palacios/include/palacios/vm_guest.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) 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 #ifndef __VM_GUEST_H__
  21 #define __VM_GUEST_H__
  22
  23 #ifdef __V3VEE__
  24
  25 #include <palacios/vmm_types.h>
  26 #include <palacios/vmm_mem.h>
  27 #include <palacios/vmm_io.h>
  28 #include <palacios/vmm_shadow_paging.h>
  29 #include <palacios/vmm_intr.h>
  30 #include <palacios/vmm_excp.h>
  31 #include <palacios/vmm_dev_mgr.h>
  32 #include <palacios/vmm_time.h>
  33 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  34 #include <palacios/vmm_msr.h>
  35 #include <palacios/vmm_hypercall.h>
  36 #include <palacios/vmm_cpuid.h>
  37
  38
  39 #ifdef CONFIG_TELEMETRY
  40 #include <palacios/vmm_telemetry.h>
  41 #endif
  42
  43 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP
  44 #include <palacios/vmm_sym_swap.h>
  45 #endif
  46
  47
  48
  49
  50
  51
  52
  53 struct v3_gprs {
  54     v3_reg_t rdi;
  55     v3_reg_t rsi;
  56     v3_reg_t rbp;
  57     v3_reg_t rsp;
  58     v3_reg_t rbx;
  59     v3_reg_t rdx;
  60     v3_reg_t rcx;
  61     v3_reg_t rax;
  62
  63     v3_reg_t r8;
  64     v3_reg_t r9;
  65     v3_reg_t r10;
  66     v3_reg_t r11;
  67     v3_reg_t r12;
  68     v3_reg_t r13;
  69     v3_reg_t r14;
  70     v3_reg_t r15;
  71
  72 } __attribute__((packed));
  73
  74
  75 struct v3_ctrl_regs {
  76     v3_reg_t cr0;
  77     v3_reg_t cr2;
  78     v3_reg_t cr3;
  79     v3_reg_t cr4;
  80     v3_reg_t cr8;
  81     v3_reg_t rflags;
  82     v3_reg_t efer;
  83 };
  84
  85
  86
  87 struct v3_dbg_regs {
  88     v3_reg_t dr0;
  89     v3_reg_t dr1;
  90     v3_reg_t dr2;
  91     v3_reg_t dr3;
  92     v3_reg_t dr6;
  93     v3_reg_t dr7;
  94 };
  95
  96 struct v3_segment {
  97     uint16_t selector;
  98     uint_t limit;
  99     uint64_t base;
 100     uint_t type           : 4;
 101     uint_t system         : 1;
 102     uint_t dpl            : 2;
 103     uint_t present        : 1;
 104     uint_t avail          : 1;
 105     uint_t long_mode      : 1;
 106     uint_t db             : 1;
 107     uint_t granularity    : 1;
 108     uint_t unusable       : 1;
 109 } __attribute__((packed));
 110
 111
 112 struct v3_segments {
 113     struct v3_segment cs;
 114     struct v3_segment ds;
 115     struct v3_segment es;
 116     struct v3_segment fs;
 117     struct v3_segment gs;
 118     struct v3_segment ss;
 119     struct v3_segment ldtr;
 120     struct v3_segment gdtr;
 121     struct v3_segment idtr;
 122     struct v3_segment tr;
 123 };
 124
 125
 126 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC
 127 #include <palacios/vmm_sym_iface.h>
 128 #endif
 129
 130 #include <palacios/vmm_config.h>
 131
 132 struct shadow_page_state;
 133 struct v3_intr_state;
 134
 135
 136 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP
 137 struct v3_sym_swap_state;
 138 #endif
 139
 140 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC
 141 struct v3_sym_state;
 142 #endif
 143
 144
 145 struct guest_info {
 146     uint64_t rip;
 147
 148     uint_t cpl;
 149
 150     struct vm_time time_state;
 151
 152     v3_paging_mode_t shdw_pg_mode;
 153     struct v3_shdw_pg_state shdw_pg_state;
 154     addr_t direct_map_pt;
 155
 156
 157     // This structure is how we get interrupts for the guest
 158     struct v3_intr_core_state intr_core_state;
 159
 160     // This structure is how we get exceptions for the guest
 161     struct v3_excp_state excp_state;
 162
 163
 164     v3_cpu_mode_t cpu_mode;
 165     v3_mem_mode_t mem_mode;
 166     uint_t addr_width;
 167
 168     struct v3_gprs vm_regs;
 169     struct v3_ctrl_regs ctrl_regs;
 170     struct v3_dbg_regs dbg_regs;
 171     struct v3_segments segments;
 172
 173
 174     void * vmm_data;
 175
 176     uint64_t yield_start_cycle;
 177
 178     uint64_t num_exits;
 179
 180 #ifdef CONFIG_TELEMETRY
 181     struct v3_core_telemetry core_telem;
 182 #endif
 183
 184
 185     // struct v3_core_dev_mgr core_dev_mgr;
 186
 187     void * decoder_state;
 188
 189 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC
 190     // Symbiotic state
 191     struct v3_sym_local_state sym_local_state;
 192 #endif
 193
 194
 195     struct v3_vm_info * vm_info;
 196     // the logical cpu this guest context is executing on
 197     int cpu_id;
 198 };
 199
 200
 201
 202
 203 struct v3_vm_info {
 204     v3_vm_class_t vm_class;
 205
 206     addr_t mem_size; // In bytes for now
 207     struct v3_mem_map mem_map;
 208
 209
 210     struct v3_shdw_impl_state shdw_impl;
 211
 212     struct v3_io_map io_map;
 213     struct v3_msr_map msr_map;
 214     struct v3_cpuid_map cpuid_map;
 215
 216     v3_hypercall_map_t hcall_map;
 217
 218
 219     struct v3_intr_routers intr_routers;
 220     // device_map
 221     struct vmm_dev_mgr  dev_mgr;
 222
 223     struct v3_host_events host_event_hooks;
 224
 225     struct v3_config * cfg_data;
 226
 227     v3_vm_operating_mode_t run_state;
 228
 229 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC
 230     // Symbiotic state
 231     struct v3_sym_global_state sym_global_state;
 232 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP
 233     struct v3_sym_swap_state swap_state;
 234 #endif
 235 #endif
 236
 237
 238
 239 #ifdef CONFIG_TELEMETRY
 240     uint_t enable_telemetry;
 241     struct v3_telemetry_state telemetry;
 242 #endif
 243
 244     uint64_t yield_cycle_period;
 245
 246     int num_cores;
 247     struct guest_info cores[0];
 248
 249 };
 250
 251 int v3_init_vm(struct v3_vm_info * vm);
 252 int v3_init_core(struct guest_info * core);
 253
 254
 255 uint_t v3_get_addr_width(struct guest_info * info);
 256 v3_cpu_mode_t v3_get_vm_cpu_mode(struct guest_info * info);
 257 v3_mem_mode_t v3_get_vm_mem_mode(struct guest_info * info);
 258
 259
 260 const uchar_t * v3_cpu_mode_to_str(v3_cpu_mode_t mode);
 261 const uchar_t * v3_mem_mode_to_str(v3_mem_mode_t mode);
 262
 263 int v3_translate_segment(struct guest_info * info, uint16_t selector, struct v3_segment * seg);
 264
 265
 266 void v3_print_guest_state(struct guest_info * info);
 267
 268 void v3_print_segments(struct v3_segments * segs);
 269 void v3_print_ctrl_regs(struct guest_info * info);
 270 void v3_print_GPRs(struct guest_info * info);
 271
 272 void v3_print_stack(struct guest_info * info);
 273
 274 #endif // ! __V3VEE__
 275
 276 #endif