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_telemetry.h>
  26 #include <palacios/vmm_mem.h>
  27 #include <palacios/vmm_hypercall.h>
  28 #include <palacios/vmm_dev_mgr.h>
  29 #include <palacios/vmm_cpuid.h>
  30 #include <palacios/vmm_xml.h>
  31
  32 #include <palacios/svm.h>
  33 #include <palacios/vmx.h>
  34
  35 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC
  36 #include <palacios/vmm_sym_iface.h>
  37
  38 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP
  39 #include <palacios/vmm_sym_swap.h>
  40 #endif
  41
  42 #endif
  43
  44
  45 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  46 #include <palacios/vmm_socket.h>
  47
  48 #include "vmm_config_class.h"
  49
  50 // This is used to access the configuration file index table
  51 struct file_hdr {
  52     uint32_t index;
  53     uint32_t size;
  54     uint64_t offset;
  55 };
  56
  57 struct file_idx_table {
  58     uint64_t num_files;
  59     struct file_hdr hdrs[0];
  60 };
  61
  62
  63
  64
  65 static int setup_memory_map(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg);
  66 static int setup_devices(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg);
  67
  68
  69
  70 char * v3_cfg_val(v3_cfg_tree_t * tree, char * tag) {
  71     char * attrib = (char *)v3_xml_attr(tree, tag);
  72     v3_cfg_tree_t * child_entry = v3_xml_child(tree, tag);
  73     char * val = NULL;
  74
  75     if ((child_entry != NULL) && (attrib != NULL)) {
  76         PrintError("Duplicate Configuration parameters present for %s\n", tag);
  77         return NULL;
  78     }
  79
  80     val = (attrib == NULL) ? v3_xml_txt(child_entry): attrib;
  81
  82     return val;
  83 }
  84
  85 v3_cfg_tree_t * v3_cfg_subtree(v3_cfg_tree_t * tree, char * tag) {
  86     return v3_xml_child(tree, tag);
  87 }
  88
  89 v3_cfg_tree_t * v3_cfg_next_branch(v3_cfg_tree_t * tree) {
  90     return v3_xml_next(tree);
  91 }
  92
  93
  94
  95 struct v3_cfg_file * v3_cfg_get_file(struct v3_vm_info * vm, char * tag) {
  96     struct v3_cfg_file * file = NULL;
  97
  98     file = (struct v3_cfg_file *)v3_htable_search(vm->cfg_data->file_table, (addr_t)tag);
  99
 100     return file;
 101 }
 102
 103
 104 static uint_t file_hash_fn(addr_t key) {
 105     char * name = (char *)key;
 106     return v3_hash_buffer((uchar_t *)name, strlen(name));
 107 }
 108
 109 static int file_eq_fn(addr_t key1, addr_t key2) {
 110     char * name1 = (char *)key1;
 111     char * name2 = (char *)key2;
 112
 113     return (strcmp(name1, name2) == 0);
 114 }
 115
 116 static struct v3_config * parse_config(void * cfg_blob) {
 117     struct v3_config * cfg = NULL;
 118     int offset = 0;
 119     uint_t xml_len = 0;
 120     struct file_idx_table * files = NULL;
 121     v3_cfg_tree_t * file_tree = NULL;
 122
 123     V3_Print("cfg data at %p\n", cfg_blob);
 124
 125     if (memcmp(cfg_blob, "v3vee\0\0\0", 8) != 0) {
 126         PrintError("Invalid Configuration Header\n");
 127         return NULL;
 128     }
 129
 130     offset += 8;
 131
 132     cfg = (struct v3_config *)V3_Malloc(sizeof(struct v3_config));
 133     memset(cfg, 0, sizeof(struct v3_config));
 134
 135     cfg->blob = cfg_blob;
 136     INIT_LIST_HEAD(&(cfg->file_list));
 137     cfg->file_table = v3_create_htable(0, file_hash_fn, file_eq_fn);
 138
 139     xml_len = *(uint32_t *)(cfg_blob + offset);
 140     offset += 4;
 141
 142     cfg->cfg = (v3_cfg_tree_t *)v3_xml_parse((uint8_t *)(cfg_blob + offset));
 143     offset += xml_len;
 144
 145     offset += 8;
 146
 147     files = (struct file_idx_table *)(cfg_blob + offset);
 148
 149     V3_Print("Number of files in cfg: %d\n", (uint32_t)(files->num_files));
 150
 151     file_tree = v3_cfg_subtree(v3_cfg_subtree(cfg->cfg, "files"), "file");
 152
 153     while (file_tree) {
 154         char * id = v3_cfg_val(file_tree, "id");
 155         char * index = v3_cfg_val(file_tree, "index");
 156         int idx = atoi(index);
 157         struct file_hdr * hdr = &(files->hdrs[idx]);
 158         struct v3_cfg_file * file = NULL;
 159
 160         file = (struct v3_cfg_file *)V3_Malloc(sizeof(struct v3_cfg_file));
 161
 162         if (!file) {
 163             PrintError("Could not allocate file structure\n");
 164             return NULL;
 165         }
 166
 167
 168         V3_Print("File index=%d id=%s\n", idx, id);
 169
 170         strncpy(file->tag, id, 256);
 171         file->size = hdr->size;
 172         file->data = cfg_blob + hdr->offset;
 173
 174         V3_Print("Storing file data offset = %d, size=%d\n", (uint32_t)hdr->offset, hdr->size);
 175         V3_Print("file data at %p\n", file->data);
 176         list_add( &(file->file_node), &(cfg->file_list));
 177
 178         V3_Print("Keying file to name\n");
 179         v3_htable_insert(cfg->file_table, (addr_t)(file->tag), (addr_t)(file));
 180
 181         V3_Print("Iterating to next file\n");
 182
 183         file_tree = v3_cfg_next_branch(file_tree);
 184     }
 185
 186     V3_Print("Configuration parsed successfully\n");
 187
 188     return cfg;
 189 }
 190
 191 static int pre_config_vm(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * vm_cfg) {
 192     char * memory_str = v3_cfg_val(vm_cfg, "memory");
 193     char * schedule_hz_str = v3_cfg_val(vm_cfg, "schedule_hz");
 194     char * vm_class = v3_cfg_val(vm_cfg, "class");
 195     uint32_t sched_hz = 100;    // set the schedule frequency to 100 HZ
 196
 197     if (!memory_str) {
 198         PrintError("Memory is a required configuration parameter\n");
 199         return -1;
 200     }
 201
 202     PrintDebug("Memory=%s\n", memory_str);
 203
 204     // Amount of ram the Guest will have, always in MB
 205     vm->mem_size = atoi(memory_str) * 1024 * 1024;
 206
 207     if (strcasecmp(vm_class, "PC") == 0) {
 208         vm->vm_class = V3_PC_VM;
 209     } else {
 210         PrintError("Invalid VM class\n");
 211         return -1;
 212     }
 213
 214 #ifdef CONFIG_TELEMETRY
 215     {
 216         char * telemetry = v3_cfg_val(vm_cfg, "telemetry");
 217
 218         // This should go first, because other subsystems will depend on the guest_info flag
 219         if ((telemetry) && (strcasecmp(telemetry, "enable") == 0)) {
 220             vm->enable_telemetry = 1;
 221         } else {
 222             vm->enable_telemetry = 0;
 223         }
 224     }
 225 #endif
 226
 227     v3_init_hypercall_map(vm);
 228     v3_init_io_map(vm);
 229     v3_init_msr_map(vm);
 230     v3_init_cpuid_map(vm);
 231     v3_init_host_events(vm);
 232     v3_init_intr_routers(vm);
 233
 234     // Initialize the memory map
 235     if (v3_init_mem_map(vm) == -1) {
 236         PrintError("Could not initialize shadow map\n");
 237         return -1;
 238     }
 239
 240 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC
 241     v3_init_sym_iface(vm);
 242 #endif
 243
 244     v3_init_dev_mgr(vm);
 245
 246
 247 #ifdef CONFIG_SYMBIOTIC_SWAP
 248     PrintDebug("initializing symbiotic swap\n");
 249     v3_init_sym_swap(vm);
 250 #endif
 251
 252    if (schedule_hz_str) {
 253         sched_hz = atoi(schedule_hz_str);
 254     }
 255
 256     PrintDebug("CPU_KHZ = %d, schedule_freq=%p\n", V3_CPU_KHZ(),
 257                (void *)(addr_t)sched_hz);
 258
 259     vm->yield_cycle_period = (V3_CPU_KHZ() * 1000) / sched_hz;
 260
 261     return 0;
 262 }
 263
 264 static int pre_config_core(struct guest_info * info, v3_cfg_tree_t * core_cfg) {
 265     extern v3_cpu_arch_t v3_cpu_types[];
 266     char * paging = v3_cfg_val(core_cfg, "paging");
 267
 268     /*
 269      * Initialize the subsystem data strutures
 270      */
 271 #ifdef CONFIG_TELEMETRY
 272     if (info->vm_info->enable_telemetry) {
 273         v3_init_telemetry(info);
 274     }
 275 #endif
 276
 277
 278     if ((v3_cpu_types[info->cpu_id] == V3_SVM_REV3_CPU) &&
 279         (paging) && (strcasecmp(paging, "nested") == 0)) {
 280         PrintDebug("Guest Page Mode: NESTED_PAGING\n");
 281         info->shdw_pg_mode = NESTED_PAGING;
 282     } else {
 283         PrintDebug("Guest Page Mode: SHADOW_PAGING\n");
 284         v3_init_shadow_page_state(info);
 285         info->shdw_pg_mode = SHADOW_PAGING;
 286     }
 287
 288
 289
 290     v3_init_time(info);
 291     v3_init_intr_controllers(info);
 292     v3_init_exception_state(info);
 293
 294     v3_init_decoder(info);
 295
 296
 297
 298     if (info->vm_info->vm_class == V3_PC_VM) {
 299         if (pre_config_pc_core(info, core_cfg) == -1) {
 300             PrintError("PC Post configuration failure\n");
 301             return -1;
 302         }
 303     } else {
 304         PrintError("Invalid VM Class\n");
 305         return -1;
 306     }
 307
 308     return 0;
 309 }
 310
 311
 312
 313 static int post_config_vm(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 314
 315     vm->run_state = VM_STOPPED;
 316
 317     // Configure the memory map for the guest
 318     if (setup_memory_map(vm, cfg) == -1) {
 319         PrintError("Setting up guest memory map failed...\n");
 320         return -1;
 321     }
 322
 323     //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 324
 325     if (setup_devices(vm, cfg) == -1) {
 326         PrintError("Failed to setup devices\n");
 327         return -1;
 328     }
 329
 330
 331     //    v3_print_io_map(info);
 332     v3_print_msr_map(vm);
 333
 334
 335     if (vm->vm_class == V3_PC_VM) {
 336         if (post_config_pc(vm, cfg) == -1) {
 337             PrintError("PC Post configuration failure\n");
 338             return -1;
 339         }
 340     } else {
 341         PrintError("Invalid VM Class\n");
 342         return -1;
 343     }
 344
 345     return 0;
 346 }
 347
 348
 349
 350 static int post_config_core(struct guest_info * info, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 351
 352
 353
 354     if (info->vm_info->vm_class == V3_PC_VM) {
 355         if (post_config_pc_core(info, cfg) == -1) {
 356             PrintError("PC Post configuration failure\n");
 357             return -1;
 358         }
 359     } else {
 360         PrintError("Invalid VM Class\n");
 361         return -1;
 362     }
 363
 364
 365     return 0;
 366 }
 367
 368
 369
 370 static struct v3_vm_info * allocate_guest(int num_cores) {
 371     int guest_state_size = sizeof(struct v3_vm_info) + (sizeof(struct guest_info) * num_cores);
 372     struct v3_vm_info * vm = V3_Malloc(guest_state_size);
 373
 374     memset(vm, 0, guest_state_size);
 375
 376     vm->num_cores = num_cores;
 377
 378     return vm;
 379 }
 380
 381
 382
 383 struct v3_vm_info * v3_config_guest(void * cfg_blob) {
 384     v3_cpu_arch_t cpu_type = v3_get_cpu_type(v3_get_cpu_id());
 385     struct v3_config * cfg_data = NULL;
 386     struct v3_vm_info * vm = NULL;
 387     int num_cores = 0;
 388     int i = 0;
 389     v3_cfg_tree_t * cores_cfg = NULL;
 390     v3_cfg_tree_t * per_core_cfg = NULL;
 391
 392     if (cpu_type == V3_INVALID_CPU) {
 393         PrintError("Configuring guest on invalid CPU\n");
 394         return NULL;
 395     }
 396
 397     cfg_data = parse_config(cfg_blob);
 398
 399     if (!cfg_data) {
 400         PrintError("Could not parse configuration\n");
 401         return NULL;
 402     }
 403
 404     cores_cfg = v3_cfg_subtree(cfg_data->cfg, "cores");
 405
 406     if (!cores_cfg) {
 407         PrintError("Could not find core configuration (new config format required)\n");
 408         return NULL;
 409     }
 410
 411     num_cores = atoi(v3_cfg_val(cores_cfg, "count"));
 412
 413     if (num_cores == 0) {
 414         PrintError("No cores specified in configuration\n");
 415         return NULL;
 416     }
 417
 418     V3_Print("Configuring %d cores\n", num_cores);
 419
 420     vm = allocate_guest(num_cores);
 421
 422     if (!vm) {
 423         PrintError("Could not allocate %d core guest\n", vm->num_cores);
 424         return NULL;
 425     }
 426
 427     vm->cfg_data = cfg_data;
 428
 429     V3_Print("Preconfiguration\n");
 430
 431     if (pre_config_vm(vm, vm->cfg_data->cfg) == -1) {
 432         PrintError("Error in preconfiguration\n");
 433         return NULL;
 434     }
 435
 436
 437     V3_Print("Per core configuration\n");
 438     per_core_cfg = v3_cfg_subtree(cores_cfg, "core");
 439
 440     // per core configuration
 441     for (i = 0; i < vm->num_cores; i++) {
 442         struct guest_info * info = &(vm->cores[i]);
 443
 444
 445         info->cpu_id = i;
 446         info->vm_info = vm;
 447
 448         pre_config_core(info, per_core_cfg);
 449
 450         // init SVM/VMX
 451 #ifdef CONFIG_SVM
 452         if ((cpu_type == V3_SVM_CPU) || (cpu_type == V3_SVM_REV3_CPU)) {
 453             if (v3_init_svm_vmcb(info, vm->vm_class) == -1) {
 454                 PrintError("Error in SVM initialization\n");
 455                 return NULL;
 456             }
 457         }
 458 #endif
 459 #ifdef CONFIG_VMX
 460         else if ((cpu_type == V3_VMX_CPU) || (cpu_type == V3_VMX_EPT_CPU)) {
 461             if (v3_init_vmx_vmcs(info, vm->vm_class) == -1) {
 462                 PrintError("Error in VMX initialization\n");
 463                 return NULL;
 464             }
 465         }
 466 #endif
 467         else {
 468             PrintError("Invalid CPU Type\n");
 469             return NULL;
 470         }
 471
 472         per_core_cfg = v3_cfg_next_branch(per_core_cfg);
 473     }
 474
 475
 476     V3_Print("Post Configuration\n");
 477
 478     if (post_config_vm(vm, vm->cfg_data->cfg) == -1) {
 479         PrintError("Error in postconfiguration\n");
 480         return NULL;
 481     }
 482
 483
 484     per_core_cfg = v3_cfg_subtree(cores_cfg, "core");
 485
 486     // per core configuration
 487     for (i = 0; i < vm->num_cores; i++) {
 488         struct guest_info * info = &(vm->cores[i]);
 489
 490         post_config_core(info, per_core_cfg);
 491
 492         per_core_cfg = v3_cfg_next_branch(per_core_cfg);
 493     }
 494
 495     V3_Print("Configuration successfull\n");
 496
 497     return vm;
 498 }
 499
 500
 501
 502
 503
 504 static int setup_memory_map(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 505     v3_cfg_tree_t * mem_region = v3_cfg_subtree(v3_cfg_subtree(cfg, "memmap"), "region");
 506
 507     while (mem_region) {
 508         addr_t start_addr = atox(v3_cfg_val(mem_region, "start"));
 509         addr_t end_addr = atox(v3_cfg_val(mem_region, "end"));
 510         addr_t host_addr = atox(v3_cfg_val(mem_region, "host_addr"));
 511
 512
 513         if (v3_add_shadow_mem(vm, start_addr, end_addr, host_addr) == -1) {
 514             PrintError("Could not map memory region: %p-%p => %p\n",
 515                        (void *)start_addr, (void *)end_addr, (void *)host_addr);
 516             return -1;
 517         }
 518
 519         mem_region = v3_cfg_next_branch(mem_region);
 520     }
 521
 522     return 0;
 523 }
 524
 525
 526
 527
 528 static int setup_devices(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 529     v3_cfg_tree_t * device = v3_cfg_subtree(v3_cfg_subtree(cfg, "devices"), "device");
 530
 531
 532     while (device) {
 533         char * id = v3_cfg_val(device, "id");
 534
 535         V3_Print("configuring device %s\n", id);
 536
 537         if (v3_create_device(vm, id, device) == -1) {
 538             PrintError("Error creating device %s\n", id);
 539             return -1;
 540         }
 541
 542         device = v3_cfg_next_branch(device);
 543     }
 544
 545     v3_print_dev_mgr(vm);
 546
 547     return 0;
 548 }
 549
 550
 551
 552