palacios/src/palacios/mmu/vmm_shdw_pg_tlb_64.h

   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, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.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
  21 static inline int activate_shadow_pt_64(struct guest_info * info) {
  22     struct cr3_64 * shadow_cr3 = (struct cr3_64 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
  23     struct cr3_64 * guest_cr3 = (struct cr3_64 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
  24     struct shadow_page_data * shadow_pt = create_new_shadow_pt(info);
  25     addr_t shadow_pt_addr = shadow_pt->page_pa;
  26
  27     // Because this is a new CR3 load the allocated page is the new CR3 value
  28     shadow_pt->cr3 = shadow_pt->page_pa;
  29
  30     PrintDebug("Top level Shadow page pa=%p\n", (void *)shadow_pt_addr);
  31
  32     shadow_cr3->pml4t_base_addr = PAGE_BASE_ADDR_4KB(shadow_pt_addr);
  33     PrintDebug("Creating new 64 bit shadow page table %p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_cr3->pml4t_base_addr));
  34
  35
  36     shadow_cr3->pwt = guest_cr3->pwt;
  37     shadow_cr3->pcd = guest_cr3->pcd;
  38
  39     return 0;
  40 }
  41
  42
  43
  44
  45
  46
  47 /*
  48  * *
  49  * *
  50  * * 64 bit Page table fault handlers
  51  * *
  52  * *
  53  */
  54
  55 static int handle_2MB_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
  56                                           pte64_t * shadow_pt, pde64_2MB_t * large_guest_pde);
  57
  58 static int handle_pte_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
  59                                           pte64_t * shadow_pt, pte64_t * guest_pt);
  60
  61 static int handle_pde_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
  62                                           pde64_t * shadow_pd, pde64_t * guest_pd);
  63
  64 static int handle_pdpe_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
  65                                            pdpe64_t * shadow_pdp, pdpe64_t * guest_pdp);
  66
  67
  68 static inline int handle_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code) {
  69     pml4e64_t * guest_pml = NULL;
  70     pml4e64_t * shadow_pml = CR3_TO_PML4E64_VA(info->ctrl_regs.cr3);
  71     addr_t guest_cr3 = CR3_TO_PML4E64_PA(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
  72     pt_access_status_t guest_pml4e_access;
  73     pt_access_status_t shadow_pml4e_access;
  74     pml4e64_t * guest_pml4e = NULL;
  75     pml4e64_t * shadow_pml4e = (pml4e64_t *)&(shadow_pml[PML4E64_INDEX(fault_addr)]);
  76
  77     PrintDebug("64 bit Shadow page fault handler: %p\n", (void *)fault_addr);
  78     PrintDebug("Handling PML fault\n");
  79
  80     if (v3_gpa_to_hva(info, guest_cr3, (addr_t*)&guest_pml) == -1) {
  81         PrintError("Invalid Guest PML4E Address: 0x%p\n",  (void *)guest_cr3);
  82         return -1;
  83     }
  84
  85     guest_pml4e = (pml4e64_t *)&(guest_pml[PML4E64_INDEX(fault_addr)]);
  86
  87     PrintDebug("Checking Guest %p\n", (void *)guest_pml);
  88     // Check the guest page permissions
  89     guest_pml4e_access = v3_can_access_pml4e64(guest_pml, fault_addr, error_code);
  90
  91     PrintDebug("Checking shadow %p\n", (void *)shadow_pml);
  92     // Check the shadow page permissions
  93     shadow_pml4e_access = v3_can_access_pml4e64(shadow_pml, fault_addr, error_code);
  94
  95     /* Was the page fault caused by the Guest's page tables? */
  96     if (v3_is_guest_pf(guest_pml4e_access, shadow_pml4e_access) == 1) {
  97         PrintDebug("Injecting PML4E pf to guest: (guest access error=%d) (pf error code=%d)\n",
  98                    *(uint_t *)&guest_pml4e_access, *(uint_t *)&error_code);
  99         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 100             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 101             return -1;
 102         }
 103         return 0;
 104     }
 105
 106     if (shadow_pml4e_access == PT_ACCESS_USER_ERROR) {
 107         //
 108         // PML4 Entry marked non-user
 109         //
 110         PrintDebug("Shadow Paging User access error (shadow_pml4e_access=0x%x, guest_pml4e_access=0x%x)\n",
 111                    shadow_pml4e_access, guest_pml4e_access);
 112         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 113             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 114             return -1;
 115         }
 116         return 0;
 117     } else if ((shadow_pml4e_access != PT_ACCESS_NOT_PRESENT) &&
 118                (shadow_pml4e_access != PT_ACCESS_OK)) {
 119         // inject page fault in guest
 120         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 121             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 122             return -1;
 123         }
 124         PrintDebug("Unknown Error occurred (shadow_pde_access=%d)\n", shadow_pml4e_access);
 125         PrintDebug("Manual Says to inject page fault into guest\n");
 126         return 0;
 127     }
 128
 129
 130     pdpe64_t * shadow_pdp = NULL;
 131     pdpe64_t * guest_pdp = NULL;
 132
 133     // Get the next shadow page level, allocate if not present
 134
 135     if (shadow_pml4e_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 136         struct shadow_page_data * shdw_page =  create_new_shadow_pt(info);
 137         shadow_pdp = (pdpe64_t *)V3_VAddr((void *)shdw_page->page_pa);
 138
 139
 140         shadow_pml4e->present = 1;
 141         shadow_pml4e->user_page = guest_pml4e->user_page;
 142         shadow_pml4e->writable = guest_pml4e->writable;
 143         shadow_pml4e->cache_disable = guest_pml4e->cache_disable;
 144         shadow_pml4e->write_through = guest_pml4e->write_through;
 145
 146         guest_pml4e->accessed = 1;
 147
 148         shadow_pml4e->pdp_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shdw_page->page_pa);
 149     } else {
 150         shadow_pdp = (pdpe64_t *)V3_VAddr((void *)(addr_t)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_pml4e->pdp_base_addr));
 151     }
 152
 153     // Continue processing at the next level
 154
 155     if (v3_gpa_to_hva(info, BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pml4e->pdp_base_addr), (addr_t *)&guest_pdp) == -1) {
 156         // Machine check the guest
 157         PrintError("Invalid Guest PDP Address: 0x%p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pml4e->pdp_base_addr));
 158         v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 159         return 0;
 160     }
 161
 162     if (handle_pdpe_shadow_pagefault_64(info, fault_addr, error_code, shadow_pdp, guest_pdp) == -1) {
 163         PrintError("Error handling Page fault caused by PDPE\n");
 164         return -1;
 165     }
 166
 167     return 0;
 168 }
 169
 170
 171
 172 // For now we are not going to handle 1 Gigabyte pages
 173 static int handle_pdpe_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
 174                                            pdpe64_t * shadow_pdp, pdpe64_t * guest_pdp) {
 175     pt_access_status_t guest_pdpe_access;
 176     pt_access_status_t shadow_pdpe_access;
 177     pdpe64_t * guest_pdpe = (pdpe64_t *)&(guest_pdp[PDPE64_INDEX(fault_addr)]);
 178     pdpe64_t * shadow_pdpe = (pdpe64_t *)&(shadow_pdp[PDPE64_INDEX(fault_addr)]);
 179
 180     PrintDebug("Handling PDP fault\n");
 181
 182     if (fault_addr==0) {
 183         PrintDebug("Guest Page Tree for guest virtual address zero fault\n");
 184         PrintGuestPageTree(info,fault_addr,(addr_t)(info->shdw_pg_state.guest_cr3));
 185         PrintDebug("Host Page Tree for guest virtual address zero fault\n");
 186         PrintHostPageTree(info,fault_addr,(addr_t)(info->ctrl_regs.cr3));
 187     }
 188
 189     // Check the guest page permissions
 190     guest_pdpe_access = v3_can_access_pdpe64(guest_pdp, fault_addr, error_code);
 191
 192     // Check the shadow page permissions
 193     shadow_pdpe_access = v3_can_access_pdpe64(shadow_pdp, fault_addr, error_code);
 194
 195     /* Was the page fault caused by the Guest's page tables? */
 196     if (v3_is_guest_pf(guest_pdpe_access, shadow_pdpe_access) == 1) {
 197         PrintDebug("Injecting PDPE pf to guest: (guest access error=%d) (pf error code=%d)\n",
 198                    *(uint_t *)&guest_pdpe_access, *(uint_t *)&error_code);
 199         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 200             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 201             return -1;
 202         }
 203         return 0;
 204     }
 205
 206     if (shadow_pdpe_access == PT_ACCESS_USER_ERROR) {
 207         //
 208         // PML4 Entry marked non-user
 209         //
 210         PrintDebug("Shadow Paging User access error (shadow_pdpe_access=0x%x, guest_pdpe_access=0x%x)\n",
 211                    shadow_pdpe_access, guest_pdpe_access);
 212         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 213             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 214             return -1;
 215         }
 216         return 0;
 217     } else if ((shadow_pdpe_access != PT_ACCESS_NOT_PRESENT) &&
 218                (shadow_pdpe_access != PT_ACCESS_OK)) {
 219         // inject page fault in guest
 220         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 221             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 222             return -1;
 223         }
 224         PrintDebug("Unknown Error occurred (shadow_pde_access=%d)\n", shadow_pdpe_access);
 225         PrintDebug("Manual Says to inject page fault into guest\n");
 226         return 0;
 227     }
 228
 229
 230     pde64_t * shadow_pd = NULL;
 231     pde64_t * guest_pd = NULL;
 232
 233     // Get the next shadow page level, allocate if not present
 234
 235     if (shadow_pdpe_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 236         struct shadow_page_data * shdw_page = create_new_shadow_pt(info);
 237         shadow_pd = (pde64_t *)V3_VAddr((void *)shdw_page->page_pa);
 238
 239
 240         shadow_pdpe->present = 1;
 241         shadow_pdpe->user_page = guest_pdpe->user_page;
 242         shadow_pdpe->writable = guest_pdpe->writable;
 243         shadow_pdpe->write_through = guest_pdpe->write_through;
 244         shadow_pdpe->cache_disable = guest_pdpe->cache_disable;
 245
 246
 247         guest_pdpe->accessed = 1;
 248
 249         shadow_pdpe->pd_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shdw_page->page_pa);
 250     } else {
 251         shadow_pd = (pde64_t *)V3_VAddr((void *)(addr_t)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_pdpe->pd_base_addr));
 252     }
 253
 254     // Continue processing at the next level
 255
 256     if (v3_gpa_to_hva(info, BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pdpe->pd_base_addr), (addr_t *)&guest_pd) == -1) {
 257         // Machine check the guest
 258         PrintError("Invalid Guest PTE Address: 0x%p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pdpe->pd_base_addr));
 259         v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 260         return 0;
 261     }
 262
 263     if (handle_pde_shadow_pagefault_64(info, fault_addr, error_code, shadow_pd, guest_pd) == -1) {
 264         PrintError("Error handling Page fault caused by PDE\n");
 265         return -1;
 266     }
 267
 268     return 0;
 269 }
 270
 271
 272 static int handle_pde_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
 273                                           pde64_t * shadow_pd, pde64_t * guest_pd) {
 274     pt_access_status_t guest_pde_access;
 275     pt_access_status_t shadow_pde_access;
 276     pde64_t * guest_pde = (pde64_t *)&(guest_pd[PDE64_INDEX(fault_addr)]);
 277     pde64_t * shadow_pde = (pde64_t *)&(shadow_pd[PDE64_INDEX(fault_addr)]);
 278
 279     PrintDebug("Handling PDE fault\n");
 280
 281     // Check the guest page permissions
 282     guest_pde_access = v3_can_access_pde64(guest_pd, fault_addr, error_code);
 283
 284     // Check the shadow page permissions
 285     shadow_pde_access = v3_can_access_pde64(shadow_pd, fault_addr, error_code);
 286
 287     /* Was the page fault caused by the Guest's page tables? */
 288     if (v3_is_guest_pf(guest_pde_access, shadow_pde_access) == 1) {
 289         PrintDebug("Injecting PDE pf to guest: (guest access error=%d) (pf error code=%d)\n",
 290                    *(uint_t *)&guest_pde_access, *(uint_t *)&error_code);
 291         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 292             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 293             return -1;
 294         }
 295         return 0;
 296     }
 297
 298     if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_USER_ERROR) {
 299         //
 300         // PDE Entry marked non-user
 301         //
 302         PrintDebug("Shadow Paging User access error (shadow_pdpe_access=0x%x, guest_pdpe_access=0x%x)\n",
 303                    shadow_pde_access, guest_pde_access);
 304         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 305             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 306             return -1;
 307         }
 308         return 0;
 309
 310     } else if ((shadow_pde_access == PT_ACCESS_WRITE_ERROR) &&
 311                (guest_pde->large_page == 1)) {
 312
 313         ((pde64_2MB_t *)guest_pde)->dirty = 1;
 314         shadow_pde->writable = guest_pde->writable;
 315
 316         //PrintDebug("Returning due to large page Write Error\n");
 317         //PrintHostPageTree(info, fault_addr, info->ctrl_regs.cr3);
 318
 319         return 0;
 320     } else if ((shadow_pde_access != PT_ACCESS_NOT_PRESENT) &&
 321                (shadow_pde_access != PT_ACCESS_OK)) {
 322         // inject page fault in guest
 323         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 324             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 325             return -1;
 326         }
 327         PrintDebug("Unknown Error occurred (shadow_pde_access=%d)\n", shadow_pde_access);
 328         PrintDebug("Manual Says to inject page fault into guest\n");
 329         return 0;
 330     }
 331
 332
 333     pte64_t * shadow_pt = NULL;
 334     pte64_t * guest_pt = NULL;
 335
 336     // Get the next shadow page level, allocate if not present
 337
 338     if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 339         struct shadow_page_data * shdw_page = create_new_shadow_pt(info);
 340         shadow_pt = (pte64_t *)V3_VAddr((void *)shdw_page->page_pa);
 341
 342         PrintDebug("Creating new shadow PT: %p\n", shadow_pt);
 343
 344         shadow_pde->present = 1;
 345         shadow_pde->user_page = guest_pde->user_page;
 346
 347
 348         if (guest_pde->large_page == 0) {
 349             shadow_pde->writable = guest_pde->writable;
 350         } else {
 351             // This large page flag is temporary until we can get a working cache....
 352             ((pde64_2MB_t *)guest_pde)->vmm_info = V3_LARGE_PG;
 353
 354             if (error_code.write) {
 355                 shadow_pde->writable = guest_pde->writable;
 356                 ((pde64_2MB_t *)guest_pde)->dirty = 1;
 357             } else {
 358                 shadow_pde->writable = 0;
 359                 ((pde64_2MB_t *)guest_pde)->dirty = 0;
 360             }
 361         }
 362
 363         // VMM Specific options
 364         shadow_pde->write_through = guest_pde->write_through;
 365         shadow_pde->cache_disable = guest_pde->cache_disable;
 366         shadow_pde->global_page = guest_pde->global_page;
 367         //
 368
 369         guest_pde->accessed = 1;
 370
 371         shadow_pde->pt_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shdw_page->page_pa);
 372     } else {
 373         shadow_pt = (pte64_t *)V3_VAddr((void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_pde->pt_base_addr));
 374     }
 375
 376     // Continue processing at the next level
 377     if (guest_pde->large_page == 0) {
 378         if (v3_gpa_to_hva(info, BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pde->pt_base_addr), (addr_t *)&guest_pt) == -1) {
 379             // Machine check the guest
 380             PrintError("Invalid Guest PTE Address: 0x%p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pde->pt_base_addr));
 381             v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 382             return 0;
 383         }
 384
 385         if (handle_pte_shadow_pagefault_64(info, fault_addr, error_code, shadow_pt, guest_pt) == -1) {
 386             PrintError("Error handling Page fault caused by PDE\n");
 387             return -1;
 388         }
 389     } else {
 390         if (handle_2MB_shadow_pagefault_64(info, fault_addr, error_code, shadow_pt, (pde64_2MB_t *)guest_pde) == -1) {
 391             PrintError("Error handling large pagefault\n");
 392             return -1;
 393         }
 394     }
 395
 396     return 0;
 397 }
 398
 399
 400 static int handle_pte_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
 401                                           pte64_t * shadow_pt, pte64_t * guest_pt) {
 402     pt_access_status_t guest_pte_access;
 403     pt_access_status_t shadow_pte_access;
 404     pte64_t * guest_pte = (pte64_t *)&(guest_pt[PTE64_INDEX(fault_addr)]);;
 405     pte64_t * shadow_pte = (pte64_t *)&(shadow_pt[PTE64_INDEX(fault_addr)]);
 406     addr_t guest_pa = BASE_TO_PAGE_ADDR((addr_t)(guest_pte->page_base_addr)) +  PAGE_OFFSET(fault_addr);
 407     //  struct shadow_page_state * state = &(info->shdw_pg_state);
 408
 409     PrintDebug("Handling PTE fault\n");
 410
 411     struct v3_mem_region * shdw_reg =  v3_get_mem_region(info->vm_info, info->cpu_id, guest_pa);
 412
 413
 414
 415     if (shdw_reg == NULL) {
 416         // Inject a machine check in the guest
 417         PrintError("Invalid Guest Address in page table (0x%p)\n", (void *)guest_pa);
 418         v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 419         return 0;
 420     }
 421
 422     // Check the guest page permissions
 423     guest_pte_access = v3_can_access_pte64(guest_pt, fault_addr, error_code);
 424
 425     // Check the shadow page permissions
 426     shadow_pte_access = v3_can_access_pte64(shadow_pt, fault_addr, error_code);
 427
 428     /* Was the page fault caused by the Guest's page tables? */
 429     if (v3_is_guest_pf(guest_pte_access, shadow_pte_access) == 1) {
 430
 431         PrintDebug("Access error injecting pf to guest (guest access error=%d) (pf error code=%d)\n",
 432                    guest_pte_access, *(uint_t*)&error_code);
 433
 434         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 435             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 436             return -1;
 437         }
 438
 439         return 0;
 440     }
 441
 442
 443     if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_OK) {
 444         // Inconsistent state...
 445         // Guest Re-Entry will flush page tables and everything should now work
 446         PrintDebug("Inconsistent state... Guest re-entry should flush tlb\n");
 447         return 0;
 448     }
 449
 450
 451     if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 452         // Page Table Entry Not Present
 453         PrintDebug("guest_pa =%p\n", (void *)guest_pa);
 454
 455         if ((shdw_reg->flags.alloced == 1) ||
 456             (shdw_reg->flags.read == 1)) {
 457             addr_t shadow_pa = 0;
 458
 459             if (v3_gpa_to_hpa(info, guest_pa, &shadow_pa) == -1) {
 460                 PrintError("could not translate page fault address (%p)\n", (void *)guest_pa);
 461                 return -1;
 462             }
 463
 464             shadow_pte->page_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shadow_pa);
 465
 466             shadow_pte->present = guest_pte->present;
 467             shadow_pte->user_page = guest_pte->user_page;
 468
 469             //set according to VMM policy
 470             shadow_pte->write_through = guest_pte->write_through;
 471             shadow_pte->cache_disable = guest_pte->cache_disable;
 472             shadow_pte->global_page = guest_pte->global_page;
 473             //
 474
 475             guest_pte->accessed = 1;
 476
 477             if (guest_pte->dirty == 1) {
 478                 shadow_pte->writable = guest_pte->writable;
 479             } else if ((guest_pte->dirty == 0) && (error_code.write == 1)) {
 480                 shadow_pte->writable = guest_pte->writable;
 481                 guest_pte->dirty = 1;
 482             } else if ((guest_pte->dirty == 0) && (error_code.write == 0)) {
 483                 shadow_pte->writable = 0;
 484             }
 485
 486
 487             // Write hooks trump all, and are set Read Only
 488             if (shdw_reg->flags.write == 0) {
 489                 shadow_pte->writable = 0;
 490             }
 491
 492         } else {
 493             // Pass to unhandled call back
 494             if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
 495                 PrintError("Special Page fault handler returned error for address: %p\n",  (void *)fault_addr);
 496                 return -1;
 497             }
 498         }
 499     } else if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_WRITE_ERROR) {
 500         guest_pte->dirty = 1;
 501
 502
 503         if (shdw_reg->flags.write == 1) {
 504             PrintDebug("Shadow PTE Write Error\n");
 505             shadow_pte->writable = guest_pte->writable;
 506         } else {
 507             if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
 508                 PrintError("Special Page fault handler returned error for address: %p\n",  (void *)fault_addr);
 509                 return -1;
 510             }
 511         }
 512
 513
 514
 515         return 0;
 516
 517     } else {
 518         // Inject page fault into the guest
 519         if (v3_inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code) == -1) {
 520             PrintError("Could not inject guest page fault\n");
 521             return -1;
 522         }
 523         PrintError("PTE Page fault fell through... Not sure if this should ever happen\n");
 524         PrintError("Manual Says to inject page fault into guest\n");
 525         return -1;
 526     }
 527
 528     return 0;
 529 }
 530
 531
 532
 533 static int handle_2MB_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info,
 534                                           addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
 535                                           pte64_t * shadow_pt, pde64_2MB_t * large_guest_pde)
 536 {
 537     pt_access_status_t shadow_pte_access = v3_can_access_pte64(shadow_pt, fault_addr, error_code);
 538     pte64_t * shadow_pte = (pte64_t *)&(shadow_pt[PTE64_INDEX(fault_addr)]);
 539     addr_t guest_fault_pa = BASE_TO_PAGE_ADDR_2MB(large_guest_pde->page_base_addr) + PAGE_OFFSET_2MB(fault_addr);
 540     //  struct shadow_page_state * state = &(info->shdw_pg_state);
 541
 542     PrintDebug("Handling 2MB fault (guest_fault_pa=%p) (error_code=%x)\n", (void *)guest_fault_pa, *(uint_t*)&error_code);
 543     PrintDebug("ShadowPT=%p, LargeGuestPDE=%p\n", shadow_pt, large_guest_pde);
 544
 545     struct v3_mem_region * shdw_reg = v3_get_mem_region(info->vm_info, info->cpu_id, guest_fault_pa);
 546
 547
 548     if (shdw_reg == NULL) {
 549         // Inject a machine check in the guest
 550         PrintError("Invalid Guest Address in page table (0x%p)\n", (void *)guest_fault_pa);
 551         v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 552         return 0;
 553     }
 554
 555     if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_OK) {
 556         // Inconsistent state...
 557         // Guest Re-Entry will flush tables and everything should now workd
 558         PrintDebug("Inconsistent state... Guest re-entry should flush tlb\n");
 559         //PrintHostPageTree(info, fault_addr, info->ctrl_regs.cr3);
 560         return 0;
 561     }
 562
 563
 564     if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 565         // Get the guest physical address of the fault
 566
 567         if ((shdw_reg->flags.alloced == 1) ||
 568             (shdw_reg->flags.read == 1)) {
 569             addr_t shadow_pa = 0;
 570
 571             if (v3_gpa_to_hpa(info, guest_fault_pa, &shadow_pa) == -1) {
 572                 PrintError("could not translate page fault address (%p)\n", (void *)guest_fault_pa);
 573                 return -1;
 574             }
 575
 576             shadow_pte->page_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shadow_pa);
 577
 578             shadow_pte->present = 1;
 579
 580             /* We are assuming that the PDE entry has precedence
 581              * so the Shadow PDE will mirror the guest PDE settings,
 582              * and we don't have to worry about them here
 583              * Allow everything
 584              */
 585             shadow_pte->user_page = 1;
 586
 587             if (shdw_reg->flags.write == 0) {
 588                 shadow_pte->writable = 0;
 589             } else {
 590                 shadow_pte->writable = 1;
 591             }
 592
 593             //set according to VMM policy
 594             shadow_pte->write_through = large_guest_pde->write_through;
 595             shadow_pte->cache_disable = large_guest_pde->cache_disable;
 596             shadow_pte->global_page = large_guest_pde->global_page;
 597             //
 598
 599         } else {
 600             if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
 601                 PrintError("Special Page Fault handler returned error for address: %p\n", (void *)fault_addr);
 602                 return -1;
 603             }
 604         }
 605     } else if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_WRITE_ERROR) {
 606         if (shdw_reg->unhandled(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
 607             PrintError("Special Page Fault handler returned error for address: %p\n", (void *)fault_addr);
 608             return -1;
 609         }
 610     } else {
 611         PrintError("Error in large page fault handler...\n");
 612         PrintError("This case should have been handled at the top level handler\n");
 613         return -1;
 614     }
 615
 616     //  PrintHostPageTree(info, fault_addr, info->ctrl_regs.cr3);
 617     PrintDebug("Returning from large page fault handler\n");
 618     return 0;
 619 }
 620
 621
 622
 623
 624 static int invalidation_cb_64(struct guest_info * info, page_type_t type,
 625                               addr_t vaddr, addr_t page_ptr, addr_t page_pa,
 626                               void * private_data) {
 627
 628     switch (type) {
 629         case PAGE_PML464:
 630             {
 631                 pml4e64_t * pml = (pml4e64_t *)page_ptr;
 632
 633                 if (pml[PML4E64_INDEX(vaddr)].present == 0) {
 634                     return 1;
 635                 }
 636                 return 0;
 637             }
 638         case PAGE_PDP64:
 639             {
 640                 pdpe64_t * pdp = (pdpe64_t *)page_ptr;
 641                 pdpe64_t * pdpe = &(pdp[PDPE64_INDEX(vaddr)]);
 642
 643                 if (pdpe->present == 0) {
 644                     return 1;
 645                 }
 646
 647                 if (pdpe->vmm_info == V3_LARGE_PG) {
 648                     PrintError("1 Gigabyte pages not supported\n");
 649                     return -1;
 650
 651                     pdpe->present = 0;
 652                     return 1;
 653                 }
 654
 655                 return 0;
 656             }
 657         case PAGE_PD64:
 658             {
 659                 pde64_t * pd = (pde64_t *)page_ptr;
 660                 pde64_t * pde = &(pd[PDE64_INDEX(vaddr)]);
 661
 662                 if (pde->present == 0) {
 663                     return 1;
 664                 }
 665
 666                 if (pde->vmm_info == V3_LARGE_PG) {
 667                     pde->present = 0;
 668                     return 1;
 669                 }
 670
 671                 return 0;
 672             }
 673         case PAGE_PT64:
 674             {
 675                 pte64_t * pt = (pte64_t *)page_ptr;
 676
 677                 pt[PTE64_INDEX(vaddr)].present = 0;
 678
 679                 return 1;
 680             }
 681         default:
 682             PrintError("Invalid Page Type\n");
 683             return -1;
 684
 685     }
 686
 687     // should not get here
 688     PrintError("Should not get here....\n");
 689     return -1;
 690 }
 691
 692
 693 static inline int handle_shadow_invlpg_64(struct guest_info * info, addr_t vaddr) {
 694     PrintDebug("INVLPG64 - %p\n",(void*)vaddr);
 695
 696     int ret =  v3_drill_host_pt_64(info, info->ctrl_regs.cr3, vaddr, invalidation_cb_64, NULL);
 697     if (ret == -1) {
 698         PrintError("Page table drill returned error.... \n");
 699         PrintHostPageTree(info, vaddr, info->ctrl_regs.cr3);
 700     }
 701
 702     return (ret == -1) ? -1 : 0;
 703 }