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 << 1)
  41
  42 /* Per-core time information */
  43 struct vm_core_time {
  44     uint32_t host_cpu_freq;    // in kHZ
  45     uint32_t guest_cpu_freq;   // can be lower than host CPU freq!
  46
  47     // Multipliers for TSC speed and performance speed
  48     uint32_t clock_ratio_num, clock_ratio_denom;
  49     uint32_t ipc_ratio_num, ipc_ratio_denom;
  50
  51     uint64_t guest_cycles;
  52     sint64_t tsc_guest_offset; // Offset of guest TSC from guest cycles
  53
  54     uint64_t last_update;      // Last time (in guest cycles) the
  55                                // timers were updated
  56
  57     uint64_t initial_host_time;// Host time when VMM started.
  58     struct v3_msr tsc_aux;     // Auxilliary MSR for RDTSCP
  59
  60     int flags;
  61
  62     // Installed Timers slaved off of the guest monotonic TSC
  63     uint_t num_timers;
  64     struct list_head timers;
  65
  66 };
  67
  68 #define VM_TIME_TRAP_RDTSC (1 << 0)
  69 #define VM_TIME_SLAVE_HOST (1 << 1)
  70
  71 struct v3_timer_ops {
  72     void (*update_timer)(struct guest_info * info, ullong_t cpu_cycles, ullong_t cpu_freq, void * priv_data);
  73     void (*advance_timer)(struct guest_info * info, void * private_data);
  74 };
  75
  76 struct v3_timer {
  77     void * private_data;
  78     struct v3_timer_ops * ops;
  79
  80     // Need to add accuracy/resolution fields later.
  81
  82     struct list_head timer_link;
  83 };
  84
  85
  86
  87 // Basic functions for handling passage of time in palacios
  88 void v3_init_time_core(struct guest_info * core);
  89 int v3_init_time_vm(struct v3_vm_info * vm);
  90
  91 void v3_deinit_time_core(struct guest_info * core);
  92 void v3_deinit_time_vm(struct v3_vm_info * vm);
  93
  94 int v3_start_time(struct guest_info * core);
  95
  96 int v3_advance_time(struct guest_info * core, uint64_t * guest_cycles);
  97
  98 // Basic functions for attaching timers to the passage of time - these timers
  99 // should eventually specify their accuracy and resolution.
 100 struct v3_timer * v3_add_timer(struct guest_info * info, struct v3_timer_ops * ops, void * private_data);
 101 int v3_remove_timer(struct guest_info * info, struct v3_timer * timer);
 102 void v3_update_timers(struct guest_info * info);
 103
 104 // Functions to return the different notions of time in Palacios.
 105 static inline uint64_t v3_get_host_time(struct vm_core_time *t) {
 106     uint64_t tmp;
 107     rdtscll(tmp);
 108     return tmp;
 109 }
 110
 111 // Returns *monotonic* guest time.
 112 static inline uint64_t v3_get_guest_time(struct vm_core_time *t) {
 113     return t->guest_cycles;
 114 }
 115
 116 static inline uint64_t v3_get_guest_tsc(struct vm_core_time *t) {
 117     return v3_get_guest_time(t) + t->tsc_guest_offset;
 118 }
 119
 120 // Returns offset of guest TSC from host TSC
 121 static inline sint64_t v3_tsc_host_offset(struct vm_core_time *time_state) {
 122     uint64_t host_time = v3_get_host_time(time_state);
 123     return ((sint64_t)host_time - (sint64_t)time_state->guest_cycles) + time_state->tsc_guest_offset;
 124 }
 125
 126 // Functions for handling exits on the TSC when fully virtualizing
 127 // the timestamp counter.
 128 #define TSC_MSR     0x10
 129 #define TSC_AUX_MSR 0xC0000103
 130
 131 int v3_handle_rdtscp(struct guest_info *info);
 132 int v3_handle_rdtsc(struct guest_info *info);
 133
 134
 135
 136
 137 #endif // !__V3VEE__
 138
 139 #endif