palacios/include/palacios/vmm_time.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) 2010, Patrick Bridges <bridges@cs.unm.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  12  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  13  * All rights reserved.
  14  *
  15  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  16  *         Patrick Bridges <bridges@cs.unm.edu>
  17  *
  18  * This is free software.  You are permitted to use,
  19  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  20  */
  21
  22 #ifndef __VMM_TIME_H
  23 #define __VMM_TIME_H
  24
  25 #ifdef __V3VEE__
  26
  27 #include <palacios/vmm_types.h>
  28 #include <palacios/vmm_list.h>
  29 #include <palacios/vmm_msr.h>
  30 #include <palacios/vmm_util.h>
  31
  32 struct guest_info;
  33
  34 /* Per-VM time information */
  35 struct v3_time {
  36     uint32_t td_num, td_denom; /* Currently unused! */
  37     char follow_host_time;
  38 };
  39
  40 #define V3_TIME_TRAP_RDTSC 0x1
  41
  42 /* Per-core time information */
  43 struct vm_core_time {
  44     uint32_t host_cpu_freq;    // in kHZ
  45     uint32_t guest_cpu_freq;   // can be lower than host CPU freq!
  46
  47     uint32_t clock_ratio_num;  // Multipliers for converting from host
  48     uint32_t clock_ratio_denom;// cycles to guest cycles.
  49
  50     uint64_t guest_cycles;
  51     sint64_t tsc_guest_offset; // Offset of guest TSC from guest cycles
  52
  53     uint64_t last_update;      // Last time (in guest cycles) the
  54                                // timers were updated
  55
  56     uint64_t initial_host_time;// Host time when VMM started.
  57     uint64_t vm_enter_host_time;  // Host time the guest was last entered
  58     uint64_t vm_pause_host_time;   // Host time when we went into the VMM
  59     struct v3_msr tsc_aux;     // Auxilliary MSR for RDTSCP
  60
  61     int time_flags;
  62
  63     // Installed Timers slaved off of the guest monotonic TSC
  64     uint_t num_timers;
  65     struct list_head timers;
  66
  67 };
  68
  69 struct v3_timer_ops {
  70     void (*update_timer)(struct guest_info * info, ullong_t cpu_cycles, ullong_t cpu_freq, void * priv_data);
  71     void (*advance_timer)(struct guest_info * info, void * private_data);
  72 };
  73
  74 struct v3_timer {
  75     void * private_data;
  76     struct v3_timer_ops * ops;
  77
  78     // Need to add accuracy/resolution fields later.
  79
  80     struct list_head timer_link;
  81 };
  82
  83
  84
  85 // Basic functions for handling passage of time in palacios
  86 void v3_init_time_core(struct guest_info * core);
  87 int v3_init_time_vm(struct v3_vm_info * vm);
  88
  89 void v3_deinit_time_core(struct guest_info * core);
  90 void v3_deinit_time_vm(struct v3_vm_info * vm);
  91
  92 int v3_start_time(struct guest_info * core);
  93
  94 int v3_time_enter_vm(struct guest_info * core);
  95 int v3_time_exit_vm(struct guest_info * core, uint64_t * guest_cycles);
  96
  97 int v3_offset_time(struct guest_info * core, sint64_t offset);
  98 int v3_skip_time(struct guest_info * core);
  99 int v3_advance_time(struct guest_info * core);
 100
 101 // Basic functions for attaching timers to the passage of time - these timers
 102 // should eventually specify their accuracy and resolution.
 103 struct v3_timer * v3_add_timer(struct guest_info * info, struct v3_timer_ops * ops, void * private_data);
 104 int v3_remove_timer(struct guest_info * info, struct v3_timer * timer);
 105 void v3_update_timers(struct guest_info * info);
 106
 107 // Functions to return the different notions of time in Palacios.
 108 static inline uint64_t v3_get_host_time(struct vm_core_time *t) {
 109     uint64_t tmp;
 110     rdtscll(tmp);
 111     return tmp;
 112 }
 113
 114 // Returns *monotonic* guest time.
 115 static inline uint64_t v3_get_guest_time(struct vm_core_time *t) {
 116     return t->guest_cycles;
 117 }
 118
 119 static inline uint64_t v3_get_guest_tsc(struct vm_core_time *t) {
 120     return v3_get_guest_time(t) + t->tsc_guest_offset;
 121 }
 122
 123 // Returns offset of guest TSC from host TSC
 124 static inline sint64_t v3_tsc_host_offset(struct vm_core_time *time_state) {
 125     uint64_t host_time = v3_get_host_time(time_state);
 126     return ((sint64_t)host_time - (sint64_t)time_state->guest_cycles) + time_state->tsc_guest_offset;
 127 }
 128
 129 // Functions for handling exits on the TSC when fully virtualizing
 130 // the timestamp counter.
 131 #define TSC_MSR     0x10
 132 #define TSC_AUX_MSR 0xC0000103
 133
 134 int v3_handle_rdtscp(struct guest_info *info);
 135 int v3_handle_rdtsc(struct guest_info *info);
 136
 137
 138
 139
 140 #endif // !__V3VEE__
 141
 142 #endif