palacios/src/palacios/svm_io.c

   1 /* Northwestern University */
   2 /* (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu> */
   3 #include <palacios/svm_io.h>
   4 #include <palacios/vmm_io.h>
   5 #include <palacios/vmm_ctrl_regs.h>
   6 #include <palacios/vmm_decoder.h>
   7 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
   8
   9 #ifndef DEBUG_IO
  10 #undef PrintDebug
  11 #define PrintDebug(fmt, args...)
  12 #endif
  13
  14
  15 // This should package up an IO request and call vmm_handle_io
  16 int handle_svm_io_in(struct guest_info * info) {
  17   vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
  18   //  vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
  19   struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
  20
  21   struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
  22   uint_t read_size = 0;
  23
  24   if (hook == NULL) {
  25     PrintError("Hook Not present for in on port %x\n", io_info->port);
  26     // error, we should not have exited on this port
  27     return -1;
  28   }
  29
  30
  31   if (io_info->sz8) {
  32     read_size = 1;
  33   } else if (io_info->sz16) {
  34     read_size = 2;
  35   } else if (io_info->sz32) {
  36     read_size = 4;
  37   }
  38
  39   PrintDebug("IN of %d bytes on port %d (0x%x)\n", read_size, io_info->port, io_info->port);
  40
  41   if (hook->read(io_info->port, &(info->vm_regs.rax), read_size, hook->priv_data) != read_size) {
  42     // not sure how we handle errors.....
  43     PrintError("Read Failure for in on port %x\n", io_info->port);
  44     return -1;
  45   }
  46
  47   info->rip = ctrl_area->exit_info2;
  48
  49   return 0;
  50 }
  51
  52
  53
  54
  55
  56 /* We might not handle wrap around of the RDI register correctly...
  57  * In that if we do wrap around the effect will manifest in the higher bits of the register
  58  */
  59 int handle_svm_io_ins(struct guest_info * info) {
  60   vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
  61   vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
  62
  63   struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
  64
  65   struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
  66   uint_t read_size = 0;
  67
  68   addr_t dst_addr = 0;
  69   uint_t rep_num = 1;
  70   ullong_t mask = 0;
  71
  72
  73
  74   // This is kind of hacky...
  75   // direction can equal either 1 or -1
  76   // We will multiply the final added offset by this value to go the correct direction
  77   int direction = 1;
  78   struct rflags * flags = (struct rflags *)&(guest_state->rflags);
  79   if (flags->df) {
  80     direction = -1;
  81   }
  82
  83
  84   if (hook == NULL) {
  85    PrintError("Hook Not present for ins on port %x\n", io_info->port);
  86     // error, we should not have exited on this port
  87     return -1;
  88   }
  89
  90    struct v3_segment *theseg = &(info->segments.es); // default is ES
  91
  92   addr_t inst_ptr;
  93
  94   if (guest_va_to_host_pa(info,get_addr_linear(info,info->rip,&(info->segments.cs)),&inst_ptr)==-1) {
  95     PrintError("Can't access instruction\n");
  96     return -1;
  97   }
  98
  99   while (is_prefix_byte(*((char*)inst_ptr))) {
 100     switch (*((char*)inst_ptr)) {
 101     case PREFIX_CS_OVERRIDE:
 102       theseg = &(info->segments.cs);
 103       break;
 104     case PREFIX_SS_OVERRIDE:
 105       theseg = &(info->segments.ss);
 106       break;
 107     case PREFIX_DS_OVERRIDE:
 108       theseg = &(info->segments.ds);
 109       break;
 110     case PREFIX_ES_OVERRIDE:
 111       theseg = &(info->segments.es);
 112       break;
 113     case PREFIX_FS_OVERRIDE:
 114       theseg = &(info->segments.fs);
 115       break;
 116     case PREFIX_GS_OVERRIDE:
 117       theseg = &(info->segments.gs);
 118       break;
 119     default:
 120       break;
 121     }
 122     inst_ptr++;
 123   }
 124
 125
 126   PrintDebug("INS on  port %d (0x%x)\n", io_info->port, io_info->port);
 127
 128   if (io_info->sz8) {
 129     read_size = 1;
 130   } else if (io_info->sz16) {
 131     read_size = 2;
 132   } else if (io_info->sz32) {
 133     read_size = 4;
 134   } else {
 135     PrintError("io_info Invalid Size\n");
 136     return -1;
 137   }
 138
 139
 140   if (io_info->addr16) {
 141     mask = 0xffff;
 142   } else if (io_info->addr32) {
 143     mask = 0xffffffff;
 144   } else if (io_info->addr64) {
 145     mask = 0xffffffffffffffffLL;
 146   } else {
 147     // This value should be set depending on the host register size...
 148     mask = get_gpr_mask(info);
 149
 150     PrintDebug("INS io_info invalid address size, mask=0x%x, io_info=0x%x\n",mask,*((uint_t*)(io_info)));
 151     // PrintDebug("INS Aborted... Check implementation\n");
 152     //return -1;
 153   }
 154
 155   if (io_info->rep) {
 156     //    rep_num = info->vm_regs.rcx & mask;
 157     rep_num = info->vm_regs.rcx;
 158   }
 159
 160
 161   PrintDebug("INS size=%d for %d steps\n", read_size, rep_num);
 162
 163   while (rep_num > 0) {
 164     addr_t host_addr;
 165     dst_addr = get_addr_linear(info, info->vm_regs.rdi & mask, theseg);
 166
 167     PrintDebug("Writing 0x%x\n", dst_addr);
 168
 169     if (guest_va_to_host_va(info, dst_addr, &host_addr) == -1) {
 170       // either page fault or gpf...
 171       PrintError("Could not convert Guest VA to host VA\n");
 172       return -1;
 173     }
 174
 175     if (hook->read(io_info->port, (char*)host_addr, read_size, hook->priv_data) != read_size) {
 176       // not sure how we handle errors.....
 177       PrintError("Read Failure for ins on port %x\n", io_info->port);
 178       return -1;
 179     }
 180
 181     info->vm_regs.rdi += read_size * direction;
 182
 183     if (io_info->rep)
 184       info->vm_regs.rcx--;
 185
 186     rep_num--;
 187   }
 188
 189
 190   info->rip = ctrl_area->exit_info2;
 191
 192   return 0;
 193 }
 194
 195 int handle_svm_io_out(struct guest_info * info) {
 196   vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
 197   //  vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
 198   struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
 199
 200   struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
 201   uint_t write_size = 0;
 202
 203   if (hook == NULL) {
 204     PrintError("Hook Not present for out on port %x\n", io_info->port);
 205     // error, we should not have exited on this port
 206     return -1;
 207   }
 208
 209
 210   if (io_info->sz8) {
 211     write_size = 1;
 212   } else if (io_info->sz16) {
 213     write_size = 2;
 214   } else if (io_info->sz32) {
 215     write_size = 4;
 216   }
 217
 218   PrintDebug("OUT of %d bytes on  port %d (0x%x)\n", write_size, io_info->port, io_info->port);
 219
 220   if (hook->write(io_info->port, &(info->vm_regs.rax), write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 221     // not sure how we handle errors.....
 222     PrintError("Write Failure for out on port %x\n", io_info->port);
 223     return -1;
 224   }
 225
 226   info->rip = ctrl_area->exit_info2;
 227
 228   return 0;
 229 }
 230
 231
 232 /* We might not handle wrap around of the RSI register correctly...
 233  * In that if we do wrap around the effect will manifest in the higher bits of the register
 234  */
 235
 236 int handle_svm_io_outs(struct guest_info * info) {
 237   vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
 238   vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
 239
 240
 241   struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
 242
 243   struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
 244   uint_t write_size = 0;
 245
 246   addr_t dst_addr = 0;
 247   uint_t rep_num = 1;
 248   ullong_t mask = 0;
 249
 250
 251
 252   // This is kind of hacky...
 253   // direction can equal either 1 or -1
 254   // We will multiply the final added offset by this value to go the correct direction
 255   int direction = 1;
 256   struct rflags * flags = (struct rflags *)&(guest_state->rflags);
 257   if (flags->df) {
 258     direction = -1;
 259   }
 260
 261
 262   if (hook == NULL) {
 263     PrintError("Hook Not present for outs on port %x\n", io_info->port);
 264     // error, we should not have exited on this port
 265     return -1;
 266   }
 267
 268   PrintDebug("OUTS on  port %d (0x%x)\n", io_info->port, io_info->port);
 269
 270   if (io_info->sz8) {
 271     write_size = 1;
 272   } else if (io_info->sz16) {
 273     write_size = 2;
 274   } else if (io_info->sz32) {
 275     write_size = 4;
 276   }
 277
 278
 279   if (io_info->addr16) {
 280     mask = 0xffff;
 281   } else if (io_info->addr32) {
 282     mask = 0xffffffff;
 283   } else if (io_info->addr64) {
 284     mask = 0xffffffffffffffffLL;
 285   } else {
 286     // This value should be set depending on the host register size...
 287     mask = get_gpr_mask(info);
 288
 289     PrintDebug("OUTS io_info invalid address size, mask=0x%, io_info=0x%x\n",mask,*((uint_t*)(io_info)));
 290     // PrintDebug("INS Aborted... Check implementation\n");
 291     //return -1;
 292     // should never happen
 293     //PrintDebug("Invalid Address length\n");
 294     //return -1;
 295   }
 296
 297   if (io_info->rep) {
 298     rep_num = info->vm_regs.rcx & mask;
 299   }
 300
 301   struct v3_segment *theseg = &(info->segments.es); // default is ES
 302
 303   addr_t inst_ptr;
 304
 305   if (guest_va_to_host_pa(info,get_addr_linear(info,info->rip,&(info->segments.cs)),&inst_ptr)==-1) {
 306     PrintError("Can't access instruction\n");
 307     return -1;
 308   }
 309
 310   while (is_prefix_byte(*((char*)inst_ptr))) {
 311     switch (*((char*)inst_ptr)) {
 312     case PREFIX_CS_OVERRIDE:
 313       theseg = &(info->segments.cs);
 314       break;
 315     case PREFIX_SS_OVERRIDE:
 316       theseg = &(info->segments.ss);
 317       break;
 318     case PREFIX_DS_OVERRIDE:
 319       theseg = &(info->segments.ds);
 320       break;
 321     case PREFIX_ES_OVERRIDE:
 322       theseg = &(info->segments.es);
 323       break;
 324     case PREFIX_FS_OVERRIDE:
 325       theseg = &(info->segments.fs);
 326       break;
 327     case PREFIX_GS_OVERRIDE:
 328       theseg = &(info->segments.gs);
 329       break;
 330     default:
 331       break;
 332     }
 333     inst_ptr++;
 334   }
 335
 336   PrintDebug("OUTS size=%d for %d steps\n", write_size, rep_num);
 337
 338   while (rep_num > 0) {
 339     addr_t host_addr;
 340
 341
 342
 343     dst_addr = get_addr_linear(info, (info->vm_regs.rsi & mask), theseg);
 344
 345     if (guest_va_to_host_va(info, dst_addr, &host_addr) == -1) {
 346       // either page fault or gpf...
 347     }
 348
 349     if (hook->write(io_info->port, (char*)host_addr, write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 350       // not sure how we handle errors.....
 351       PrintError("Write Failure for outs on port %x\n", io_info->port);
 352       return -1;
 353     }
 354
 355     info->vm_regs.rsi += write_size * direction;
 356
 357     if (io_info->rep)
 358       info->vm_regs.rcx--;
 359
 360     rep_num--;
 361   }
 362
 363
 364   info->rip = ctrl_area->exit_info2;
 365
 366
 367   return 0;
 368 }