palacios/include/palacios/vmm_time.h

   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) 2010, Patrick Bridges <bridges@cs.unm.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  12  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  13  * All rights reserved.
  14  *
  15  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  16  *         Patrick Bridges <bridges@cs.unm.edu>
  17  *
  18  * This is free software.  You are permitted to use,
  19  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  20  */
  21
  22 #ifndef __VMM_TIME_H
  23 #define __VMM_TIME_H
  24
  25 #ifdef __V3VEE__
  26
  27 #include <palacios/vmm_types.h>
  28 #include <palacios/vmm_list.h>
  29 #include <palacios/vmm_msr.h>
  30 #include <palacios/vmm_util.h>
  31
  32 struct guest_info;
  33
  34
  35 /* Per-VM time information */
  36 struct v3_time {
  37     int flags;
  38     uint32_t td_num, td_denom;
  39 };
  40 #define V3_TIME_SLAVE_HOST (1 << 0)
  41 #define V3_TIME_TSC_PASSTHROUGH (1 << 1)
  42
  43 /* Per-core time information */
  44 struct vm_core_time {
  45     uint32_t host_cpu_freq;    // in kHZ
  46     uint32_t guest_cpu_freq;   // can be lower than host CPU freq!
  47
  48     // Multipliers for TSC speed and performance speed
  49     uint32_t clock_ratio_num, clock_ratio_denom;
  50     uint32_t ipc_ratio_num, ipc_ratio_denom;
  51
  52     uint64_t guest_cycles;
  53     sint64_t tsc_guest_offset; // Offset of guest TSC from guest cycles
  54
  55     uint64_t last_update;      // Last time (in guest cycles) the
  56                                // timers were updated
  57
  58     uint64_t initial_host_time;// Host time when VMM started.
  59     struct v3_msr tsc_aux;     // Auxilliary MSR for RDTSCP
  60
  61     int flags;
  62
  63     // Installed Timers slaved off of the guest monotonic TSC
  64     uint_t num_timers;
  65     struct list_head timers;
  66
  67 };
  68
  69 #define VM_TIME_SLAVE_HOST (1 << 0)
  70 #define VM_TIME_TSC_PASSTHROUGH (1 << 1)
  71 #define VM_TIME_TRAP_RDTSC (1 << 2)
  72
  73 struct v3_timer_ops {
  74     void (*update_timer)(struct guest_info * info, ullong_t cpu_cycles, ullong_t cpu_freq, void * priv_data);
  75     void (*advance_timer)(struct guest_info * info, void * private_data);
  76 };
  77
  78 struct v3_timer {
  79     void * private_data;
  80     struct v3_timer_ops * ops;
  81
  82     // Need to add accuracy/resolution fields later.
  83
  84     struct list_head timer_link;
  85 };
  86
  87
  88
  89 // Basic functions for handling passage of time in palacios
  90 void v3_init_time_core(struct guest_info * core);
  91 int v3_init_time_vm(struct v3_vm_info * vm);
  92
  93 void v3_deinit_time_core(struct guest_info * core);
  94 void v3_deinit_time_vm(struct v3_vm_info * vm);
  95
  96 int v3_start_time(struct guest_info * core);
  97
  98 int v3_advance_time(struct guest_info * core, uint64_t * guest_cycles);
  99
 100 // Basic functions for attaching timers to the passage of time - these timers
 101 // should eventually specify their accuracy and resolution.
 102 struct v3_timer * v3_add_timer(struct guest_info * info, struct v3_timer_ops * ops, void * private_data);
 103 int v3_remove_timer(struct guest_info * info, struct v3_timer * timer);
 104 void v3_update_timers(struct guest_info * info);
 105
 106 // Functions to return the different notions of time in Palacios.
 107 static inline uint64_t v3_get_host_time(struct vm_core_time *t) {
 108     uint64_t tmp;
 109     rdtscll(tmp);
 110     return tmp;
 111 }
 112
 113 // Returns *monotonic* guest time.
 114 static inline uint64_t v3_get_guest_time(struct vm_core_time *t) {
 115     return t->guest_cycles;
 116 }
 117
 118 static inline uint64_t v3_get_guest_tsc(struct vm_core_time *t) {
 119     return v3_get_guest_time(t) + t->tsc_guest_offset;
 120 }
 121
 122 // Returns offset of guest TSC from host TSC
 123 static inline sint64_t v3_tsc_host_offset(struct vm_core_time *time_state) {
 124     uint64_t host_time = v3_get_host_time(time_state);
 125     return (sint64_t)v3_get_guest_tsc(time_state) - (sint64_t)host_time;
 126 }
 127
 128 // Functions for handling exits on the TSC when fully virtualizing
 129 // the timestamp counter.
 130 #define TSC_MSR     0x10
 131 #define TSC_AUX_MSR 0xC0000103
 132
 133 int v3_handle_rdtscp(struct guest_info *info);
 134 int v3_handle_rdtsc(struct guest_info *info);
 135
 136
 137
 138
 139 #endif // !__V3VEE__
 140
 141 #endif