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