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