palacios/src/devices/generic.c

   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, Peter Dinda <pdinda@northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Peter Dinda <pdinda@northwestern.edu>
  15  * Contributor: 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  16  *
  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 #include <devices/generic.h>
  23 #include <palacios/vmm.h>
  24 #include <palacios/vmm_types.h>
  25 #include <palacios/vmm_list.h>
  26
  27
  28
  29 #ifndef DEBUG_GENERIC
  30 #undef PrintDebug
  31 #define PrintDebug(fmt, args...)
  32 #endif
  33
  34
  35 #define PORT_HOOKS 1
  36 #define MEM_HOOKS  0   // not yet implmented in device model
  37 #define IRQ_HOOKS  0   // not yet implemented in device model
  38
  39
  40 struct generic_internal {
  41   struct list_head port_list;
  42   uint_t num_port_ranges;
  43   struct list_head mem_list;
  44   uint_t num_mem_ranges;
  45   struct list_head irq_list;
  46   uint_t num_irq_ranges;
  47 };
  48
  49
  50 struct port_range {
  51   uint_t start;
  52   uint_t end;
  53   uint_t type;
  54   struct list_head range_link;
  55 };
  56
  57 struct mem_range {
  58   void * start;
  59   void * end;
  60   uint_t type;
  61   struct list_head range_link;
  62 };
  63
  64 struct irq_range {
  65   uint_t start;
  66   uint_t end;
  67   uint_t type;
  68   struct list_head range_link;
  69 };
  70
  71
  72
  73 static int generic_reset_device(struct vm_device * dev) {
  74   PrintDebug("generic: reset device\n");
  75   return 0;
  76 }
  77
  78
  79
  80
  81
  82 static int generic_start_device(struct vm_device * dev) {
  83   PrintDebug("generic: start device\n");
  84   return 0;
  85 }
  86
  87
  88 static int generic_stop_device(struct vm_device * dev) {
  89   PrintDebug("generic: stop device\n");
  90   return 0;
  91 }
  92
  93
  94
  95
  96 static int generic_write_port_passthrough(ushort_t port,
  97                                           void * src,
  98                                           uint_t length,
  99                                           struct vm_device * dev) {
 100   uint_t i;
 101
 102   PrintDebug("generic: writing 0x");
 103
 104   for (i = 0; i < length; i++) {
 105     PrintDebug("%x", ((uchar_t*)src)[i]);
 106   }
 107
 108   PrintDebug(" to port 0x%x ... ", port);
 109
 110
 111   switch (length) {
 112   case 1:
 113     v3_outb(port,((uchar_t*)src)[0]);
 114     break;
 115   case 2:
 116     v3_outw(port,((ushort_t*)src)[0]);
 117     break;
 118   case 4:
 119     v3_outdw(port,((uint_t*)src)[0]);
 120     break;
 121   default:
 122     for (i = 0; i < length; i++) {
 123       v3_outb(port, ((uchar_t*)src)[i]);
 124     }
 125   } //switch length
 126
 127
 128   PrintDebug(" done\n");
 129
 130   return length;
 131 }
 132
 133 static int generic_read_port_passthrough(ushort_t port,
 134                                          void * src,
 135                                          uint_t length,
 136                                          struct vm_device * dev) {
 137   uint_t i;
 138
 139   PrintDebug("generic: reading 0x%x bytes from port 0x%x ...", length, port);
 140
 141
 142     switch (length) {
 143     case 1:
 144       ((uchar_t*)src)[0] = v3_inb(port);
 145       break;
 146     case 2:
 147       ((ushort_t*)src)[0] = v3_inw(port);
 148       break;
 149     case 4:
 150       ((uint_t*)src)[0] = v3_indw(port);
 151       break;
 152     default:
 153       for (i = 0; i < length; i++) {
 154         ((uchar_t*)src)[i] = v3_inb(port);
 155       }
 156     }//switch length
 157
 158   PrintDebug(" done ... read 0x");
 159
 160   for (i = 0; i < length; i++) {
 161     PrintDebug("%x", ((uchar_t*)src)[i]);
 162   }
 163
 164   PrintDebug("\n");
 165
 166   return length;
 167 }
 168
 169 static int generic_write_port_ignore(ushort_t port,
 170                                      void * src,
 171                                      uint_t length,
 172                                      struct vm_device * dev) {
 173   uint_t i;
 174
 175   PrintDebug("generic: writing 0x");
 176
 177   for (i = 0; i < length; i++) {
 178     PrintDebug("%x", ((uchar_t*)src)[i]);
 179   }
 180
 181   PrintDebug(" to port 0x%x ... ignored\n", port);
 182
 183   return length;
 184 }
 185
 186 static int generic_read_port_ignore(ushort_t port,
 187                                     void * src,
 188                                     uint_t length,
 189                                     struct vm_device * dev) {
 190
 191   PrintDebug("generic: reading 0x%x bytes from port 0x%x ...", length, port);
 192
 193   memset((char*)src, 0, length);
 194   PrintDebug(" ignored (return zeroed buffer)\n");
 195
 196   return length;
 197 }
 198
 199
 200
 201 static int generic_interrupt(uint_t irq, struct vm_device * dev) {
 202   PrintDebug("generic: interrupt 0x%x - injecting into VM\n", irq);
 203
 204   v3_raise_irq(dev->vm, irq);
 205
 206   return 0;
 207 }
 208
 209
 210 static int generic_init_device(struct vm_device * dev) {
 211   struct generic_internal * state = (struct generic_internal *)(dev->private_data);
 212
 213   PrintDebug("generic: init_device\n");
 214   generic_reset_device(dev);
 215
 216
 217   if (PORT_HOOKS) { // This is a runtime conditional on a #define
 218     struct port_range * tmp = NULL;
 219
 220     list_for_each_entry(tmp, &(state->port_list), range_link) {
 221       uint_t i = 0;
 222
 223       PrintDebug("generic: hooking ports 0x%x to 0x%x as %x\n",
 224                  tmp->start, tmp->end,
 225                  (tmp->type == GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH) ? "print-and-passthrough" : "print-and-ignore");
 226
 227       for (i = tmp->start; i <= tmp->end; i++) {
 228         if (tmp->type == GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH) {
 229
 230           if (v3_dev_hook_io(dev, i, &generic_read_port_passthrough, &generic_write_port_passthrough)) {
 231             PrintDebug("generic: can't hook port 0x%x (already hooked?)\n", i);
 232           }
 233
 234         } else if (tmp->type == GENERIC_PRINT_AND_IGNORE) {
 235
 236           if (v3_dev_hook_io(dev, i, &generic_read_port_ignore, &generic_write_port_ignore)) {
 237             PrintDebug("generic: can't hook port 0x%x (already hooked?)\n", i);
 238           }
 239         }
 240       }
 241
 242     }
 243   } else {
 244     PrintDebug("generic: hooking ports not supported\n");
 245   }
 246
 247
 248
 249   if (MEM_HOOKS) { // This is a runtime conditional on a #define
 250     struct mem_range * tmp;
 251
 252     list_for_each_entry(tmp, &(state->mem_list), range_link) {
 253
 254       PrintDebug("generic: hooking addresses 0x%x to 0x%x\n",
 255                  tmp->start, tmp->end);
 256
 257
 258       if (v3_dev_hook_mem(dev, tmp->start, tmp->end)) {
 259         PrintDebug("generic: Can't hook addresses 0x%x to 0x%x (already hooked?)\n",
 260                    tmp->start, tmp->end);
 261       }
 262     }
 263   } else {
 264     PrintDebug("generic: hooking addresses not supported\n");
 265   }
 266
 267
 268
 269
 270   if (IRQ_HOOKS) { // This is a runtime conditional on a #define
 271     struct irq_range * tmp;
 272
 273     list_for_each_entry(tmp, &(state->irq_list), range_link) {
 274       uint_t i;
 275
 276       PrintDebug("generic: hooking irqs 0x%x to 0x%x\n",
 277                  tmp->start, tmp->end);
 278
 279       for (i = tmp->start; i <= tmp->end; i++) {
 280         if (v3_dev_hook_irq(dev, i, &generic_interrupt)) {
 281           PrintDebug("generic: can't hook irq  0x%x (already hooked?)\n", i);
 282         }
 283       }
 284
 285     }
 286   } else {
 287     PrintDebug("generic: hooking irqs not supported\n");
 288   }
 289
 290
 291
 292   return 0;
 293 }
 294
 295 static int generic_deinit_device(struct vm_device * dev) {
 296   struct generic_internal * state = (struct generic_internal *)(dev->private_data);
 297
 298
 299   PrintDebug("generic: deinit_device\n");
 300
 301
 302   if (IRQ_HOOKS) { // This is a runtime conditional on a #define
 303     struct irq_range * tmp;
 304     struct irq_range * cur;
 305
 306     list_for_each_entry_safe(cur, tmp, &(state->irq_list), range_link) {
 307       uint_t i;
 308
 309       PrintDebug("generic: unhooking irqs 0x%x to 0x%x\n",
 310                  cur->start, cur->end);
 311
 312
 313       for (i = cur->start; i <= cur->end; i++) {
 314         if (v3_dev_unhook_irq(dev, i)) {
 315           PrintDebug("generic: can't unhook irq 0x%x (already unhooked?)\n", i);
 316         }
 317       }
 318
 319       list_del(&(cur->range_link));
 320       state->num_irq_ranges--;
 321       V3_Free(cur);
 322     }
 323   } else {
 324     PrintDebug("generic: unhooking irqs not supported\n");
 325   }
 326
 327
 328   if (MEM_HOOKS) {
 329     struct mem_range * tmp;
 330     struct mem_range * cur;
 331
 332     list_for_each_entry_safe(cur, tmp, &(state->mem_list), range_link) {
 333
 334       PrintDebug("generic: unhooking addresses 0x%x to 0x%x\n",
 335                  cur->start, cur->end);
 336
 337       if (v3_dev_unhook_mem(dev, cur->start, cur->end)) {
 338         PrintDebug("generic: Can't unhook addresses 0x%x to 0x%x (already unhooked?)\n",
 339                    cur->start, cur->end);
 340       }
 341
 342       list_del(&(cur->range_link));
 343       state->num_mem_ranges--;
 344       V3_Free(cur);
 345     }
 346   } else {
 347     PrintDebug("generic: unhooking addresses not supported\n");
 348   }
 349
 350
 351   if (PORT_HOOKS) {
 352     struct port_range * tmp;
 353     struct port_range * cur;
 354
 355     list_for_each_entry_safe(cur, tmp, &(state->port_list), range_link) {
 356       uint_t i;
 357
 358       PrintDebug("generic: unhooking ports 0x%x to 0x%x\n",
 359                    cur->start, cur->end);
 360
 361       for (i = cur->start; i <= cur->end; i++) {
 362         if (v3_dev_unhook_io(dev, i)) {
 363           PrintDebug("generic: can't unhook port 0x%x (already unhooked?)\n", i);
 364         }
 365       }
 366
 367       list_del(&(cur->range_link));
 368       state->num_port_ranges--;
 369       V3_Free(cur);
 370     }
 371   } else {
 372     PrintDebug("generic: unhooking ports not supported\n");
 373   }
 374
 375
 376
 377   generic_reset_device(dev);
 378   return 0;
 379 }
 380
 381
 382
 383
 384
 385 static struct vm_device_ops dev_ops = {
 386   .init = generic_init_device,
 387   .deinit = generic_deinit_device,
 388   .reset = generic_reset_device,
 389   .start = generic_start_device,
 390   .stop = generic_stop_device,
 391 };
 392
 393
 394
 395
 396 int v3_generic_add_port_range(struct vm_device * dev, uint_t start, uint_t end, uint_t type) {
 397
 398   if (PORT_HOOKS) {
 399     struct generic_internal * state = (struct generic_internal *)(dev->private_data);
 400
 401     struct port_range * range = (struct port_range *)V3_Malloc(sizeof(struct port_range));
 402     range->start = start;
 403     range->end = end;
 404     range->type = type;
 405
 406
 407     PrintDebug("generic: Adding Port Range: 0x%x to 0x%x as %x\n",
 408                range->start, range->end,
 409                (range->type == GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH) ? "print-and-passthrough" : "print-and-ignore");
 410
 411     list_add(&(range->range_link), &(state->port_list));
 412     state->num_port_ranges++;
 413   } else {
 414     PrintDebug("generic: hooking IO ports not supported\n");
 415     return -1;
 416   }
 417
 418   return 0;
 419 }
 420
 421 int v3_generic_add_mem_range(struct vm_device * dev, void * start, void * end, uint_t type) {
 422
 423   if (MEM_HOOKS) {
 424     struct generic_internal * state = (struct generic_internal *)(dev->private_data);
 425
 426     struct mem_range * range = (struct mem_range *)V3_Malloc(sizeof(struct mem_range));
 427     range->start = start;
 428     range->end = end;
 429     range->type = type;
 430
 431     list_add(&(range->range_link), &(state->port_list));
 432     state->num_mem_ranges++;
 433   } else {
 434     PrintDebug("generic: hooking memory not supported\n");
 435     return -1;
 436   }
 437
 438   return 0;
 439 }
 440
 441
 442 int v3_generic_add_irq_range(struct vm_device * dev, uint_t start, uint_t end, uint_t type) {
 443
 444   if (IRQ_HOOKS) {
 445     struct generic_internal * state = (struct generic_internal *)(dev->private_data);
 446
 447     struct irq_range * range = (struct irq_range *)V3_Malloc(sizeof(struct irq_range));
 448     range->start = start;
 449     range->end = end;
 450     range->type = type;
 451
 452     list_add(&(range->range_link), &(state->port_list));
 453     state->num_irq_ranges++;
 454   } else {
 455     PrintDebug("generic: hooking IRQs not supported\n");
 456     return -1;
 457   }
 458
 459   return 0;
 460 }
 461
 462
 463
 464 struct vm_device * v3_create_generic() {
 465   struct generic_internal * generic_state = (struct generic_internal *)V3_Malloc(sizeof(struct generic_internal));
 466
 467   generic_state->num_port_ranges = 0;
 468   generic_state->num_mem_ranges = 0;
 469   generic_state->num_irq_ranges = 0;
 470
 471   INIT_LIST_HEAD(&(generic_state->port_list));
 472   INIT_LIST_HEAD(&(generic_state->mem_list));
 473   INIT_LIST_HEAD(&(generic_state->irq_list));
 474
 475   struct vm_device * device = v3_create_device("GENERIC", &dev_ops, generic_state);
 476
 477   return device;
 478 }