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_mem_hook.h>
  28 #include <palacios/vmm_io.h>
  29 #include <palacios/vmm_shadow_paging.h>
  30 #include <palacios/vmm_intr.h>
  31 #include <palacios/vmm_excp.h>
  32 #include <palacios/vmm_dev_mgr.h>
  33 #include <palacios/vmm_time.h>
  34 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  35 #include <palacios/vmm_msr.h>
  36 #include <palacios/vmm_hypercall.h>
  37 #include <palacios/vmm_cpuid.h>
  38 #include <palacios/vmm_regs.h>
  39 #include <palacios/vmm_extensions.h>
  40
  41
  42
  43 #ifdef V3_CONFIG_TELEMETRY
  44 #include <palacios/vmm_telemetry.h>
  45 #endif
  46
  47
  48 #ifdef V3_CONFIG_SYMBIOTIC
  49 #include <palacios/vmm_symbiotic.h>
  50 struct v3_sym_core_state;
  51 #endif
  52
  53
  54
  55 #include <palacios/vmm_config.h>
  56
  57 struct v3_intr_state;
  58
  59
  60
  61
  62 /* per-core state */
  63 struct guest_info {
  64     char exec_name[256];
  65
  66     uint64_t rip;
  67
  68     uint_t cpl;
  69
  70     struct vm_time time_state;
  71
  72     v3_paging_mode_t shdw_pg_mode;
  73     struct v3_shdw_pg_state shdw_pg_state;
  74     addr_t direct_map_pt;
  75
  76
  77     union {
  78         uint32_t flags;
  79         struct {
  80             uint8_t use_large_pages        : 1;    /* Enable virtual page tables to use large pages */
  81             uint8_t use_giant_pages        : 1;    /* Enable virtual page tables to use giant (1GB) pages */
  82             uint32_t rsvd                  : 30;
  83         } __attribute__((packed));
  84     } __attribute__((packed));
  85
  86
  87     /* This structure is how we get interrupts for the guest */
  88     struct v3_intr_core_state intr_core_state;
  89
  90     /* This structure is how we get exceptions for the guest */
  91     struct v3_excp_state excp_state;
  92
  93
  94     v3_cpu_mode_t cpu_mode;
  95     v3_mem_mode_t mem_mode;
  96
  97
  98     struct v3_gprs vm_regs;
  99     struct v3_ctrl_regs ctrl_regs;
 100     struct v3_dbg_regs dbg_regs;
 101     struct v3_segments segments;
 102
 103
 104     void * vmm_data;
 105
 106     uint64_t yield_start_cycle;
 107
 108     uint64_t num_exits;
 109
 110 #ifdef V3_CONFIG_TELEMETRY
 111     struct v3_core_telemetry core_telem;
 112 #endif
 113
 114
 115     /* struct v3_core_dev_mgr core_dev_mgr; */
 116
 117     void * decoder_state;
 118
 119 #ifdef V3_CONFIG_SYMBIOTIC
 120     /* Symbiotic state */
 121     struct v3_sym_core_state sym_core_state;
 122 #endif
 123
 124     /* Per-core config tree data. */
 125     v3_cfg_tree_t * core_cfg_data;
 126
 127     struct v3_vm_info * vm_info;
 128
 129     v3_core_operating_mode_t core_run_state;
 130
 131     /* the logical cpu on which this core runs */
 132     uint32_t pcpu_id;
 133
 134     /* The virtual core # of this cpu (what the guest sees this core as) */
 135     uint32_t vcpu_id;
 136
 137 };
 138
 139
 140
 141 /* shared state across cores */
 142 struct v3_vm_info {
 143     char name[128];
 144
 145     v3_vm_class_t vm_class;
 146
 147     addr_t mem_size; /* In bytes for now */
 148     uint32_t mem_align;
 149     struct v3_mem_map mem_map;
 150
 151     struct v3_mem_hooks mem_hooks;
 152
 153     struct v3_shdw_impl_state shdw_impl;
 154
 155     struct v3_io_map io_map;
 156     struct v3_msr_map msr_map;
 157     struct v3_cpuid_map cpuid_map;
 158
 159     v3_hypercall_map_t hcall_map;
 160
 161
 162     struct v3_intr_routers intr_routers;
 163
 164     /* device_map */
 165     struct vmm_dev_mgr  dev_mgr;
 166
 167     struct v3_host_events host_event_hooks;
 168
 169     struct v3_config * cfg_data;
 170
 171     v3_vm_operating_mode_t run_state;
 172
 173
 174
 175
 176     struct v3_extensions extensions;
 177
 178 #ifdef V3_CONFIG_SYMBIOTIC
 179     /* Symbiotic state */
 180     struct v3_sym_vm_state sym_vm_state;
 181 #endif
 182
 183 #ifdef V3_CONFIG_TELEMETRY
 184     uint_t enable_telemetry;
 185     struct v3_telemetry_state telemetry;
 186 #endif
 187
 188
 189     uint64_t yield_cycle_period;
 190
 191
 192     void * host_priv_data;
 193
 194     int num_cores;
 195
 196     // JRL: This MUST be the last entry...
 197     struct guest_info cores[0];
 198 };
 199
 200 int v3_init_vm(struct v3_vm_info * vm);
 201 int v3_init_core(struct guest_info * core);
 202
 203 int v3_free_vm_internal(struct v3_vm_info * vm);
 204 int v3_free_core(struct guest_info * core);
 205
 206
 207 uint_t v3_get_addr_width(struct guest_info * info);
 208 v3_cpu_mode_t v3_get_vm_cpu_mode(struct guest_info * info);
 209 v3_mem_mode_t v3_get_vm_mem_mode(struct guest_info * info);
 210
 211
 212 const uchar_t * v3_cpu_mode_to_str(v3_cpu_mode_t mode);
 213 const uchar_t * v3_mem_mode_to_str(v3_mem_mode_t mode);
 214
 215 int v3_translate_segment(struct guest_info * info, uint16_t selector, struct v3_segment * seg);
 216
 217
 218 void v3_print_guest_state(struct guest_info * info);
 219
 220 void v3_print_segments(struct v3_segments * segs);
 221 void v3_print_ctrl_regs(struct guest_info * info);
 222 void v3_print_GPRs(struct guest_info * info);
 223
 224 void v3_print_stack(struct guest_info * info);
 225
 226 #endif /* ! __V3VEE__ */
 227
 228 void v3_print_guest_state_all(struct v3_vm_info * vm);
 229
 230 #endif