palacios/include/palacios/vmx.h

   1
   2 /*
   3  * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
   4  * by the V3VEE Project with funding from the United States National
   5  * Science Foundation and the Department of Energy.
   6  *
   7  * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
   8  * and the University of New Mexico.  You can find out more at
   9  * http://www.v3vee.org
  10  *
  11  * Copyright (c) 2008, Peter Dinda <pdinda@northwestern.edu>
  12  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  13  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  14  * All rights reserved.
  15  *
  16  * Author: Peter Dinda <pdinda@northwestern.edu>
  17  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  18  *
  19  * This is free software.  You are permitted to use,
  20  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  21  */
  22
  23
  24 #ifndef __VMX_H
  25 #define __VMX_H
  26
  27 #ifdef __V3VEE__
  28
  29 #include <palacios/vmm_types.h>
  30 #include <palacios/vmcs.h>
  31 #include <palacios/vmm.h>
  32 #include <palacios/vm_guest.h>
  33
  34 // Intel VMX Specific MSRs
  35 #define VMX_FEATURE_CONTROL_MSR     0x0000003a
  36 #define VMX_BASIC_MSR               0x00000480
  37 #define VMX_PINBASED_CTLS_MSR       0x00000481
  38 #define VMX_PROCBASED_CTLS_MSR      0x00000482
  39 #define VMX_EXIT_CTLS_MSR           0x00000483
  40 #define VMX_ENTRY_CTLS_MSR          0x00000484
  41 #define VMX_MISC_MSR                0x00000485
  42 #define VMX_CR0_FIXED0_MSR          0x00000486
  43 #define VMX_CR0_FIXED1_MSR          0x00000487
  44 #define VMX_CR4_FIXED0_MSR          0x00000488
  45 #define VMX_CR4_FIXED1_MSR          0x00000489
  46 #define VMX_VMCS_ENUM_MSR           0x0000048A
  47
  48 #define VMX_SUCCESS        0
  49 #define VMX_FAIL_INVALID   1
  50 #define VMX_FAIL_VALID     2
  51 #define VMM_ERROR          3
  52
  53 #define FEATURE_CONTROL_LOCK  0x00000001
  54 #define FEATURE_CONTROL_VMXON 0x00000004
  55 #define FEATURE_CONTROL_VALID ( FEATURE_CONTROL_LOCK | FEATURE_CONTROL_VMXON )
  56
  57
  58 #define CPUID_1_ECX_VTXFLAG 0x00000020
  59
  60
  61
  62 struct vmx_basic_msr {
  63     uint32_t revision;
  64     uint_t regionSize   : 13;
  65     uint_t rsvd1        : 4; // Always 0
  66     uint_t physWidth    : 1;
  67     uint_t smm          : 1; // Always 1
  68     uint_t memType      : 4;
  69     uint_t rsvd2        : 10; // Always 0
  70 }  __attribute__((packed));
  71
  72 typedef enum {
  73     VMXASSIST_DISABLED,
  74     VMXASSIST_ENABLED
  75 } vmx_state_t;
  76
  77 struct tss_descriptor {
  78     union {
  79     ulong_t value;
  80     struct {
  81         uint16_t    limit1;
  82         uint16_t    base1;
  83         uint_t      base2       : 8;
  84         /* In IA32, type follows the form 10B1b, where B is the busy flag */
  85         uint_t      type        : 4;
  86         uint_t      zero1       : 1;
  87         uint_t      dpl         : 2;
  88         uint_t      present     : 1;
  89         uint_t      limit2      : 4;
  90         uint_t      available   : 1;
  91         uint_t      zero2       : 1;
  92         uint_t      zero3       : 1;
  93         uint_t      granularity : 1;
  94         uint_t      base3       : 8;
  95 #ifdef __V3_64BIT__
  96         uint32_t    base4;
  97         uint_t      rsvd1       : 8;
  98         uint_t      zero4       : 5;
  99         uint_t      rsvd2       : 19;
 100 #endif
 101     } __attribute__((packed));
 102     } __attribute__((packed));
 103 }__attribute__((packed));
 104
 105 struct vmcs_host_state {
 106     struct v3_segment  gdtr;
 107     struct v3_segment  idtr;
 108     struct v3_segment  tr;
 109 };
 110
 111 struct vmx_data {
 112     vmx_state_t state;
 113     addr_t vmcs_ptr_phys;
 114     struct vmcs_host_state host_state;
 115     /* VMX Control Fields */
 116     uint32_t pinbased_ctrls;
 117     uint32_t pri_procbased_ctrls;
 118     uint32_t sec_procbased_ctrls;
 119     uint32_t exit_ctrls;
 120     uint32_t entry_ctrls;
 121 };
 122
 123
 124 enum InstructionType { VM_UNKNOWN_INST, VM_MOV_TO_CR0 } ;
 125
 126 struct Instruction {
 127   enum InstructionType type;
 128   uint_t          address;
 129   uint_t          size;
 130   uint_t          input1;
 131   uint_t          input2;
 132   uint_t          output;
 133 };
 134
 135
 136
 137
 138 int v3_is_vmx_capable();
 139 void v3_init_vmx(struct v3_ctrl_ops* vm_ops);
 140 int v3_update_vmcs_guest_state(struct guest_info * info);
 141 int v3_update_vmcs_ctrl_fields(struct guest_info * info);
 142 int v3_update_vmcs_host_state(struct guest_info * info);
 143
 144
 145
 146 #endif // ! __V3VEE__
 147
 148 #endif
 149
 150