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 #include <palacios/vmm_hypercall.h>
  28
  29
  30 #include <devices/serial.h>
  31 #include <devices/keyboard.h>
  32 #include <devices/8259a.h>
  33 #include <devices/8254.h>
  34 #include <devices/nvram.h>
  35 #include <devices/generic.h>
  36 #include <devices/ide.h>
  37 #include <devices/ram_cd.h>
  38 #include <devices/ram_hd.h>
  39 #include <devices/bochs_debug.h>
  40 #include <devices/os_debug.h>
  41 #include <devices/apic.h>
  42 #include <devices/io_apic.h>
  43 #include <devices/para_net.h>
  44 #include <devices/pci.h>
  45 #include <devices/i440fx.h>
  46 #include <devices/piix3.h>
  47
  48
  49 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  50
  51 #define USE_GENERIC 1
  52
  53
  54
  55
  56
  57 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  58 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  59
  60
  61
  62
  63 static int passthrough_mem_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
  64
  65     return length;
  66     //  memcpy((void*)guest_addr, src, length);
  67     PrintDebug("Write of %d bytes to %p\n", length, (void *)guest_addr);
  68     PrintDebug("Write Value = %p\n", (void *)*(addr_t *)src);
  69
  70     return length;
  71 }
  72
  73
  74
  75 int v3_config_guest(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
  76     extern v3_cpu_arch_t v3_cpu_type;
  77
  78     // Amount of ram the Guest will have, rounded to a 4K page boundary
  79     info->mem_size = config_ptr->mem_size & ~(addr_t)0xfff;
  80
  81
  82     // Initialize the subsystem data strutures
  83     v3_init_time(info);
  84     v3_init_io_map(info);
  85     v3_init_msr_map(info);
  86     v3_init_interrupt_state(info);
  87     v3_init_exception_state(info);
  88     v3_init_dev_mgr(info);
  89     v3_init_host_events(info);
  90
  91
  92     v3_init_decoder(info);
  93
  94     v3_init_hypercall_map(info);
  95
  96
  97     // Initialize the memory map
  98     v3_init_shadow_map(info);
  99
 100
 101     if ((v3_cpu_type == V3_SVM_REV3_CPU) &&
 102         (config_ptr->enable_nested_paging == 1)) {
 103         PrintDebug("Guest Page Mode: NESTED_PAGING\n");
 104         info->shdw_pg_mode = NESTED_PAGING;
 105     } else {
 106         PrintDebug("Guest Page Mode: SHADOW_PAGING\n");
 107         v3_init_shadow_page_state(info);
 108         info->shdw_pg_mode = SHADOW_PAGING;
 109     }
 110
 111     // Initial CPU operating mode
 112     info->cpu_mode = REAL;
 113     info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
 114
 115     // Configure the memory map for the guest
 116     if (setup_memory_map(info, config_ptr) == -1) {
 117         PrintError("Setting up guest memory map failed...\n");
 118         return -1;
 119     }
 120
 121
 122     if (config_ptr->enable_profiling) {
 123         info->enable_profiler = 1;
 124         v3_init_profiler(info);
 125     } else {
 126         info->enable_profiler = 0;
 127     }
 128
 129     //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 130
 131     // Setup initial cpu register state
 132     info->rip = 0xfff0;
 133     info->vm_regs.rsp = 0x0;
 134
 135
 136     return 0;
 137 }
 138
 139
 140
 141
 142
 143 /* TODO:
 144  * The amount of guest memory is stored in info->mem_size
 145  * We need to make sure the memory map extends to cover it
 146  */
 147 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 148     PrintDebug("Setting up memory map (memory size=%dMB)\n", (uint_t)(info->mem_size / (1024 * 1024)));
 149
 150     // VGA frame buffer
 151     if (1) {
 152         if (v3_add_shadow_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000) == -1) {
 153             PrintError("Could not map VGA framebuffer\n");
 154             return -1;
 155         }
 156     } else {
 157         v3_hook_write_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000,  passthrough_mem_write, NULL);
 158     }
 159
 160 #define VGABIOS_START 0x000c0000
 161 #define ROMBIOS_START 0x000f0000
 162
 163     /* layout vgabios */
 164     {
 165         addr_t vgabios_dst = v3_get_shadow_addr(&(info->mem_map.base_region), VGABIOS_START);
 166         memcpy(V3_VAddr((void *)vgabios_dst), config_ptr->vgabios, config_ptr->vgabios_size);
 167     }
 168
 169     /* layout rombios */
 170     {
 171         addr_t rombios_dst = v3_get_shadow_addr(&(info->mem_map.base_region), ROMBIOS_START);
 172         memcpy(V3_VAddr((void *)rombios_dst), config_ptr->rombios, config_ptr->rombios_size);
 173     }
 174
 175 #ifdef CRAY_XT
 176     {
 177 #define SEASTAR_START 0xffe00000
 178 #define SEASTAR_END 0xffffffff
 179         // Map the Seastar straight through
 180         if (v3_add_shadow_mem(info, SEASTAR_START, SEASTAR_END, SEASTAR_START) == -1) {
 181             PrintError("Could not map through the seastar\n");
 182             return -1;
 183         }
 184     }
 185 #endif
 186
 187     print_shadow_map(info);
 188
 189     return 0;
 190 }
 191
 192
 193
 194 int v3_config_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 195
 196     struct vm_device * ide = NULL;
 197     struct vm_device * ramdisk = NULL;
 198
 199     struct vm_device * pci = NULL;
 200     struct vm_device * northbridge = NULL;
 201     struct vm_device * southbridge = NULL;
 202
 203     struct vm_device * nvram = NULL;
 204     struct vm_device * pic = v3_create_pic();
 205     struct vm_device * keyboard = v3_create_keyboard();
 206     struct vm_device * pit = v3_create_pit();
 207     struct vm_device * bochs_debug = v3_create_bochs_debug();
 208     struct vm_device * os_debug = v3_create_os_debug();
 209     struct vm_device * apic = v3_create_apic();
 210     struct vm_device * ioapic = v3_create_io_apic(apic);
 211     struct vm_device * para_net = v3_create_para_net();
 212
 213
 214     //struct vm_device * serial = v3_create_serial();
 215     struct vm_device * generic = NULL;
 216
 217
 218     int use_generic = USE_GENERIC;
 219
 220     if (config_ptr->enable_pci == 1) {
 221         pci = v3_create_pci();
 222         northbridge = v3_create_i440fx(pci);
 223         southbridge = v3_create_piix3(pci);
 224         ide = v3_create_ide(pci, southbridge);
 225     } else {
 226         ide = v3_create_ide(NULL, NULL);
 227     }
 228
 229
 230
 231     nvram = v3_create_nvram(ide);
 232
 233     if (config_ptr->use_ram_cd == 1) {
 234         PrintDebug("Creating Ram CD\n");
 235         ramdisk = v3_create_ram_cd(ide, 0, 0,
 236                                    (addr_t)(config_ptr->ramdisk),
 237                                    config_ptr->ramdisk_size);
 238     } else if (config_ptr->use_ram_hd == 1) {
 239         PrintDebug("Creating Ram HD\n");
 240         ramdisk = v3_create_ram_hd(ide, 0, 0,
 241                                    (addr_t)(config_ptr->ramdisk),
 242                                    config_ptr->ramdisk_size);
 243     }
 244
 245
 246     if (use_generic) {
 247         generic = configure_generic(info, config_ptr);
 248     }
 249
 250
 251
 252
 253
 254     v3_attach_device(info, pic);
 255     v3_attach_device(info, pit);
 256     v3_attach_device(info, keyboard);
 257     // v3_attach_device(info, serial);
 258     v3_attach_device(info, bochs_debug);
 259     v3_attach_device(info, os_debug);
 260
 261     v3_attach_device(info, apic);
 262     v3_attach_device(info, ioapic);
 263
 264     v3_attach_device(info, para_net);
 265
 266     if (config_ptr->enable_pci == 1) {
 267         PrintDebug("Attaching PCI\n");
 268         v3_attach_device(info, pci);
 269         PrintDebug("Attaching Northbridge\n");
 270         v3_attach_device(info, northbridge);
 271         PrintDebug("Attaching Southbridge\n");
 272         v3_attach_device(info, southbridge);
 273     }
 274
 275     PrintDebug("Attaching IDE\n");
 276     v3_attach_device(info, ide);
 277
 278     if (ramdisk != NULL) {
 279         v3_attach_device(info, ramdisk);
 280     }
 281
 282     if (use_generic) {
 283         // Important that this be attached last!
 284         v3_attach_device(info, generic);
 285     }
 286
 287     // This should go last because it contains the hardware state
 288     v3_attach_device(info, nvram);
 289
 290     PrintDebugDevMgr(info);
 291
 292     return 0;
 293 }
 294
 295
 296
 297
 298
 299 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 300     PrintDebug("Creating Generic Device\n");
 301     struct vm_device * generic = v3_create_generic();
 302
 303
 304     // port 0x92: A20 enable/disable (bit 2) (This causes an MMU flush)
 305
 306
 307     // Make the DMA controller invisible
 308     v3_generic_add_port_range(generic, 0x00, 0x07, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channels 0,1,2,3 (address, counter)
 309     v3_generic_add_port_range(generic, 0xc0, 0xc7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channels 4,5,6,7 (address, counter)
 310     v3_generic_add_port_range(generic, 0x87, 0x87, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 0 page register
 311     v3_generic_add_port_range(generic, 0x83, 0x83, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 1 page register
 312     v3_generic_add_port_range(generic, 0x81, 0x81, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 2 page register
 313     v3_generic_add_port_range(generic, 0x82, 0x82, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 3 page register
 314     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8f, 0x8f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 4 page register
 315     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8b, 0x8b, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 5 page register
 316     v3_generic_add_port_range(generic, 0x89, 0x89, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 6 page register
 317     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8a, 0x8a, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 7 page register
 318     v3_generic_add_port_range(generic, 0x08, 0x0f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 misc registers (csr, req, smask,mode,clearff,reset,enable,mmask)
 319     v3_generic_add_port_range(generic, 0xd0, 0xde, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 misc registers
 320
 321
 322
 323
 324     // Make the Serial ports invisible
 325
 326     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f8, 0x3f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 1
 327     v3_generic_add_port_range(generic, 0x2f8, 0x2f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 2
 328
 329
 330
 331
 332     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3e8, 0x3e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 3
 333     v3_generic_add_port_range(generic, 0x2e8, 0x2e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 4
 334
 335
 336
 337
 338     // Make the PCI bus invisible (at least it's configuration)
 339
 340     //v3_generic_add_port_range(generic, 0xcf8, 0xcf8, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Address
 341     //v3_generic_add_port_range(generic, 0xcfc, 0xcfc, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Data
 342
 343
 344
 345 #if 0
 346     if (!use_ramdisk) {
 347         // Monitor the IDE controllers (very slow)
 348         v3_generic_add_port_range(generic, 0x170, 0x178, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 349         v3_generic_add_port_range(generic, 0x376, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 350     }
 351
 352
 353     v3_generic_add_port_range(generic, 0x1f0, 0x1f8, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 354     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f6, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 355 #endif
 356
 357
 358 #if 0
 359
 360     // Make the floppy controllers invisible
 361
 362     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f0, 0x3f2, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 363     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f4, 0x3f5, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 364     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f7, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (DIR)
 365     v3_generic_add_port_range(generic, 0x370, 0x372, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 366     v3_generic_add_port_range(generic, 0x374, 0x375, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 367     v3_generic_add_port_range(generic, 0x377, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (DIR)
 368
 369 #endif
 370
 371 #if 1
 372
 373     // Make the parallel port invisible
 374
 375     v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x37f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 376
 377 #endif
 378
 379 #if 1
 380
 381     // Monitor graphics card operations
 382
 383     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3b0, 0x3bb, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 384     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3c0, 0x3df, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 385
 386 #endif
 387
 388
 389 #if 1
 390     // Make the ISA PNP features invisible
 391
 392     v3_generic_add_port_range(generic, 0x274, 0x277, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 393     v3_generic_add_port_range(generic, 0x279, 0x279, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 394     v3_generic_add_port_range(generic, 0xa79, 0xa79, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 395 #endif
 396
 397
 398 #if 1
 399     // Monitor any network card (realtek ne2000) operations
 400     v3_generic_add_port_range(generic, 0xc100, 0xc1ff, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 401 #endif
 402
 403
 404
 405     //  v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x400, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 406
 407
 408     return generic;
 409 }