palacios/src/palacios/vm_guest_mem.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 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
  21 #include <palacios/vmm.h>
  22 #include <palacios/vmm_paging.h>
  23
  24 extern struct v3_os_hooks * os_hooks;
  25
  26
  27 /**********************************/
  28 /* GROUP 0                        */
  29 /**********************************/
  30
  31 int host_va_to_host_pa(addr_t host_va, addr_t * host_pa) {
  32   if ((os_hooks) && (os_hooks)->vaddr_to_paddr) {
  33
  34     *host_pa = (addr_t)(os_hooks)->vaddr_to_paddr((void *)host_va);
  35
  36     if (*host_pa == 0) {
  37       PrintError("In HVA->HPA: Invalid HVA(%p)->HPA lookup\n",
  38                  (void *)host_va);
  39       return -1;
  40     }
  41   } else {
  42     PrintError("In HVA->HPA: os_hooks not defined\n");
  43     return -1;
  44   }
  45   return 0;
  46 }
  47
  48
  49 int host_pa_to_host_va(addr_t host_pa, addr_t * host_va) {
  50   if ((os_hooks) && (os_hooks)->paddr_to_vaddr) {
  51
  52     *host_va = (addr_t)(os_hooks)->paddr_to_vaddr((void *)host_pa);
  53
  54     if (*host_va == 0) {
  55       PrintError("In HPA->HVA: Invalid HPA(%p)->HVA lookup\n",
  56                  (void *)host_pa);
  57       return -1;
  58     }
  59   } else {
  60     PrintError("In HPA->HVA: os_hooks not defined\n");
  61     return -1;
  62   }
  63   return 0;
  64 }
  65
  66
  67
  68 int guest_pa_to_host_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, addr_t * host_pa) {
  69   // we use the shadow map here...
  70   host_region_type_t reg_type = lookup_shadow_map_addr(&(guest_info->mem_map), guest_pa, host_pa);
  71
  72   if (reg_type != HOST_REGION_PHYSICAL_MEMORY) {
  73     PrintError("In GPA->HPA: Could not find address in shadow map (addr=%p) (reg_type=%d)\n",
  74                 (void *)guest_pa, reg_type);
  75     return -1;
  76   }
  77
  78   return 0;
  79 }
  80
  81
  82 /* !! Currently not implemented !! */
  83 // This is a scan of the shadow map
  84 // For now we ignore it
  85 //
  86 int host_pa_to_guest_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t host_pa, addr_t * guest_pa) {
  87   *guest_pa = 0;
  88   PrintError("ERROR!!! HPA->GPA currently not implemented!!!\n");
  89
  90   return -1;
  91 }
  92
  93
  94
  95 /**********************************/
  96 /* GROUP 1                        */
  97 /**********************************/
  98
  99
 100 /* !! Currently not implemented !! */
 101 // This will return negative until we implement host_pa_to_guest_pa()
 102 int host_va_to_guest_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t host_va, addr_t * guest_pa) {
 103   addr_t host_pa = 0;
 104   *guest_pa = 0;
 105
 106   if (host_va_to_host_pa(host_va, &host_pa) != 0) {
 107     PrintError("In HVA->GPA: Invalid HVA(%p)->HPA lookup\n",
 108                (void *)host_va);
 109     return -1;
 110   }
 111
 112   if (host_pa_to_guest_pa(guest_info, host_pa, guest_pa) != 0) {
 113     PrintError("In HVA->GPA: Invalid HPA(%p)->GPA lookup\n",
 114                (void *)host_pa);
 115     return -1;
 116   }
 117
 118   return 0;
 119 }
 120
 121
 122
 123
 124 int guest_pa_to_host_va(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, addr_t * host_va) {
 125   addr_t host_pa = 0;
 126
 127   *host_va = 0;
 128
 129   if (guest_pa_to_host_pa(guest_info, guest_pa, &host_pa) != 0) {
 130     PrintError("In GPA->HVA: Invalid GPA(%p)->HPA lookup\n",
 131                 (void *)guest_pa);
 132     return -1;
 133   }
 134
 135   if (host_pa_to_host_va(host_pa, host_va) != 0) {
 136     PrintError("In GPA->HVA: Invalid HPA(%p)->HVA lookup\n",
 137                (void *)host_pa);
 138     return -1;
 139   }
 140
 141   return 0;
 142 }
 143
 144
 145 int guest_va_to_guest_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, addr_t * guest_pa) {
 146   v3_reg_t guest_cr3 = 0;
 147
 148   if (guest_info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) {
 149     // guest virtual address is the same as the physical
 150     *guest_pa = guest_va;
 151     return 0;
 152   }
 153
 154   if (guest_info->mem_mode == SHADOW_PAGING) {
 155     guest_cr3 = guest_info->shdw_pg_state.guest_cr3;
 156   } else {
 157     guest_cr3 = guest_info->ctrl_regs.cr3;
 158   }
 159
 160
 161   // Guest Is in Paged mode
 162   switch (guest_info->cpu_mode) {
 163   case PROTECTED:
 164     return v3_translate_guest_pt_32(guest_info, guest_cr3, guest_va, guest_pa);
 165   case PROTECTED_PAE:
 166     return v3_translate_guest_pt_32pae(guest_info, guest_cr3, guest_va, guest_pa);
 167   case LONG:
 168   case LONG_32_COMPAT:
 169   case LONG_16_COMPAT:
 170     return v3_translate_guest_pt_64(guest_info, guest_cr3, guest_va, guest_pa);
 171   default:
 172     return -1;
 173   }
 174
 175   return 0;
 176 }
 177
 178
 179
 180 /* !! Currently not implemented !! */
 181 /* This will be a real pain.... its your standard page table walker in guest memory
 182  *
 183  * For now we ignore it...
 184  */
 185 int guest_pa_to_guest_va(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, addr_t * guest_va) {
 186   *guest_va = 0;
 187   PrintError("ERROR!!: GPA->GVA Not Implemented!!\n");
 188   return -1;
 189 }
 190
 191
 192 /**********************************/
 193 /* GROUP 2                        */
 194 /**********************************/
 195
 196
 197 int guest_va_to_host_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, addr_t * host_pa) {
 198   addr_t guest_pa = 0;
 199
 200   *host_pa = 0;
 201
 202   if (guest_va_to_guest_pa(guest_info, guest_va, &guest_pa) != 0) {
 203     PrintError("In GVA->HPA: Invalid GVA(%p)->GPA lookup\n",
 204                 (void *)guest_va);
 205     return -1;
 206   }
 207
 208   if (guest_pa_to_host_pa(guest_info, guest_pa, host_pa) != 0) {
 209     PrintError("In GVA->HPA: Invalid GPA(%p)->HPA lookup\n",
 210                (void *)guest_pa);
 211     return -1;
 212   }
 213
 214   return 0;
 215 }
 216
 217 /* !! Currently not implemented !! */
 218 int host_pa_to_guest_va(struct guest_info * guest_info, addr_t host_pa, addr_t * guest_va) {
 219   addr_t guest_pa = 0;
 220
 221   *guest_va = 0;
 222
 223   if (host_pa_to_guest_pa(guest_info, host_pa, &guest_pa) != 0) {
 224     PrintError("In HPA->GVA: Invalid HPA(%p)->GPA lookup\n",
 225                 (void *)host_pa);
 226     return -1;
 227   }
 228
 229   if (guest_pa_to_guest_va(guest_info, guest_pa, guest_va) != 0) {
 230     PrintError("In HPA->GVA: Invalid GPA(%p)->GVA lookup\n",
 231                 (void *)guest_pa);
 232     return -1;
 233   }
 234
 235   return 0;
 236 }
 237
 238
 239
 240
 241 int guest_va_to_host_va(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, addr_t * host_va) {
 242   addr_t guest_pa = 0;
 243   addr_t host_pa = 0;
 244
 245   *host_va = 0;
 246
 247   if (guest_va_to_guest_pa(guest_info, guest_va, &guest_pa) != 0) {
 248     PrintError("In GVA->HVA: Invalid GVA(%p)->GPA lookup\n",
 249                 (void *)guest_va);
 250     return -1;
 251   }
 252
 253   if (guest_pa_to_host_pa(guest_info, guest_pa, &host_pa) != 0) {
 254     PrintError("In GVA->HVA: Invalid GPA(%p)->HPA lookup\n",
 255                 (void *)guest_pa);
 256     return -1;
 257   }
 258
 259   if (host_pa_to_host_va(host_pa, host_va) != 0) {
 260     PrintError("In GVA->HVA: Invalid HPA(%p)->HVA lookup\n",
 261                 (void *)host_pa);
 262     return -1;
 263   }
 264
 265   return 0;
 266 }
 267
 268
 269 /* !! Currently not implemented !! */
 270 int host_va_to_guest_va(struct guest_info * guest_info, addr_t host_va, addr_t * guest_va) {
 271   addr_t host_pa = 0;
 272   addr_t guest_pa = 0;
 273
 274   *guest_va = 0;
 275
 276   if (host_va_to_host_pa(host_va, &host_pa) != 0) {
 277     PrintError("In HVA->GVA: Invalid HVA(%p)->HPA lookup\n",
 278                 (void *)host_va);
 279     return -1;
 280   }
 281
 282   if (host_pa_to_guest_pa(guest_info, host_pa, &guest_pa) != 0) {
 283     PrintError("In HVA->GVA: Invalid HPA(%p)->GPA lookup\n",
 284                 (void *)host_va);
 285     return -1;
 286   }
 287
 288   if (guest_pa_to_guest_va(guest_info, guest_pa, guest_va) != 0) {
 289     PrintError("In HVA->GVA: Invalid GPA(%p)->GVA lookup\n",
 290                (void *)guest_pa);
 291     return -1;
 292   }
 293
 294   return 0;
 295 }
 296
 297
 298
 299
 300
 301
 302 /* This is a straight address conversion + copy,
 303  *   except for the tiny little issue of crossing page boundries.....
 304  */
 305 int read_guest_va_memory(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, int count, uchar_t * dest) {
 306   addr_t cursor = guest_va;
 307   int bytes_read = 0;
 308
 309
 310
 311   while (count > 0) {
 312     int dist_to_pg_edge = (PAGE_ADDR(cursor) + PAGE_SIZE) - cursor;
 313     int bytes_to_copy = (dist_to_pg_edge > count) ? count : dist_to_pg_edge;
 314     addr_t host_addr = 0;
 315
 316
 317     if (guest_va_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
 318       PrintDebug("Invalid GVA(%p)->HVA lookup\n", (void *)cursor);
 319       return bytes_read;
 320     }
 321
 322
 323
 324     memcpy(dest + bytes_read, (void*)host_addr, bytes_to_copy);
 325
 326     bytes_read += bytes_to_copy;
 327     count -= bytes_to_copy;
 328     cursor += bytes_to_copy;
 329   }
 330
 331   return bytes_read;
 332 }
 333
 334
 335
 336
 337
 338
 339 /* This is a straight address conversion + copy,
 340  *   except for the tiny little issue of crossing page boundries.....
 341  */
 342 int read_guest_pa_memory(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, int count, uchar_t * dest) {
 343   addr_t cursor = guest_pa;
 344   int bytes_read = 0;
 345
 346   while (count > 0) {
 347     int dist_to_pg_edge = (PAGE_ADDR(cursor) + PAGE_SIZE) - cursor;
 348     int bytes_to_copy = (dist_to_pg_edge > count) ? count : dist_to_pg_edge;
 349     addr_t host_addr = 0;
 350
 351     if (guest_pa_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
 352       return bytes_read;
 353     }
 354
 355     /*
 356       PrintDebug("Trying to read %d bytes\n", bytes_to_copy);
 357       PrintDebug("Dist to page edge=%d\n", dist_to_pg_edge);
 358       PrintDebug("PAGE_ADDR=0x%x\n", PAGE_ADDR(cursor));
 359       PrintDebug("guest_pa=0x%x\n", guest_pa);
 360     */
 361
 362     memcpy(dest + bytes_read, (void*)host_addr, bytes_to_copy);
 363
 364     bytes_read += bytes_to_copy;
 365     count -= bytes_to_copy;
 366     cursor += bytes_to_copy;
 367   }
 368
 369   return bytes_read;
 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 write_guest_pa_memory(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, int count, uchar_t * src) {
 379   addr_t cursor = guest_pa;
 380   int bytes_written = 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;
 386
 387     if (guest_pa_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
 388       return bytes_written;
 389     }
 390
 391
 392     memcpy((void*)host_addr, src + bytes_written, bytes_to_copy);
 393
 394     bytes_written += bytes_to_copy;
 395     count -= bytes_to_copy;
 396     cursor += bytes_to_copy;
 397   }
 398
 399   return bytes_written;
 400 }
 401