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
  29 #include <devices/serial.h>
  30 #include <devices/keyboard.h>
  31 #include <devices/8259a.h>
  32 #include <devices/8254.h>
  33 #include <devices/nvram.h>
  34 #include <devices/generic.h>
  35 #include <devices/ramdisk.h>
  36 #include <devices/cdrom.h>
  37 #include <devices/bochs_debug.h>
  38 #include <devices/os_debug.h>
  39 #include <devices/apic.h>
  40 #include <devices/io_apic.h>
  41
  42
  43
  44 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  45
  46 #define USE_GENERIC 1
  47
  48
  49 #define ROMBIOS_START 0x000f0000
  50 #define VGABIOS_START 0x000c0000
  51
  52
  53
  54 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  55 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  56 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  57
  58
  59
  60
  61 static int passthrough_mem_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
  62
  63   return length;
  64   //  memcpy((void*)guest_addr, src, length);
  65   PrintDebug("Write of %d bytes to %p\n", length, (void *)guest_addr);
  66   PrintDebug("Write Value = %p\n", (void *)*(addr_t *)src);
  67
  68   return length;
  69 }
  70
  71
  72
  73 int v3_config_guest(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
  74   extern v3_cpu_arch_t v3_cpu_type;
  75
  76   // Initialize the subsystem data strutures
  77   v3_init_time(info);
  78   v3_init_io_map(info);
  79   v3_init_msr_map(info);
  80   v3_init_interrupt_state(info);
  81   v3_init_dev_mgr(info);
  82   v3_init_host_events(info);
  83
  84   v3_init_decoder(info);
  85
  86   v3_init_shadow_map(info);
  87
  88   if (v3_cpu_type == V3_SVM_REV3_CPU) {
  89     info->shdw_pg_mode = NESTED_PAGING;
  90   } else {
  91     v3_init_shadow_page_state(info);
  92     info->shdw_pg_mode = SHADOW_PAGING;
  93   }
  94
  95   // Initial CPU operating mode
  96   info->cpu_mode = REAL;
  97   info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
  98
  99   // Amount of ram the Guest will have
 100   info->mem_size = config_ptr->mem_size;
 101
 102   // Configure the memory map for the guest
 103   setup_memory_map(info, config_ptr);
 104
 105   // Configure the devices for the guest
 106   setup_devices(info, config_ptr);
 107
 108
 109
 110   if (config_ptr->enable_profiling) {
 111     info->enable_profiler = 1;
 112     v3_init_profiler(info);
 113   } else {
 114     info->enable_profiler = 0;
 115   }
 116
 117   //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 118
 119   // Setup initial cpu register state
 120   info->rip = 0xfff0;
 121   info->vm_regs.rsp = 0x0;
 122
 123
 124   return 0;
 125 }
 126
 127
 128 /* TODO:
 129  * The amount of guest memory is stored in info->mem_size
 130  * We need to make sure the memory map extends to cover it
 131  */
 132 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 133
 134   /* layout rombios */
 135   {
 136     uint_t num_pages = (config_ptr->rombios_size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 137     void * guest_mem =  V3_AllocPages(num_pages);
 138
 139     PrintDebug("Layout Region %d bytes\n", config_ptr->rombios_size);
 140     memcpy(V3_VAddr(guest_mem), config_ptr->rombios, config_ptr->rombios_size);
 141
 142     v3_add_shadow_mem(info, ROMBIOS_START, ROMBIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE) - 1, (addr_t)guest_mem);
 143
 144     PrintDebug("Adding Shadow Region (0x%p-0x%p) -> 0x%p\n",
 145                (void *)ROMBIOS_START,
 146                (void *)ROMBIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE),
 147                (void *)guest_mem);
 148   }
 149
 150
 151   /* layout vgabios */
 152   {
 153     uint_t num_pages = (config_ptr->vgabios_size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 154     void * guest_mem =  V3_AllocPages(num_pages);
 155
 156     PrintDebug("Layout Region %d bytes\n", config_ptr->vgabios_size);
 157     memcpy(V3_VAddr(guest_mem), config_ptr->vgabios, config_ptr->vgabios_size);
 158
 159     v3_add_shadow_mem(info, VGABIOS_START, VGABIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE) - 1, (addr_t)guest_mem);
 160
 161     PrintDebug("Adding Shadow Region (0x%p-0x%p) -> 0x%p\n",
 162                (void *)VGABIOS_START,
 163                (void *)VGABIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE),
 164                (void *)guest_mem);
 165   }
 166
 167       //
 168   v3_add_shadow_mem(info, 0x0, 0x9ffff, (addr_t)V3_AllocPages(160));
 169
 170   if (1) {
 171     v3_add_shadow_mem(info, 0xa0000, 0xbffff, 0xa0000);
 172   } else {
 173     v3_hook_write_mem(info, 0xa0000, 0xbffff, 0xa0000,  passthrough_mem_write, NULL);
 174   }
 175
 176   // TEMP
 177   //add_shadow_region_passthrough(info, 0xc0000, 0xc8000, 0xc0000);
 178
 179   if (1) {
 180     v3_add_shadow_mem(info, 0xc7000, 0xc8000, (addr_t)V3_AllocPages(1));
 181     if (v3_add_shadow_mem(info, 0xc8000, 0xf0000, (addr_t)V3_AllocPages(40)) == -1) {
 182       PrintDebug("Error adding shadow region\n");
 183     }
 184   } else {
 185     v3_add_shadow_mem(info, 0xc0000, 0xc8000, 0xc0000);
 186     v3_add_shadow_mem(info, 0xc8000, 0xf0000, 0xc8000);
 187   }
 188
 189
 190   if (1) {
 191     v3_add_shadow_mem(info, 0x100000, 0x1000000, (addr_t)V3_AllocPages(4096));
 192   } else {
 193     /* MEMORY HOOK TEST */
 194     v3_add_shadow_mem(info, 0x100000, 0xa00000, (addr_t)V3_AllocPages(2304));
 195     v3_hook_write_mem(info, 0xa00000, 0xa01000, (addr_t)V3_AllocPages(1), passthrough_mem_write, NULL);
 196     v3_add_shadow_mem(info, 0xa01000, 0x1000000, (addr_t)V3_AllocPages(1791));
 197   }
 198
 199   v3_add_shadow_mem(info, 0x1000000, 0x8000000, (addr_t)V3_AllocPages(32768));
 200
 201   // test - give linux accesss to PCI space - PAD
 202   //v3_add_shadow_mem(info, 0xc0000000,0xffffffff,0xc0000000);
 203
 204
 205   print_shadow_map(info);
 206
 207   return 0;
 208 }
 209
 210
 211
 212 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 213     struct vm_device * ramdisk = NULL;
 214     struct vm_device * cdrom = NULL;
 215     struct vm_device * nvram = v3_create_nvram();
 216     //struct vm_device * timer = v3_create_timer();
 217     struct vm_device * pic = v3_create_pic();
 218     struct vm_device * keyboard = v3_create_keyboard();
 219     struct vm_device * pit = v3_create_pit();
 220     struct vm_device * bochs_debug = v3_create_bochs_debug();
 221     struct vm_device * os_debug = v3_create_os_debug();
 222     struct vm_device * apic = v3_create_apic();
 223     struct vm_device * ioapic = v3_create_io_apic();
 224
 225     //struct vm_device * serial = v3_create_serial();
 226     struct vm_device * generic = NULL;
 227
 228     int use_ramdisk = config_ptr->use_ramdisk;
 229     int use_generic = USE_GENERIC;
 230
 231
 232     if (use_ramdisk) {
 233       PrintDebug("Creating Ramdisk\n");
 234       ramdisk = v3_create_ramdisk();
 235       cdrom = v3_create_cdrom(ramdisk, config_ptr->ramdisk, config_ptr->ramdisk_size);
 236     }
 237
 238
 239     if (use_generic) {
 240       generic = configure_generic(info, config_ptr);
 241     }
 242
 243
 244     v3_attach_device(info, nvram);
 245     //v3_attach_device(info, timer);
 246     v3_attach_device(info, pic);
 247     v3_attach_device(info, pit);
 248     v3_attach_device(info, keyboard);
 249     // v3_attach_device(info, serial);
 250     v3_attach_device(info, bochs_debug);
 251     v3_attach_device(info, os_debug);
 252
 253     v3_attach_device(info, apic);
 254     v3_attach_device(info, ioapic);
 255
 256     if (use_ramdisk) {
 257       v3_attach_device(info, ramdisk);
 258       v3_attach_device(info, cdrom);
 259     }
 260
 261     if (use_generic) {
 262       // Important that this be attached last!
 263       v3_attach_device(info, generic);
 264     }
 265
 266     PrintDebugDevMgr(info);
 267
 268
 269     // give keyboard interrupts to vm
 270     // no longer needed since we have a keyboard device
 271     //hook_irq(&vm_info, 1);
 272
 273 #if 0
 274     // give floppy controller to vm
 275     v3_hook_passthrough_irq(info, 6);
 276 #endif
 277
 278
 279     if (!use_ramdisk) {
 280       PrintDebug("Hooking IDE IRQs\n");
 281
 282       //primary ide
 283       v3_hook_passthrough_irq(info, 14);
 284
 285       // secondary ide
 286       v3_hook_passthrough_irq(info, 15);
 287     }
 288
 289
 290   return 0;
 291 }
 292
 293
 294
 295 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 296       PrintDebug("Creating Generic Device\n");
 297       struct vm_device * generic = v3_create_generic();
 298
 299       // Make the DMA controller invisible
 300       v3_generic_add_port_range(generic, 0x00, 0x07, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channels 0,1,2,3 (address, counter)
 301       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc0, 0xc7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channels 4,5,6,7 (address, counter)
 302       v3_generic_add_port_range(generic, 0x87, 0x87, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 0 page register
 303       v3_generic_add_port_range(generic, 0x83, 0x83, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 1 page register
 304       v3_generic_add_port_range(generic, 0x81, 0x81, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 2 page register
 305       v3_generic_add_port_range(generic, 0x82, 0x82, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 3 page register
 306       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8f, 0x8f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 4 page register
 307       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8b, 0x8b, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 5 page register
 308       v3_generic_add_port_range(generic, 0x89, 0x89, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 6 page register
 309       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8a, 0x8a, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 7 page register
 310       v3_generic_add_port_range(generic, 0x08, 0x0f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 misc registers (csr, req, smask,mode,clearff,reset,enable,mmask)
 311       v3_generic_add_port_range(generic, 0xd0, 0xde, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 misc registers
 312
 313
 314
 315
 316       // Make the Serial ports invisible
 317
 318       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f8, 0x3f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 1
 319       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2f8, 0x2f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 2
 320
 321
 322
 323
 324       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3e8, 0x3e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 3
 325       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2e8, 0x2e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 4
 326
 327
 328
 329
 330       // Make the PCI bus invisible (at least it's configuration)
 331
 332       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcf8, 0xcf8, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Address
 333       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcfc, 0xcfc, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Data
 334
 335
 336
 337 #if 0
 338       if (!use_ramdisk) {
 339         // Monitor the IDE controllers (very slow)
 340         v3_generic_add_port_range(generic, 0x170, 0x178, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 341         v3_generic_add_port_range(generic, 0x376, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 342       }
 343
 344
 345       v3_generic_add_port_range(generic, 0x1f0, 0x1f8, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 346       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f6, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 347 #endif
 348
 349
 350 #if 0
 351
 352       // Make the floppy controllers invisible
 353
 354       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f0, 0x3f2, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 355       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f4, 0x3f5, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 356       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f7, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (DIR)
 357       v3_generic_add_port_range(generic, 0x370, 0x372, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 358       v3_generic_add_port_range(generic, 0x374, 0x375, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 359       v3_generic_add_port_range(generic, 0x377, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (DIR)
 360
 361 #endif
 362
 363 #if 1
 364
 365       // Make the parallel port invisible
 366
 367       v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x37f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 368
 369 #endif
 370
 371 #if 1
 372
 373       // Monitor graphics card operations
 374
 375       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3b0, 0x3bb, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 376       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3c0, 0x3df, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 377
 378 #endif
 379
 380
 381 #if 1
 382       // Make the ISA PNP features invisible
 383
 384       v3_generic_add_port_range(generic, 0x274, 0x277, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 385       v3_generic_add_port_range(generic, 0x279, 0x279, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 386       v3_generic_add_port_range(generic, 0xa79, 0xa79, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 387 #endif
 388
 389
 390 #if 1
 391       // Monitor any network card (realtek ne2000) operations
 392       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc100, 0xc1ff, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 393 #endif
 394
 395
 396 #if 1
 397       // Make any Bus master ide controller invisible
 398
 399       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc000, 0xc00f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 400 #endif
 401       //  v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x400, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 402
 403
 404       return generic;
 405
 406 }