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
  21 #include <palacios/vmm_config.h>
  22 #include <palacios/vmm.h>
  23 #include <palacios/vmm_debug.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
  35
  36 #define USE_GENERIC 1
  37
  38 #define MAGIC_CODE 0xf1e2d3c4
  39
  40
  41
  42 struct layout_region {
  43   ulong_t length;
  44   ulong_t final_addr;
  45 };
  46
  47 struct guest_mem_layout {
  48   ulong_t magic;
  49   ulong_t num_regions;
  50   struct layout_region regions[0];
  51 };
  52
  53
  54
  55
  56 static int mem_test_read(addr_t guest_addr, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
  57   int foo = 20;
  58
  59
  60   memcpy(dst, &foo, length);
  61
  62   PrintDebug("Passthrough mem read returning: %d (length=%d)\n", foo + (guest_addr & 0xfff), length);
  63   return length;
  64 }
  65
  66 static int passthrough_mem_read(addr_t guest_addr, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
  67     memcpy(dst, (void*)guest_addr, length);
  68     return length;
  69 }
  70
  71 static int passthrough_mem_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
  72   memcpy((void*)guest_addr, src, length);
  73   return length;
  74 }
  75
  76
  77 /*static int IO_Read(ushort_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
  78
  79   struct guest_info * info = priv_data;
  80   ulong_t tsc_spread = 0;
  81   ullong_t exit_tsc = 0;
  82
  83
  84   *(ulong_t *)(&exit_tsc) = info->vm_regs.rbx;
  85   *(ulong_t *)((&exit_tsc) + 4) = info->vm_regs.rcx;
  86   tsc_spread = info->exit_tsc - exit_tsc;
  87
  88   PrintError("IOREAD tsc diff = %lu\n",tsc_spread);
  89   info->rip += 3;
  90
  91
  92   return 1;
  93 }
  94 */
  95
  96 int config_guest(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
  97
  98   struct guest_mem_layout * layout = (struct guest_mem_layout *)config_ptr->vm_kernel;
  99   extern v3_cpu_arch_t v3_cpu_type;
 100   void * region_start;
 101   int i;
 102
 103   int use_ramdisk = config_ptr->use_ramdisk;
 104   int use_generic = USE_GENERIC;
 105
 106
 107   v3_init_time(info);
 108   init_shadow_map(info);
 109
 110   if (v3_cpu_type == V3_SVM_REV3_CPU) {
 111     info->shdw_pg_mode = NESTED_PAGING;
 112   } else {
 113     init_shadow_page_state(info);
 114     info->shdw_pg_mode = SHADOW_PAGING;
 115   }
 116
 117   info->cpu_mode = REAL;
 118   info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
 119
 120
 121   init_vmm_io_map(info);
 122   init_interrupt_state(info);
 123
 124   dev_mgr_init(info);
 125
 126   init_emulator(info);
 127
 128
 129   //     SerialPrint("Guest Mem Dump at 0x%x\n", 0x100000);
 130   //PrintDebugMemDump((unsigned char *)(0x100000), 261 * 1024);
 131   if (layout->magic != MAGIC_CODE) {
 132
 133     PrintDebug("Layout Magic Mismatch (0x%x)\n", layout->magic);
 134     return -1;
 135   }
 136
 137   PrintDebug("%d layout regions\n", layout->num_regions);
 138
 139   region_start = (void *)&(layout->regions[layout->num_regions]);
 140
 141   PrintDebug("region start = 0x%x\n", region_start);
 142
 143   for (i = 0; i < layout->num_regions; i++) {
 144     struct layout_region * reg = &(layout->regions[i]);
 145     uint_t num_pages = (reg->length / PAGE_SIZE) + ((reg->length % PAGE_SIZE) ? 1 : 0);
 146     void * guest_mem = V3_AllocPages(num_pages);
 147
 148     PrintDebug("Layout Region %d bytes\n", reg->length);
 149     memcpy(guest_mem, region_start, reg->length);
 150
 151     PrintDebugMemDump((unsigned char *)(guest_mem), 16);
 152
 153     add_shadow_region_passthrough(info, reg->final_addr, reg->final_addr + (num_pages * PAGE_SIZE), (addr_t)guest_mem);
 154
 155     PrintDebug("Adding Shadow Region (0x%x-0x%x) -> 0x%x\n", reg->final_addr, reg->final_addr + (num_pages * PAGE_SIZE), guest_mem);
 156
 157     region_start += reg->length;
 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
 201   {
 202     struct vm_device * ramdisk = NULL;
 203     struct vm_device * cdrom = NULL;
 204     struct vm_device * nvram = create_nvram();
 205     //struct vm_device * timer = create_timer();
 206     struct vm_device * pic = create_pic();
 207     struct vm_device * keyboard = create_keyboard();
 208     struct vm_device * pit = create_pit();
 209
 210     //struct vm_device * serial = create_serial();
 211     struct vm_device * generic = NULL;
 212
 213
 214
 215
 216     if (use_ramdisk) {
 217       PrintDebug("Creating Ramdisk\n");
 218       ramdisk = create_ramdisk();
 219       cdrom = v3_create_cdrom(ramdisk, config_ptr->ramdisk, config_ptr->ramdisk_size);
 220     }
 221
 222
 223     if (use_generic) {
 224       PrintDebug("Creating Generic Device\n");
 225       generic = create_generic();
 226
 227       // Make the DMA controller invisible
 228       v3_generic_add_port_range(generic, 0x00, 0x07, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channels 0,1,2,3 (address, counter)
 229       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc0, 0xc7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channels 4,5,6,7 (address, counter)
 230       v3_generic_add_port_range(generic, 0x87, 0x87, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 0 page register
 231       v3_generic_add_port_range(generic, 0x83, 0x83, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 1 page register
 232       v3_generic_add_port_range(generic, 0x81, 0x81, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 2 page register
 233       v3_generic_add_port_range(generic, 0x82, 0x82, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 3 page register
 234       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8f, 0x8f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 4 page register
 235       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8b, 0x8b, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 5 page register
 236       v3_generic_add_port_range(generic, 0x89, 0x89, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 6 page register
 237       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8a, 0x8a, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 7 page register
 238       v3_generic_add_port_range(generic, 0x08, 0x0f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 misc registers (csr, req, smask,mode,clearff,reset,enable,mmask)
 239       v3_generic_add_port_range(generic, 0xd0, 0xde, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 misc registers
 240
 241
 242
 243
 244       // Make the Serial ports invisible
 245
 246       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f8, 0x3f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 1
 247       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2f8, 0x2f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 2
 248
 249
 250
 251
 252       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3e8, 0x3e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 3
 253       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2e8, 0x2e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 4
 254
 255
 256
 257
 258       // Make the PCI bus invisible (at least it's configuration)
 259
 260       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcf8, 0xcf8, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Address
 261       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcfc, 0xcfc, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Data
 262
 263
 264
 265 #if 0
 266       if (!use_ramdisk) {
 267         // Monitor the IDE controllers (very slow)
 268         v3_generic_add_port_range(generic, 0x170, 0x178, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 269         v3_generic_add_port_range(generic, 0x376, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 270       }
 271
 272
 273       v3_generic_add_port_range(generic, 0x1f0, 0x1f8, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 274       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f6, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 275 #endif
 276
 277
 278 #if 0
 279
 280       // Make the floppy controllers invisible
 281
 282       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f0, 0x3f2, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 283       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f4, 0x3f5, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 284       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f7, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (DIR)
 285       v3_generic_add_port_range(generic, 0x370, 0x372, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 286       v3_generic_add_port_range(generic, 0x374, 0x375, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 287       v3_generic_add_port_range(generic, 0x377, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (DIR)
 288
 289 #endif
 290
 291 #if 1
 292
 293       // Make the parallel port invisible
 294
 295       v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x37f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 296
 297 #endif
 298
 299 #if 1
 300
 301       // Monitor graphics card operations
 302
 303       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3b0, 0x3bb, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 304       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3c0, 0x3df, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 305
 306 #endif
 307
 308
 309 #if 1
 310       // Make the ISA PNP features invisible
 311
 312       v3_generic_add_port_range(generic, 0x274, 0x277, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 313       v3_generic_add_port_range(generic, 0x279, 0x279, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 314       v3_generic_add_port_range(generic, 0xa79, 0xa79, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 315 #endif
 316
 317
 318 #if 1
 319       // Monitor any network card (realtek ne2000) operations
 320       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc100, 0xc1ff, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 321 #endif
 322
 323
 324 #if 1
 325       // Make any Bus master ide controller invisible
 326
 327       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc000, 0xc00f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 328 #endif
 329
 330     }
 331       //  v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x400, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 332
 333
 334
 335
 336
 337     v3_attach_device(info, nvram);
 338     //v3_attach_device(info, timer);
 339     v3_attach_device(info, pic);
 340     v3_attach_device(info, pit);
 341     v3_attach_device(info, keyboard);
 342     // v3_attach_device(info, serial);
 343
 344     if (use_ramdisk) {
 345       v3_attach_device(info, ramdisk);
 346       v3_attach_device(info, cdrom);
 347     }
 348
 349     if (use_generic) {
 350       // Important that this be attached last!
 351       v3_attach_device(info, generic);
 352     }
 353
 354     PrintDebugDevMgr(info);
 355   }
 356
 357   // give keyboard interrupts to vm
 358   // no longer needed since we have a keyboard device
 359   //hook_irq(&vm_info, 1);
 360
 361 #if 0
 362   // give floppy controller to vm
 363   v3_hook_passthrough_irq(info, 6);
 364 #endif
 365
 366
 367   if (!use_ramdisk) {
 368     //primary ide
 369     v3_hook_passthrough_irq(info, 14);
 370
 371     // secondary ide
 372     v3_hook_passthrough_irq(info, 15);
 373   }
 374
 375   //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 376
 377   info->rip = 0xfff0;
 378   info->vm_regs.rsp = 0x0;
 379
 380
 381   return 0;
 382 }