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
  25
  26 #include <devices/serial.h>
  27 #include <devices/keyboard.h>
  28 #include <devices/8259a.h>
  29 #include <devices/8254.h>
  30 #include <devices/nvram.h>
  31 #include <devices/generic.h>
  32 #include <devices/ramdisk.h>
  33 #include <devices/cdrom.h>
  34 #include <devices/bochs_debug.h>
  35
  36
  37 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  38
  39 #define USE_GENERIC 1
  40
  41
  42 #define ROMBIOS_START 0x000f0000
  43 #define VGABIOS_START 0x000c0000
  44
  45
  46
  47 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  48 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  49 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  50
  51
  52
  53 static int mem_test_read(addr_t guest_addr, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
  54   int foo = 20;
  55
  56
  57   memcpy(dst, &foo, length);
  58
  59   PrintDebug("Passthrough mem read returning: %p (length=%d)\n", (void *)(foo + (guest_addr & 0xfff)), length);
  60   return length;
  61 }
  62
  63 static int passthrough_mem_read(addr_t guest_addr, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
  64     memcpy(dst, (void*)guest_addr, length);
  65     return length;
  66 }
  67
  68 static int passthrough_mem_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
  69   memcpy((void*)guest_addr, src, length);
  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   // Initialize the subsystem data strutures
  79   v3_init_time(info);
  80   v3_init_vmm_io_map(info);
  81   v3_init_msr_map(info);
  82   v3_init_interrupt_state(info);
  83   v3_init_dev_mgr(info);
  84   v3_init_emulator(info);
  85   v3_init_host_events(info);
  86
  87   init_shadow_map(info);
  88
  89   if (v3_cpu_type == V3_SVM_REV3_CPU) {
  90     info->shdw_pg_mode = NESTED_PAGING;
  91   } else {
  92     v3_init_shadow_page_state(info);
  93     info->shdw_pg_mode = SHADOW_PAGING;
  94   }
  95
  96   // Initial CPU operating mode
  97   info->cpu_mode = REAL;
  98   info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
  99
 100   // Amount of ram the Guest will have
 101   info->mem_size = config_ptr->mem_size;
 102
 103   // Configure the memory map for the guest
 104   setup_memory_map(info, config_ptr);
 105
 106   // Configure the devices for the guest
 107   setup_devices(info, config_ptr);
 108
 109
 110   //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 111
 112   // Setup initial cpu register state
 113   info->rip = 0xfff0;
 114   info->vm_regs.rsp = 0x0;
 115
 116
 117   return 0;
 118 }
 119
 120
 121 /* TODO:
 122  * The amount of guest memory is stored in info->mem_size
 123  * We need to make sure the memory map extends to cover it
 124  */
 125 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 126
 127   /* layout rombios */
 128   {
 129     uint_t num_pages = (config_ptr->rombios_size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 130     void * guest_mem =  V3_AllocPages(num_pages);
 131
 132     PrintDebug("Layout Region %d bytes\n", config_ptr->rombios_size);
 133     memcpy(V3_VAddr(guest_mem), config_ptr->rombios, config_ptr->rombios_size);
 134
 135     add_shadow_region_passthrough(info, ROMBIOS_START, ROMBIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE), (addr_t)guest_mem);
 136
 137     PrintDebug("Adding Shadow Region (0x%p-0x%p) -> 0x%p\n",
 138                (void *)ROMBIOS_START,
 139                (void *)ROMBIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE),
 140                (void *)guest_mem);
 141   }
 142
 143
 144   /* layout vgabios */
 145   {
 146     uint_t num_pages = (config_ptr->vgabios_size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 147     void * guest_mem =  V3_AllocPages(num_pages);
 148
 149     PrintDebug("Layout Region %d bytes\n", config_ptr->vgabios_size);
 150     memcpy(V3_VAddr(guest_mem), config_ptr->vgabios, config_ptr->vgabios_size);
 151
 152     add_shadow_region_passthrough(info, VGABIOS_START, VGABIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE), (addr_t)guest_mem);
 153
 154     PrintDebug("Adding Shadow Region (0x%p-0x%p) -> 0x%p\n",
 155                (void *)VGABIOS_START,
 156                (void *)VGABIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE),
 157                (void *)guest_mem);
 158   }
 159
 160       //
 161   add_shadow_region_passthrough(info, 0x0, 0xa0000, (addr_t)V3_AllocPages(160));
 162
 163   if (1) {
 164     add_shadow_region_passthrough(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000);
 165   } else {
 166     hook_guest_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, passthrough_mem_read, passthrough_mem_write, NULL);
 167   }
 168
 169   // TEMP
 170   //add_shadow_region_passthrough(info, 0xc0000, 0xc8000, 0xc0000);
 171
 172   if (1) {
 173     add_shadow_region_passthrough(info, 0xc7000, 0xc8000, (addr_t)V3_AllocPages(1));
 174     if (add_shadow_region_passthrough(info, 0xc8000, 0xf0000, (addr_t)V3_AllocPages(40)) == -1) {
 175       PrintDebug("Error adding shadow region\n");
 176     }
 177   } else {
 178     add_shadow_region_passthrough(info, 0xc0000, 0xc8000, 0xc0000);
 179     add_shadow_region_passthrough(info, 0xc8000, 0xf0000, 0xc8000);
 180   }
 181
 182
 183   if (1) {
 184   add_shadow_region_passthrough(info, 0x100000, 0x1000000, (addr_t)V3_AllocPages(4096));
 185   } else {
 186     /* MEMORY HOOK TEST */
 187     add_shadow_region_passthrough(info, 0x100000, 0xa00000, (addr_t)V3_AllocPages(2304));
 188     hook_guest_mem(info, 0xa00000, 0xa01000, mem_test_read, passthrough_mem_write, NULL);
 189     add_shadow_region_passthrough(info, 0xa01000, 0x1000000, (addr_t)V3_AllocPages(1791));
 190   }
 191
 192     add_shadow_region_passthrough(info, 0x1000000, 0x8000000, (addr_t)V3_AllocPages(32768));
 193
 194   // test - give linux accesss to PCI space - PAD
 195   add_shadow_region_passthrough(info, 0xc0000000,0xffffffff,0xc0000000);
 196
 197
 198   print_shadow_map(&(info->mem_map));
 199
 200   return 0;
 201 }
 202
 203
 204
 205 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 206     struct vm_device * ramdisk = NULL;
 207     struct vm_device * cdrom = NULL;
 208     struct vm_device * nvram = v3_create_nvram();
 209     //struct vm_device * timer = v3_create_timer();
 210     struct vm_device * pic = v3_create_pic();
 211     struct vm_device * keyboard = v3_create_keyboard();
 212     struct vm_device * pit = v3_create_pit();
 213     struct vm_device * bochs_debug = v3_create_bochs_debug();
 214
 215     //struct vm_device * serial = v3_create_serial();
 216     struct vm_device * generic = NULL;
 217
 218     int use_ramdisk = config_ptr->use_ramdisk;
 219     int use_generic = USE_GENERIC;
 220
 221
 222     if (use_ramdisk) {
 223       PrintDebug("Creating Ramdisk\n");
 224       ramdisk = v3_create_ramdisk();
 225       cdrom = v3_create_cdrom(ramdisk, config_ptr->ramdisk, config_ptr->ramdisk_size);
 226     }
 227
 228
 229     if (use_generic) {
 230       generic = configure_generic(info, config_ptr);
 231     }
 232
 233
 234     v3_attach_device(info, nvram);
 235     //v3_attach_device(info, timer);
 236     v3_attach_device(info, pic);
 237     v3_attach_device(info, pit);
 238     v3_attach_device(info, keyboard);
 239     // v3_attach_device(info, serial);
 240     v3_attach_device(info, bochs_debug);
 241
 242     if (use_ramdisk) {
 243       v3_attach_device(info, ramdisk);
 244       v3_attach_device(info, cdrom);
 245     }
 246
 247     if (use_generic) {
 248       // Important that this be attached last!
 249       v3_attach_device(info, generic);
 250     }
 251
 252     PrintDebugDevMgr(info);
 253
 254
 255     // give keyboard interrupts to vm
 256     // no longer needed since we have a keyboard device
 257     //hook_irq(&vm_info, 1);
 258
 259 #if 0
 260     // give floppy controller to vm
 261     v3_hook_passthrough_irq(info, 6);
 262 #endif
 263
 264
 265     if (!use_ramdisk) {
 266       PrintDebug("Hooking IDE IRQs\n");
 267
 268       //primary ide
 269       v3_hook_passthrough_irq(info, 14);
 270
 271       // secondary ide
 272       v3_hook_passthrough_irq(info, 15);
 273     }
 274
 275
 276   return 0;
 277 }
 278
 279
 280
 281 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 282       PrintDebug("Creating Generic Device\n");
 283       struct vm_device * generic = v3_create_generic();
 284
 285       // Make the DMA controller invisible
 286       v3_generic_add_port_range(generic, 0x00, 0x07, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channels 0,1,2,3 (address, counter)
 287       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc0, 0xc7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channels 4,5,6,7 (address, counter)
 288       v3_generic_add_port_range(generic, 0x87, 0x87, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 0 page register
 289       v3_generic_add_port_range(generic, 0x83, 0x83, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 1 page register
 290       v3_generic_add_port_range(generic, 0x81, 0x81, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 2 page register
 291       v3_generic_add_port_range(generic, 0x82, 0x82, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 3 page register
 292       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8f, 0x8f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 4 page register
 293       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8b, 0x8b, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 5 page register
 294       v3_generic_add_port_range(generic, 0x89, 0x89, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 6 page register
 295       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8a, 0x8a, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 7 page register
 296       v3_generic_add_port_range(generic, 0x08, 0x0f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 misc registers (csr, req, smask,mode,clearff,reset,enable,mmask)
 297       v3_generic_add_port_range(generic, 0xd0, 0xde, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 misc registers
 298
 299
 300
 301
 302       // Make the Serial ports invisible
 303
 304       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f8, 0x3f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 1
 305       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2f8, 0x2f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 2
 306
 307
 308
 309
 310       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3e8, 0x3e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 3
 311       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2e8, 0x2e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 4
 312
 313
 314
 315
 316       // Make the PCI bus invisible (at least it's configuration)
 317
 318       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcf8, 0xcf8, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Address
 319       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcfc, 0xcfc, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Data
 320
 321
 322
 323 #if 0
 324       if (!use_ramdisk) {
 325         // Monitor the IDE controllers (very slow)
 326         v3_generic_add_port_range(generic, 0x170, 0x178, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 327         v3_generic_add_port_range(generic, 0x376, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 328       }
 329
 330
 331       v3_generic_add_port_range(generic, 0x1f0, 0x1f8, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 332       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f6, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 333 #endif
 334
 335
 336 #if 0
 337
 338       // Make the floppy controllers invisible
 339
 340       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f0, 0x3f2, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 341       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f4, 0x3f5, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 342       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f7, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (DIR)
 343       v3_generic_add_port_range(generic, 0x370, 0x372, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 344       v3_generic_add_port_range(generic, 0x374, 0x375, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 345       v3_generic_add_port_range(generic, 0x377, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (DIR)
 346
 347 #endif
 348
 349 #if 1
 350
 351       // Make the parallel port invisible
 352
 353       v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x37f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 354
 355 #endif
 356
 357 #if 1
 358
 359       // Monitor graphics card operations
 360
 361       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3b0, 0x3bb, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 362       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3c0, 0x3df, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 363
 364 #endif
 365
 366
 367 #if 1
 368       // Make the ISA PNP features invisible
 369
 370       v3_generic_add_port_range(generic, 0x274, 0x277, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 371       v3_generic_add_port_range(generic, 0x279, 0x279, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 372       v3_generic_add_port_range(generic, 0xa79, 0xa79, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 373 #endif
 374
 375
 376 #if 1
 377       // Monitor any network card (realtek ne2000) operations
 378       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc100, 0xc1ff, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 379 #endif
 380
 381
 382 #if 1
 383       // Make any Bus master ide controller invisible
 384
 385       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc000, 0xc00f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 386 #endif
 387       //  v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x400, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 388
 389
 390       return generic;
 391
 392 }