palacios/src/palacios/vm_guest_mem.c

   1 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
   2 #include <palacios/vmm.h>
   3 #include <palacios/vmm_paging.h>
   4
   5 extern struct vmm_os_hooks * os_hooks;
   6
   7
   8 /**********************************/
   9 /* GROUP 0                        */
  10 /**********************************/
  11
  12 int host_va_to_host_pa(addr_t host_va, addr_t * host_pa) {
  13   if ((os_hooks) && (os_hooks)->vaddr_to_paddr) {
  14
  15     *host_pa = (addr_t)(os_hooks)->vaddr_to_paddr((void *)host_va);
  16
  17     if (*host_pa == 0) {
  18       PrintDebug("In HVA->HPA: Invalid HVA(%x)->HPA lookup\n", host_va);
  19       return -1;
  20     }
  21   } else {
  22     PrintDebug("In HVA->HPA: os_hooks not defined\n");
  23     return -1;
  24   }
  25   return 0;
  26 }
  27
  28
  29 int host_pa_to_host_va(addr_t host_pa, addr_t * host_va) {
  30   if ((os_hooks) && (os_hooks)->paddr_to_vaddr) {
  31
  32     *host_va = (addr_t)(os_hooks)->paddr_to_vaddr((void *)host_pa);
  33
  34     if (*host_va == 0) {
  35       PrintDebug("In HPA->HVA: Invalid HPA(%x)->HVA lookup\n", host_pa);
  36       return -1;
  37     }
  38   } else {
  39     PrintDebug("In HPA->HVA: os_hooks not defined\n");
  40     return -1;
  41   }
  42   return 0;
  43 }
  44
  45
  46
  47 int guest_pa_to_host_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, addr_t * host_pa) {
  48   // we use the shadow map here...
  49   if (lookup_shadow_map_addr(&(guest_info->mem_map), guest_pa, host_pa) != HOST_REGION_PHYSICAL_MEMORY) {
  50     PrintDebug("In GPA->HPA: Could not find address in shadow map (addr=%x)\n", guest_pa);
  51     return -1;
  52   }
  53
  54   return 0;
  55 }
  56
  57
  58 /* !! Currently not implemented !! */
  59 // This is a scan of the shadow map
  60 // For now we ignore it
  61 //
  62 int host_pa_to_guest_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t host_pa, addr_t * guest_pa) {
  63   *guest_pa = 0;
  64   PrintDebug("ERROR!!! HPA->GPA currently not implemented!!!\n");
  65
  66   return -1;
  67 }
  68
  69
  70
  71 /**********************************/
  72 /* GROUP 1                        */
  73 /**********************************/
  74
  75
  76 /* !! Currently not implemented !! */
  77 // This will return negative until we implement host_pa_to_guest_pa()
  78 int host_va_to_guest_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t host_va, addr_t * guest_pa) {
  79   addr_t host_pa = 0;
  80   *guest_pa = 0;
  81
  82   if (host_va_to_host_pa(host_va, &host_pa) != 0) {
  83     PrintDebug("In HVA->GPA: Invalid HVA(%x)->HPA lookup\n", host_va);
  84     return -1;
  85   }
  86
  87   if (host_pa_to_guest_pa(guest_info, host_pa, guest_pa) != 0) {
  88     PrintDebug("In HVA->GPA: Invalid HPA(%x)->GPA lookup\n", host_pa);
  89     return -1;
  90   }
  91
  92   return 0;
  93 }
  94
  95
  96
  97
  98 int guest_pa_to_host_va(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, addr_t * host_va) {
  99   addr_t host_pa = 0;
 100
 101   *host_va = 0;
 102
 103   if (guest_pa_to_host_pa(guest_info, guest_pa, &host_pa) != 0) {
 104     PrintDebug("In GPA->HVA: Invalid GPA(%x)->HPA lookup\n", guest_pa);
 105     return -1;
 106   }
 107
 108   if (host_pa_to_host_va(host_pa, host_va) != 0) {
 109     PrintDebug("In GPA->HVA: Invalid HPA(%x)->HVA lookup\n", host_pa);
 110     return -1;
 111   }
 112
 113   return 0;
 114 }
 115
 116
 117 int guest_va_to_guest_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, addr_t * guest_pa) {
 118   if (guest_info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
 119     if (guest_info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) {
 120       // guest virtual address is the same as the physical
 121       *guest_pa = guest_va;
 122       return 0;
 123     }
 124
 125
 126
 127     // Guest Is in Paged mode
 128     switch (guest_info->cpu_mode) {
 129     case PROTECTED:
 130       {
 131         addr_t tmp_pa = 0;
 132         pde32_t * pde = 0;
 133         addr_t guest_pde = CR3_TO_PDE32(guest_info->shdw_pg_state.guest_cr3);
 134
 135
 136         if (guest_pa_to_host_va(guest_info, guest_pde, (addr_t *)&pde) == -1) {
 137           PrintDebug("In GVA->GPA: Invalid GPA(%x)->HVA PDE32 lookup\n", guest_pde);
 138           return -1;
 139         }
 140
 141
 142         switch (pde32_lookup(pde, guest_va, &tmp_pa)) {
 143         case PDE32_ENTRY_NOT_PRESENT:
 144           *guest_pa = 0;
 145           return -1;
 146         case PDE32_ENTRY_LARGE_PAGE:
 147           *guest_pa = tmp_pa;
 148           return 0;
 149         case PDE32_ENTRY_PTE32:
 150           {
 151             pte32_t * pte = 0;
 152
 153
 154             if (guest_pa_to_host_va(guest_info, tmp_pa, (addr_t*)&pte) == -1) {
 155               PrintDebug("In GVA->GPA: Invalid GPA(%x)->HVA PTE32 lookup\n", guest_pa);
 156               return -1;
 157             }
 158
 159             PrintDebug("PTE host addr=%x, GVA=%x, GPA=%x(should be 0)\n", pte, guest_va, *guest_pa);
 160
 161             if (pte32_lookup(pte, guest_va, guest_pa) != 0) {
 162               PrintDebug("In GVA->GPA: PTE32 Lookup failure GVA=%x; PTE=%x\n", guest_va, pte);
 163               //              PrintPT32(PDE32_INDEX(guest_va) << 22, pte);
 164               return -1;
 165             }
 166
 167             return 0;
 168           }
 169         default:
 170           return -1;
 171         }
 172       }
 173       case PROTECTED_PAE:
 174         {
 175           // Fill in
 176         }
 177       case LONG:
 178         {
 179           // Fill in
 180         }
 181     default:
 182       return -1;
 183     }
 184   } else if (guest_info->shdw_pg_mode == NESTED_PAGING) {
 185
 186     // Fill in
 187
 188   } else {
 189     return -1;
 190   }
 191
 192
 193   return 0;
 194 }
 195
 196
 197
 198 /* !! Currently not implemented !! */
 199 /* This will be a real pain.... its your standard page table walker in guest memory
 200  *
 201  * For now we ignore it...
 202  */
 203 int guest_pa_to_guest_va(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, addr_t * guest_va) {
 204   *guest_va = 0;
 205   PrintDebug("ERROR!!: GPA->GVA Not Implemented!!\n");
 206   return -1;
 207 }
 208
 209
 210 /**********************************/
 211 /* GROUP 2                        */
 212 /**********************************/
 213
 214
 215 int guest_va_to_host_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, addr_t * host_pa) {
 216   addr_t guest_pa = 0;
 217
 218   *host_pa = 0;
 219
 220   if (guest_va_to_guest_pa(guest_info, guest_va, &guest_pa) != 0) {
 221     PrintDebug("In GVA->HPA: Invalid GVA(%x)->GPA lookup\n", guest_va);
 222     return -1;
 223   }
 224
 225   if (guest_pa_to_host_pa(guest_info, guest_pa, host_pa) != 0) {
 226     PrintDebug("In GVA->HPA: Invalid GPA(%x)->HPA lookup\n", guest_pa);
 227     return -1;
 228   }
 229
 230   return 0;
 231 }
 232
 233 /* !! Currently not implemented !! */
 234 int host_pa_to_guest_va(struct guest_info * guest_info, addr_t host_pa, addr_t * guest_va) {
 235   addr_t guest_pa = 0;
 236
 237   *guest_va = 0;
 238
 239   if (host_pa_to_guest_pa(guest_info, host_pa, &guest_pa) != 0) {
 240     PrintDebug("In HPA->GVA: Invalid HPA(%x)->GPA lookup\n", host_pa);
 241     return -1;
 242   }
 243
 244   if (guest_pa_to_guest_va(guest_info, guest_pa, guest_va) != 0) {
 245     PrintDebug("In HPA->GVA: Invalid GPA(%x)->GVA lookup\n", guest_pa);
 246     return -1;
 247   }
 248
 249   return 0;
 250 }
 251
 252
 253
 254
 255 int guest_va_to_host_va(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, addr_t * host_va) {
 256   addr_t guest_pa = 0;
 257   addr_t host_pa = 0;
 258
 259   *host_va = 0;
 260
 261   if (guest_va_to_guest_pa(guest_info, guest_va, &guest_pa) != 0) {
 262     PrintDebug("In GVA->HVA: Invalid GVA(%x)->GPA lookup\n", guest_va);
 263     return -1;
 264   }
 265
 266   if (guest_pa_to_host_pa(guest_info, guest_pa, &host_pa) != 0) {
 267     PrintDebug("In GVA->HVA: Invalid GPA(%x)->HPA lookup\n", guest_pa);
 268     return -1;
 269   }
 270
 271   if (host_pa_to_host_va(host_pa, host_va) != 0) {
 272     PrintDebug("In GVA->HVA: Invalid HPA(%x)->HVA lookup\n", host_pa);
 273     return -1;
 274   }
 275
 276   return 0;
 277 }
 278
 279
 280 /* !! Currently not implemented !! */
 281 int host_va_to_guest_va(struct guest_info * guest_info, addr_t host_va, addr_t * guest_va) {
 282   addr_t host_pa = 0;
 283   addr_t guest_pa = 0;
 284
 285   *guest_va = 0;
 286
 287   if (host_va_to_host_pa(host_va, &host_pa) != 0) {
 288     PrintDebug("In HVA->GVA: Invalid HVA(%x)->HPA lookup\n", host_va);
 289     return -1;
 290   }
 291
 292   if (host_pa_to_guest_pa(guest_info, host_pa, &guest_pa) != 0) {
 293     PrintDebug("In HVA->GVA: Invalid HPA(%x)->GPA lookup\n", host_va);
 294     return -1;
 295   }
 296
 297   if (guest_pa_to_guest_va(guest_info, guest_pa, guest_va) != 0) {
 298     PrintDebug("In HVA->GVA: Invalid GPA(%x)->GVA lookup\n", guest_pa);
 299     return -1;
 300   }
 301
 302   return 0;
 303 }
 304
 305
 306
 307
 308
 309
 310 /* This is a straight address conversion + copy,
 311  *   except for the tiny little issue of crossing page boundries.....
 312  */
 313 int read_guest_va_memory(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, int count, char * dest) {
 314   addr_t cursor = guest_va;
 315   int bytes_read = 0;
 316
 317
 318
 319   while (count > 0) {
 320     int dist_to_pg_edge = (PAGE_ADDR(cursor) + PAGE_SIZE) - cursor;
 321     int bytes_to_copy = (dist_to_pg_edge > count) ? count : dist_to_pg_edge;
 322     addr_t host_addr = 0;
 323
 324
 325
 326     /* JRL FIXME:
 327      * This should be somewhere else....
 328      */
 329     addr_t tmp_addr;
 330
 331     addr_t shadow_pde = CR3_TO_PDE32(guest_info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
 332
 333     // Check the Shadow Page Tables first (Virtual TLB)
 334     if (pt32_lookup((pde32_t *)shadow_pde, cursor, &tmp_addr) == 0) {
 335       host_addr = tmp_addr;
 336
 337       if (host_pa_to_host_va(tmp_addr, &host_addr) != 0) {
 338         return bytes_read;
 339       }
 340     } else {
 341
 342       // No entry in the VTLB, do a guest page table walk
 343
 344       if (guest_va_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
 345         PrintDebug("Invalid GVA(%x)->HVA lookup\n", cursor);
 346         return bytes_read;
 347       }
 348     }
 349     /* JRL: END GRUESOME HACK */
 350
 351
 352     /*
 353       if (guest_va_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
 354       PrintDebug("Invalid GVA(%x)->HVA lookup\n", cursor);
 355       return bytes_read;
 356       }
 357     */
 358
 359
 360     memcpy(dest + bytes_read, (void*)host_addr, bytes_to_copy);
 361
 362     bytes_read += bytes_to_copy;
 363     count -= bytes_to_copy;
 364     cursor += bytes_to_copy;
 365   }
 366
 367   return bytes_read;
 368 }
 369
 370
 371
 372
 373
 374
 375 /* This is a straight address conversion + copy,
 376  *   except for the tiny little issue of crossing page boundries.....
 377  */
 378 int read_guest_pa_memory(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, int count, char * dest) {
 379   addr_t cursor = guest_pa;
 380   int bytes_read = 0;
 381
 382   while (count > 0) {
 383     int dist_to_pg_edge = (PAGE_ADDR(cursor) + PAGE_SIZE) - cursor;
 384     int bytes_to_copy = (dist_to_pg_edge > count) ? count : dist_to_pg_edge;
 385     addr_t host_addr = 0;
 386
 387     if (guest_pa_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
 388       return bytes_read;
 389     }
 390
 391     /*
 392       PrintDebug("Trying to read %d bytes\n", bytes_to_copy);
 393       PrintDebug("Dist to page edge=%d\n", dist_to_pg_edge);
 394       PrintDebug("PAGE_ADDR=0x%x\n", PAGE_ADDR(cursor));
 395       PrintDebug("guest_pa=0x%x\n", guest_pa);
 396     */
 397
 398     memcpy(dest + bytes_read, (void*)host_addr, bytes_to_copy);
 399
 400     bytes_read += bytes_to_copy;
 401     count -= bytes_to_copy;
 402     cursor += bytes_to_copy;
 403   }
 404
 405   return bytes_read;
 406 }
 407
 408
 409
 410
 411 /* This is a straight address conversion + copy,
 412  *   except for the tiny little issue of crossing page boundries.....
 413  */
 414 int write_guest_pa_memory(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, int count, char * src) {
 415   addr_t cursor = guest_pa;
 416   int bytes_written = 0;
 417
 418   while (count > 0) {
 419     int dist_to_pg_edge = (PAGE_ADDR(cursor) + PAGE_SIZE) - cursor;
 420     int bytes_to_copy = (dist_to_pg_edge > count) ? count : dist_to_pg_edge;
 421     addr_t host_addr;
 422
 423     if (guest_pa_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
 424       return bytes_written;
 425     }
 426
 427
 428     memcpy((void*)host_addr, src + bytes_written, bytes_to_copy);
 429
 430     bytes_written += bytes_to_copy;
 431     count -= bytes_to_copy;
 432     cursor += bytes_to_copy;
 433   }
 434
 435   return bytes_written;
 436 }
 437