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 /* Per-VM time information */
  35 struct v3_time {
  36     uint32_t td_num, td_denom; /* Currently unused! */
  37     char follow_host_time;
  38 };
  39
  40 /* Per-core time information */
  41 struct vm_core_time {
  42     uint32_t host_cpu_freq;    // in kHZ
  43     uint32_t guest_cpu_freq;   // can be lower than host CPU freq!
  44
  45     uint32_t clock_ratio_num;  // Multipliers for converting from host
  46     uint32_t clock_ratio_denom;// cycles to guest cycles.
  47
  48     uint64_t guest_cycles;
  49     sint64_t tsc_guest_offset; // Offset of guest TSC from guest cycles
  50
  51     uint64_t last_update;      // Last time (in guest cycles) the
  52                                // timers were updated
  53
  54     uint64_t initial_host_time;// Host time when VMM started.
  55     uint64_t vm_enter_host_time;  // Host time the guest was last entered
  56     uint64_t vm_pause_host_time;   // Host time when we went into the VMM
  57     struct v3_msr tsc_aux;     // Auxilliary MSR for RDTSCP
  58
  59     // Installed Timers slaved off of the guest monotonic TSC
  60     uint_t num_timers;
  61     struct list_head timers;
  62
  63 };
  64
  65 struct v3_timer_ops {
  66     void (*update_timer)(struct guest_info * info, ullong_t cpu_cycles, ullong_t cpu_freq, void * priv_data);
  67     void (*advance_timer)(struct guest_info * info, void * private_data);
  68 };
  69
  70 struct v3_timer {
  71     void * private_data;
  72     struct v3_timer_ops * ops;
  73
  74     // Need to add accuracy/resolution fields later.
  75
  76     struct list_head timer_link;
  77 };
  78
  79
  80
  81 // Basic functions for handling passage of time in palacios
  82 void v3_init_time_core(struct guest_info * core);
  83 int v3_init_time_vm(struct v3_vm_info * vm);
  84
  85 void v3_deinit_time_core(struct guest_info * core);
  86 void v3_deinit_time_vm(struct v3_vm_info * vm);
  87
  88 int v3_start_time(struct guest_info * core);
  89
  90 int v3_time_enter_vm(struct guest_info * core);
  91 int v3_time_exit_vm(struct guest_info * core, uint64_t * guest_cycles);
  92
  93 int v3_offset_time(struct guest_info * core, sint64_t offset);
  94 int v3_skip_time(struct guest_info * core);
  95 int v3_advance_time(struct guest_info * core);
  96
  97 // Basic functions for attaching timers to the passage of time - these timers
  98 // should eventually specify their accuracy and resolution.
  99 struct v3_timer * v3_add_timer(struct guest_info * info, struct v3_timer_ops * ops, void * private_data);
 100 int v3_remove_timer(struct guest_info * info, struct v3_timer * timer);
 101 void v3_update_timers(struct guest_info * info);
 102
 103 // Functions to return the different notions of time in Palacios.
 104 static inline uint64_t v3_get_host_time(struct vm_core_time *t) {
 105     uint64_t tmp;
 106     rdtscll(tmp);
 107     return tmp;
 108 }
 109
 110 // Returns *monotonic* guest time.
 111 static inline uint64_t v3_get_guest_time(struct vm_core_time *t) {
 112     return t->guest_cycles;
 113 }
 114
 115 static inline uint64_t v3_get_guest_tsc(struct vm_core_time *t) {
 116     return v3_get_guest_time(t) + t->tsc_guest_offset;
 117 }
 118
 119 // Returns offset of guest TSC from host TSC
 120 static inline sint64_t v3_tsc_host_offset(struct vm_core_time *time_state) {
 121     uint64_t host_time = v3_get_host_time(time_state);
 122     return ((sint64_t)host_time - (sint64_t)time_state->guest_cycles) + time_state->tsc_guest_offset;
 123 }
 124
 125 // Functions for handling exits on the TSC when fully virtualizing
 126 // the timestamp counter.
 127 #define TSC_MSR     0x10
 128 #define TSC_AUX_MSR 0xC0000103
 129
 130 int v3_handle_rdtscp(struct guest_info *info);
 131 int v3_handle_rdtsc(struct guest_info *info);
 132
 133
 134
 135
 136 #endif // !__V3VEE__
 137
 138 #endif