palacios/src/geekos/svm.c

   1 #include <geekos/svm.h>
   2 #include <geekos/vmm.h>
   3
   4 #include <geekos/vmcb.h>
   5 #include <geekos/vmm_mem.h>
   6 #include <geekos/vmm_paging.h>
   7
   8
   9 extern struct vmm_os_hooks * os_hooks;
  10
  11 extern uint_t cpuid_ecx(uint_t op);
  12 extern uint_t cpuid_edx(uint_t op);
  13 extern void Get_MSR(uint_t MSR, uint_t * high_byte, uint_t * low_byte);
  14 extern void Set_MSR(uint_t MSR, uint_t high_byte, uint_t low_byte);
  15 extern uint_t launch_svm(vmcb_t * vmcb_addr);
  16 extern uint_t Get_CR3();
  17
  18 /* Checks machine SVM capability */
  19 /* Implemented from: AMD Arch Manual 3, sect 15.4 */
  20 int is_svm_capable() {
  21   uint_t ret =  cpuid_ecx(CPUID_FEATURE_IDS);
  22   uint_t vm_cr_low = 0, vm_cr_high = 0;
  23
  24
  25   if ((ret & CPUID_FEATURE_IDS_ecx_svm_avail) == 0) {
  26     PrintDebug("SVM Not Available\n");
  27     return 0;
  28   }
  29
  30   Get_MSR(SVM_VM_CR_MSR, &vm_cr_high, &vm_cr_low);
  31
  32   if ((vm_cr_low & SVM_VM_CR_MSR_svmdis) == 0) {
  33     return 1;
  34   }
  35
  36   ret = cpuid_edx(CPUID_SVM_REV_AND_FEATURE_IDS);
  37
  38
  39   if ((ret & CPUID_SVM_REV_AND_FEATURE_IDS_edx_np) == 0) {
  40     PrintDebug("Nested Paging not supported\n");
  41   }
  42
  43   if ((ret & CPUID_SVM_REV_AND_FEATURE_IDS_edx_svml) == 0) {
  44     PrintDebug("SVM BIOS Disabled, not unlockable\n");
  45   } else {
  46     PrintDebug("SVM is locked with a key\n");
  47   }
  48
  49   return 0;
  50 }
  51
  52
  53
  54 void Init_SVM(struct vmm_ctrl_ops * vmm_ops) {
  55   reg_ex_t msr;
  56   void * host_state;
  57
  58
  59   // Enable SVM on the CPU
  60   Get_MSR(EFER_MSR, &(msr.e_reg.high), &(msr.e_reg.low));
  61   msr.e_reg.low |= EFER_MSR_svm_enable;
  62   Set_MSR(EFER_MSR, 0, msr.e_reg.low);
  63
  64   PrintDebug("SVM Enabled\n");
  65
  66
  67   // Setup the host state save area
  68   host_state = os_hooks->allocate_pages(1);
  69
  70   msr.e_reg.high = 0;
  71   msr.e_reg.low = (uint_t)host_state;
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  74   PrintDebug("Host State being saved at %x\n", (uint_t)host_state);
  75   Set_MSR(SVM_VM_HSAVE_PA_MSR, msr.e_reg.high, msr.e_reg.low);
  76
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  78
  79   // Setup the SVM specific vmm operations
  80   vmm_ops->init_guest = &init_svm_guest;
  81   vmm_ops->start_guest = &start_svm_guest;
  82
  83
  84   return;
  85 }
  86
  87
  88 int init_svm_guest(struct guest_info *info) {
  89
  90   PrintDebug("Allocating VMCB\n");
  91   info->vmm_data = (void*)Allocate_VMCB();
  92
  93
  94   PrintDebug("Generating Guest nested page tables\n");
  95   print_mem_list(&(info->mem_list));
  96   print_mem_layout(&(info->mem_layout));
  97   info->page_tables = generate_guest_page_tables(&(info->mem_layout), &(info->mem_list));
  98   //PrintDebugPageTables(info->page_tables);
  99
 100
 101
 102   PrintDebug("Initializing VMCB (addr=%x)\n", info->vmm_data);
 103   Init_VMCB((vmcb_t*)(info->vmm_data), *info);
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 107
 108   return 0;
 109 }
 110
 111
 112 // can we start a kernel thread here...
 113 int start_svm_guest(struct guest_info *info) {
 114   vmcb_ctrl_t * guest_ctrl = 0;
 115
 116   ulong_t exit_code = 0;
 117
 118   PrintDebug("Launching SVM VM (vmcb=%x)\n", info->vmm_data);
 119
 120   launch_svm((vmcb_t*)(info->vmm_data));
 121
 122   guest_ctrl = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
 123
 124
 125   PrintDebug("SVM Returned: (Exit Code=%x) (VMCB=%x)\n",&(guest_ctrl->exit_code), info->vmm_data);
 126
 127
 128   exit_code = guest_ctrl->exit_code;
 129
 130   PrintDebug("SVM Returned: Exit Code: %x\n",exit_code);
 131
 132   return 0;
 133 }
 134
 135
 136
 137 /**
 138  *  We handle the svm exits here
 139  *  This function should probably be moved to another file to keep things managable....
 140  */
 141 int handle_svm_exit(struct VMM_GPRs guest_gprs) {
 142
 143   return 0;
 144 }
 145
 146
 147 vmcb_t * Allocate_VMCB() {
 148   vmcb_t * vmcb_page = (vmcb_t*)os_hooks->allocate_pages(1);
 149
 150
 151   memset(vmcb_page, 0, 4096);
 152
 153   return vmcb_page;
 154 }
 155
 156
 157
 158 void Init_VMCB(vmcb_t *vmcb, guest_info_t vm_info) {
 159   vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA(vmcb);
 160   vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA(vmcb);
 161   uint_t i = 0;
 162
 163
 164   guest_state->rsp = vm_info.rsp;
 165   guest_state->rip = vm_info.rip;
 166
 167
 168   /* I pretty much just gutted this from TVMM */
 169   /* Note: That means its probably wrong */
 170
 171   // set the segment registers to mirror ours
 172   guest_state->cs.selector = 0;
 173   guest_state->cs.attrib.fields.type = 0xa; // Code segment+read
 174   guest_state->cs.attrib.fields.S = 1;
 175   guest_state->cs.attrib.fields.P = 1;
 176   guest_state->cs.attrib.fields.db = 1;
 177   guest_state->cs.limit = 0xffffffff;
 178   guest_state->cs.base = 0;
 179
 180   struct vmcb_selector *segregs [] = {&(guest_state->ss), &(guest_state->ds), &(guest_state->es), &(guest_state->fs), &(guest_state->gs), NULL};
 181   for ( i = 0; segregs[i] != NULL; i++) {
 182     struct vmcb_selector * seg = segregs[i];
 183
 184     seg->selector = 0;
 185     seg->attrib.fields.type = 0x2; // Data Segment+read/write
 186     seg->attrib.fields.S = 1;
 187     seg->attrib.fields.P = 1;
 188     seg->attrib.fields.db = 1;
 189     seg->limit = 0xffffffff;
 190     seg->base = 0;
 191   }
 192
 193   /* ** */
 194
 195
 196   guest_state->efer |= EFER_MSR_svm_enable;
 197   guest_state->rflags = 0x00000002; // The reserved bit is always 1
 198   ctrl_area->svm_instrs.instrs.VMRUN = 1;
 199   guest_state->cr0 = 0x00000001;    // PE
 200   ctrl_area->guest_ASID = 1;
 201
 202
 203   // Setup exits
 204
 205
 206   ctrl_area->exceptions.ex_names.de = 1;
 207   ctrl_area->exceptions.ex_names.df = 1;
 208   ctrl_area->exceptions.ex_names.pf = 1;
 209   ctrl_area->exceptions.ex_names.ts = 1;
 210   ctrl_area->exceptions.ex_names.ss = 1;
 211   ctrl_area->exceptions.ex_names.ac = 1;
 212   ctrl_area->exceptions.ex_names.mc = 1;
 213   ctrl_area->exceptions.ex_names.gp = 1;
 214   ctrl_area->exceptions.ex_names.ud = 1;
 215   ctrl_area->exceptions.ex_names.np = 1;
 216   ctrl_area->exceptions.ex_names.of = 1;
 217
 218   // also determine if CPU supports nested paging
 219   if (vm_info.page_tables) {
 220     // Flush the TLB on entries/exits
 221     ctrl_area->TLB_CONTROL = 1;
 222
 223     // Enable Nested Paging
 224     ctrl_area->NP_ENABLE = 1;
 225
 226         // Set the Nested Page Table pointer
 227     ctrl_area->N_CR3 |= ((addr_t)vm_info.page_tables & 0xfffff000);
 228
 229     guest_state->cr3 = Get_CR3();
 230
 231     PrintDebug("Set Nested CR3: lo: 0x%x  hi: 0x%x\n", (uint_t)*(&(ctrl_area->N_CR3)), (uint_t)*(&(ctrl_area->N_CR3) + 4));
 232     PrintDebug("Set Guest CR3: lo: 0x%x  hi: 0x%x\n", (uint_t)*(&(guest_state->cr3)), (uint_t)*(&(guest_state->cr3) + 4));
 233     // Enable Paging
 234     guest_state->cr0 |= 0x80000000;
 235   }
 236
 237
 238 }
 239
 240