palacios/src/palacios/vmm_io.c

   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) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  15  *
  16  * This is free software.  You are permitted to use,
  17  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  18  */
  19
  20 #include <palacios/vmm_io.h>
  21 #include <palacios/vmm_string.h>
  22 #include <palacios/vmm.h>
  23 #include <palacios/vm_guest.h>
  24
  25
  26
  27 #ifndef CONFIG_DEBUG_IO
  28 #undef PrintDebug
  29 #define PrintDebug(fmt, args...)
  30 #endif
  31
  32
  33 static int default_write(struct guest_info * core, uint16_t port, void *src, uint_t length, void * priv_data);
  34 static int default_read(struct guest_info * core, uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data);
  35
  36
  37 void v3_init_io_map(struct v3_vm_info * vm) {
  38
  39   vm->io_map.map.rb_node = NULL;
  40   vm->io_map.arch_data = NULL;
  41   vm->io_map.update_map = NULL;
  42
  43 }
  44
  45
  46
  47
  48 static inline struct v3_io_hook * __insert_io_hook(struct v3_vm_info * vm, struct v3_io_hook * hook) {
  49   struct rb_node ** p = &(vm->io_map.map.rb_node);
  50   struct rb_node * parent = NULL;
  51   struct v3_io_hook * tmp_hook = NULL;
  52
  53   while (*p) {
  54     parent = *p;
  55     tmp_hook = rb_entry(parent, struct v3_io_hook, tree_node);
  56
  57     if (hook->port < tmp_hook->port) {
  58       p = &(*p)->rb_left;
  59     } else if (hook->port > tmp_hook->port) {
  60       p = &(*p)->rb_right;
  61     } else {
  62       return tmp_hook;
  63     }
  64   }
  65   rb_link_node(&(hook->tree_node), parent, p);
  66
  67   return NULL;
  68 }
  69
  70
  71 static inline struct v3_io_hook * insert_io_hook(struct v3_vm_info * vm, struct v3_io_hook * hook) {
  72   struct v3_io_hook * ret;
  73
  74   if ((ret = __insert_io_hook(vm, hook))) {
  75     return ret;
  76   }
  77
  78   v3_rb_insert_color(&(hook->tree_node), &(vm->io_map.map));
  79
  80   return NULL;
  81 }
  82
  83
  84 struct v3_io_hook * v3_get_io_hook(struct v3_vm_info * vm, uint16_t port) {
  85   struct rb_node * n = vm->io_map.map.rb_node;
  86   struct v3_io_hook * hook = NULL;
  87
  88   while (n) {
  89     hook = rb_entry(n, struct v3_io_hook, tree_node);
  90
  91     if (port < hook->port) {
  92       n = n->rb_left;
  93     } else if (port > hook->port) {
  94       n = n->rb_right;
  95     } else {
  96       return hook;
  97     }
  98   }
  99
 100   return NULL;
 101 }
 102
 103
 104
 105
 106
 107 int v3_hook_io_port(struct v3_vm_info * vm, uint16_t port,
 108                     int (*read)(struct guest_info * core, uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data),
 109                     int (*write)(struct guest_info * core, uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data),
 110                     void * priv_data) {
 111   struct v3_io_hook * io_hook = (struct v3_io_hook *)V3_Malloc(sizeof(struct v3_io_hook));
 112
 113   io_hook->port = port;
 114
 115   if (!read) {
 116     io_hook->read = &default_read;
 117   } else {
 118     io_hook->read = read;
 119   }
 120
 121   if (!write) {
 122     io_hook->write = &default_write;
 123   } else {
 124     io_hook->write = write;
 125   }
 126
 127   io_hook->priv_data = priv_data;
 128
 129   if (insert_io_hook(vm, io_hook)) {
 130       PrintError("Could not insert IO hook for port %u (0x%x)\n", port, port);
 131       V3_Free(io_hook);
 132       return -1;
 133   }
 134
 135   if (vm->io_map.update_map) {
 136       if (vm->io_map.update_map(vm, port,
 137                                   ((read == NULL) ? 0 : 1),
 138                                   ((write == NULL) ? 0 : 1)) == -1) {
 139           PrintError("Could not update IO map for port %u (0x%x)\n", port, port);
 140           V3_Free(io_hook);
 141           return -1;
 142       }
 143   }
 144
 145   return 0;
 146 }
 147
 148 int v3_unhook_io_port(struct v3_vm_info * vm, uint16_t port) {
 149     struct v3_io_hook * hook = v3_get_io_hook(vm, port);
 150
 151     if (hook == NULL) {
 152         PrintError("Could not find port to unhook %u (0x%x)\n", port, port);
 153         return -1;
 154     }
 155
 156     v3_rb_erase(&(hook->tree_node), &(vm->io_map.map));
 157
 158     if (vm->io_map.update_map) {
 159         // set the arch map to default (this should be 1, 1)
 160         vm->io_map.update_map(vm, port, 0, 0);
 161     }
 162
 163     V3_Free(hook);
 164
 165     return 0;
 166 }
 167
 168
 169
 170
 171
 172
 173
 174 void v3_refresh_io_map(struct v3_vm_info * vm) {
 175     struct v3_io_map * io_map = &(vm->io_map);
 176     struct v3_io_hook * tmp = NULL;
 177
 178     if (io_map->update_map == NULL) {
 179         PrintError("Trying to refresh an io map with no backend\n");
 180         return;
 181     }
 182
 183     v3_rb_for_each_entry(tmp, &(io_map->map), tree_node) {
 184         io_map->update_map(vm, tmp->port,
 185                            ((tmp->read == NULL) ? 0 : 1),
 186                            ((tmp->write == NULL) ? 0 : 1));
 187     }
 188
 189 }
 190
 191
 192
 193 void v3_print_io_map(struct v3_vm_info * vm) {
 194     struct v3_io_map * io_map = &(vm->io_map);
 195     struct v3_io_hook * tmp_hook = NULL;
 196
 197     V3_Print("VMM IO Map\n");
 198
 199     v3_rb_for_each_entry(tmp_hook, &(io_map->map), tree_node) {
 200         V3_Print("IO Port: %hu (Read=%p) (Write=%p)\n",
 201                  tmp_hook->port,
 202                  (void *)(tmp_hook->read), (void *)(tmp_hook->write));
 203     }
 204 }
 205
 206
 207
 208 /*
 209  * Write a byte to an I/O port.
 210  */
 211 void v3_outb(uint16_t port, uint8_t value) {
 212     __asm__ __volatile__ (
 213         "outb %b0, %w1"
 214         :
 215         : "a" (value), "Nd" (port)
 216     );
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Read a byte from an I/O port.
 221  */
 222 uint8_t v3_inb(uint16_t port) {
 223     uint8_t value;
 224
 225     __asm__ __volatile__ (
 226         "inb %w1, %b0"
 227         : "=a" (value)
 228         : "Nd" (port)
 229     );
 230
 231     return value;
 232 }
 233
 234 /*
 235  * Write a word to an I/O port.
 236  */
 237 void v3_outw(uint16_t port, uint16_t value) {
 238     __asm__ __volatile__ (
 239         "outw %w0, %w1"
 240         :
 241         : "a" (value), "Nd" (port)
 242     );
 243 }
 244
 245 /*
 246  * Read a word from an I/O port.
 247  */
 248 uint16_t v3_inw(uint16_t port) {
 249     uint16_t value;
 250
 251     __asm__ __volatile__ (
 252         "inw %w1, %w0"
 253         : "=a" (value)
 254         : "Nd" (port)
 255     );
 256
 257     return value;
 258 }
 259
 260 /*
 261  * Write a double word to an I/O port.
 262  */
 263 void v3_outdw(uint16_t port, uint_t value) {
 264     __asm__ __volatile__ (
 265         "outl %0, %1"
 266         :
 267         : "a" (value), "Nd" (port)
 268     );
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Read a double word from an I/O port.
 273  */
 274 uint_t v3_indw(uint16_t port) {
 275     uint_t value;
 276
 277     __asm__ __volatile__ (
 278         "inl %1, %0"
 279         : "=a" (value)
 280         : "Nd" (port)
 281     );
 282
 283     return value;
 284 }
 285
 286
 287
 288
 289 /* FIX ME */
 290 static int default_write(struct guest_info * core, uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
 291     if (length == 1) {
 292         v3_outb(port, *(uint8_t *)src);
 293     } else if (length == 2) {
 294         v3_outw(port, *(uint16_t *)src);
 295     } else if (length == 4) {
 296         v3_outdw(port, *(uint32_t *)src);
 297     } else {
 298         return -1;
 299     }
 300
 301     return length;
 302 }
 303
 304 static int default_read(struct guest_info * core, uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
 305     if (length == 1) {
 306         *(uint8_t *)dst = v3_inb(port);
 307     } else if (length == 2) {
 308         *(uint16_t *)dst = v3_inw(port);
 309     } else if (length == 4) {
 310         *(uint32_t *)dst = v3_indw(port);
 311     } else {
 312         return -1;
 313     }
 314
 315     return length;
 316 }