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/ram_hd.h>
  39 #include <devices/bochs_debug.h>
  40 #include <devices/os_debug.h>
  41 #include <devices/apic.h>
  42 #include <devices/io_apic.h>
  43 #include <devices/para_net.h>
  44 #include <devices/pci.h>
  45 #include <devices/i440fx.h>
  46 #include <devices/piix3.h>
  47
  48
  49 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  50
  51 #define USE_GENERIC 1
  52
  53
  54
  55
  56
  57 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  58 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  59 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  60
  61
  62
  63
  64 static int passthrough_mem_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
  65
  66     return length;
  67     //  memcpy((void*)guest_addr, src, length);
  68     PrintDebug("Write of %d bytes to %p\n", length, (void *)guest_addr);
  69     PrintDebug("Write Value = %p\n", (void *)*(addr_t *)src);
  70
  71     return length;
  72 }
  73
  74
  75 int v3_pre_config_guest(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
  76    extern v3_cpu_arch_t v3_cpu_type;
  77
  78     // Amount of ram the Guest will have, rounded to a 4K page boundary
  79     info->mem_size = config_ptr->mem_size & ~(addr_t)0xfff;
  80
  81
  82     // Initialize the subsystem data strutures
  83     v3_init_time(info);
  84     v3_init_io_map(info);
  85     v3_init_msr_map(info);
  86     v3_init_interrupt_state(info);
  87     v3_init_exception_state(info);
  88     v3_init_dev_mgr(info);
  89     v3_init_host_events(info);
  90
  91
  92     v3_init_decoder(info);
  93
  94     v3_init_hypercall_map(info);
  95
  96
  97     // Initialize the memory map
  98     v3_init_shadow_map(info);
  99
 100     if ((v3_cpu_type == V3_SVM_REV3_CPU) &&
 101         (config_ptr->enable_nested_paging == 1)) {
 102         PrintDebug("Guest Page Mode: NESTED_PAGING\n");
 103         info->shdw_pg_mode = NESTED_PAGING;
 104     } else {
 105         PrintDebug("Guest Page Mode: SHADOW_PAGING\n");
 106         v3_init_shadow_page_state(info);
 107         info->shdw_pg_mode = SHADOW_PAGING;
 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
 118     // Initial CPU operating mode
 119     info->cpu_mode = REAL;
 120     info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
 121
 122     return 0;
 123 }
 124
 125
 126 int v3_post_config_guest(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 127
 128     // Configure the memory map for the guest
 129     if (setup_memory_map(info, config_ptr) == -1) {
 130         PrintError("Setting up guest memory map failed...\n");
 131         return -1;
 132     }
 133
 134     //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 135
 136     if (setup_devices(info, config_ptr) == -1) {
 137         PrintError("Failed to setup devices\n");
 138         return -1;
 139     }
 140
 141     info->run_state = VM_STOPPED;
 142
 143     info->vm_regs.rdi = 0;
 144     info->vm_regs.rsi = 0;
 145     info->vm_regs.rbp = 0;
 146     info->vm_regs.rsp = 0;
 147     info->vm_regs.rbx = 0;
 148     info->vm_regs.rdx = 0;
 149     info->vm_regs.rcx = 0;
 150     info->vm_regs.rax = 0;
 151
 152     return 0;
 153 }
 154
 155
 156
 157
 158
 159 /* TODO:
 160  * The amount of guest memory is stored in info->mem_size
 161  * We need to make sure the memory map extends to cover it
 162  */
 163 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 164     PrintDebug("Setting up memory map (memory size=%dMB)\n", (uint_t)(info->mem_size / (1024 * 1024)));
 165
 166     // VGA frame buffer
 167     if (1) {
 168         if (v3_add_shadow_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000) == -1) {
 169             PrintError("Could not map VGA framebuffer\n");
 170             return -1;
 171         }
 172     } else {
 173         v3_hook_write_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000,  passthrough_mem_write, NULL);
 174     }
 175
 176 #define VGABIOS_START 0x000c0000
 177 #define ROMBIOS_START 0x000f0000
 178
 179     /* layout vgabios */
 180     {
 181         addr_t vgabios_dst = v3_get_shadow_addr(&(info->mem_map.base_region), VGABIOS_START);
 182         memcpy(V3_VAddr((void *)vgabios_dst), config_ptr->vgabios, config_ptr->vgabios_size);
 183     }
 184
 185     /* layout rombios */
 186     {
 187         addr_t rombios_dst = v3_get_shadow_addr(&(info->mem_map.base_region), ROMBIOS_START);
 188         memcpy(V3_VAddr((void *)rombios_dst), config_ptr->rombios, config_ptr->rombios_size);
 189     }
 190
 191 #ifdef CRAY_XT
 192     {
 193 #define SEASTAR_START 0xffe00000
 194 #define SEASTAR_END 0xffffffff
 195         // Map the Seastar straight through
 196         if (v3_add_shadow_mem(info, SEASTAR_START, SEASTAR_END, SEASTAR_START) == -1) {
 197             PrintError("Could not map through the seastar\n");
 198             return -1;
 199         }
 200     }
 201 #endif
 202
 203     print_shadow_map(info);
 204
 205     return 0;
 206 }
 207
 208
 209
 210 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 211
 212     struct vm_device * ide = NULL;
 213     struct vm_device * ramdisk = NULL;
 214
 215     struct vm_device * pci = NULL;
 216     struct vm_device * northbridge = NULL;
 217     struct vm_device * southbridge = NULL;
 218
 219     struct vm_device * nvram = NULL;
 220     struct vm_device * pic = v3_create_pic();
 221     struct vm_device * keyboard = v3_create_keyboard();
 222     struct vm_device * pit = v3_create_pit();
 223     struct vm_device * bochs_debug = v3_create_bochs_debug();
 224     struct vm_device * os_debug = v3_create_os_debug();
 225     struct vm_device * apic = v3_create_apic();
 226     struct vm_device * ioapic = v3_create_io_apic(apic);
 227     struct vm_device * para_net = v3_create_para_net();
 228
 229
 230     //struct vm_device * serial = v3_create_serial();
 231     struct vm_device * generic = NULL;
 232
 233
 234     int use_generic = USE_GENERIC;
 235
 236     if (config_ptr->enable_pci == 1) {
 237         pci = v3_create_pci();
 238         northbridge = v3_create_i440fx(pci);
 239         southbridge = v3_create_piix3(pci);
 240         ide = v3_create_ide(pci, southbridge);
 241     } else {
 242         ide = v3_create_ide(NULL, NULL);
 243     }
 244
 245
 246
 247     nvram = v3_create_nvram(ide);
 248
 249     if (config_ptr->use_ram_cd == 1) {
 250         PrintDebug("Creating Ram CD\n");
 251         ramdisk = v3_create_ram_cd(ide, 0, 0,
 252                                    (addr_t)(config_ptr->ramdisk),
 253                                    config_ptr->ramdisk_size);
 254     } else if (config_ptr->use_ram_hd == 1) {
 255         PrintDebug("Creating Ram HD\n");
 256         ramdisk = v3_create_ram_hd(ide, 0, 0,
 257                                    (addr_t)(config_ptr->ramdisk),
 258                                    config_ptr->ramdisk_size);
 259     }
 260
 261
 262     if (use_generic) {
 263         generic = configure_generic(info, config_ptr);
 264     }
 265
 266
 267
 268
 269
 270     v3_attach_device(info, pic);
 271     v3_attach_device(info, pit);
 272     v3_attach_device(info, keyboard);
 273     // v3_attach_device(info, serial);
 274     v3_attach_device(info, bochs_debug);
 275     v3_attach_device(info, os_debug);
 276
 277     v3_attach_device(info, apic);
 278     v3_attach_device(info, ioapic);
 279
 280     v3_attach_device(info, para_net);
 281
 282     if (config_ptr->enable_pci == 1) {
 283         PrintDebug("Attaching PCI\n");
 284         v3_attach_device(info, pci);
 285         PrintDebug("Attaching Northbridge\n");
 286         v3_attach_device(info, northbridge);
 287         PrintDebug("Attaching Southbridge\n");
 288         v3_attach_device(info, southbridge);
 289     }
 290
 291     PrintDebug("Attaching IDE\n");
 292     v3_attach_device(info, ide);
 293
 294     if (ramdisk != NULL) {
 295         v3_attach_device(info, ramdisk);
 296     }
 297
 298     if (use_generic) {
 299         // Important that this be attached last!
 300         v3_attach_device(info, generic);
 301     }
 302
 303     // This should go last because it contains the hardware state
 304     v3_attach_device(info, nvram);
 305
 306     PrintDebugDevMgr(info);
 307
 308     return 0;
 309 }
 310
 311
 312
 313
 314
 315 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 316     PrintDebug("Creating Generic Device\n");
 317     struct vm_device * generic = v3_create_generic();
 318
 319
 320     // port 0x92: A20 enable/disable (bit 2) (This causes an MMU flush)
 321
 322
 323     // Make the DMA controller invisible
 324     v3_generic_add_port_range(generic, 0x00, 0x07, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channels 0,1,2,3 (address, counter)
 325     v3_generic_add_port_range(generic, 0xc0, 0xc7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channels 4,5,6,7 (address, counter)
 326     v3_generic_add_port_range(generic, 0x87, 0x87, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 0 page register
 327     v3_generic_add_port_range(generic, 0x83, 0x83, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 1 page register
 328     v3_generic_add_port_range(generic, 0x81, 0x81, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 2 page register
 329     v3_generic_add_port_range(generic, 0x82, 0x82, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 3 page register
 330     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8f, 0x8f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 4 page register
 331     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8b, 0x8b, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 5 page register
 332     v3_generic_add_port_range(generic, 0x89, 0x89, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 6 page register
 333     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8a, 0x8a, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 7 page register
 334     v3_generic_add_port_range(generic, 0x08, 0x0f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 misc registers (csr, req, smask,mode,clearff,reset,enable,mmask)
 335     v3_generic_add_port_range(generic, 0xd0, 0xde, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 misc registers
 336
 337
 338
 339
 340     // Make the Serial ports invisible
 341
 342     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f8, 0x3f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 1
 343     v3_generic_add_port_range(generic, 0x2f8, 0x2f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 2
 344
 345
 346
 347
 348     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3e8, 0x3e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 3
 349     v3_generic_add_port_range(generic, 0x2e8, 0x2e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 4
 350
 351
 352
 353
 354     // Make the PCI bus invisible (at least it's configuration)
 355
 356     //v3_generic_add_port_range(generic, 0xcf8, 0xcf8, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Address
 357     //v3_generic_add_port_range(generic, 0xcfc, 0xcfc, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Data
 358
 359
 360
 361 #if 0
 362     if (!use_ramdisk) {
 363         // Monitor the IDE controllers (very slow)
 364         v3_generic_add_port_range(generic, 0x170, 0x178, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 365         v3_generic_add_port_range(generic, 0x376, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 366     }
 367
 368
 369     v3_generic_add_port_range(generic, 0x1f0, 0x1f8, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 370     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f6, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 371 #endif
 372
 373
 374 #if 0
 375
 376     // Make the floppy controllers invisible
 377
 378     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f0, 0x3f2, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 379     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f4, 0x3f5, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 380     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f7, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (DIR)
 381     v3_generic_add_port_range(generic, 0x370, 0x372, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 382     v3_generic_add_port_range(generic, 0x374, 0x375, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 383     v3_generic_add_port_range(generic, 0x377, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (DIR)
 384
 385 #endif
 386
 387 #if 1
 388
 389     // Make the parallel port invisible
 390
 391     v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x37f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 392
 393 #endif
 394
 395 #if 1
 396
 397     // Monitor graphics card operations
 398
 399     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3b0, 0x3bb, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 400     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3c0, 0x3df, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 401
 402 #endif
 403
 404
 405 #if 1
 406     // Make the ISA PNP features invisible
 407
 408     v3_generic_add_port_range(generic, 0x274, 0x277, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 409     v3_generic_add_port_range(generic, 0x279, 0x279, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 410     v3_generic_add_port_range(generic, 0xa79, 0xa79, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 411 #endif
 412
 413
 414 #if 1
 415     // Monitor any network card (realtek ne2000) operations
 416     v3_generic_add_port_range(generic, 0xc100, 0xc1ff, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 417 #endif
 418
 419
 420
 421     //  v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x400, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 422
 423
 424     return generic;
 425 }