Palacios Public Git Repository

To checkout Palacios execute

  git clone http://v3vee.org/palacios/palacios.web/palacios.git
This will give you the master branch. You probably want the devel branch or one of the release branches. To switch to the devel branch, simply execute
  cd palacios
  git checkout --track -b devel origin/devel
The other branches are similar.


reworked device IO hook framework
[palacios.git] / palacios / src / palacios / mmu / vmm_shdw_pg_tlb_32.h
index 30acc7a..b3f4e43 100644 (file)
@@ -46,8 +46,11 @@ static inline int activate_shadow_pt_32(struct guest_info * core) {
  * *
  * *
  */
-static int handle_4MB_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info,  addr_t fault_addr, pf_error_t error_code, 
-                                         pte32_t * shadow_pt, pde32_4MB_t * large_guest_pde);
+static int handle_4MB_shadow_pagefault_pde_32(struct guest_info * info,  addr_t fault_addr, pf_error_t error_code, 
+                                             pt_access_status_t shadow_pde_access, pde32_4MB_t * large_shadow_pde, 
+                                             pde32_4MB_t * large_guest_pde);
+static int handle_4MB_shadow_pagefault_pte_32(struct guest_info * info,  addr_t fault_addr, pf_error_t error_code, 
+                                             pte32_t * shadow_pt, pde32_4MB_t * large_guest_pde);
 
 static int handle_pte_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
                                          pte32_t * shadow_pt,  pte32_t * guest_pt);
@@ -65,7 +68,7 @@ static inline int handle_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fa
     PrintDebug("Shadow page fault handler: %p\n", (void*) fault_addr );
     PrintDebug("Handling PDE32 Fault\n");
 
-    if (guest_pa_to_host_va(info, guest_cr3, (addr_t*)&guest_pd) == -1) {
+    if (v3_gpa_to_hva(info, guest_cr3, (addr_t*)&guest_pd) == -1) {
        PrintError("Invalid Guest PDE Address: 0x%p\n",  (void *)guest_cr3);
        return -1;
     } 
@@ -129,6 +132,24 @@ static inline int handle_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fa
     // Get the next shadow page level, allocate if not present
 
     if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
+
+        if ((info->use_large_pages == 1) && (guest_pde->large_page == 1)) {
+            // Check underlying physical memory map to see if a large page is viable
+           addr_t guest_pa = BASE_TO_PAGE_ADDR_4MB(((pde32_4MB_t *)guest_pde)->page_base_addr);
+           uint32_t page_size = v3_get_max_page_size(info, guest_pa, PROTECTED);
+           
+           if (page_size == PAGE_SIZE_4MB) {
+               PrintDebug("using large page for fault_addr %p (gpa=%p)\n", (void *)fault_addr, (void *)guest_pa); 
+               if (handle_4MB_shadow_pagefault_pde_32(info, fault_addr, error_code, shadow_pde_access,
+                                                      (pde32_4MB_t *)shadow_pde, (pde32_4MB_t *)guest_pde) == -1) {
+                   PrintError("Error handling large pagefault with large page\n");
+                   return -1;
+               }
+               
+                return 0;
+           }
+        }
+
        struct shadow_page_data * shdw_page =  create_new_shadow_pt(info);
        shadow_pt = (pte32_t *)V3_VAddr((void *)shdw_page->page_pa);
 
@@ -151,7 +172,6 @@ static inline int handle_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fa
            }
        }
       
-
        // VMM Specific options
        shadow_pde->write_through = guest_pde->write_through;
        shadow_pde->cache_disable = guest_pde->cache_disable;
@@ -160,16 +180,14 @@ static inline int handle_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fa
       
        guest_pde->accessed = 1;
       
-
        shadow_pde->pt_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shdw_page->page_pa);
     } else {
        shadow_pt = (pte32_t *)V3_VAddr((void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_pde->pt_base_addr));
     }
 
-
-      
+    
     if (guest_pde->large_page == 0) {
-       if (guest_pa_to_host_va(info, BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pde->pt_base_addr), (addr_t*)&guest_pt) == -1) {
+       if (v3_gpa_to_hva(info, BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pde->pt_base_addr), (addr_t*)&guest_pt) == -1) {
            // Machine check the guest
            PrintDebug("Invalid Guest PTE Address: 0x%p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pde->pt_base_addr));
            v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
@@ -181,7 +199,7 @@ static inline int handle_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fa
            return -1;
        }
     } else {
-       if (handle_4MB_shadow_pagefault_32(info, fault_addr, error_code, shadow_pt, (pde32_4MB_t *)guest_pde) == -1) {
+       if (handle_4MB_shadow_pagefault_pte_32(info, fault_addr, error_code, shadow_pt, (pde32_4MB_t *)guest_pde) == -1) {
            PrintError("Error handling large pagefault\n");
            return -1;
        }       
@@ -200,7 +218,7 @@ static int handle_pte_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fault
     pte32_t * shadow_pte = (pte32_t *)&(shadow_pt[PTE32_INDEX(fault_addr)]);
     addr_t guest_pa = BASE_TO_PAGE_ADDR((addr_t)(guest_pte->page_base_addr)) +  PAGE_OFFSET(fault_addr);
 
-    struct v3_shadow_region * shdw_reg =  v3_get_shadow_region(info->vm_info, info->cpu_id, guest_pa);
+    struct v3_mem_region * shdw_reg =  v3_get_mem_region(info->vm_info, info->cpu_id, guest_pa);
 
     if (shdw_reg == NULL) {
        // Inject a machine check in the guest
@@ -247,8 +265,13 @@ static int handle_pte_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fault
        PrintDebug("guest_pa =%p\n", (void *)guest_pa);
 
        if ((shdw_reg->flags.alloced == 1) && (shdw_reg->flags.read == 1)) {
-           addr_t shadow_pa = v3_get_shadow_addr(shdw_reg, info->cpu_id, guest_pa);
-      
+           addr_t shadow_pa = 0;
+
+           if (v3_gpa_to_hpa(info, guest_pa, &shadow_pa) == -1) {
+               PrintError("could not translate page fault address (%p)\n", (void *)guest_pa);
+               return -1;
+           }
+
            shadow_pte->page_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shadow_pa);
 
            PrintDebug("\tMapping shadow page (%p)\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_pte->page_base_addr));
@@ -278,10 +301,10 @@ static int handle_pte_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fault
                shadow_pte->writable = 0;
            }
 
-       } else if (shdw_reg->flags.hook == 1) {
-           // Page fault handled by hook functions
-
-           if (v3_handle_mem_hook(info, fault_addr, guest_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
+       } else {
+           // Page fault on unhandled memory region
+           
+           if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
                PrintError("Special Page fault handler returned error for address: %p\n",  (void *)fault_addr);
                return -1;
            }
@@ -289,14 +312,14 @@ static int handle_pte_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fault
     } else if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_WRITE_ERROR) {
        guest_pte->dirty = 1;
 
-       if (shdw_reg->flags.hook == 1) {
-           if (v3_handle_mem_hook(info, fault_addr, guest_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
+       if (shdw_reg->flags.write == 1) {
+           PrintDebug("Shadow PTE Write Error\n");
+           shadow_pte->writable = guest_pte->writable;
+       } else {
+           if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
                PrintError("Special Page fault handler returned error for address: %p\n",  (void *)fault_addr);
                return -1;
            }
-       } else if (shdw_reg->flags.write == 1) {
-           PrintDebug("Shadow PTE Write Error\n");
-           shadow_pte->writable = guest_pte->writable;
        }
 
 
@@ -317,9 +340,8 @@ static int handle_pte_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fault
     return 0;
 }
 
-
-
-static int handle_4MB_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, 
+// Handle a 4MB page fault with small pages in the PTE
+static int handle_4MB_shadow_pagefault_pte_32(struct guest_info * info, 
                                     addr_t fault_addr, pf_error_t error_code, 
                                     pte32_t * shadow_pt, pde32_4MB_t * large_guest_pde) 
 {
@@ -331,7 +353,7 @@ static int handle_4MB_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info,
     PrintDebug("Handling 4MB fault (guest_fault_pa=%p) (error_code=%x)\n", (void *)guest_fault_pa, *(uint_t*)&error_code);
     PrintDebug("ShadowPT=%p, LargeGuestPDE=%p\n", shadow_pt, large_guest_pde);
 
-    struct v3_shadow_region * shdw_reg = v3_get_shadow_region(info->vm_info, info->cpu_id, guest_fault_pa);
+    struct v3_mem_region * shdw_reg = v3_get_mem_region(info->vm_info, info->cpu_id, guest_fault_pa);
 
  
     if (shdw_reg == NULL) {
@@ -354,7 +376,13 @@ static int handle_4MB_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info,
 
        if ((shdw_reg->flags.alloced == 1) && 
            (shdw_reg->flags.read  == 1)) {
-           addr_t shadow_pa = v3_get_shadow_addr(shdw_reg, info->cpu_id, guest_fault_pa);
+           addr_t shadow_pa = 0;
+
+
+           if (v3_gpa_to_hpa(info, guest_fault_pa, &shadow_pa) == -1) {
+               PrintError("could not translate page fault address (%p)\n", (void *)guest_fault_pa);
+               return -1;
+           }
 
            shadow_pte->page_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shadow_pa);
 
@@ -382,16 +410,16 @@ static int handle_4MB_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info,
                shadow_pte->writable = 1;
            }
 
-       } else if (shdw_reg->flags.hook == 1) {
-           if (v3_handle_mem_hook(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
+       } else {
+           if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
                PrintError("Special Page Fault handler returned error for address: %p\n", (void *)fault_addr);
                return -1;
            }
        }
     } else if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_WRITE_ERROR) {
 
-       if (shdw_reg->flags.hook == 1) {
-           if (v3_handle_mem_hook(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
+       if (shdw_reg->flags.write == 0) {
+           if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
                PrintError("Special Page Fault handler returned error for address: %p\n", (void *)fault_addr);
                return -1;
            }
@@ -403,20 +431,101 @@ static int handle_4MB_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info,
        return -1;
     }
 
-    PrintDebug("Returning from large page fault handler\n");
+    PrintDebug("Returning from large page->small page fault handler\n");
     return 0;
 }
 
 
+// Handle a 4MB page fault with a 4MB page in the PDE
+static int handle_4MB_shadow_pagefault_pde_32(struct guest_info * info, 
+                                    addr_t fault_addr, pf_error_t error_code, 
+                                    pt_access_status_t shadow_pde_access,
+                                    pde32_4MB_t * large_shadow_pde, pde32_4MB_t * large_guest_pde) 
+{
+    addr_t guest_fault_pa = BASE_TO_PAGE_ADDR_4MB(large_guest_pde->page_base_addr) + PAGE_OFFSET_4MB(fault_addr);  
 
 
+    PrintDebug("Handling 4MB fault with large page (guest_fault_pa=%p) (error_code=%x)\n", (void *)guest_fault_pa, *(uint_t*)&error_code);
+    PrintDebug("LargeShadowPDE=%p, LargeGuestPDE=%p\n", large_shadow_pde, large_guest_pde);
 
+    struct v3_mem_region * shdw_reg = v3_get_mem_region(info->vm_info, info->cpu_id, guest_fault_pa);
 
+    if (shdw_reg == NULL) {
+       // Inject a machine check in the guest
+       PrintDebug("Invalid Guest Address in page table (0x%p)\n", (void *)guest_fault_pa);
+       v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
+       return -1;
+    }
 
+    if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_OK) {
+       // Inconsistent state...
+       // Guest Re-Entry will flush tables and everything should now workd
+       PrintDebug("Inconsistent state... Guest re-entry should flush tlb\n");
+       return 0;
+    }
+
+  
+    if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
+       // Get the guest physical address of the fault
+
+       if ((shdw_reg->flags.alloced == 1) && 
+           (shdw_reg->flags.read  == 1)) {
+           addr_t shadow_pa = 0;
+
+
+           if (v3_gpa_to_hpa(info, guest_fault_pa, &shadow_pa) == -1) {
+               PrintError("could not translate page fault address (%p)\n", (void *)guest_fault_pa);
+               return -1;
+           }
+
+           PrintDebug("shadow PA = %p\n", (void *)shadow_pa);
+
+
+            large_guest_pde->vmm_info = V3_LARGE_PG; /* For invalidations */
+            large_shadow_pde->page_base_addr = PAGE_BASE_ADDR_4MB(shadow_pa);
+            large_shadow_pde->large_page = 1;
+            large_shadow_pde->present = 1;
+            large_shadow_pde->user_page = 1;
+
+           PrintDebug("\tMapping shadow page (%p)\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR_4MB(large_shadow_pde->page_base_addr));
+
+            if (shdw_reg->flags.write == 0) {
+                large_shadow_pde->writable = 0;
+            } else {
+                large_shadow_pde->writable = 1;
+            }
 
+           //set according to VMM policy
+           large_shadow_pde->write_through = large_guest_pde->write_through;
+           large_shadow_pde->cache_disable = large_guest_pde->cache_disable;
+           large_shadow_pde->global_page = large_guest_pde->global_page;
+           //
 
+       } else {
+           if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
+               PrintError("Special Page Fault handler returned error for address: %p\n", (void *)fault_addr);
+               return -1;
+           }
+       }
+    } else if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_WRITE_ERROR) {
 
+       if (shdw_reg->flags.write == 0) {
+           if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
+               PrintError("Special Page Fault handler returned error for address: %p\n", (void *)fault_addr);
+               return -1;
+           }
+       }
 
+    } else {
+       PrintError("Error in large page fault handler...\n");
+       PrintError("This case should have been handled at the top level handler\n");
+       return -1;
+    }
+
+    PrintDebug("Returning from large page->large page fault handler\n");
+    return 0;
+}
 
 /* If we start to optimize we should look up the guest pages in the cache... */
 static inline int handle_shadow_invlpg_32(struct guest_info * info, addr_t vaddr) {
@@ -427,7 +536,7 @@ static inline int handle_shadow_invlpg_32(struct guest_info * info, addr_t vaddr
     pde32_t * guest_pd = NULL;
     pde32_t * guest_pde;
 
-    if (guest_pa_to_host_va(info, guest_cr3, (addr_t*)&guest_pd) == -1) {
+    if (v3_gpa_to_hva(info, guest_cr3, (addr_t*)&guest_pd) == -1) {
        PrintError("Invalid Guest PDE Address: 0x%p\n",  (void *)guest_cr3);
        return -1;
     }