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
  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 #include <devices/bochs_debug.h>
  35
  36
  37 #include <palacios/vmm_host_events.h>
  38
  39 #define USE_GENERIC 1
  40
  41
  42 #define ROMBIOS_START 0x000f0000
  43 #define VGABIOS_START 0x000c0000
  44
  45
  46
  47 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  48 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  49 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  50
  51
  52
  53
  54 static int passthrough_mem_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
  55
  56   return length;
  57   //  memcpy((void*)guest_addr, src, length);
  58   PrintDebug("Write of %d bytes to %p\n", length, (void *)guest_addr);
  59   PrintDebug("Write Value = %p\n", (void *)*(addr_t *)src);
  60
  61   return length;
  62 }
  63
  64
  65
  66 int v3_config_guest(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
  67   extern v3_cpu_arch_t v3_cpu_type;
  68
  69   // Initialize the subsystem data strutures
  70   v3_init_time(info);
  71   v3_init_vmm_io_map(info);
  72   v3_init_msr_map(info);
  73   v3_init_interrupt_state(info);
  74   v3_init_dev_mgr(info);
  75   v3_init_host_events(info);
  76
  77   v3_init_decoder(info);
  78
  79   init_shadow_map(info);
  80
  81   if (v3_cpu_type == V3_SVM_REV3_CPU) {
  82     info->shdw_pg_mode = NESTED_PAGING;
  83   } else {
  84     v3_init_shadow_page_state(info);
  85     info->shdw_pg_mode = SHADOW_PAGING;
  86   }
  87
  88   // Initial CPU operating mode
  89   info->cpu_mode = REAL;
  90   info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
  91
  92   // Amount of ram the Guest will have
  93   info->mem_size = config_ptr->mem_size;
  94
  95   // Configure the memory map for the guest
  96   setup_memory_map(info, config_ptr);
  97
  98   // Configure the devices for the guest
  99   setup_devices(info, config_ptr);
 100
 101
 102   //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 103
 104   // Setup initial cpu register state
 105   info->rip = 0xfff0;
 106   info->vm_regs.rsp = 0x0;
 107
 108
 109   return 0;
 110 }
 111
 112
 113 /* TODO:
 114  * The amount of guest memory is stored in info->mem_size
 115  * We need to make sure the memory map extends to cover it
 116  */
 117 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 118
 119   /* layout rombios */
 120   {
 121     uint_t num_pages = (config_ptr->rombios_size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 122     void * guest_mem =  V3_AllocPages(num_pages);
 123
 124     PrintDebug("Layout Region %d bytes\n", config_ptr->rombios_size);
 125     memcpy(V3_VAddr(guest_mem), config_ptr->rombios, config_ptr->rombios_size);
 126
 127     add_shadow_region_passthrough(info, ROMBIOS_START, ROMBIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE), (addr_t)guest_mem);
 128
 129     PrintDebug("Adding Shadow Region (0x%p-0x%p) -> 0x%p\n",
 130                (void *)ROMBIOS_START,
 131                (void *)ROMBIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE),
 132                (void *)guest_mem);
 133   }
 134
 135
 136   /* layout vgabios */
 137   {
 138     uint_t num_pages = (config_ptr->vgabios_size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 139     void * guest_mem =  V3_AllocPages(num_pages);
 140
 141     PrintDebug("Layout Region %d bytes\n", config_ptr->vgabios_size);
 142     memcpy(V3_VAddr(guest_mem), config_ptr->vgabios, config_ptr->vgabios_size);
 143
 144     add_shadow_region_passthrough(info, VGABIOS_START, VGABIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE), (addr_t)guest_mem);
 145
 146     PrintDebug("Adding Shadow Region (0x%p-0x%p) -> 0x%p\n",
 147                (void *)VGABIOS_START,
 148                (void *)VGABIOS_START + (num_pages * PAGE_SIZE),
 149                (void *)guest_mem);
 150   }
 151
 152       //
 153   add_shadow_region_passthrough(info, 0x0, 0xa0000, (addr_t)V3_AllocPages(160));
 154
 155   if (0) {
 156     add_shadow_region_passthrough(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000);
 157   } else {
 158     v3_hook_write_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000,  passthrough_mem_write, NULL);
 159   }
 160
 161   // TEMP
 162   //add_shadow_region_passthrough(info, 0xc0000, 0xc8000, 0xc0000);
 163
 164   if (1) {
 165     add_shadow_region_passthrough(info, 0xc7000, 0xc8000, (addr_t)V3_AllocPages(1));
 166     if (add_shadow_region_passthrough(info, 0xc8000, 0xf0000, (addr_t)V3_AllocPages(40)) == -1) {
 167       PrintDebug("Error adding shadow region\n");
 168     }
 169   } else {
 170     add_shadow_region_passthrough(info, 0xc0000, 0xc8000, 0xc0000);
 171     add_shadow_region_passthrough(info, 0xc8000, 0xf0000, 0xc8000);
 172   }
 173
 174
 175   if (1) {
 176   add_shadow_region_passthrough(info, 0x100000, 0x1000000, (addr_t)V3_AllocPages(4096));
 177   } else {
 178     /* MEMORY HOOK TEST */
 179     add_shadow_region_passthrough(info, 0x100000, 0xa00000, (addr_t)V3_AllocPages(2304));
 180     v3_hook_write_mem(info, 0xa00000, 0xa01000, (addr_t)V3_AllocPages(1), passthrough_mem_write, NULL);
 181     add_shadow_region_passthrough(info, 0xa01000, 0x1000000, (addr_t)V3_AllocPages(1791));
 182   }
 183
 184     add_shadow_region_passthrough(info, 0x1000000, 0x8000000, (addr_t)V3_AllocPages(32768));
 185
 186   // test - give linux accesss to PCI space - PAD
 187   add_shadow_region_passthrough(info, 0xc0000000,0xffffffff,0xc0000000);
 188
 189
 190   print_shadow_map(&(info->mem_map));
 191
 192   return 0;
 193 }
 194
 195
 196
 197 static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 198     struct vm_device * ramdisk = NULL;
 199     struct vm_device * cdrom = NULL;
 200     struct vm_device * nvram = v3_create_nvram();
 201     //struct vm_device * timer = v3_create_timer();
 202     struct vm_device * pic = v3_create_pic();
 203     struct vm_device * keyboard = v3_create_keyboard();
 204     struct vm_device * pit = v3_create_pit();
 205     struct vm_device * bochs_debug = v3_create_bochs_debug();
 206
 207     //struct vm_device * serial = v3_create_serial();
 208     struct vm_device * generic = NULL;
 209
 210     int use_ramdisk = config_ptr->use_ramdisk;
 211     int use_generic = USE_GENERIC;
 212
 213
 214     if (use_ramdisk) {
 215       PrintDebug("Creating Ramdisk\n");
 216       ramdisk = v3_create_ramdisk();
 217       cdrom = v3_create_cdrom(ramdisk, config_ptr->ramdisk, config_ptr->ramdisk_size);
 218     }
 219
 220
 221     if (use_generic) {
 222       generic = configure_generic(info, config_ptr);
 223     }
 224
 225
 226     v3_attach_device(info, nvram);
 227     //v3_attach_device(info, timer);
 228     v3_attach_device(info, pic);
 229     v3_attach_device(info, pit);
 230     v3_attach_device(info, keyboard);
 231     // v3_attach_device(info, serial);
 232     v3_attach_device(info, bochs_debug);
 233
 234     if (use_ramdisk) {
 235       v3_attach_device(info, ramdisk);
 236       v3_attach_device(info, cdrom);
 237     }
 238
 239     if (use_generic) {
 240       // Important that this be attached last!
 241       v3_attach_device(info, generic);
 242     }
 243
 244     PrintDebugDevMgr(info);
 245
 246
 247     // give keyboard interrupts to vm
 248     // no longer needed since we have a keyboard device
 249     //hook_irq(&vm_info, 1);
 250
 251 #if 0
 252     // give floppy controller to vm
 253     v3_hook_passthrough_irq(info, 6);
 254 #endif
 255
 256
 257     if (!use_ramdisk) {
 258       PrintDebug("Hooking IDE IRQs\n");
 259
 260       //primary ide
 261       v3_hook_passthrough_irq(info, 14);
 262
 263       // secondary ide
 264       v3_hook_passthrough_irq(info, 15);
 265     }
 266
 267
 268   return 0;
 269 }
 270
 271
 272
 273 static struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 274       PrintDebug("Creating Generic Device\n");
 275       struct vm_device * generic = v3_create_generic();
 276
 277       // Make the DMA controller invisible
 278       v3_generic_add_port_range(generic, 0x00, 0x07, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channels 0,1,2,3 (address, counter)
 279       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc0, 0xc7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channels 4,5,6,7 (address, counter)
 280       v3_generic_add_port_range(generic, 0x87, 0x87, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 0 page register
 281       v3_generic_add_port_range(generic, 0x83, 0x83, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 1 page register
 282       v3_generic_add_port_range(generic, 0x81, 0x81, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 2 page register
 283       v3_generic_add_port_range(generic, 0x82, 0x82, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 3 page register
 284       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8f, 0x8f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 4 page register
 285       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8b, 0x8b, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 5 page register
 286       v3_generic_add_port_range(generic, 0x89, 0x89, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 6 page register
 287       v3_generic_add_port_range(generic, 0x8a, 0x8a, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 7 page register
 288       v3_generic_add_port_range(generic, 0x08, 0x0f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 misc registers (csr, req, smask,mode,clearff,reset,enable,mmask)
 289       v3_generic_add_port_range(generic, 0xd0, 0xde, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 misc registers
 290
 291
 292
 293
 294       // Make the Serial ports invisible
 295
 296       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f8, 0x3f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 1
 297       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2f8, 0x2f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 2
 298
 299
 300
 301
 302       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3e8, 0x3e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 3
 303       v3_generic_add_port_range(generic, 0x2e8, 0x2e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 4
 304
 305
 306
 307
 308       // Make the PCI bus invisible (at least it's configuration)
 309
 310       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcf8, 0xcf8, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Address
 311       v3_generic_add_port_range(generic, 0xcfc, 0xcfc, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Data
 312
 313
 314
 315 #if 0
 316       if (!use_ramdisk) {
 317         // Monitor the IDE controllers (very slow)
 318         v3_generic_add_port_range(generic, 0x170, 0x178, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 319         v3_generic_add_port_range(generic, 0x376, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 320       }
 321
 322
 323       v3_generic_add_port_range(generic, 0x1f0, 0x1f8, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 324       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f6, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 325 #endif
 326
 327
 328 #if 0
 329
 330       // Make the floppy controllers invisible
 331
 332       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f0, 0x3f2, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 333       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f4, 0x3f5, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 334       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f7, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (DIR)
 335       v3_generic_add_port_range(generic, 0x370, 0x372, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 336       v3_generic_add_port_range(generic, 0x374, 0x375, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 337       v3_generic_add_port_range(generic, 0x377, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (DIR)
 338
 339 #endif
 340
 341 #if 1
 342
 343       // Make the parallel port invisible
 344
 345       v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x37f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 346
 347 #endif
 348
 349 #if 1
 350
 351       // Monitor graphics card operations
 352
 353       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3b0, 0x3bb, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 354       v3_generic_add_port_range(generic, 0x3c0, 0x3df, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 355
 356 #endif
 357
 358
 359 #if 1
 360       // Make the ISA PNP features invisible
 361
 362       v3_generic_add_port_range(generic, 0x274, 0x277, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 363       v3_generic_add_port_range(generic, 0x279, 0x279, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 364       v3_generic_add_port_range(generic, 0xa79, 0xa79, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 365 #endif
 366
 367
 368 #if 1
 369       // Monitor any network card (realtek ne2000) operations
 370       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc100, 0xc1ff, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 371 #endif
 372
 373
 374 #if 1
 375       // Make any Bus master ide controller invisible
 376
 377       v3_generic_add_port_range(generic, 0xc000, 0xc00f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 378 #endif
 379       //  v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x400, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 380
 381
 382       return generic;
 383
 384 }