palacios/src/palacios/svm_io.c

   1 /* (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu> */
   2 /* (c) 2008 The V3VEE Project <http://www.v3vee.org> */
   3
   4
   5 #include <palacios/svm_io.h>
   6 #include <palacios/vmm_io.h>
   7 #include <palacios/vmm_ctrl_regs.h>
   8 #include <palacios/vmm_decoder.h>
   9 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
  10
  11 #ifndef DEBUG_IO
  12 #undef PrintDebug
  13 #define PrintDebug(fmt, args...)
  14 #endif
  15
  16
  17 // This should package up an IO request and call vmm_handle_io
  18 int handle_svm_io_in(struct guest_info * info) {
  19   vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
  20   //  vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
  21   struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
  22
  23   struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
  24   uint_t read_size = 0;
  25
  26   if (hook == NULL) {
  27     PrintError("Hook Not present for in on port %x\n", io_info->port);
  28     // error, we should not have exited on this port
  29     return -1;
  30   }
  31
  32
  33   if (io_info->sz8) {
  34     read_size = 1;
  35   } else if (io_info->sz16) {
  36     read_size = 2;
  37   } else if (io_info->sz32) {
  38     read_size = 4;
  39   }
  40
  41   PrintDebug("IN of %d bytes on port %d (0x%x)\n", read_size, io_info->port, io_info->port);
  42
  43   if (hook->read(io_info->port, &(info->vm_regs.rax), read_size, hook->priv_data) != read_size) {
  44     // not sure how we handle errors.....
  45     PrintError("Read Failure for in on port %x\n", io_info->port);
  46     return -1;
  47   }
  48
  49   info->rip = ctrl_area->exit_info2;
  50
  51   return 0;
  52 }
  53
  54
  55
  56
  57
  58 /* We might not handle wrap around of the RDI register correctly...
  59  * In that if we do wrap around the effect will manifest in the higher bits of the register
  60  */
  61 int handle_svm_io_ins(struct guest_info * info) {
  62   vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
  63   vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
  64
  65   struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
  66
  67   struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
  68   uint_t read_size = 0;
  69
  70   addr_t dst_addr = 0;
  71   uint_t rep_num = 1;
  72   ullong_t mask = 0;
  73
  74
  75
  76   // This is kind of hacky...
  77   // direction can equal either 1 or -1
  78   // We will multiply the final added offset by this value to go the correct direction
  79   int direction = 1;
  80   struct rflags * flags = (struct rflags *)&(guest_state->rflags);
  81   if (flags->df) {
  82     direction = -1;
  83   }
  84
  85
  86   if (hook == NULL) {
  87    PrintError("Hook Not present for ins on port %x\n", io_info->port);
  88     // error, we should not have exited on this port
  89     return -1;
  90   }
  91
  92    struct v3_segment *theseg = &(info->segments.es); // default is ES
  93
  94   addr_t inst_ptr;
  95
  96   if (guest_va_to_host_pa(info,get_addr_linear(info,info->rip,&(info->segments.cs)),&inst_ptr)==-1) {
  97     PrintError("Can't access instruction\n");
  98     return -1;
  99   }
 100
 101   while (is_prefix_byte(*((char*)inst_ptr))) {
 102     switch (*((char*)inst_ptr)) {
 103     case PREFIX_CS_OVERRIDE:
 104       theseg = &(info->segments.cs);
 105       break;
 106     case PREFIX_SS_OVERRIDE:
 107       theseg = &(info->segments.ss);
 108       break;
 109     case PREFIX_DS_OVERRIDE:
 110       theseg = &(info->segments.ds);
 111       break;
 112     case PREFIX_ES_OVERRIDE:
 113       theseg = &(info->segments.es);
 114       break;
 115     case PREFIX_FS_OVERRIDE:
 116       theseg = &(info->segments.fs);
 117       break;
 118     case PREFIX_GS_OVERRIDE:
 119       theseg = &(info->segments.gs);
 120       break;
 121     default:
 122       break;
 123     }
 124     inst_ptr++;
 125   }
 126
 127
 128   PrintDebug("INS on  port %d (0x%x)\n", io_info->port, io_info->port);
 129
 130   if (io_info->sz8) {
 131     read_size = 1;
 132   } else if (io_info->sz16) {
 133     read_size = 2;
 134   } else if (io_info->sz32) {
 135     read_size = 4;
 136   } else {
 137     PrintError("io_info Invalid Size\n");
 138     return -1;
 139   }
 140
 141
 142   if (io_info->addr16) {
 143     mask = 0xffff;
 144   } else if (io_info->addr32) {
 145     mask = 0xffffffff;
 146   } else if (io_info->addr64) {
 147     mask = 0xffffffffffffffffLL;
 148   } else {
 149     // This value should be set depending on the host register size...
 150     mask = get_gpr_mask(info);
 151
 152     PrintDebug("INS io_info invalid address size, mask=0x%x, io_info=0x%x\n",mask,*((uint_t*)(io_info)));
 153     // PrintDebug("INS Aborted... Check implementation\n");
 154     //return -1;
 155   }
 156
 157   if (io_info->rep) {
 158     //    rep_num = info->vm_regs.rcx & mask;
 159     rep_num = info->vm_regs.rcx;
 160   }
 161
 162
 163   PrintDebug("INS size=%d for %d steps\n", read_size, rep_num);
 164
 165   while (rep_num > 0) {
 166     addr_t host_addr;
 167     dst_addr = get_addr_linear(info, info->vm_regs.rdi & mask, theseg);
 168
 169     PrintDebug("Writing 0x%x\n", dst_addr);
 170
 171     if (guest_va_to_host_va(info, dst_addr, &host_addr) == -1) {
 172       // either page fault or gpf...
 173       PrintError("Could not convert Guest VA to host VA\n");
 174       return -1;
 175     }
 176
 177     if (hook->read(io_info->port, (char*)host_addr, read_size, hook->priv_data) != read_size) {
 178       // not sure how we handle errors.....
 179       PrintError("Read Failure for ins on port %x\n", io_info->port);
 180       return -1;
 181     }
 182
 183     info->vm_regs.rdi += read_size * direction;
 184
 185     if (io_info->rep)
 186       info->vm_regs.rcx--;
 187
 188     rep_num--;
 189   }
 190
 191
 192   info->rip = ctrl_area->exit_info2;
 193
 194   return 0;
 195 }
 196
 197 int handle_svm_io_out(struct guest_info * info) {
 198   vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
 199   //  vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
 200   struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
 201
 202   struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
 203   uint_t write_size = 0;
 204
 205   if (hook == NULL) {
 206     PrintError("Hook Not present for out on port %x\n", io_info->port);
 207     // error, we should not have exited on this port
 208     return -1;
 209   }
 210
 211
 212   if (io_info->sz8) {
 213     write_size = 1;
 214   } else if (io_info->sz16) {
 215     write_size = 2;
 216   } else if (io_info->sz32) {
 217     write_size = 4;
 218   }
 219
 220   PrintDebug("OUT of %d bytes on  port %d (0x%x)\n", write_size, io_info->port, io_info->port);
 221
 222   if (hook->write(io_info->port, &(info->vm_regs.rax), write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 223     // not sure how we handle errors.....
 224     PrintError("Write Failure for out on port %x\n", io_info->port);
 225     return -1;
 226   }
 227
 228   info->rip = ctrl_area->exit_info2;
 229
 230   return 0;
 231 }
 232
 233
 234 /* We might not handle wrap around of the RSI register correctly...
 235  * In that if we do wrap around the effect will manifest in the higher bits of the register
 236  */
 237
 238 int handle_svm_io_outs(struct guest_info * info) {
 239   vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
 240   vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
 241
 242
 243   struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
 244
 245   struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
 246   uint_t write_size = 0;
 247
 248   addr_t dst_addr = 0;
 249   uint_t rep_num = 1;
 250   ullong_t mask = 0;
 251
 252
 253
 254   // This is kind of hacky...
 255   // direction can equal either 1 or -1
 256   // We will multiply the final added offset by this value to go the correct direction
 257   int direction = 1;
 258   struct rflags * flags = (struct rflags *)&(guest_state->rflags);
 259   if (flags->df) {
 260     direction = -1;
 261   }
 262
 263
 264   if (hook == NULL) {
 265     PrintError("Hook Not present for outs on port %x\n", io_info->port);
 266     // error, we should not have exited on this port
 267     return -1;
 268   }
 269
 270   PrintDebug("OUTS on  port %d (0x%x)\n", io_info->port, io_info->port);
 271
 272   if (io_info->sz8) {
 273     write_size = 1;
 274   } else if (io_info->sz16) {
 275     write_size = 2;
 276   } else if (io_info->sz32) {
 277     write_size = 4;
 278   }
 279
 280
 281   if (io_info->addr16) {
 282     mask = 0xffff;
 283   } else if (io_info->addr32) {
 284     mask = 0xffffffff;
 285   } else if (io_info->addr64) {
 286     mask = 0xffffffffffffffffLL;
 287   } else {
 288     // This value should be set depending on the host register size...
 289     mask = get_gpr_mask(info);
 290
 291     PrintDebug("OUTS io_info invalid address size, mask=0x%, io_info=0x%x\n",mask,*((uint_t*)(io_info)));
 292     // PrintDebug("INS Aborted... Check implementation\n");
 293     //return -1;
 294     // should never happen
 295     //PrintDebug("Invalid Address length\n");
 296     //return -1;
 297   }
 298
 299   if (io_info->rep) {
 300     rep_num = info->vm_regs.rcx & mask;
 301   }
 302
 303   struct v3_segment *theseg = &(info->segments.es); // default is ES
 304
 305   addr_t inst_ptr;
 306
 307   if (guest_va_to_host_pa(info,get_addr_linear(info,info->rip,&(info->segments.cs)),&inst_ptr)==-1) {
 308     PrintError("Can't access instruction\n");
 309     return -1;
 310   }
 311
 312   while (is_prefix_byte(*((char*)inst_ptr))) {
 313     switch (*((char*)inst_ptr)) {
 314     case PREFIX_CS_OVERRIDE:
 315       theseg = &(info->segments.cs);
 316       break;
 317     case PREFIX_SS_OVERRIDE:
 318       theseg = &(info->segments.ss);
 319       break;
 320     case PREFIX_DS_OVERRIDE:
 321       theseg = &(info->segments.ds);
 322       break;
 323     case PREFIX_ES_OVERRIDE:
 324       theseg = &(info->segments.es);
 325       break;
 326     case PREFIX_FS_OVERRIDE:
 327       theseg = &(info->segments.fs);
 328       break;
 329     case PREFIX_GS_OVERRIDE:
 330       theseg = &(info->segments.gs);
 331       break;
 332     default:
 333       break;
 334     }
 335     inst_ptr++;
 336   }
 337
 338   PrintDebug("OUTS size=%d for %d steps\n", write_size, rep_num);
 339
 340   while (rep_num > 0) {
 341     addr_t host_addr;
 342
 343
 344
 345     dst_addr = get_addr_linear(info, (info->vm_regs.rsi & mask), theseg);
 346
 347     if (guest_va_to_host_va(info, dst_addr, &host_addr) == -1) {
 348       // either page fault or gpf...
 349     }
 350
 351     if (hook->write(io_info->port, (char*)host_addr, write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 352       // not sure how we handle errors.....
 353       PrintError("Write Failure for outs on port %x\n", io_info->port);
 354       return -1;
 355     }
 356
 357     info->vm_regs.rsi += write_size * direction;
 358
 359     if (io_info->rep)
 360       info->vm_regs.rcx--;
 361
 362     rep_num--;
 363   }
 364
 365
 366   info->rip = ctrl_area->exit_info2;
 367
 368
 369   return 0;
 370 }