palacios/src/palacios/vm_guest.c

   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
  22
  23 #include <palacios/vm_guest.h>
  24 #include <palacios/vmm_ctrl_regs.h>
  25 #include <palacios/vmm.h>
  26 #include <palacios/vmcb.h>
  27
  28
  29 v3_vm_cpu_mode_t v3_get_cpu_mode(struct guest_info * info) {
  30     struct cr0_32 * cr0;
  31     struct efer_64 * efer;
  32     struct cr4_32 * cr4 = (struct cr4_32 *)&(info->ctrl_regs.cr4);
  33     struct v3_segment * cs = &(info->segments.cs);
  34     vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
  35
  36     if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
  37         cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
  38         efer = (struct efer_64 *)&(info->guest_efer);
  39     } else if (info->shdw_pg_mode == NESTED_PAGING) {
  40         cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
  41         efer = (struct efer_64 *)&(guest_state->efer);
  42     } else {
  43         PrintError("Invalid Paging Mode...\n");
  44         V3_ASSERT(0);
  45         return -1;
  46     }
  47
  48     if (cr0->pe == 0) {
  49         return REAL;
  50     } else if ((cr4->pae == 0) && (efer->lme == 0)) {
  51         return PROTECTED;
  52     } else if (efer->lme == 0) {
  53         return PROTECTED_PAE;
  54     } else if ((efer->lme == 1) && (cs->long_mode == 1)) {
  55         return LONG;
  56     } else {
  57         // What about LONG_16_COMPAT???
  58         return LONG_32_COMPAT;
  59     }
  60 }
  61
  62 // Get address width in bytes
  63 uint_t v3_get_addr_width(struct guest_info * info) {
  64     struct cr0_32 * cr0;
  65     struct cr4_32 * cr4 = (struct cr4_32 *)&(info->ctrl_regs.cr4);
  66     struct efer_64 * efer;
  67     struct v3_segment * cs = &(info->segments.cs);
  68     vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
  69
  70     if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
  71         cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
  72         efer = (struct efer_64 *)&(info->guest_efer);
  73     } else if (info->shdw_pg_mode == NESTED_PAGING) {
  74         cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
  75         efer = (struct efer_64 *)&(guest_state->efer);
  76     } else {
  77         PrintError("Invalid Paging Mode...\n");
  78         V3_ASSERT(0);
  79         return -1;
  80     }
  81
  82     if (cr0->pe == 0) {
  83         return 2;
  84     } else if ((cr4->pae == 0) && (efer->lme == 0)) {
  85         return 4;
  86     } else if (efer->lme == 0) {
  87         return 4;
  88     } else if ((efer->lme == 1) && (cs->long_mode == 1)) {
  89         return 8;
  90     } else {
  91         // What about LONG_16_COMPAT???
  92         return 4;
  93     }
  94 }
  95
  96
  97 static const uchar_t REAL_STR[] = "Real";
  98 static const uchar_t PROTECTED_STR[] = "Protected";
  99 static const uchar_t PROTECTED_PAE_STR[] = "Protected+PAE";
 100 static const uchar_t LONG_STR[] = "Long";
 101 static const uchar_t LONG_32_COMPAT_STR[] = "32bit Compat";
 102 static const uchar_t LONG_16_COMPAT_STR[] = "16bit Compat";
 103
 104 const uchar_t * v3_cpu_mode_to_str(v3_vm_cpu_mode_t mode) {
 105     switch (mode) {
 106         case REAL:
 107             return REAL_STR;
 108         case PROTECTED:
 109             return PROTECTED_STR;
 110         case PROTECTED_PAE:
 111             return PROTECTED_PAE_STR;
 112         case LONG:
 113             return LONG_STR;
 114         case LONG_32_COMPAT:
 115             return LONG_32_COMPAT_STR;
 116         case LONG_16_COMPAT:
 117             return LONG_16_COMPAT_STR;
 118         default:
 119             return NULL;
 120     }
 121 }
 122
 123 v3_vm_mem_mode_t v3_get_mem_mode(struct guest_info * info) {
 124     struct cr0_32 * cr0;
 125
 126     if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
 127         cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr0);
 128     } else if (info->shdw_pg_mode == NESTED_PAGING) {
 129         cr0 = (struct cr0_32 *)&(info->ctrl_regs.cr0);
 130     } else {
 131         PrintError("Invalid Paging Mode...\n");
 132         V3_ASSERT(0);
 133         return -1;
 134     }
 135
 136     if (cr0->pg == 0) {
 137         return PHYSICAL_MEM;
 138     } else {
 139         return VIRTUAL_MEM;
 140     }
 141 }
 142
 143 static const uchar_t PHYS_MEM_STR[] = "Physical Memory";
 144 static const uchar_t VIRT_MEM_STR[] = "Virtual Memory";
 145
 146 const uchar_t * v3_mem_mode_to_str(v3_vm_mem_mode_t mode) {
 147     switch (mode) {
 148         case PHYSICAL_MEM:
 149             return PHYS_MEM_STR;
 150         case VIRTUAL_MEM:
 151             return VIRT_MEM_STR;
 152         default:
 153             return NULL;
 154     }
 155 }
 156
 157
 158 void v3_print_segments(struct guest_info * info) {
 159     struct v3_segments * segs = &(info->segments);
 160     int i = 0;
 161     struct v3_segment * seg_ptr;
 162
 163     seg_ptr=(struct v3_segment *)segs;
 164
 165     char *seg_names[] = {"CS", "DS" , "ES", "FS", "GS", "SS" , "LDTR", "GDTR", "IDTR", "TR", NULL};
 166     PrintDebug("Segments\n");
 167
 168     for (i = 0; seg_names[i] != NULL; i++) {
 169
 170         PrintDebug("\t%s: Sel=%x, base=%p, limit=%x (long_mode=%d, db=%d)\n", seg_names[i], seg_ptr[i].selector,
 171                    (void *)(addr_t)seg_ptr[i].base, seg_ptr[i].limit,
 172                    seg_ptr[i].long_mode, seg_ptr[i].db);
 173
 174     }
 175
 176 }
 177
 178
 179 void v3_print_ctrl_regs(struct guest_info * info) {
 180     struct v3_ctrl_regs * regs = &(info->ctrl_regs);
 181     int i = 0;
 182     v3_reg_t * reg_ptr;
 183     char * reg_names[] = {"CR0", "CR2", "CR3", "CR4", "CR8", "FLAGS", NULL};
 184     vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA(info->vmm_data);
 185
 186     reg_ptr= (v3_reg_t *)regs;
 187
 188     PrintDebug("32 bit Ctrl Regs:\n");
 189
 190     for (i = 0; reg_names[i] != NULL; i++) {
 191         PrintDebug("\t%s=0x%p\n", reg_names[i], (void *)(addr_t)reg_ptr[i]);
 192     }
 193
 194     PrintDebug("\tEFER=0x%p\n", (void*)(addr_t)(guest_state->efer));
 195
 196 }
 197
 198
 199 #ifdef __V3_32BIT__
 200 void v3_print_GPRs(struct guest_info * info) {
 201     struct v3_gprs * regs = &(info->vm_regs);
 202     int i = 0;
 203     v3_reg_t * reg_ptr;
 204     char * reg_names[] = { "RDI", "RSI", "RBP", "RSP", "RBX", "RDX", "RCX", "RAX", NULL};
 205
 206     reg_ptr= (v3_reg_t *)regs;
 207
 208     PrintDebug("32 bit GPRs:\n");
 209
 210     for (i = 0; reg_names[i] != NULL; i++) {
 211         PrintDebug("\t%s=0x%p\n", reg_names[i], (void *)(addr_t)reg_ptr[i]);
 212     }
 213 }
 214 #elif __V3_64BIT__
 215 void v3_print_GPRs(struct guest_info * info) {
 216     struct v3_gprs * regs = &(info->vm_regs);
 217     int i = 0;
 218     v3_reg_t * reg_ptr;
 219     char * reg_names[] = { "RDI", "RSI", "RBP", "RSP", "RBX", "RDX", "RCX", "RAX", \
 220                            "R8", "R9", "R10", "R11", "R12", "R13", "R14", "R15", NULL};
 221
 222     reg_ptr= (v3_reg_t *)regs;
 223
 224     PrintDebug("64 bit GPRs:\n");
 225
 226     for (i = 0; reg_names[i] != NULL; i++) {
 227         PrintDebug("\t%s=0x%p\n", reg_names[i], (void *)(addr_t)reg_ptr[i]);
 228     }
 229 }
 230
 231
 232
 233 #endif