palacios/src/palacios/vmm_config.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/vmm_config.h>
  21 #include <palacios/vmm.h>
  22 #include <palacios/vmm_debug.h>
  23 #include <palacios/vmm_msr.h>
  24 #include <palacios/vmm_decoder.h>
  25 #include <palacios/vmm_profiler.h>
  26 #include <palacios/vmm_mem.h>
  27
  28 #include <devices/serial.h>
  29 #include <devices/keyboard.h>
  30 #include <devices/8259a.h>
  31 #include <devices/8254.h>
  32 #include <devices/nvram.h>
  33 #include <devices/generic.h>
  34 #include <devices/ramdisk.h>
  35 #include <devices/cdrom.h>
  36 #include <devices/bochs_debug.h>
  37 #include <devices/os_debug.h>
  38 #include <devices/apic.h>
  39
  40
  41
  42 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  43
  44 #define USE_GENERIC 1
  45
  46
  47 #define ROMBIOS_START 0x000f0000
  48 #define VGABIOS_START 0x000c0000
  49
  50
  51
  52 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  53 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  54 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  55
  56
  57
  58
  59 static int passthrough_mem_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
  60
  61   return length;
  62   //  memcpy((void*)guest_addr, src, length);
  63   PrintDebug("Write of %d bytes to %p\n", length, (void *)guest_addr);
  64   PrintDebug("Write Value = %p\n", (void *)*(addr_t *)src);
  65
  66   return length;
  67 }
  68
  69
  70
  71 int v3_config_guest(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
  72   extern v3_cpu_arch_t v3_cpu_type;
  73
  74   // Initialize the subsystem data strutures
  75   v3_init_time(info);
  76   v3_init_io_map(info);
  77   v3_init_msr_map(info);
  78   v3_init_interrupt_state(info);
  79   v3_init_dev_mgr(info);
  80   v3_init_host_events(info);
  81
  82   v3_init_decoder(info);
  83
  84   v3_init_shadow_map(info);
  85
  86   if (v3_cpu_type == V3_SVM_REV3_CPU) {
  87     info->shdw_pg_mode = NESTED_PAGING;
  88   } else {
  89     v3_init_shadow_page_state(info);
  90     info->shdw_pg_mode = SHADOW_PAGING;
  91   }
  92
  93   // Initial CPU operating mode
  94   info->cpu_mode = REAL;
  95   info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
  96
  97   // Amount of ram the Guest will have
  98   info->mem_size = config_ptr->mem_size;
  99
 100   // Configure the memory map for the guest
 101   setup_memory_map(info, config_ptr);
 102
 103   // Configure the devices for the guest
 104   setup_devices(info, config_ptr);
 105
 106
 107
 108   if (config_ptr->enable_profiling) {
 109     info->enable_profiler = 1;
 110     v3_init_profiler(info);
 111   } else {
 112     info->enable_profiler = 0;
 113   }
 114
 115   //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 116
 117   // Setup initial cpu register state
 118   info->rip = 0xfff0;
 119   info->vm_regs.rsp = 0x0;
 120
 121
 122   return 0;
 123 }
 124
 125
 126 /* TODO:
 127  * The amount of guest memory is stored in info->mem_size
 128  * We need to make sure the memory map extends to cover it
 129  */
 130 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 131
 132   /* layout rombios */
 133   {
 134     uint_t num_pages = (config_ptr->rombios_size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 135     void * guest_mem =  V3_AllocPages(num_pages);
 136
 137     PrintDebug("Layout Region %d bytes\n", config_ptr->rombios_size);
 138     memcpy(V3_VAddr(guest_mem), config_ptr->rombios, config_ptr->rombios_size);
 139
 140     v3_add_shadow_mem(info, ROMBIOS_START, ROMBIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE) - 1, (addr_t)guest_mem);
 141
 142     PrintDebug("Adding Shadow Region (0x%p-0x%p) -> 0x%p\n",
 143                (void *)ROMBIOS_START,
 144                (void *)ROMBIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE),
 145                (void *)guest_mem);
 146   }
 147
 148
 149   /* layout vgabios */
 150   {
 151     uint_t num_pages = (config_ptr->vgabios_size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 152     void * guest_mem =  V3_AllocPages(num_pages);
 153
 154     PrintDebug("Layout Region %d bytes\n", config_ptr->vgabios_size);
 155     memcpy(V3_VAddr(guest_mem), config_ptr->vgabios, config_ptr->vgabios_size);
 156
 157     v3_add_shadow_mem(info, VGABIOS_START, VGABIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE) - 1, (addr_t)guest_mem);
 158
 159     PrintDebug("Adding Shadow Region (0x%p-0x%p) -> 0x%p\n",
 160                (void *)VGABIOS_START,
 161                (void *)VGABIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE),
 162                (void *)guest_mem);
 163   }
 164
 165       //
 166   v3_add_shadow_mem(info, 0x0, 0x9ffff, (addr_t)V3_AllocPages(160));
 167
 168   if (1) {
 169     v3_add_shadow_mem(info, 0xa0000, 0xbffff, 0xa0000);
 170   } else {
 171     v3_hook_write_mem(info, 0xa0000, 0xbffff, 0xa0000,  passthrough_mem_write, NULL);
 172   }
 173
 174   // TEMP
 175   //add_shadow_region_passthrough(info, 0xc0000, 0xc8000, 0xc0000);
 176
 177   if (1) {
 178     v3_add_shadow_mem(info, 0xc7000, 0xc8000, (addr_t)V3_AllocPages(1));
 179     if (v3_add_shadow_mem(info, 0xc8000, 0xf0000, (addr_t)V3_AllocPages(40)) == -1) {
 180       PrintDebug("Error adding shadow region\n");
 181     }
 182   } else {
 183     v3_add_shadow_mem(info, 0xc0000, 0xc8000, 0xc0000);
 184     v3_add_shadow_mem(info, 0xc8000, 0xf0000, 0xc8000);
 185   }
 186
 187
 188   if (1) {
 189     v3_add_shadow_mem(info, 0x100000, 0x1000000, (addr_t)V3_AllocPages(4096));
 190   } else {
 191     /* MEMORY HOOK TEST */
 192     v3_add_shadow_mem(info, 0x100000, 0xa00000, (addr_t)V3_AllocPages(2304));
 193     v3_hook_write_mem(info, 0xa00000, 0xa01000, (addr_t)V3_AllocPages(1), passthrough_mem_write, NULL);
 194     v3_add_shadow_mem(info, 0xa01000, 0x1000000, (addr_t)V3_AllocPages(1791));
 195   }
 196
 197   v3_add_shadow_mem(info, 0x1000000, 0x8000000, (addr_t)V3_AllocPages(32768));
 198
 199   // test - give linux accesss to PCI space - PAD
 200   //v3_add_shadow_mem(info, 0xc0000000,0xffffffff,0xc0000000);
 201
 202
 203   print_shadow_map(info);
 204
 205   return 0;
 206 }
 207
 208
 209
 210 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 211     struct vm_device * ramdisk = NULL;
 212     struct vm_device * cdrom = NULL;
 213     struct vm_device * nvram = v3_create_nvram();
 214     //struct vm_device * timer = v3_create_timer();
 215     struct vm_device * pic = v3_create_pic();
 216     struct vm_device * keyboard = v3_create_keyboard();
 217     struct vm_device * pit = v3_create_pit();
 218     struct vm_device * bochs_debug = v3_create_bochs_debug();
 219     struct vm_device * os_debug = v3_create_os_debug();
 220     struct vm_device * apic = v3_create_apic();
 221
 222     //struct vm_device * serial = v3_create_serial();
 223     struct vm_device * generic = NULL;
 224
 225     int use_ramdisk = config_ptr->use_ramdisk;
 226     int use_generic = USE_GENERIC;
 227
 228
 229     if (use_ramdisk) {
 230       PrintDebug("Creating Ramdisk\n");
 231       ramdisk = v3_create_ramdisk();
 232       cdrom = v3_create_cdrom(ramdisk, config_ptr->ramdisk, config_ptr->ramdisk_size);
 233     }
 234
 235
 236     if (use_generic) {
 237       generic = configure_generic(info, config_ptr);
 238     }
 239
 240
 241     v3_attach_device(info, nvram);
 242     //v3_attach_device(info, timer);
 243     v3_attach_device(info, pic);
 244     v3_attach_device(info, pit);
 245     v3_attach_device(info, keyboard);
 246     // v3_attach_device(info, serial);
 247     v3_attach_device(info, bochs_debug);
 248     v3_attach_device(info, os_debug);
 249
 250     v3_attach_device(info, apic);
 251
 252     if (use_ramdisk) {
 253       v3_attach_device(info, ramdisk);
 254       v3_attach_device(info, cdrom);
 255     }
 256
 257     if (use_generic) {
 258       // Important that this be attached last!
 259       v3_attach_device(info, generic);
 260     }
 261
 262     PrintDebugDevMgr(info);
 263
 264
 265     // give keyboard interrupts to vm
 266     // no longer needed since we have a keyboard device
 267     //hook_irq(&vm_info, 1);
 268
 269 #if 0
 270     // give floppy controller to vm
 271     v3_hook_passthrough_irq(info, 6);
 272 #endif
 273
 274
 275     if (!use_ramdisk) {
 276       PrintDebug("Hooking IDE IRQs\n");
 277
 278       //primary ide
 279       v3_hook_passthrough_irq(info, 14);
 280
 281       // secondary ide
 282       v3_hook_passthrough_irq(info, 15);
 283     }
 284
 285
 286   return 0;
 287 }
 288
 289
 290
 291 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 292       PrintDebug("Creating Generic Device\n");
 293       struct vm_device * generic = v3_create_generic();
 294
 295       // Make the DMA controller invisible
 296       v3_generic_add_port_range(generic, 0x00, 0x07, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channels 0,1,2,3 (address, counter)
 297       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc0, 0xc7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channels 4,5,6,7 (address, counter)
 298       v3_generic_add_port_range(generic, 0x87, 0x87, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 0 page register
 299       v3_generic_add_port_range(generic, 0x83, 0x83, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 1 page register
 300       v3_generic_add_port_range(generic, 0x81, 0x81, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 2 page register
 301       v3_generic_add_port_range(generic, 0x82, 0x82, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 3 page register
 302       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8f, 0x8f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 4 page register
 303       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8b, 0x8b, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 5 page register
 304       v3_generic_add_port_range(generic, 0x89, 0x89, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 6 page register
 305       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8a, 0x8a, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 7 page register
 306       v3_generic_add_port_range(generic, 0x08, 0x0f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 misc registers (csr, req, smask,mode,clearff,reset,enable,mmask)
 307       v3_generic_add_port_range(generic, 0xd0, 0xde, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 misc registers
 308
 309
 310
 311
 312       // Make the Serial ports invisible
 313
 314       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f8, 0x3f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 1
 315       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2f8, 0x2f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 2
 316
 317
 318
 319
 320       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3e8, 0x3e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 3
 321       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2e8, 0x2e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 4
 322
 323
 324
 325
 326       // Make the PCI bus invisible (at least it's configuration)
 327
 328       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcf8, 0xcf8, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Address
 329       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcfc, 0xcfc, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Data
 330
 331
 332
 333 #if 0
 334       if (!use_ramdisk) {
 335         // Monitor the IDE controllers (very slow)
 336         v3_generic_add_port_range(generic, 0x170, 0x178, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 337         v3_generic_add_port_range(generic, 0x376, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 338       }
 339
 340
 341       v3_generic_add_port_range(generic, 0x1f0, 0x1f8, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 342       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f6, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 343 #endif
 344
 345
 346 #if 0
 347
 348       // Make the floppy controllers invisible
 349
 350       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f0, 0x3f2, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 351       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f4, 0x3f5, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 352       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f7, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (DIR)
 353       v3_generic_add_port_range(generic, 0x370, 0x372, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 354       v3_generic_add_port_range(generic, 0x374, 0x375, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 355       v3_generic_add_port_range(generic, 0x377, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (DIR)
 356
 357 #endif
 358
 359 #if 1
 360
 361       // Make the parallel port invisible
 362
 363       v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x37f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 364
 365 #endif
 366
 367 #if 1
 368
 369       // Monitor graphics card operations
 370
 371       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3b0, 0x3bb, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 372       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3c0, 0x3df, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 373
 374 #endif
 375
 376
 377 #if 1
 378       // Make the ISA PNP features invisible
 379
 380       v3_generic_add_port_range(generic, 0x274, 0x277, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 381       v3_generic_add_port_range(generic, 0x279, 0x279, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 382       v3_generic_add_port_range(generic, 0xa79, 0xa79, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 383 #endif
 384
 385
 386 #if 1
 387       // Monitor any network card (realtek ne2000) operations
 388       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc100, 0xc1ff, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 389 #endif
 390
 391
 392 #if 1
 393       // Make any Bus master ide controller invisible
 394
 395       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc000, 0xc00f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 396 #endif
 397       //  v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x400, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 398
 399
 400       return generic;
 401
 402 }