palacios/include/palacios/vmm_ctrl_regs.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 __VMM_CTRL_REGS_H
  21 #define __VMM_CTRL_REGS_H
  22
  23 #ifdef __V3VEE__
  24
  25
  26 #include <palacios/vm_guest.h>
  27
  28 #define EFER_MSR                 0xc0000080
  29
  30 // KCH: for system-call interposition
  31 #define STAR_MSR                 0xc0000081 /* Legacy mode SYSCALL target */
  32 #define LSTAR_MSR                0xc0000082 /* Long mode SYSCALL target */
  33 #define CSTAR_MSR                0xc0000083 /* compat mode SYSCALL target */
  34 #define SF_MASK_MSR              0xc0000084 /* EFLAGS mask for syscall */
  35 #define FS_BASE_MSR              0xc0000100 /* 64-bit FS base */
  36 #define GS_BASE_MSR              0xc0000101 /* 64-bit GS base */
  37 #define KERN_GS_BASE_MSR         0xc0000102 /* swapGS GS shadow */
  38
  39 /* Intel specific */
  40 #define IA32_SYSENTER_CS_MSR     0x00000174
  41 #define IA32_SYSENTER_ESP_MSR    0x00000175
  42 #define IA32_SYSENTER_EIP_MSR    0x00000176
  43
  44 struct cr0_real {
  45     uint_t pe    : 1;
  46     uint_t mp    : 1;
  47     uint_t em    : 1;
  48     uint_t ts    : 1;
  49 } __attribute__((packed));
  50
  51
  52 struct cr0_32 {
  53     uint_t pe    : 1;
  54     uint_t mp    : 1;
  55     uint_t em    : 1;
  56     uint_t ts    : 1;
  57     uint_t et    : 1;
  58     uint_t ne    : 1;
  59     uint_t rsvd1 : 10;
  60     uint_t wp    : 1;
  61     uint_t rsvd2 : 1;
  62     uint_t am    : 1;
  63     uint_t rsvd3 : 10;
  64     uint_t nw    : 1;
  65     uint_t cd    : 1;
  66     uint_t pg    : 1;
  67 } __attribute__((packed));
  68
  69
  70 struct cr0_64 {
  71     uint_t pe    : 1;
  72     uint_t mp    : 1;
  73     uint_t em    : 1;
  74     uint_t ts    : 1;
  75     uint_t et    : 1;
  76     uint_t ne    : 1;
  77     uint_t rsvd1 : 10;
  78     uint_t wp    : 1;
  79     uint_t rsvd2 : 1;
  80     uint_t am    : 1;
  81     uint_t rsvd3 : 10;
  82     uint_t nw    : 1;
  83     uint_t cd    : 1;
  84     uint_t pg    : 1;
  85
  86     uint_t  rsvd4;  // MBZ
  87 } __attribute__((packed));
  88
  89
  90 struct cr2_32 {
  91     uint_t pf_vaddr;
  92 } __attribute__((packed));
  93
  94 struct cr2_64 {
  95     ullong_t pf_vaddr;
  96 } __attribute__((packed));
  97
  98
  99 struct cr3_32 {
 100     uint_t rsvd1             : 3;
 101     uint_t pwt               : 1;
 102     uint_t pcd               : 1;
 103     uint_t rsvd2             : 7;
 104     uint_t pdt_base_addr    : 20;
 105 } __attribute__((packed));
 106
 107
 108 struct cr3_32_PAE {
 109     uint_t rsvd1             : 3;
 110     uint_t pwt               : 1;
 111     uint_t pcd               : 1;
 112     uint_t pdpt_base_addr    : 27;
 113 } __attribute__((packed));
 114
 115
 116 struct cr3_64 {
 117     uint_t rsvd1             : 3;
 118     uint_t pwt               : 1;
 119     uint_t pcd               : 1;
 120     uint_t rsvd2             : 7;
 121     ullong_t pml4t_base_addr : 40;
 122     uint_t rsvd3             : 12;
 123 } __attribute__((packed));
 124
 125
 126 struct cr4_32 {
 127     uint_t vme               : 1;
 128     uint_t pvi               : 1;
 129     uint_t tsd               : 1;
 130     uint_t de                : 1;
 131     uint_t pse               : 1;
 132     uint_t pae               : 1;
 133     uint_t mce               : 1;
 134     uint_t pge               : 1;
 135     uint_t pce               : 1;
 136     uint_t osf_xsr           : 1;
 137     uint_t osx               : 1;
 138     uint_t rsvd1             : 21;
 139 } __attribute__((packed));
 140
 141 struct cr4_64 {
 142     uint_t vme               : 1;
 143     uint_t pvi               : 1;
 144     uint_t tsd               : 1;
 145     uint_t de                : 1;
 146     uint_t pse               : 1;
 147     uint_t pae               : 1;
 148     uint_t mce               : 1;
 149     uint_t pge               : 1;
 150     uint_t pce               : 1;
 151     uint_t osf_xsr           : 1;
 152     uint_t osx               : 1;
 153     uint_t rsvd1             : 21;
 154     uint_t rsvd2             : 32;
 155 } __attribute__((packed));
 156
 157
 158
 159 struct efer_64 {
 160     uint_t sce              : 1;
 161     uint_t rsvd1            : 7; // RAZ
 162     uint_t lme              : 1;
 163     uint_t rsvd2            : 1; // MBZ
 164     uint_t lma              : 1;
 165     uint_t nxe              : 1;
 166     uint_t svme             : 1;
 167     uint_t rsvd3            : 1; // MBZ
 168     uint_t ffxsr            : 1;
 169     uint_t rsvd4            : 12; // MBZ
 170     uint_t rsvd5            : 32; // MBZ
 171 } __attribute__((packed));
 172
 173
 174 struct rflags {
 175     uint_t cf                : 1;  // carry flag
 176     uint_t rsvd1             : 1;  // Must be 1
 177     uint_t pf                : 1;  // parity flag
 178     uint_t rsvd2             : 1;  // Read as 0
 179     uint_t af                : 1;  // Auxillary flag
 180     uint_t rsvd3             : 1;  // Read as 0
 181     uint_t zf                : 1;  // zero flag
 182     uint_t sf                : 1;  // sign flag
 183     uint_t tf                : 1;  // trap flag
 184     uint_t intr              : 1;  // interrupt flag
 185     uint_t df                : 1;  // direction flag
 186     uint_t of                : 1;  // overflow flag
 187     uint_t iopl              : 2;  // IO privilege level
 188     uint_t nt                : 1;  // nested task
 189     uint_t rsvd4             : 1;  // read as 0
 190     uint_t rf                : 1;  // resume flag
 191     uint_t vm                : 1;  // Virtual-8086 mode
 192     uint_t ac                : 1;  // alignment check
 193     uint_t vif               : 1;  // virtual interrupt flag
 194     uint_t vip               : 1;  // virtual interrupt pending
 195     uint_t id                : 1;  // ID flag
 196     uint_t rsvd5             : 10; // Read as 0
 197     uint_t rsvd6             : 32; // Read as 0
 198 } __attribute__((packed));
 199
 200
 201
 202
 203
 204 /*
 205 // First opcode byte
 206 static const uchar_t cr_access_byte = 0x0f;
 207
 208 // Second opcode byte
 209 static const uchar_t lmsw_byte = 0x01;
 210 static const uchar_t lmsw_reg_byte = 0x6;
 211 static const uchar_t smsw_byte = 0x01;
 212 static const uchar_t smsw_reg_byte = 0x4;
 213 static const uchar_t clts_byte = 0x06;
 214 static const uchar_t mov_to_cr_byte = 0x22;
 215 static const uchar_t mov_from_cr_byte = 0x20;
 216 */
 217
 218
 219 int v3_handle_cr0_write(struct guest_info * info);
 220 int v3_handle_cr0_read(struct guest_info * info);
 221
 222 int v3_handle_cr3_write(struct guest_info * info);
 223 int v3_handle_cr3_read(struct guest_info * info);
 224
 225 int v3_handle_cr4_write(struct guest_info * info);
 226 int v3_handle_cr4_read(struct guest_info * info);
 227
 228
 229 int v3_handle_efer_write(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr src, void * priv_data);
 230 int v3_handle_efer_read(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr * dst, void * priv_data);
 231
 232 int v3_handle_star_write(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr src, void * priv_data);
 233 int v3_handle_star_read(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr * dst, void * priv_data);
 234 int v3_handle_lstar_write(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr src, void * priv_data);
 235 int v3_handle_lstar_read(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr * dst, void * priv_data);
 236 int v3_handle_cstar_write(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr src, void * priv_data);
 237 int v3_handle_cstar_read(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr * dst, void * priv_data);
 238
 239 int v3_handle_seeip_write(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr src, void * priv_data);
 240 int v3_handle_seeip_read(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr * dst, void * priv_data);
 241
 242 int v3_handle_vm_cr_write(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr src, void * priv_data);
 243 int v3_handle_vm_cr_read(struct guest_info * core, uint_t msr, struct v3_msr * dst, void * priv_data);
 244
 245
 246 #endif // ! __V3VEE__
 247
 248
 249 #endif