palacios/src/gears/ext_sw_intr.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) 2011, Kyle C. Hale <kh@u.norhtwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2011, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Kyle C. Hale <kh@u.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 #include <palacios/vmm.h>
  21 #include <palacios/vmcb.h>
  22 #include <palacios/vm_guest.h>
  23 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
  24 #include <palacios/vmm_decoder.h>
  25 #include <palacios/vmm_extensions.h>
  26 #include <palacios/vmm_intr.h>
  27
  28 #include <gears/sw_intr.h>
  29
  30 #ifdef V3_CONFIG_EXT_CODE_INJECT
  31 #include <gears/code_inject.h>
  32 #endif
  33
  34 #ifndef V3_CONFIG_DEBUG_EXT_SW_INTERRUPTS
  35 #undef PrintDebug
  36 #define PrintDebug(fmt, args...)
  37 #endif
  38
  39
  40 struct v3_swintr_hook {
  41     int (*handler)(struct guest_info * core, uint8_t vector, void * priv_data);
  42     void * priv_data;
  43 };
  44
  45
  46 static struct v3_swintr_hook * swintr_hooks[MAX_SWINTR_HOOKS];
  47
  48
  49 static int init_swintr_intercept (struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg, void ** priv_data) {
  50     return 0;
  51 }
  52
  53
  54 static int deinit_swintr_intercept (struct v3_vm_info * vm, void * priv_data) {
  55     int i = 0;
  56
  57     for (; i < MAX_SWINTR_HOOKS; i++) {
  58         if (swintr_hooks[i])
  59             V3_Free(swintr_hooks[i]);
  60     }
  61
  62     return 0;
  63 }
  64
  65
  66 static int init_swintr_core_svm (struct guest_info * core, void * priv_data) {
  67     vmcb_t * vmcb = (vmcb_t*)core->vmm_data;
  68     vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA(vmcb);
  69
  70     ctrl_area->instrs.INTn = 1;
  71     return 0;
  72 }
  73
  74
  75 static int init_swintr_core_vmx (struct guest_info * core, void * priv_data) {
  76     PrintError(core->vm_info, core, "Not implemented!\n");
  77     return -1;
  78 }
  79
  80
  81 static int init_swintr_intercept_core (struct guest_info * core, void * priv_data, void ** core_data) {
  82     v3_cpu_arch_t cpu_type = v3_get_cpu_type(V3_Get_CPU());
  83
  84     switch (cpu_type) {
  85         case V3_SVM_CPU:
  86         case V3_SVM_REV3_CPU: {
  87             if (init_swintr_core_svm(core, priv_data) == -1) {
  88                 PrintError(core->vm_info, core, "Problem initializing svm software interrupt intercept\n");
  89                 return -1;
  90             }
  91             break;
  92         }
  93         case V3_VMX_CPU:
  94         case V3_VMX_EPT_CPU:
  95         case V3_VMX_EPT_UG_CPU: {
  96             if (init_swintr_core_vmx(core, priv_data) == -1) {
  97                 PrintError(core->vm_info, core, "Problem initializing vmx software interrupt intercept\n");
  98                 return -1;
  99             }
 100             break;
 101         }
 102         default:
 103             PrintError(core->vm_info, core, "software interrupt interception not supported on this architecture\n");
 104             return -1;
 105     }
 106     return 0;
 107 }
 108
 109
 110 static inline struct v3_swintr_hook * get_swintr_hook (struct guest_info * core, uint8_t vector) {
 111     return swintr_hooks[vector];
 112 }
 113
 114
 115 static struct v3_extension_impl swintr_impl = {
 116     .name = "swintr_intercept",
 117     .init = init_swintr_intercept,
 118     .deinit = deinit_swintr_intercept,
 119     .core_init = init_swintr_intercept_core,
 120     .core_deinit = NULL,
 121     .on_entry = NULL,
 122     .on_exit = NULL
 123 };
 124
 125
 126 register_extension(&swintr_impl);
 127
 128
 129 int v3_handle_swintr (struct guest_info * core) {
 130
 131     int ret = 0;
 132     void * instr_ptr = NULL;
 133     struct x86_instr instr;
 134
 135     if (core->mem_mode == PHYSICAL_MEM) {
 136         ret = v3_gpa_to_hva(core, get_addr_linear(core, core->rip, &(core->segments.cs)), (addr_t *)&instr_ptr);
 137     } else {
 138         ret = v3_gva_to_hva(core, get_addr_linear(core, core->rip, &(core->segments.cs)), (addr_t *)&instr_ptr);
 139     }
 140
 141     if (ret == -1) {
 142         PrintError(core->vm_info, core, "V3 SWintr Handler: Could not translate Instruction Address (%p)\n", (void *)core->rip);
 143         return -1;
 144     }
 145
 146     if (v3_decode(core, (addr_t)instr_ptr, &instr) == -1) {
 147         PrintError(core->vm_info, core, "V3 SWintr Handler: Decoding Error\n");
 148         return -1;
 149     }
 150
 151     uint8_t vector = instr.dst_operand.operand;
 152
 153     struct v3_swintr_hook * hook = swintr_hooks[vector];
 154     if (hook == NULL) {
 155 #ifdef V3_CONFIG_EXT_SWINTR_PASSTHROUGH
 156         if (v3_hook_passthrough_swintr(core, vector) == -1) {
 157             PrintDebug(core->vm_info, core, "V3 SWintr Handler: Error hooking passthrough swintr\n");
 158             return -1;
 159         }
 160         hook = swintr_hooks[vector];
 161 #else
 162         core->rip += instr.instr_length;
 163         return v3_raise_swintr(core, vector);
 164 #endif
 165     }
 166
 167     ret = hook->handler(core, vector, NULL);
 168     if (ret == -1) {
 169         PrintDebug(core->vm_info, core, "V3 SWintr Handler: Error in swintr hook\n");
 170         return -1;
 171     }
 172
 173 #ifdef V3_CONFIG_EXT_CODE_INJECT
 174 // this is for injecting page faults
 175 // we don't want to increment rip or inject
 176 // the swint if we need to fault a page in
 177     if (ret == E_NEED_PF) {
 178         return 0;
 179     }
 180 #endif
 181     /* at some point we _may_ need to prioritize swints
 182        so that they finish in time for the next
 183        instruction... */
 184     core->rip += instr.instr_length;
 185     return v3_raise_swintr(core, vector);
 186 }
 187
 188
 189
 190 int v3_hook_swintr (struct guest_info * core,
 191         uint8_t vector,
 192         int (*handler)(struct guest_info * core, uint8_t vector, void * priv_data),
 193         void * priv_data)
 194 {
 195     struct v3_swintr_hook * hook = (struct v3_swintr_hook*)V3_Malloc(sizeof(struct v3_swintr_hook));
 196
 197     if (hook == NULL) {
 198         PrintError(core->vm_info, core, "Cannot allocate for swintr hook\n");
 199         return -1;
 200     }
 201
 202     if (get_swintr_hook(core, vector) != NULL) {
 203         PrintError(core->vm_info, core, "swint %d already hooked\n", vector);
 204         return -1;
 205     }
 206
 207     hook->handler = handler;
 208     hook->priv_data = priv_data;
 209
 210     swintr_hooks[vector] = hook;
 211
 212     PrintDebug(core->vm_info, core, "Hooked Swintr #%d\n", vector);
 213
 214     return 0;
 215 }
 216
 217
 218 static int passthrough_swintr_handler (struct guest_info * core, uint8_t vector, void * priv_data) {
 219     PrintDebug(core->vm_info, core, "[passthrough_swint_handler] INT vector=%d (guest=0x%p)\n",
 220         vector, (void*)core);
 221     return 0;
 222 }
 223
 224
 225 int v3_hook_passthrough_swintr (struct guest_info * core, uint8_t vector) {
 226
 227     int rc = v3_hook_swintr(core, vector, passthrough_swintr_handler, NULL);
 228
 229     if (rc) {
 230         PrintError(core->vm_info, core, "guest_swintr_injection: failed to hook swint 0x%x (guest=0x%p)\n", vector, (void*)core);
 231         return -1;
 232     } else {
 233         PrintDebug(core->vm_info, core, "guest_swintr_injection: hooked swint 0x%x (guest=0x%p)\n", vector, (void*)core);
 234         return 0;
 235     }
 236
 237     /* shouldn't get here */
 238     return 0;
 239 }
 240
 241