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