palacios/src/geekos/svm_ctrl_regs.c

   1 #include <geekos/svm_ctrl_regs.h>
   2 #include <geekos/vmm_mem.h>
   3 #include <geekos/vmm.h>
   4 #include <geekos/vmcb.h>
   5 #include <geekos/vmm_emulate.h>
   6 #include <geekos/vm_guest_mem.h>
   7 #include <geekos/vmm_ctrl_regs.h>
   8
   9
  10 /* Segmentation is a problem here...
  11  *
  12  * When we get a memory operand, presumably we use the default segment (which is?)
  13  * unless an alternate segment was specfied in the prefix...
  14  */
  15
  16
  17 int handle_cr0_write(struct guest_info * info) {
  18   //vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
  19   vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
  20   char instr[15];
  21
  22
  23   if (info->cpu_mode == REAL) {
  24     int index = 0;
  25     int ret;
  26
  27     // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base
  28     ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, guest_state->rip, guest_state->cs.base), 15, instr);
  29     if (ret != 15) {
  30       // I think we should inject a GPF into the guest
  31       PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
  32       return -1;
  33     }
  34
  35     while (is_prefix_byte(instr[index])) {
  36       index++;
  37     }
  38
  39     if ((instr[index] == cr_access_byte) &&
  40         (instr[index + 1] == lmsw_byte) &&
  41         (MODRM_REG(instr[index + 2]) == lmsw_reg_byte)) {
  42
  43       addr_t first_operand;
  44       addr_t second_operand;
  45       struct cr0_real *old_cr0;
  46       struct cr0_real *new_cr0;
  47       operand_type_t addr_type;
  48       char new_cr0_val = 0;
  49       // LMSW
  50       // decode mod/RM
  51       index += 2;
  52
  53       old_cr0 = (struct cr0_real*)&(guest_state->cr0);
  54
  55
  56       addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG16);
  57
  58
  59       if (addr_type == REG_OPERAND) {
  60         new_cr0 = (struct cr0_real *)first_operand;
  61       } else if (addr_type == MEM_OPERAND) {
  62         addr_t host_addr;
  63
  64         if (guest_pa_to_host_va(info, first_operand + (guest_state->ds.base << 4), &host_addr) == -1) {
  65           // gpf the guest
  66           return -1;
  67         }
  68
  69         new_cr0 = (struct cr0_real *)host_addr;
  70       } else {
  71         // error... don't know what to do
  72         return -1;
  73       }
  74
  75       if ((new_cr0->pe == 1) && (old_cr0->pe == 0)) {
  76         info->cpu_mode = PROTECTED;
  77       } else if ((new_cr0->pe == 0) && (old_cr0->pe == 1)) {
  78         info->cpu_mode = REAL;
  79       }
  80
  81       new_cr0_val = *(char*)(new_cr0) & 0x0f;
  82
  83
  84       if (info->page_mode == SHADOW_PAGING) {
  85         struct cr0_real * virt_cr0 = (struct cr0_real*)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
  86
  87         /* struct cr0_real is only 4 bits wide,
  88          * so we can overwrite the old_cr0 without worrying about the shadow fields
  89          */
  90         *(char*)old_cr0 &= 0xf0;
  91         *(char*)old_cr0 |= new_cr0_val;
  92
  93         *(char*)virt_cr0 &= 0xf0;
  94         *(char*)virt_cr0 |= new_cr0_val;
  95       } else {
  96         // for now we just pass through....
  97         *(char*)old_cr0 &= 0xf0;
  98         *(char*)old_cr0 |= new_cr0_val;
  99       }
 100
 101       PrintDebug("index = %d, rip = %x\n", index, (ulong_t)(info->rip));
 102       info->rip += index;
 103       PrintDebug("new_rip = %x\n", (ulong_t)(info->rip));
 104     } else if ((instr[index] == cr_access_byte) &&
 105                (instr[index + 1] == clts_byte)) {
 106       // CLTS
 107     } else {
 108       // unsupported instruction, UD the guest
 109       return -1;
 110     }
 111
 112
 113   } else if (info->cpu_mode == PROTECTED) {
 114     int index = 0;
 115     int ret;
 116
 117     PrintDebug("Protected Mode write to CR0\n");
 118
 119     // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base
 120     ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, guest_state->rip, guest_state->cs.base), 15, instr);
 121     if (ret != 0) {
 122       // I think we should inject a GPF into the guest
 123       PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
 124       return -1;
 125     }
 126
 127     while (is_prefix_byte(instr[index])) {
 128       index++;
 129     }
 130
 131
 132     /* CHECK IF MOV_TO_CR CAN TAKE MEMORY OPERANDS... */
 133     if ((instr[index] == cr_access_byte) &&
 134         (instr[index + 1] == mov_to_cr_byte)) {
 135
 136       addr_t first_operand;
 137       addr_t second_operand;
 138       struct cr0_32 *old_cr0;
 139       struct cr0_32 *new_cr0;
 140       operand_type_t addr_type;
 141
 142       index += 2;
 143
 144       old_cr0 = (struct cr0_32*)&(guest_state->cr0);
 145
 146       addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
 147
 148
 149       if (addr_type == REG_OPERAND) {
 150         new_cr0 = (struct cr0_32 *)first_operand;
 151       } else if (addr_type == MEM_OPERAND) {
 152         addr_t host_addr;
 153
 154         if (guest_pa_to_host_va(info, first_operand + guest_state->ds.base, &host_addr) == -1) {
 155           // gpf the guest
 156           return -1;
 157         }
 158
 159         new_cr0 = (struct cr0_32 *)host_addr;
 160       } else {
 161         // error... don't know what to do
 162         return -1;
 163       }
 164
 165
 166       if (info->page_mode == SHADOW_PAGING) {
 167         struct cr0_32 * virt_cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
 168
 169         if ((new_cr0->pg == 1) && (virt_cr0->pg == 0)){
 170           info->cpu_mode = PROTECTED_PG;
 171
 172           // Activate Shadow Paging
 173         }
 174
 175         *virt_cr0 = *new_cr0;
 176         *old_cr0 = *new_cr0;
 177       } else {
 178         // fill in
 179       }
 180
 181       info->rip += index;
 182
 183     }
 184
 185   } else {
 186     PrintDebug("Unknown Mode write to CR0\n");
 187     while(1);
 188   }
 189   return 0;
 190 }
 191
 192
 193 int handle_cr0_read(struct guest_info * info) {
 194   //vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
 195   vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
 196   char instr[15];
 197
 198   if (info->cpu_mode == REAL) {
 199     int index = 0;
 200     int ret;
 201
 202     // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base
 203     ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, guest_state->rip, guest_state->cs.base), 15, instr);
 204     if (ret != 15) {
 205       // I think we should inject a GPF into the guest
 206       PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
 207       return -1;
 208     }
 209
 210     while (is_prefix_byte(instr[index])) {
 211       index++;
 212     }
 213
 214     if ((instr[index] == cr_access_byte) &&
 215         (instr[index + 1] == smsw_byte) &&
 216         (MODRM_REG(instr[index + 2]) == smsw_reg_byte)) {
 217
 218       addr_t first_operand;
 219       addr_t second_operand;
 220       struct cr0_real *cr0;
 221       operand_type_t addr_type;
 222       char cr0_val = 0;
 223
 224       index += 2;
 225
 226       cr0 = (struct cr0_real*)&(guest_state->cr0);
 227
 228
 229       addr_type = decode_operands16(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG16);
 230
 231       if (addr_type == MEM_OPERAND) {
 232         addr_t host_addr;
 233
 234         if (guest_pa_to_host_va(info, first_operand + (guest_state->ds.base << 4), &host_addr) == -1) {
 235           // gpf the guest
 236           return -1;
 237         }
 238
 239         first_operand = host_addr;
 240       } else {
 241         // error... don't know what to do
 242         return -1;
 243       }
 244
 245       cr0_val = *(char*)cr0 & 0x0f;
 246
 247
 248       *(char *)first_operand &= 0xf0;
 249       *(char *)first_operand |= cr0_val;
 250
 251       info->rip += index;
 252
 253     }
 254
 255   } else if (info->cpu_mode == PROTECTED) {
 256     int index = 0;
 257     int ret;
 258
 259     // The real rip address is actually a combination of the rip + CS base
 260     ret = read_guest_pa_memory(info, get_addr_linear(info, guest_state->rip, guest_state->cs.base), 15, instr);
 261     if (ret != 15) {
 262       // I think we should inject a GPF into the guest
 263       PrintDebug("Could not read instruction (ret=%d)\n", ret);
 264       return -1;
 265     }
 266
 267     while (is_prefix_byte(instr[index])) {
 268       index++;
 269     }
 270
 271
 272   }
 273
 274
 275   return 0;
 276 }