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.


Expose HVM state to host + Linux host /proc additions for it
[palacios.git] / palacios / src / palacios / vmm_io.c
index 81febc7..96ee1d7 100644 (file)
+/* 
+ * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
+ * by the V3VEE Project with funding from the United States National 
+ * Science Foundation and the Department of Energy.  
+ *
+ * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
+ * and the University of New Mexico.  You can find out more at 
+ * http://www.v3vee.org
+ *
+ * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu> 
+ * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org> 
+ * All rights reserved.
+ *
+ * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
+ *
+ * This is free software.  You are permitted to use,
+ * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
+ */
+
 #include <palacios/vmm_io.h>
 #include <palacios/vmm_string.h>
 #include <palacios/vmm.h>
+#include <palacios/vm_guest.h>
 
 
 
-
-#ifndef DEBUG_IO
+#ifndef V3_CONFIG_DEBUG_IO
 #undef PrintDebug
 #define PrintDebug(fmt, args...)
 #endif
 
+static int free_hook(struct v3_vm_info * vm, struct v3_io_hook * hook);
+
+static int default_write(struct guest_info * core, uint16_t port, void *src, uint_t length, void * priv_data);
+static int default_read(struct guest_info * core, uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data);
+
+
+void v3_init_io_map(struct v3_vm_info * vm) {
+
+  vm->io_map.map.rb_node = NULL;
+  vm->io_map.arch_data = NULL;
+  vm->io_map.update_map = NULL;
 
-void init_vmm_io_map(vmm_io_map_t * io_map) {
-  io_map->num_ports = 0;
-  io_map->head = NULL;
 }
 
+int v3_deinit_io_map(struct v3_vm_info * vm) {
+    struct rb_node * node = v3_rb_first(&(vm->io_map.map));
+    struct v3_io_hook * hook = NULL;
+    struct rb_node * tmp_node = NULL;
 
+    while (node) {
+       hook = rb_entry(node, struct v3_io_hook, tree_node);
+       tmp_node = node;
+       node = v3_rb_next(node);
 
-int add_io_hook(vmm_io_map_t * io_map, vmm_io_hook_t * io_hook) {
+       free_hook(vm, hook);
+    }
 
-  if (!(io_map->head)) {
-    io_map->head = io_hook;
-    io_map->num_ports = 1;
     return 0;
-  } else if (io_map->head->port > io_hook->port) {
-    io_hook->next = io_map->head;
+}
 
-    io_map->head->prev = io_hook;
-    io_map->head = io_hook;
-    io_map->num_ports++;
 
-    return 0;
-  } else {
-    vmm_io_hook_t * tmp_hook = io_map->head;
-    
-    while ((tmp_hook->next)  && 
-          (tmp_hook->next->port <= io_hook->port)) {
-       tmp_hook = tmp_hook->next;
-    }
-    
-    if (tmp_hook->port == io_hook->port) {
-      //tmp_hook->read = io_hook->read;
-      //tmp_hook->write = io_hook->write;
-      //V3_Free(io_hook);
-      return -1;
-    } else {
-      io_hook->prev = tmp_hook;
-      io_hook->next = tmp_hook->next;
 
-      if (tmp_hook->next) {
-       tmp_hook->next->prev = io_hook;
-      }
 
-      tmp_hook->next = io_hook;
+static inline struct v3_io_hook * __insert_io_hook(struct v3_vm_info * vm, struct v3_io_hook * hook) {
+  struct rb_node ** p = &(vm->io_map.map.rb_node);
+  struct rb_node * parent = NULL;
+  struct v3_io_hook * tmp_hook = NULL;
+
+  while (*p) {
+    parent = *p;
+    tmp_hook = rb_entry(parent, struct v3_io_hook, tree_node);
 
-      io_map->num_ports++;
-      return 0;
+    if (hook->port < tmp_hook->port) {
+      p = &(*p)->rb_left;
+    } else if (hook->port > tmp_hook->port) {
+      p = &(*p)->rb_right;
+    } else {
+      return tmp_hook;
     }
   }
-  return -1;
+
+  rb_link_node(&(hook->tree_node), parent, p);
+
+  return NULL;
 }
 
-int remove_io_hook(vmm_io_map_t * io_map, vmm_io_hook_t * io_hook) {
-  if (io_map->head == io_hook) {
-    io_map->head = io_hook->next;
-  } else if (io_hook->prev) {
-    io_hook->prev->next = io_hook->next;
-  } else {
-    return -1;
-    // data corruption failure
-  }
-  
-  if (io_hook->next) {
-    io_hook->next->prev = io_hook->prev;
+
+static inline struct v3_io_hook * insert_io_hook(struct v3_vm_info * vm, struct v3_io_hook * hook) {
+  struct v3_io_hook * ret;
+
+  if ((ret = __insert_io_hook(vm, hook))) {
+    return ret;
   }
 
-  io_map->num_ports--;
+  v3_rb_insert_color(&(hook->tree_node), &(vm->io_map.map));
 
-  return 0;
+  return NULL;
 }
 
 
+struct v3_io_hook * v3_get_io_hook(struct v3_vm_info * vm, uint16_t port) {
+  struct rb_node * n = vm->io_map.map.rb_node;
+  struct v3_io_hook * hook = NULL;
 
-/* FIX ME */
-static int default_write(ushort_t port, void *src, uint_t length, void * priv_data) {
-  /*
+  while (n) {
+    hook = rb_entry(n, struct v3_io_hook, tree_node);
     
-  if (length == 1) {
-  __asm__ __volatile__ (
-  "outb %b0, %w1"
-  :
-  : "a" (*dst), "Nd" (port)
-  );
-  } else if (length == 2) {
-  __asm__ __volatile__ (
-  "outw %b0, %w1"
-  :
-  : "a" (*dst), "Nd" (port)
-  );
-  } else if (length == 4) {
-  __asm__ __volatile__ (
-  "outw %b0, %w1"
-  :
-  : "a" (*dst), "Nd" (port)
-  );
+    if (port < hook->port) {
+      n = n->rb_left;
+    } else if (port > hook->port) {
+      n = n->rb_right;
+    } else {
+      return hook;
+    }
   }
-  */
-  return 0;
+
+  return NULL;
 }
 
-static int default_read(ushort_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data)
-{
 
-  /*    
-       uchar_t value;
 
-    __asm__ __volatile__ (
-       "inb %w1, %b0"
-       : "=a" (value)
-       : "Nd" (port)
-    );
 
-    return value;
-  */
 
-  return 0;
-}
+int v3_hook_io_port(struct v3_vm_info * vm, uint16_t port, 
+                   int (*read)(struct guest_info * core, uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data),
+                   int (*write)(struct guest_info * core, uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data), 
+                   void * priv_data) {
+  struct v3_io_hook * io_hook = (struct v3_io_hook *)V3_Malloc(sizeof(struct v3_io_hook));
+
+  if (!io_hook) {
+      PrintError(vm, VCORE_NONE, "Cannot allocate in hooking an I/O port\n");
+      return -1;
+  }
 
-int hook_io_port(vmm_io_map_t * io_map, uint_t port, 
-                int (*read)(ushort_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data),
-                int (*write)(ushort_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data), 
-                void * priv_data) {
-  vmm_io_hook_t * io_hook = (vmm_io_hook_t *)V3_Malloc(sizeof(vmm_io_hook_t));
 
   io_hook->port = port;
 
@@ -148,49 +148,200 @@ int hook_io_port(vmm_io_map_t * io_map, uint_t port,
     io_hook->write = write;
   }
 
-  io_hook->next = NULL;
-  io_hook->prev = NULL;
-
   io_hook->priv_data = priv_data;
 
-  if (add_io_hook(io_map, io_hook) != 0) {
-    V3_Free(io_hook);
-    return -1;
+  if (insert_io_hook(vm, io_hook)) {
+      PrintError(vm, VCORE_NONE, "Could not insert IO hook for port %u (0x%x)\n", port, port);
+      V3_Free(io_hook);
+      return -1;
+  }
+
+  if (vm->io_map.update_map) {
+      if (vm->io_map.update_map(vm, port, 
+                                 ((read == NULL) ? 0 : 1), 
+                                 ((write == NULL) ? 0 : 1)) == -1) {
+         PrintError(vm, VCORE_NONE, "Could not update IO map for port %u (0x%x)\n", port, port);
+         V3_Free(io_hook);
+         return -1;
+      }
   }
 
   return 0;
 }
 
-int unhook_io_port(vmm_io_map_t * io_map, uint_t port) {
-  vmm_io_hook_t * hook = get_io_hook(io_map, port);
 
-  if (hook == NULL) {
-    return -1;
-  }
+static int free_hook(struct v3_vm_info * vm, struct v3_io_hook * hook) {
+    v3_rb_erase(&(hook->tree_node), &(vm->io_map.map));
 
-  remove_io_hook(io_map, hook);
-  return 0;
+    if (vm->io_map.update_map) {
+       // set the arch map to default (this should be 1, 1)
+       vm->io_map.update_map(vm, hook->port, 0, 0);
+    }
+
+    V3_Free(hook);
+
+    return 0;
 }
 
+int v3_unhook_io_port(struct v3_vm_info * vm, uint16_t port) {
+    struct v3_io_hook * hook = v3_get_io_hook(vm, port);
 
-vmm_io_hook_t * get_io_hook(vmm_io_map_t * io_map, uint_t port) {
-  vmm_io_hook_t * tmp_hook;
-  FOREACH_IO_HOOK(*io_map, tmp_hook) {
-    if (tmp_hook->port == port) {
-      return tmp_hook;
+    if (hook == NULL) {
+       PrintError(vm, VCORE_NONE, "Could not find port to unhook %u (0x%x)\n", port, port);
+       return -1;
     }
-  }
-  return NULL;
+
+    free_hook(vm, hook);
+
+    return 0;
 }
 
 
 
-void PrintDebugIOMap(vmm_io_map_t * io_map) {
-  vmm_io_hook_t * iter = io_map->head;
 
-  PrintDebug("VMM IO Map (Entries=%d)\n", io_map->num_ports);
 
-  while (iter) {
-    PrintDebug("IO Port: %hu (Read=%x) (Write=%x)\n", iter->port, iter->read, iter->write);
-  }
+
+
+void v3_refresh_io_map(struct v3_vm_info * vm) {
+    struct v3_io_map * io_map = &(vm->io_map);
+    struct v3_io_hook * tmp = NULL;
+    
+    if (io_map->update_map == NULL) {
+       PrintError(vm, VCORE_NONE, "Trying to refresh an io map with no backend\n");
+       return;
+    }
+
+    v3_rb_for_each_entry(tmp, &(io_map->map), tree_node) {
+       io_map->update_map(vm, tmp->port, 
+                          ((tmp->read == NULL) ? 0 : 1), 
+                          ((tmp->write == NULL) ? 0 : 1));
+    }
+
+}
+
+
+
+void v3_print_io_map(struct v3_vm_info * vm) {
+    struct v3_io_map * io_map = &(vm->io_map);
+    struct v3_io_hook * tmp_hook = NULL;
+
+    V3_Print(vm, VCORE_NONE, "VMM IO Map\n");
+
+    v3_rb_for_each_entry(tmp_hook, &(io_map->map), tree_node) {
+       V3_Print(vm, VCORE_NONE, "IO Port: %hu (Read=%p) (Write=%p)\n", 
+                tmp_hook->port, 
+                (void *)(tmp_hook->read), (void *)(tmp_hook->write));
+    }
+}
+
+
+
+/*
+ * Write a byte to an I/O port.
+ */
+void v3_outb(uint16_t port, uint8_t value) {
+    __asm__ __volatile__ (
+       "outb %b0, %w1"
+       :
+       : "a" (value), "Nd" (port)
+    );
+}
+
+/*
+ * Read a byte from an I/O port.
+ */
+uint8_t v3_inb(uint16_t port) {
+    uint8_t value;
+
+    __asm__ __volatile__ (
+       "inb %w1, %b0"
+       : "=a" (value)
+       : "Nd" (port)
+    );
+
+    return value;
+}
+
+/*
+ * Write a word to an I/O port.
+ */
+void v3_outw(uint16_t port, uint16_t value) {
+    __asm__ __volatile__ (
+       "outw %w0, %w1"
+       :
+       : "a" (value), "Nd" (port)
+    );
+}
+
+/*
+ * Read a word from an I/O port.
+ */
+uint16_t v3_inw(uint16_t port) {
+    uint16_t value;
+
+    __asm__ __volatile__ (
+       "inw %w1, %w0"
+       : "=a" (value)
+       : "Nd" (port)
+    );
+
+    return value;
+}
+
+/*
+ * Write a double word to an I/O port.
+ */
+void v3_outdw(uint16_t port, uint_t value) {
+    __asm__ __volatile__ (
+       "outl %0, %1"
+       :
+       : "a" (value), "Nd" (port)
+    );
+}
+
+/*
+ * Read a double word from an I/O port.
+ */
+uint_t v3_indw(uint16_t port) {
+    uint_t value;
+
+    __asm__ __volatile__ (
+       "inl %1, %0"
+       : "=a" (value)
+       : "Nd" (port)
+    );
+
+    return value;
+}
+
+
+
+
+/* FIX ME */
+static int default_write(struct guest_info * core, uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
+    if (length == 1) {
+       v3_outb(port, *(uint8_t *)src);
+    } else if (length == 2) {
+       v3_outw(port, *(uint16_t *)src);
+    } else if (length == 4) {
+       v3_outdw(port, *(uint32_t *)src);
+    } else {
+       return -1;
+    }
+    
+    return length;
+}
+
+static int default_read(struct guest_info * core, uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
+    if (length == 1) {
+       *(uint8_t *)dst = v3_inb(port);
+    } else if (length == 2) {
+       *(uint16_t *)dst = v3_inw(port);
+    } else if (length == 4) {
+       *(uint32_t *)dst = v3_indw(port);
+    } else {
+       return -1;
+    }
+
+    return length;
 }