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.


reverted host_cpu_id changes because it broke multicore functionality
[palacios.git] / palacios / src / palacios / vmm.c
index 1571c48..09b6ff6 100644 (file)
@@ -21,9 +21,9 @@
 #include <palacios/vmm_intr.h>
 #include <palacios/vmm_config.h>
 #include <palacios/vm_guest.h>
-#include <palacios/vmm_instrument.h>
 #include <palacios/vmm_ctrl_regs.h>
 #include <palacios/vmm_lowlevel.h>
+#include <palacios/vmm_sprintf.h>
 
 #ifdef CONFIG_SVM
 #include <palacios/svm.h>
 #include <palacios/vmx.h>
 #endif
 
+#ifdef CONFIG_VNET
+#include <palacios/vmm_vnet.h>
+#endif
+
 
 v3_cpu_arch_t v3_cpu_types[CONFIG_MAX_CPUS];
 struct v3_os_hooks * os_hooks = NULL;
+int v3_dbg_enable = 0;
 
 
 
-static struct guest_info * allocate_guest() {
-    void * info = V3_Malloc(sizeof(struct guest_info));
-    memset(info, 0, sizeof(struct guest_info));
-    return info;
-}
-
-
-struct vmm_init_arg {
-    int cpu_id;
-    struct v3_ctrl_ops * vmm_ops;
-};
-
 static void init_cpu(void * arg) {
-    struct vmm_init_arg * vmm_arg = (struct vmm_init_arg *)arg;
-    int cpu_id = vmm_arg->cpu_id;
-    struct v3_ctrl_ops * vmm_ops = vmm_arg->vmm_ops;
+    uint32_t cpu_id = (uint32_t)(addr_t)arg;
 
 #ifdef CONFIG_SVM
     if (v3_is_svm_capable()) {
         PrintDebug("Machine is SVM Capable\n");
         v3_init_svm_cpu(cpu_id);
        
-       if (cpu_id == 0) {
-           v3_init_svm_hooks(vmm_ops);
-       }
     } else 
 #endif
 #ifdef CONFIG_VMX
@@ -70,9 +58,6 @@ static void init_cpu(void * arg) {
        PrintDebug("Machine is VMX Capable\n");
        v3_init_vmx_cpu(cpu_id);
 
-       if (cpu_id == 0) {
-           v3_init_vmx_hooks(vmm_ops);
-       }       
     } else 
 #endif
     {
@@ -81,11 +66,38 @@ static void init_cpu(void * arg) {
 }
 
 
+static void deinit_cpu(void * arg) {
+    uint32_t cpu_id = (uint32_t)(addr_t)arg;
+
 
-void Init_V3(struct v3_os_hooks * hooks, struct v3_ctrl_ops * vmm_ops, int num_cpus) {
+    switch (v3_cpu_types[cpu_id]) {
+ #ifdef CONFIG_SVM
+       case V3_VMX_CPU:
+       case V3_VMX_EPT_CPU:
+           PrintDebug("Machine is SVM Capable\n");
+           v3_deinit_svm_cpu(cpu_id);
+           break;
+#endif
+#ifdef CONFIG_VMX
+       case V3_SVM_CPU:
+       case V3_SVM_REV3_CPU:
+           PrintDebug("Machine is VMX Capable\n");
+           v3_deinit_vmx_cpu(cpu_id);
+           break;
+#endif
+       case V3_INVALID_CPU:
+       default:
+           PrintError("CPU has no virtualization Extensions\n");
+           break;
+    }
+}
+
+
+
+void Init_V3(struct v3_os_hooks * hooks, int num_cpus) {
     int i;
-    struct vmm_init_arg arg;
-    arg.vmm_ops = vmm_ops;    
+
+    V3_Print("V3 Print statement to fix a Kitten page fault bug\n");
 
     // Set global variables. 
     os_hooks = hooks;
@@ -95,31 +107,271 @@ void Init_V3(struct v3_os_hooks * hooks, struct v3_ctrl_ops * vmm_ops, int num_c
     }
 
     // Register all the possible device types
-    v3_init_devices();
+    V3_init_devices();
+
+    // Register all shadow paging handlers
+    V3_init_shdw_paging();
 
 
-#ifdef INSTRUMENT_VMM
-    v3_init_instrumentation();
+#ifdef CONFIG_SYMMOD
+    V3_init_symmod();
 #endif
 
-    vmm_ops->allocate_guest = &allocate_guest;
+
+#ifdef CONFIG_VNET
+    v3_init_vnet();
+#endif
 
 
+#ifdef CONFIG_MULTITHREAD_OS
     if ((hooks) && (hooks->call_on_cpu)) {
 
        for (i = 0; i < num_cpus; i++) {
-           arg.cpu_id = i;
 
            V3_Print("Initializing VMM extensions on cpu %d\n", i);
-           hooks->call_on_cpu(i, &init_cpu, &arg);
+           hooks->call_on_cpu(i, &init_cpu, (void *)(addr_t)i);
+       }
+    }
+#else 
+    init_cpu(0);
+#endif
+
+}
+
+
+void Shutdown_V3() {
+    int i;
+
+    V3_deinit_devices();
+    V3_deinit_shdw_paging();
+
+#ifdef CONFIG_SYMMOD
+    V3_deinit_symmod();
+#endif
+
+
+#ifdef CONFIG_VNET
+    v3_deinit_vnet();
+#endif
+
+#ifdef CONFIG_MULTITHREAD_OS
+    if ((os_hooks) && (os_hooks->call_on_cpu)) {
+       for (i = 0; i < CONFIG_MAX_CPUS; i++) {
+           if (v3_cpu_types[i] != V3_INVALID_CPU) {
+               deinit_cpu((void *)(addr_t)i);
+           }
+       }
+    }
+#else 
+    deinit_cpu(0);
+#endif
+
+}
+
+
+v3_cpu_arch_t v3_get_cpu_type(int cpu_id) {
+    return v3_cpu_types[cpu_id];
+}
+
+
+struct v3_vm_info * v3_create_vm(void * cfg, void * priv_data, char * name) {
+    struct v3_vm_info * vm = v3_config_guest(cfg, priv_data);
+
+    V3_Print("CORE 0 RIP=%p\n", (void *)(addr_t)(vm->cores[0].rip));
+
+
+    if (vm == NULL) {
+       PrintError("Could not configure guest\n");
+       return NULL;
+    }
+
+    if (name == NULL) {
+       name = "[V3_VM]";
+    } else if (strlen(name) >= 128) {
+       PrintError("VM name is too long. Will be truncated to 128 chars.\n");
+    }
+
+    memset(vm->name, 0, 128);
+    strncpy(vm->name, name, 127);
+
+    return vm;
+}
+
+
+static int start_core(void * p)
+{
+    struct guest_info * core = (struct guest_info *)p;
+
+
+    PrintDebug("virtual core %u: in start_core (RIP=%p)\n", 
+              core->cpu_id, (void *)(addr_t)core->rip);
+
+    switch (v3_cpu_types[0]) {
+#ifdef CONFIG_SVM
+       case V3_SVM_CPU:
+       case V3_SVM_REV3_CPU:
+           return v3_start_svm_guest(core);
+           break;
+#endif
+#if CONFIG_VMX
+       case V3_VMX_CPU:
+       case V3_VMX_EPT_CPU:
+           return v3_start_vmx_guest(core);
+           break;
+#endif
+       default:
+           PrintError("Attempting to enter a guest on an invalid CPU\n");
+           return -1;
+    }
+    // should not happen
+    return 0;
+}
+
+
+// For the moment very ugly. Eventually we will shift the cpu_mask to an arbitrary sized type...
+#ifdef CONFIG_MULTITHREAD_OS
+#define MAX_CORES 32
+#else
+#define MAX_CORES 1
+#endif
+
+
+int v3_start_vm(struct v3_vm_info * vm, unsigned int cpu_mask) {
+    uint32_t i;
+    uint8_t * core_mask = (uint8_t *)&cpu_mask; // This is to make future expansion easier
+    uint32_t avail_cores = 0;
+    int vcore_id = 0;
+
+    /// CHECK IF WE ARE MULTICORE ENABLED....
+
+    V3_Print("V3 --  Starting VM (%u cores)\n", vm->num_cores);
+    V3_Print("CORE 0 RIP=%p\n", (void *)(addr_t)(vm->cores[0].rip));
+
+
+    // Check that enough cores are present in the mask to handle vcores
+    for (i = 0; i < MAX_CORES; i++) {
+       int major = i / 8;
+       int minor = i % 8;
+       
+       if (core_mask[major] & (0x1 << minor)) {
+           avail_cores++;
        }
     }
 
 
+    if (vm->num_cores > avail_cores) {
+       PrintError("Attempted to start a VM with too many cores (vm->num_cores = %d, avail_cores = %d, MAX=%d)\n", vm->num_cores, avail_cores, MAX_CORES);
+       return -1;
+    }
+
+#ifdef CONFIG_MULTITHREAD_OS
+    // spawn off new threads, for other cores
+    for (i = 0, vcore_id = 1; (i < MAX_CORES) && (vcore_id < vm->num_cores); i++) {
+       int major = i / 8;
+       int minor = i % 8;
+       void * core_thread = NULL;
+       struct guest_info * core = &(vm->cores[vcore_id]);
+
+       /* This assumes that the core 0 thread has been mapped to physical core 0 */
+       if (i == V3_Get_CPU()) {
+           // We skip the local CPU because it is reserved for vcore 0
+           continue;
+       }
+
+       if ((core_mask[major] & (0x1 << minor)) == 0) {
+           PrintError("Logical CPU %d not available for virtual core %d; not started\n",
+                      i, vcore_id);
+           continue;
+       } 
+
+       PrintDebug("Starting virtual core %u on logical core %u\n", 
+                  vcore_id, i);
+       
+       sprintf(core->exec_name, "%s-%u", vm->name, vcore_id);
+
+       PrintDebug("run: core=%u, func=0x%p, arg=0x%p, name=%s\n",
+                  i, start_core, core, core->exec_name);
+
+       // TODO: actually manage these threads instead of just launching them
+       core_thread = V3_CREATE_THREAD_ON_CPU(i, start_core, core, core->exec_name);
+
+       if (core_thread == NULL) {
+           PrintError("Thread launch failed\n");
+           return -1;
+       }
+
+       vcore_id++;
+    }
+#endif
+
+    sprintf(vm->cores[0].exec_name, "%s", vm->name);
+
+    if (start_core(&(vm->cores[0])) != 0) {
+       PrintError("Error starting VM core 0\n");
+       return -1;
+    }
+
+
+    return 0;
+
 }
 
 
 
+
+int v3_stop_vm(struct v3_vm_info * vm) {
+
+    vm->run_state = VM_STOPPED;
+
+    // force exit all cores via a cross call/IPI
+
+    while (1) {
+       int i = 0;
+       int still_running = 0;
+
+       for (i = 0; i < vm->num_cores; i++) {
+           if (vm->cores[i].core_run_state != CORE_STOPPED) {
+               still_running = 1;
+           }
+       }
+
+       if (still_running == 0) {
+           break;
+       }
+
+       V3_Print("Yielding\n");
+
+       v3_yield(NULL);
+    }
+    
+    V3_Print("VM stopped. Returning\n");
+
+    return 0;
+}
+
+
+int v3_free_vm(struct v3_vm_info * vm) {
+    int i = 0;
+    // deinitialize guest (free memory, etc...)
+
+    v3_free_vm_devices(vm);
+
+    // free cores
+    for (i = 0; i < vm->num_cores; i++) {
+       v3_free_core(&(vm->cores[i]));
+    }
+
+    // free vm
+    v3_free_vm_internal(vm);
+
+    v3_free_config(vm);
+
+    V3_Free(vm);
+
+    return 0;
+}
+
+
 #ifdef __V3_32BIT__
 
 v3_cpu_mode_t v3_get_host_cpu_mode() {
@@ -159,21 +411,23 @@ v3_cpu_mode_t v3_get_host_cpu_mode() {
     } while (0)                                                \
 
 
+
 void v3_yield_cond(struct guest_info * info) {
     uint64_t cur_cycle;
-    rdtscll(cur_cycle);
+    cur_cycle = v3_get_host_time(&info->time_state);
 
-    if (cur_cycle > (info->yield_start_cycle + info->yield_cycle_period)) {
+    if (cur_cycle > (info->yield_start_cycle + info->vm_info->yield_cycle_period)) {
 
        /*
          PrintDebug("Conditional Yield (cur_cyle=%p, start_cycle=%p, period=%p)\n", 
          (void *)cur_cycle, (void *)info->yield_start_cycle, (void *)info->yield_cycle_period);
        */
        V3_Yield();
-       rdtscll(info->yield_start_cycle);
+       info->yield_start_cycle = v3_get_host_time(&info->time_state);
     }
 }
 
+
 /* 
  * unconditional cpu yield 
  * if the yielding thread is a guest context, the guest quantum is reset on resumption 
@@ -183,31 +437,49 @@ void v3_yield(struct guest_info * info) {
     V3_Yield();
 
     if (info) {
-       rdtscll(info->yield_start_cycle);
+       info->yield_start_cycle = v3_get_host_time(&info->time_state);
     }
 }
 
 
 
-void v3_interrupt_cpu(struct guest_info * info, int logical_cpu) {
+
+void v3_print_cond(const char * fmt, ...) {
+    if (v3_dbg_enable == 1) {
+       char buf[2048];
+       va_list ap;
+
+       va_start(ap, fmt);
+       vsnprintf(buf, 2048, fmt, ap);
+       va_end(ap);
+
+       V3_Print("%s", buf);
+    }    
+}
+
+
+#ifdef CONFIG_MULTITHREAD_OS
+
+void v3_interrupt_cpu(struct v3_vm_info * vm, int logical_cpu, int vector) {
     extern struct v3_os_hooks * os_hooks;
 
     if ((os_hooks) && (os_hooks)->interrupt_cpu) {
-       (os_hooks)->interrupt_cpu(info, logical_cpu);
+       (os_hooks)->interrupt_cpu(vm, logical_cpu, vector);
     }
 }
+#endif
 
 
 
 int v3_vm_enter(struct guest_info * info) {
-    switch (v3_cpu_types[info->cpu_id]) {
+    switch (v3_cpu_types[0]) {
 #ifdef CONFIG_SVM
        case V3_SVM_CPU:
        case V3_SVM_REV3_CPU:
            return v3_svm_enter(info);
            break;
 #endif
-#if CONFIG_VMX && 0
+#if CONFIG_VMX
        case V3_VMX_CPU:
        case V3_VMX_EPT_CPU:
            return v3_vmx_enter(info);