_work);
 306         spin_unlock(&vb->stop_update_lock);
 307 }
 308
 309 static void stats_handle_request(struct virtio_balloon *vb)
 310 {
 311         struct virtqueue *vq;
 312         struct scatterlist sg;
 313         unsigned int len, num_stats;
 314
 315         num_stats = update_balloon_stats(vb);
 316
 317         vq = vb->stats_vq;
 318         if (!virtqueue_get_buf(vq, &len))
 319                 return;
 320         sg_init_one(&sg, vb->stats, sizeof(vb->stats[0]) * num_stats);
 321         virtqueue_add_outbuf(vq, &sg, 1, vb, GFP_KERNEL);
 322         virtqueue_kick(vq);
 323 }
 324
 325 static void virtballoon_changed(struct virtio_device *vdev)
 326 {
 327         struct virtio_balloon *vb = vdev->priv;
 328         unsigned long flags;
 329
 330         spin_lock_irqsave(&vb->stop_update_lock, flags);
 331         if (!vb->stop_update)
 332                 queue_work(system_freezable_wq, &vb->update_balloon_size_work);
 333         spin_unlock_irqrestore(&vb->stop_update_lock, flags);
 334 }
 335
 336 static inline s64 towards_target(struct virtio_balloon *vb)
 337 {
 338         s64 target;
 339         u32 num_pages;
 340
 341         virtio_cread(vb->vdev, struct virtio_balloon_config, num_pages,
 342                      &num_pages);
 343
 344         /* Legacy balloon config space is LE, unlike all other devices. */
 345         if (!virtio_has_feature(vb->vdev, VIRTIO_F_VERSION_1))
 346                 num_pages = le32_to_cpu((__force __le32)num_pages);
 347
 348         target = num_pages;
 349         return target - vb->num_pages;
 350 }
 351
 352 static void update_balloon_size(struct virtio_balloon *vb)
 353 {
 354         u32 actual = vb->num_pages;
 355
 356         /* Legacy balloon config space is LE, unlike all other devices. */
 357         if (!virtio_has_feature(vb->vdev, VIRTIO_F_VERSION_1))
 358                 actual = (__force u32)cpu_to_le32(actual);
 359
 360         virtio_cwrite(vb->vdev, struct virtio_balloon_config, actual,
 361                       &actual);
 362 }
 363
 364 static void update_balloon_stats_func(struct work_struct *work)
 365 {
 366         struct virtio_balloon *vb;
 367
 368         vb = container_of(work, struct virtio_balloon,
 369                           update_balloon_stats_work);
 370         stats_handle_request(vb);
 371 }
 372
 373 static void update_balloon_size_func(struct work_struct *work)
 374 {
 375         struct virtio_balloon *vb;
 376         s64 diff;
 377
 378         vb = container_of(work, struct virtio_balloon,
 379                           update_balloon_size_work);
 380         diff = towards_target(vb);
 381
 382         if (diff > 0)
 383                 diff -= fill_balloon(vb, diff);
 384         else if (diff < 0)
 385                 diff += leak_balloon(vb, -diff);
 386         update_balloon_size(vb);
 387
 388         if (diff)
 389                 queue_work(system_freezable_wq, work);
 390 }
 391
 392 static int init_vqs(struct virtio_balloon *vb)
 393 {
 394         struct virtqueue *vqs[3];
 395         vq_callback_t *callbacks[] = { balloon_ack, balloon_ack, stats_request };
 396         static const char * const names[] = { "inflate", "deflate", "stats" };
 397         int err, nvqs;
 398
 399         /*
 400          * We expect two virtqueues: inflate and deflate, and
 401          * optionally stat.
 402          */
 403         nvqs = virtio_has_feature(vb->vdev, VIRTIO_BALLOON_F_STATS_VQ) ? 3 : 2;
 404         err = virtio_find_vqs(vb->vdev, nvqs, vqs, callbacks, names, NULL);
 405         if (err)
 406                 return err;
 407
 408         vb->inflate_vq = vqs[0];
 409         vb->deflate_vq = vqs[1];
 410         if (virtio_has_feature(vb->vdev, VIRTIO_BALLOON_F_STATS_VQ)) {
 411                 struct scatterlist sg;
 412                 unsigned int num_stats;
 413                 vb->stats_vq = vqs[2];
 414
 415                 /*
 416                  * Prime this virtqueue with one buffer so the hypervisor can
 417                  * use it to signal us later (it can't be broken yet!).
 418                  */
 419                 num_stats = update_balloon_stats(vb);
 420
 421                 sg_init_one(&sg, vb->stats, sizeof(vb->stats[0]) * num_stats);
 422                 err = virtqueue_add_outbuf(vb->stats_vq, &sg, 1, vb,
 423                                            GFP_KERNEL);
 424                 if (err) {
 425                         dev_warn(&vb->vdev->dev, "%s: add stat_vq failed\n",
 426                                  __func__);
 427                         return err;
 428                 }
 429                 virtqueue_kick(vb->stats_vq);
 430         }
 431         return 0;
 432 }
 433
 434 #ifdef CONFIG_BALLOON_COMPACTION
 435 /*
 436  * virtballoon_migratepage - perform the balloon page migration on behalf of
 437  *                           a compation thread.     (called under page lock)
 438  * @vb_dev_info: the balloon device
 439  * @newpage: page that will replace the isolated page after migration finishes.
 440  * @page   : the isolated (old) page that is about to be migrated to newpage.
 441  * @mode   : compaction mode -- not used for balloon page migration.
 442  *
 443  * After a ballooned page gets isolated by compaction procedures, this is the
 444  * function that performs the page migration on behalf of a compaction thread
 445  * The page migration for virtio balloon is done in a simple swap fashion which
 446  * follows these two macro steps:
 447  *  1) insert newpage into vb->pages list and update the host about it;
 448  *  2) update the host about the old page removed from vb->pages list;
 449  *
 450  * This function preforms the balloon page migration task.
 451  * Called through balloon_mapping->a_ops->migratepage
 452  */
 453 static int virtballoon_migratepage(struct balloon_dev_info *vb_dev_info,
 454                 struct page *newpage, struct page *page, enum migrate_mode mode)
 455 {
 456         struct virtio_balloon *vb = container_of(vb_dev_info,
 457                         struct virtio_balloon, vb_dev_info);
 458         unsigned long flags;
 459
 460         /*
 461          * In order to avoid lock contention while migrating pages concurrently
 462          * to leak_balloon() or fill_balloon() we just give up the balloon_lock
 463          * this turn, as it is easier to retry the page migration later.
 464          * This also prevents fill_balloon() getting stuck into a mutex
 465          * recursion in the case it ends up triggering memory compaction
 466          * while it is attempting to inflate the ballon.
 467          */
 468         if (!mutex_trylock(&vb->balloon_lock))
 469                 return -EAGAIN;
 470
 471         get_page(newpage); /* balloon reference */
 472
 473         /*
 474           * When we migrate a page to a different zone and adjusted the
 475           * managed page count when inflating, we have to fixup the count of
 476           * both involved zones.
 477           */
 478         if (!virtio_has_feature(vb->vdev, VIRTIO_BALLOON_F_DEFLATE_ON_OOM) &&
 479             page_zone(page) != page_zone(newpage)) {
 480                 adjust_managed_page_count(page, 1);
 481                 adjust_managed_page_count(newpage, -1);
 482         }
 483
 484         /* balloon's page migration 1st step  -- inflate "newpage" */
 485         spin_lock_irqsave(&vb_dev_info->pages_lock, flags);
 486         balloon_page_insert(vb_dev_info, newpage);
 487         vb_dev_info->isolated_pages--;
 488         __count_vm_event(BALLOON_MIGRATE);
 489         spin_unlock_irqrestore(&vb_dev_info->pages_lock, flags);
 490         vb->num_pfns = VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE;
 491         set_page_pfns(vb, vb->pfns, newpage);
 492         tell_host(vb, vb->inflate_vq);
 493
 494         /* balloon's page migration 2nd step -- deflate "page" */
 495         spin_lock_irqsave(&vb_dev_info->pages_lock, flags);
 496         balloon_page_delete(page);
 497         spin_unlock_irqrestore(&vb_dev_info->pages_lock, flags);
 498         vb->num_pfns = VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE;
 499         set_page_pfns(vb, vb->pfns, page);
 500         tell_host(vb, vb->deflate_vq);
 501
 502         mutex_unlock(&vb->balloon_lock);
 503
 504         put_page(page); /* balloon reference */
 505
 506         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
 507 }
 508
 509 static struct dentry *balloon_mount(struct file_system_type *fs_type,
 510                 int flags, const char *dev_name, void *data)
 511 {
 512         static const struct dentry_operations ops = {
 513                 .d_dname = simple_dname,
 514         };
 515
 516         return mount_pseudo(fs_type, "balloon-kvm:", NULL, &ops,
 517                                 BALLOON_KVM_MAGIC);
 518 }
 519
 520 static struct file_system_type balloon_fs = {
 521         .name           = "balloon-kvm",
 522         .mount          = balloon_mount,
 523         .kill_sb        = kill_anon_super,
 524 };
 525
 526 #endif /* CONFIG_BALLOON_COMPACTION */
 527
 528 static unsigned long virtio_balloon_shrinker_scan(struct shrinker *shrinker,
 529                                                   struct shrink_control *sc)
 530 {
 531         unsigned long pages_to_free, pages_freed = 0;
 532         struct virtio_balloon *vb = container_of(shrinker,
 533                                         struct virtio_balloon, shrinker);
 534
 535         pages_to_free = sc->nr_to_scan * VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE;
 536
 537         /*
 538          * One invocation of leak_balloon can deflate at most
 539          * VIRTIO_BALLOON_ARRAY_PFNS_MAX balloon pages, so we call it
 540          * multiple times to deflate pages till reaching pages_to_free.
 541          */
 542         while (vb->num_pages && pages_to_free) {
 543                 pages_to_free -= pages_freed;
 544                 pages_freed += leak_balloon(vb, pages_to_free);
 545         }
 546         update_balloon_size(vb);
 547
 548         return pages_freed / VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE;
 549 }
 550
 551 static unsigned long virtio_balloon_shrinker_count(struct shrinker *shrinker,
 552                                                    struct shrink_control *sc)
 553 {
 554         struct virtio_balloon *vb = container_of(shrinker,
 555                                         struct virtio_balloon, shrinker);
 556
 557         return vb->num_pages / VIRTIO_BALLOON_PAGES_PER_PAGE;
 558 }
 559
 560 static void virtio_balloon_unregister_shrinker(struct virtio_balloon *vb)
 561 {
 562         unregister_shrinker(&vb->shrinker);
 563 }
 564
 565 static int virtio_balloon_register_shrinker(struct virtio_balloon *vb)
 566 {
 567         vb->shrinker.scan_objects = virtio_balloon_shrinker_scan;
 568         vb->shrinker.count_objects = virtio_balloon_shrinker_count;
 569         vb->shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
 570
 571         return register_shrinker(&vb->shrinker);
 572 }
 573
 574 static int virtballoon_probe(struct virtio_device *vdev)
 575 {
 576         struct virtio_balloon *vb;
 577         int err;
 578
 579         if (!vdev->config->get) {
 580                 dev_err(&vdev->dev, "%s failure: config access disabled\n",
 581                         __func__);
 582                 return -EINVAL;
 583         }
 584
 585         vdev->priv = vb = kzalloc(sizeof(*vb), GFP_KERNEL);
 586         if (!vb) {
 587                 err = -ENOMEM;
 588                 goto out;
 589         }
 590
 591         INIT_WORK(&vb->update_balloon_stats_work, update_balloon_stats_func);
 592         INIT_WORK(&vb->update_balloon_size_work, update_balloon_size_func);
 593         spin_lock_init(&vb->stop_update_lock);
 594         mutex_init(&vb->balloon_lock);
 595         init_waitqueue_head(&vb->acked);
 596         vb->vdev = vdev;
 597
 598         balloon_devinfo_init(&vb->vb_dev_info);
 599
 600         err = init_vqs(vb);
 601         if (err)
 602                 goto out_free_vb;
 603
 604 #ifdef CONFIG_BALLOON_COMPACTION
 605         balloon_mnt = kern_mount(&balloon_fs);
 606         if (IS_ERR(balloon_mnt)) {
 607                 err = PTR_ERR(balloon_mnt);
 608                 goto out_del_vqs;
 609         }
 610
 611         vb->vb_dev_info.migratepage = virtballoon_migratepage;
 612         vb->vb_dev_info.inode = alloc_anon_inode(balloon_mnt->mnt_sb);
 613         if (IS_ERR(vb->vb_dev_info.inode)) {
 614                 err = PTR_ERR(vb->vb_dev_info.inode);
 615                 kern_unmount(balloon_mnt);
 616                 goto out_del_vqs;
 617         }
 618         vb->vb_dev_info.inode->i_mapping->a_ops = &balloon_aops;
 619 #endif
 620         /*
 621          * We continue to use VIRTIO_BALLOON_F_DEFLATE_ON_OOM to decide if a
 622          * shrinker needs to be registered to relieve memory pressure.
 623          */
 624         if (virtio_has_feature(vb->vdev, VIRTIO_BALLOON_F_DEFLATE_ON_OOM)) {
 625                 err = virtio_balloon_register_shrinker(vb);
 626                 if (err)
 627                         goto out_del_vqs;
 628         }
 629         virtio_device_ready(vdev);
 630
 631         if (towards_target(vb))
 632                 virtballoon_changed(vdev);
 633         return 0;
 634
 635 out_del_vqs:
 636         vdev->config->del_vqs(vdev);
 637 out_free_vb:
 638         kfree(vb);
 639 out:
 640         return err;
 641 }
 642
 643 static void remove_common(struct virtio_balloon *vb)
 644 {
 645         /* There might be pages left in the balloon: free them. */
 646         while (vb->num_pages)
 647                 leak_balloon(vb, vb->num_pages);
 648         update_balloon_size(vb);
 649
 650         /* Now we reset the device so we can clean up the queues. */
 651         vb->vdev->config->reset(vb->vdev);
 652
 653         vb->vdev->config->del_vqs(vb->vdev);
 654 }
 655
 656 static void virtballoon_remove(struct virtio_device *vdev)
 657 {
 658         struct virtio_balloon *vb = vdev->priv;
 659
 660         if (virtio_has_feature(vb->vdev, VIRTIO_BALLOON_F_DEFLATE_ON_OOM))
 661                 virtio_balloon_unregister_shrinker(vb);
 662         spin_lock_irq(&vb->stop_update_lock);
 663         vb->stop_update = true;
 664         spin_unlock_irq(&vb->stop_update_lock);
 665         cancel_work_sync(&vb->update_balloon_size_work);
 666         cancel_work_sync(&vb->update_balloon_stats_work);
 667
 668         remove_common(vb);
 669 #ifdef CONFIG_BALLOON_COMPACTION
 670         if (vb->vb_dev_info.inode)
 671                 iput(vb->vb_dev_info.inode);
 672
 673         kern_unmount(balloon_mnt);
 674 #endif
 675         kfree(vb);
 676 }
 677
 678 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 679 static int virtballoon_freeze(struct virtio_device *vdev)
 680 {
 681         struct virtio_balloon *vb = vdev->priv;
 682
 683         /*
 684          * The workqueue is already frozen by the PM core before this
 685          * function is called.
 686          */
 687         remove_common(vb);
 688         return 0;
 689 }
 690
 691 static int virtballoon_restore(struct virtio_device *vdev)
 692 {
 693         struct virtio_balloon *vb = vdev->priv;
 694         int ret;
 695
 696         ret = init_vqs(vdev->priv);
 697         if (ret)
 698                 return ret;
 699
 700         virtio_device_ready(vdev);
 701
 702         if (towards_target(vb))
 703                 virtballoon_changed(vdev);
 704         update_balloon_size(vb);
 705         return 0;
 706 }
 707 #endif
 708
 709 static int virtballoon_validate(struct virtio_device *vdev)
 710 {
 711         __virtio_clear_bit(vdev, VIRTIO_F_IOMMU_PLATFORM);
 712         return 0;
 713 }
 714
 715 static unsigned int features[] = {
 716         VIRTIO_BALLOON_F_MUST_TELL_HOST,
 717         VIRTIO_BALLOON_F_STATS_VQ,
 718         VIRTIO_BALLOON_F_DEFLATE_ON_OOM,
 719 };
 720
 721 static struct virtio_driver virtio_balloon_driver = {
 722         .feature_table = features,
 723         .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
 724         .driver.name =  KBUILD_MODNAME,
 725         .driver.owner = THIS_MODULE,
 726         .id_table =     id_table,
 727         .validate =     virtballoon_validate,
 728         .probe =        virtballoon_probe,
 729         .remove =       virtballoon_remove,
 730         .config_changed = virtballoon_changed,
 731 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 732         .freeze =       virtballoon_freeze,
 733         .restore =      virtballoon_restore,
 734 #endif
 735 };
 736
 737 module_virtio_driver(virtio_balloon_driver);
 738 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
 739 MODULE_DESCRIPTION("Virtio balloon driver");
 740 MODULE_LICENSE("GPL");