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/net_cd.h>
  39 #include <devices/ram_hd.h>
  40 #include <devices/bochs_debug.h>
  41 #include <devices/os_debug.h>
  42 #include <devices/apic.h>
  43 #include <devices/io_apic.h>
  44 #include <devices/para_net.h>
  45 #include <devices/pci.h>
  46 #include <devices/i440fx.h>
  47 #include <devices/piix3.h>
  48
  49
  50 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  51
  52 #define USE_GENERIC 1
  53
  54
  55 #include <palacios/vmm_socket.h>
  56
  57
  58 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  59 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  60 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  61
  62
  63
  64
  65 static int passthrough_mem_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
  66
  67     return length;
  68     //  memcpy((void*)guest_addr, src, length);
  69     PrintDebug("Write of %d bytes to %p\n", length, (void *)guest_addr);
  70     PrintDebug("Write Value = %p\n", (void *)*(addr_t *)src);
  71
  72     return length;
  73 }
  74
  75
  76 int v3_pre_config_guest(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
  77    extern v3_cpu_arch_t v3_cpu_type;
  78
  79     // Amount of ram the Guest will have, rounded to a 4K page boundary
  80     info->mem_size = config_ptr->mem_size & ~(addr_t)0xfff;
  81
  82
  83     // Initialize the subsystem data strutures
  84     v3_init_time(info);
  85     v3_init_io_map(info);
  86     v3_init_msr_map(info);
  87     v3_init_interrupt_state(info);
  88     v3_init_exception_state(info);
  89     v3_init_dev_mgr(info);
  90     v3_init_host_events(info);
  91
  92
  93     v3_init_decoder(info);
  94
  95     v3_init_hypercall_map(info);
  96
  97
  98     // Initialize the memory map
  99     v3_init_shadow_map(info);
 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     if (config_ptr->enable_profiling) {
 112         info->enable_profiler = 1;
 113         v3_init_profiler(info);
 114     } else {
 115         info->enable_profiler = 0;
 116     }
 117
 118
 119     // Initial CPU operating mode
 120     info->cpu_mode = REAL;
 121     info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
 122
 123     return 0;
 124 }
 125
 126
 127 int v3_post_config_guest(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 128
 129     // Configure the memory map for the guest
 130     if (setup_memory_map(info, config_ptr) == -1) {
 131         PrintError("Setting up guest memory map failed...\n");
 132         return -1;
 133     }
 134
 135     //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 136
 137     if (setup_devices(info, config_ptr) == -1) {
 138         PrintError("Failed to setup devices\n");
 139         return -1;
 140     }
 141
 142     info->run_state = VM_STOPPED;
 143
 144     info->vm_regs.rdi = 0;
 145     info->vm_regs.rsi = 0;
 146     info->vm_regs.rbp = 0;
 147     info->vm_regs.rsp = 0;
 148     info->vm_regs.rbx = 0;
 149     info->vm_regs.rdx = 0;
 150     info->vm_regs.rcx = 0;
 151     info->vm_regs.rax = 0;
 152
 153     return 0;
 154 }
 155
 156
 157
 158
 159
 160 /* TODO:
 161  * The amount of guest memory is stored in info->mem_size
 162  * We need to make sure the memory map extends to cover it
 163  */
 164 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 165     PrintDebug("Setting up memory map (memory size=%dMB)\n", (uint_t)(info->mem_size / (1024 * 1024)));
 166
 167     // VGA frame buffer
 168     if (1) {
 169         if (v3_add_shadow_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000) == -1) {
 170             PrintError("Could not map VGA framebuffer\n");
 171             return -1;
 172         }
 173     } else {
 174         v3_hook_write_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000,  passthrough_mem_write, NULL);
 175     }
 176
 177 #define VGABIOS_START 0x000c0000
 178 #define ROMBIOS_START 0x000f0000
 179
 180     /* layout vgabios */
 181     {
 182         addr_t vgabios_dst = v3_get_shadow_addr(&(info->mem_map.base_region), VGABIOS_START);
 183         memcpy(V3_VAddr((void *)vgabios_dst), config_ptr->vgabios, config_ptr->vgabios_size);
 184     }
 185
 186     /* layout rombios */
 187     {
 188         addr_t rombios_dst = v3_get_shadow_addr(&(info->mem_map.base_region), ROMBIOS_START);
 189         memcpy(V3_VAddr((void *)rombios_dst), config_ptr->rombios, config_ptr->rombios_size);
 190     }
 191
 192 #ifdef CRAY_XT
 193     {
 194 #define SEASTAR_START 0xffe00000
 195 #define SEASTAR_END 0xffffffff
 196         // Map the Seastar straight through
 197         if (v3_add_shadow_mem(info, SEASTAR_START, SEASTAR_END, SEASTAR_START) == -1) {
 198             PrintError("Could not map through the seastar\n");
 199             return -1;
 200         }
 201     }
 202 #endif
 203
 204     print_shadow_map(info);
 205
 206     return 0;
 207 }
 208
 209
 210
 211 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 212
 213     struct vm_device * ide = NULL;
 214     struct vm_device * ramdisk = NULL;
 215
 216     struct vm_device * pci = NULL;
 217     struct vm_device * northbridge = NULL;
 218     struct vm_device * southbridge = NULL;
 219
 220     struct vm_device * nvram = NULL;
 221     struct vm_device * pic = v3_create_pic();
 222     struct vm_device * keyboard = v3_create_keyboard();
 223     struct vm_device * pit = v3_create_pit();
 224     struct vm_device * bochs_debug = v3_create_bochs_debug();
 225     struct vm_device * os_debug = v3_create_os_debug();
 226     struct vm_device * apic = v3_create_apic();
 227     struct vm_device * ioapic = v3_create_io_apic(apic);
 228     struct vm_device * para_net = v3_create_para_net();
 229
 230
 231     //struct vm_device * serial = v3_create_serial();
 232     struct vm_device * generic = NULL;
 233
 234
 235     int use_generic = USE_GENERIC;
 236
 237     if (config_ptr->enable_pci == 1) {
 238         pci = v3_create_pci();
 239         northbridge = v3_create_i440fx(pci);
 240         southbridge = v3_create_piix3(pci);
 241         ide = v3_create_ide(pci, southbridge);
 242     } else {
 243         ide = v3_create_ide(NULL, NULL);
 244     }
 245
 246     nvram = v3_create_nvram(ide);
 247
 248     if (config_ptr->use_ram_cd == 1) {
 249         PrintDebug("Creating RAM CD\n");
 250         ramdisk = v3_create_ram_cd(ide, 0, 0,
 251                                    (addr_t)(config_ptr->ramdisk),
 252                                    config_ptr->ramdisk_size);
 253     } else if (config_ptr->use_ram_hd == 1) {
 254         PrintDebug("Creating Ram HD\n");
 255         ramdisk = v3_create_ram_hd(ide, 0, 0,
 256                                    (addr_t)(config_ptr->ramdisk),
 257                                    config_ptr->ramdisk_size);
 258     } else if (config_ptr->use_net_cd == 1) {
 259         PrintDebug("Creating NET CD\n");
 260         ramdisk = v3_create_net_cd(ide, 0, 0,
 261                                    "172.22.0.1", 9502,
 262                                    "puppy-iso");
 263     }
 264
 265
 266     if (use_generic) {
 267         generic = configure_generic(info, config_ptr);
 268     }
 269
 270
 271     v3_attach_device(info, pic);
 272     v3_attach_device(info, pit);
 273     v3_attach_device(info, keyboard);
 274     // v3_attach_device(info, serial);
 275     v3_attach_device(info, bochs_debug);
 276     v3_attach_device(info, os_debug);
 277
 278     v3_attach_device(info, apic);
 279     v3_attach_device(info, ioapic);
 280
 281     v3_attach_device(info, para_net);
 282
 283     if (config_ptr->enable_pci == 1) {
 284         PrintDebug("Attaching PCI\n");
 285         v3_attach_device(info, pci);
 286         PrintDebug("Attaching Northbridge\n");
 287         v3_attach_device(info, northbridge);
 288         PrintDebug("Attaching Southbridge\n");
 289         v3_attach_device(info, southbridge);
 290     }
 291
 292     PrintDebug("Attaching IDE\n");
 293     v3_attach_device(info, ide);
 294
 295     if (ramdisk != NULL) {
 296         v3_attach_device(info, ramdisk);
 297     }
 298
 299     if (use_generic) {
 300         // Important that this be attached last!
 301         v3_attach_device(info, generic);
 302     }
 303
 304     // This should go last because it contains the hardware state
 305     v3_attach_device(info, nvram);
 306
 307     PrintDebugDevMgr(info);
 308
 309     return 0;
 310 }
 311
 312
 313
 314
 315
 316 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 317     PrintDebug("Creating Generic Device\n");
 318     struct vm_device * generic = v3_create_generic();
 319
 320
 321     // port 0x92: A20 enable/disable (bit 2) (This causes an MMU flush)
 322
 323
 324     // Make the DMA controller invisible
 325     v3_generic_add_port_range(generic, 0x00, 0x07, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channels 0,1,2,3 (address, counter)
 326     v3_generic_add_port_range(generic, 0xc0, 0xc7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channels 4,5,6,7 (address, counter)
 327     v3_generic_add_port_range(generic, 0x87, 0x87, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 0 page register
 328     v3_generic_add_port_range(generic, 0x83, 0x83, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 1 page register
 329     v3_generic_add_port_range(generic, 0x81, 0x81, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 2 page register
 330     v3_generic_add_port_range(generic, 0x82, 0x82, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 3 page register
 331     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8f, 0x8f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 4 page register
 332     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8b, 0x8b, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 5 page register
 333     v3_generic_add_port_range(generic, 0x89, 0x89, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 6 page register
 334     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8a, 0x8a, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 7 page register
 335     v3_generic_add_port_range(generic, 0x08, 0x0f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 misc registers (csr, req, smask,mode,clearff,reset,enable,mmask)
 336     v3_generic_add_port_range(generic, 0xd0, 0xde, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 misc registers
 337
 338
 339
 340
 341     // Make the Serial ports invisible
 342
 343     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f8, 0x3f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 1
 344     v3_generic_add_port_range(generic, 0x2f8, 0x2f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 2
 345
 346
 347
 348
 349     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3e8, 0x3e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 3
 350     v3_generic_add_port_range(generic, 0x2e8, 0x2e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 4
 351
 352
 353
 354
 355     // Make the PCI bus invisible (at least it's configuration)
 356
 357     //v3_generic_add_port_range(generic, 0xcf8, 0xcf8, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Address
 358     //v3_generic_add_port_range(generic, 0xcfc, 0xcfc, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Data
 359
 360
 361
 362 #if 0
 363     if (!use_ramdisk) {
 364         // Monitor the IDE controllers (very slow)
 365         v3_generic_add_port_range(generic, 0x170, 0x178, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 366         v3_generic_add_port_range(generic, 0x376, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 367     }
 368
 369
 370     v3_generic_add_port_range(generic, 0x1f0, 0x1f8, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 371     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f6, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 372 #endif
 373
 374
 375 #if 0
 376
 377     // Make the floppy controllers invisible
 378
 379     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f0, 0x3f2, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 380     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f4, 0x3f5, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 381     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f7, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (DIR)
 382     v3_generic_add_port_range(generic, 0x370, 0x372, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 383     v3_generic_add_port_range(generic, 0x374, 0x375, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 384     v3_generic_add_port_range(generic, 0x377, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (DIR)
 385
 386 #endif
 387
 388 #if 1
 389
 390     // Make the parallel port invisible
 391
 392     v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x37f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 393
 394 #endif
 395
 396 #if 1
 397
 398     // Monitor graphics card operations
 399
 400     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3b0, 0x3bb, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 401     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3c0, 0x3df, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 402
 403 #endif
 404
 405
 406 #if 1
 407     // Make the ISA PNP features invisible
 408
 409     v3_generic_add_port_range(generic, 0x274, 0x277, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 410     v3_generic_add_port_range(generic, 0x279, 0x279, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 411     v3_generic_add_port_range(generic, 0xa79, 0xa79, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 412 #endif
 413
 414
 415 #if 1
 416     // Monitor any network card (realtek ne2000) operations
 417     v3_generic_add_port_range(generic, 0xc100, 0xc1ff, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 418 #endif
 419
 420
 421
 422     //  v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x400, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 423
 424
 425     return generic;
 426 }