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 struct vm_device *  configure_generic(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr);
  59
  60
  61
  62
  63 static int passthrough_mem_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
  64
  65     return length;
  66     //  memcpy((void*)guest_addr, src, length);
  67     PrintDebug("Write of %d bytes to %p\n", length, (void *)guest_addr);
  68     PrintDebug("Write Value = %p\n", (void *)*(addr_t *)src);
  69
  70     return length;
  71 }
  72
  73
  74
  75 int v3_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_dev_mgr(info);
  88     v3_init_host_events(info);
  89
  90     v3_init_decoder(info);
  91
  92     v3_init_hypercall_map(info);
  93
  94
  95     // Initialize the memory map
  96     v3_init_shadow_map(info);
  97
  98
  99     if ((v3_cpu_type == V3_SVM_REV3_CPU) &&
 100         (config_ptr->enable_nested_paging == 1)) {
 101         PrintDebug("Guest Page Mode: NESTED_PAGING\n");
 102         info->shdw_pg_mode = NESTED_PAGING;
 103     } else {
 104         PrintDebug("Guest Page Mode: SHADOW_PAGING\n");
 105         v3_init_shadow_page_state(info);
 106         info->shdw_pg_mode = SHADOW_PAGING;
 107     }
 108
 109     // Initial CPU operating mode
 110     info->cpu_mode = REAL;
 111     info->mem_mode = PHYSICAL_MEM;
 112
 113     // Configure the memory map for the guest
 114     if (setup_memory_map(info, config_ptr) == -1) {
 115         PrintError("Setting up guest memory map failed...\n");
 116         return -1;
 117     }
 118
 119
 120     if (config_ptr->enable_profiling) {
 121         info->enable_profiler = 1;
 122         v3_init_profiler(info);
 123     } else {
 124         info->enable_profiler = 0;
 125     }
 126
 127     //v3_hook_io_port(info, 1234, &IO_Read, NULL, info);
 128
 129     // Setup initial cpu register state
 130     info->rip = 0xfff0;
 131     info->vm_regs.rsp = 0x0;
 132
 133
 134     return 0;
 135 }
 136
 137
 138
 139
 140
 141 /* TODO:
 142  * The amount of guest memory is stored in info->mem_size
 143  * We need to make sure the memory map extends to cover it
 144  */
 145 static int setup_memory_map(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 146     PrintDebug("Setting up memory map (memory size=%dMB)\n", (uint_t)(info->mem_size / (1024 * 1024)));
 147
 148     // VGA frame buffer
 149     if (1) {
 150         if (v3_add_shadow_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000) == -1) {
 151             PrintError("Could not map VGA framebuffer\n");
 152             return -1;
 153         }
 154     } else {
 155         v3_hook_write_mem(info, 0xa0000, 0xc0000, 0xa0000,  passthrough_mem_write, NULL);
 156     }
 157
 158 #define VGABIOS_START 0x000c0000
 159 #define ROMBIOS_START 0x000f0000
 160
 161     /* layout vgabios */
 162     {
 163         addr_t vgabios_dst = v3_get_shadow_addr(&(info->mem_map.base_region), VGABIOS_START);
 164         memcpy(V3_VAddr((void *)vgabios_dst), config_ptr->vgabios, config_ptr->vgabios_size);
 165     }
 166
 167     /* layout rombios */
 168     {
 169         addr_t rombios_dst = v3_get_shadow_addr(&(info->mem_map.base_region), ROMBIOS_START);
 170         memcpy(V3_VAddr((void *)rombios_dst), config_ptr->rombios, config_ptr->rombios_size);
 171     }
 172
 173 #ifdef CRAY_XT
 174     {
 175 #define SEASTAR_START 0xffe00000
 176 #define SEASTAR_END 0xffffffff
 177         // Map the Seastar straight through
 178         if (v3_add_shadow_mem(info, SEASTAR_START, SEASTAR_END, SEASTAR_START) == -1) {
 179             PrintError("Could not map through the seastar\n");
 180             return -1;
 181         }
 182     }
 183 #endif
 184
 185     print_shadow_map(info);
 186
 187     return 0;
 188 }
 189
 190
 191
 192 int v3_config_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_ptr) {
 193
 194     struct vm_device * ide = NULL;
 195     struct vm_device * ramdisk = NULL;
 196
 197     struct vm_device * pci = NULL;
 198     struct vm_device * northbridge = NULL;
 199     struct vm_device * southbridge = NULL;
 200
 201     struct vm_device * nvram = NULL;
 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     struct vm_device * os_debug = v3_create_os_debug();
 207     struct vm_device * apic = v3_create_apic();
 208     struct vm_device * ioapic = v3_create_io_apic(apic);
 209     struct vm_device * para_net = v3_create_para_net();
 210
 211
 212     //struct vm_device * serial = v3_create_serial();
 213     struct vm_device * generic = NULL;
 214
 215
 216     int use_generic = USE_GENERIC;
 217
 218     if (config_ptr->enable_pci == 1) {
 219         pci = v3_create_pci();
 220         northbridge = v3_create_i440fx(pci);
 221         southbridge = v3_create_piix3(pci);
 222         ide = v3_create_ide(pci, southbridge);
 223     } else {
 224         ide = v3_create_ide(NULL, NULL);
 225     }
 226
 227
 228
 229     nvram = v3_create_nvram(ide);
 230
 231     if (config_ptr->use_ram_cd == 1) {
 232         PrintDebug("Creating Ram CD\n");
 233         ramdisk = v3_create_ram_cd(ide, 0, 0,
 234                                    (addr_t)(config_ptr->ramdisk),
 235                                    config_ptr->ramdisk_size);
 236     } else if (config_ptr->use_ram_hd == 1) {
 237         PrintDebug("Creating Ram HD\n");
 238         ramdisk = v3_create_ram_hd(ide, 0, 0,
 239                                    (addr_t)(config_ptr->ramdisk),
 240                                    config_ptr->ramdisk_size);
 241     }
 242
 243
 244     if (use_generic) {
 245         generic = configure_generic(info, config_ptr);
 246     }
 247
 248
 249
 250
 251
 252     v3_attach_device(info, pic);
 253     v3_attach_device(info, pit);
 254     v3_attach_device(info, keyboard);
 255     // v3_attach_device(info, serial);
 256     v3_attach_device(info, bochs_debug);
 257     v3_attach_device(info, os_debug);
 258
 259     v3_attach_device(info, apic);
 260     v3_attach_device(info, ioapic);
 261
 262     v3_attach_device(info, para_net);
 263
 264     if (config_ptr->enable_pci == 1) {
 265         PrintDebug("Attaching PCI\n");
 266         v3_attach_device(info, pci);
 267         PrintDebug("Attaching Northbridge\n");
 268         v3_attach_device(info, northbridge);
 269         PrintDebug("Attaching Southbridge\n");
 270         v3_attach_device(info, southbridge);
 271     }
 272
 273     PrintDebug("Attaching IDE\n");
 274     v3_attach_device(info, ide);
 275
 276     if (ramdisk != NULL) {
 277         v3_attach_device(info, ramdisk);
 278     }
 279
 280     if (use_generic) {
 281         // Important that this be attached last!
 282         v3_attach_device(info, generic);
 283     }
 284
 285     // This should go last because it contains the hardware state
 286     v3_attach_device(info, nvram);
 287
 288     PrintDebugDevMgr(info);
 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
 300     // port 0x92: A20 enable/disable (bit 2) (This causes an MMU flush)
 301
 302
 303     // Make the DMA controller invisible
 304     v3_generic_add_port_range(generic, 0x00, 0x07, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channels 0,1,2,3 (address, counter)
 305     v3_generic_add_port_range(generic, 0xc0, 0xc7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channels 4,5,6,7 (address, counter)
 306     v3_generic_add_port_range(generic, 0x87, 0x87, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 0 page register
 307     v3_generic_add_port_range(generic, 0x83, 0x83, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 1 page register
 308     v3_generic_add_port_range(generic, 0x81, 0x81, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 2 page register
 309     v3_generic_add_port_range(generic, 0x82, 0x82, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 channel 3 page register
 310     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8f, 0x8f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 4 page register
 311     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8b, 0x8b, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 5 page register
 312     v3_generic_add_port_range(generic, 0x89, 0x89, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 6 page register
 313     v3_generic_add_port_range(generic, 0x8a, 0x8a, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 channel 7 page register
 314     v3_generic_add_port_range(generic, 0x08, 0x0f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 1 misc registers (csr, req, smask,mode,clearff,reset,enable,mmask)
 315     v3_generic_add_port_range(generic, 0xd0, 0xde, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);   // DMA 2 misc registers
 316
 317
 318
 319
 320     // Make the Serial ports invisible
 321
 322     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f8, 0x3f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 1
 323     v3_generic_add_port_range(generic, 0x2f8, 0x2f8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 2
 324
 325
 326
 327
 328     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3e8, 0x3e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 3
 329     v3_generic_add_port_range(generic, 0x2e8, 0x2e8+7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);      // COM 4
 330
 331
 332
 333
 334     // Make the PCI bus invisible (at least it's configuration)
 335
 336     //v3_generic_add_port_range(generic, 0xcf8, 0xcf8, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Address
 337     //v3_generic_add_port_range(generic, 0xcfc, 0xcfc, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // PCI Config Data
 338
 339
 340
 341 #if 0
 342     if (!use_ramdisk) {
 343         // Monitor the IDE controllers (very slow)
 344         v3_generic_add_port_range(generic, 0x170, 0x178, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 345         v3_generic_add_port_range(generic, 0x376, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 1
 346     }
 347
 348
 349     v3_generic_add_port_range(generic, 0x1f0, 0x1f8, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 350     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f6, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH); // IDE 0
 351 #endif
 352
 353
 354 #if 0
 355
 356     // Make the floppy controllers invisible
 357
 358     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f0, 0x3f2, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 359     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f4, 0x3f5, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 360     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3f7, 0x3f7, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Primary floppy controller (DIR)
 361     v3_generic_add_port_range(generic, 0x370, 0x372, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (base,statusa/statusb,DOR)
 362     v3_generic_add_port_range(generic, 0x374, 0x375, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (mainstat/datarate,data)
 363     v3_generic_add_port_range(generic, 0x377, 0x377, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE); // Secondary floppy controller (DIR)
 364
 365 #endif
 366
 367 #if 1
 368
 369     // Make the parallel port invisible
 370
 371     v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x37f, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 372
 373 #endif
 374
 375 #if 1
 376
 377     // Monitor graphics card operations
 378
 379     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3b0, 0x3bb, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 380     v3_generic_add_port_range(generic, 0x3c0, 0x3df, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 381
 382 #endif
 383
 384
 385 #if 1
 386     // Make the ISA PNP features invisible
 387
 388     v3_generic_add_port_range(generic, 0x274, 0x277, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 389     v3_generic_add_port_range(generic, 0x279, 0x279, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 390     v3_generic_add_port_range(generic, 0xa79, 0xa79, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 391 #endif
 392
 393
 394 #if 1
 395     // Monitor any network card (realtek ne2000) operations
 396     v3_generic_add_port_range(generic, 0xc100, 0xc1ff, GENERIC_PRINT_AND_PASSTHROUGH);
 397 #endif
 398
 399
 400
 401     //  v3_generic_add_port_range(generic, 0x378, 0x400, GENERIC_PRINT_AND_IGNORE);
 402
 403
 404     return generic;
 405 }