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