palacios/src/palacios/vmm_direct_paging_32pae.h

   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, Steven Jaconette <stevenjaconette2007@u.northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  12  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  13  * All rights reserved.
  14  *
  15  * Author: Steven Jaconette <stevenjaconette2007@u.northwestern.edu>
  16  *
  17  * This is free software.  You are permitted to use,
  18  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  19  */
  20
  21 #ifndef __VMM_DIRECT_PAGING_32PAE_H__
  22 #define __VMM_DIRECT_PAGING_32PAE_H__
  23
  24 #include <palacios/vmm_mem.h>
  25 #include <palacios/vmm_paging.h>
  26 #include <palacios/vmm.h>
  27 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
  28 #include <palacios/vm_guest.h>
  29
  30 /* This always builds 3 level page tables - no large pages */
  31
  32 static inline int handle_passthrough_pagefault_32pae(struct guest_info * info,
  33                                                      addr_t fault_addr,
  34                                                      pf_error_t error_code,
  35                                                      addr_t *actual_start, addr_t *actual_end) {
  36     pdpe32pae_t * pdpe = NULL;
  37     pde32pae_t * pde = NULL;
  38     pte32pae_t * pte = NULL;
  39     addr_t host_addr = 0;
  40
  41     int pdpe_index = PDPE32PAE_INDEX(fault_addr);
  42     int pde_index = PDE32PAE_INDEX(fault_addr);
  43     int pte_index = PTE32PAE_INDEX(fault_addr);
  44
  45
  46     struct v3_mem_region * region =  v3_get_mem_region(info->vm_info, info->vcpu_id, fault_addr);
  47
  48     if (region == NULL) {
  49         PrintError(info->vm_info, info, "Invalid region in passthrough page fault 32PAE, addr=%p\n",
  50                    (void *)fault_addr);
  51         return -1;
  52     }
  53
  54     PrintDebug(info->vm_info, info, "Direct Paging 32PAE page fault handler=%p\n", (void *)fault_addr);
  55
  56     // Lookup the correct PDPE address based on the PAGING MODE
  57     if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
  58         pdpe = CR3_TO_PDPE32PAE_VA(info->ctrl_regs.cr3);
  59     } else {
  60         pdpe = CR3_TO_PDPE32PAE_VA(info->direct_map_pt);
  61     }
  62
  63     PrintDebug(info->vm_info, info, "Top level pdpe error pdp address=%p\n", (void *)pdpe);
  64     // Fix up the PDPE entry
  65     if (pdpe[pdpe_index].present == 0) {
  66         pde = (pde32pae_t *)create_generic_pt_page(info);
  67         PrintDebug(info->vm_info, info, "Creating a new pd page=%p\n", (void *)pde);
  68         pdpe[pdpe_index].present = 1;
  69         // Set default PDPE Flags...
  70         pdpe[pdpe_index].pd_base_addr = PAGE_BASE_ADDR((addr_t)V3_PAddr(pde));
  71     } else {
  72         pde = V3_VAddr((void*)BASE_TO_PAGE_ADDR(pdpe[pdpe_index].pd_base_addr));
  73     }
  74     PrintDebug(info->vm_info, info, "Handling pde error pd base address =%p\n", (void *)pde);
  75
  76     *actual_start = BASE_TO_PAGE_ADDR_4KB(PAGE_BASE_ADDR_4KB(fault_addr));
  77     *actual_end = BASE_TO_PAGE_ADDR_4KB(PAGE_BASE_ADDR_4KB(fault_addr)+1)-1;
  78
  79     // Fix up the PDE entry
  80     if (pde[pde_index].present == 0) {
  81         pte = (pte32pae_t *)create_generic_pt_page(info);
  82         PrintDebug(info->vm_info, info, "Creating a new pt page=%p\n", (void *)pte);
  83         pde[pde_index].present = 1;
  84         pde[pde_index].writable = 1;
  85         pde[pde_index].user_page = 1;
  86
  87         pde[pde_index].pt_base_addr = PAGE_BASE_ADDR((addr_t)V3_PAddr(pte));
  88     } else {
  89         pte = V3_VAddr((void*)BASE_TO_PAGE_ADDR(pde[pde_index].pt_base_addr));
  90     }
  91
  92     PrintDebug(info->vm_info, info, "Handling pte error pt base address=%p\n", (void *)pte);
  93
  94
  95     // Fix up the PTE entry
  96     if (pte[pte_index].present == 0) {
  97         pte[pte_index].user_page = 1;
  98
  99         if ((region->flags.alloced == 1) &&
 100             (region->flags.read == 1)) {
 101
 102             pte[pte_index].present = 1;
 103
 104             if (region->flags.write == 1) {
 105                 pte[pte_index].writable = 1;
 106             } else {
 107                 pte[pte_index].writable = 0;
 108             }
 109
 110             if (v3_gpa_to_hpa(info, fault_addr, &host_addr) == -1) {
 111                 PrintError(info->vm_info, info, "Could not translate fault address (%p)\n", (void *)fault_addr);
 112                 return -1;
 113             }
 114
 115             pte[pte_index].page_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(host_addr);
 116             PrintDebug(info->vm_info, info, "PTE mapped to =%p\n", (void *)host_addr);
 117             PrintDebug(info->vm_info, info, "PTE is =%llx\n", *(uint64_t *)&(pte[pte_index]));
 118         } else {
 119             return region->unhandled(info, fault_addr, fault_addr, region, error_code);
 120         }
 121     } else {
 122         return region->unhandled(info, fault_addr, fault_addr, region, error_code);
 123     }
 124
 125     PrintDebug(info->vm_info, info, "Handler ends with fault address=%p\n", (void *)fault_addr);
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130
 131 static inline int invalidate_addr_32pae_internal(struct guest_info * info, addr_t inv_addr,
 132                                                  addr_t *actual_start, uint64_t *actual_size) {
 133     pdpe32pae_t * pdpe = NULL;
 134     pde32pae_t * pde = NULL;
 135     pte32pae_t * pte = NULL;
 136
 137
 138     // TODO:
 139     // Call INVLPGA
 140
 141     // clear the page table entry
 142     int pdpe_index = PDPE32PAE_INDEX(inv_addr);
 143     int pde_index = PDE32PAE_INDEX(inv_addr);
 144     int pte_index = PTE32PAE_INDEX(inv_addr);
 145
 146
 147     // Lookup the correct PDE address based on the PAGING MODE
 148     if (info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
 149         pdpe = CR3_TO_PDPE32PAE_VA(info->ctrl_regs.cr3);
 150     } else {
 151         pdpe = CR3_TO_PDPE32PAE_VA(info->direct_map_pt);
 152     }
 153
 154
 155     if (pdpe[pdpe_index].present == 0) {
 156         *actual_start = BASE_TO_PAGE_ADDR_1GB(PAGE_BASE_ADDR_1GB(inv_addr));
 157         *actual_size = PAGE_SIZE_1GB;
 158         return 0;
 159     }
 160
 161     pde = V3_VAddr((void*)BASE_TO_PAGE_ADDR(pdpe[pdpe_index].pd_base_addr));
 162
 163     if (pde[pde_index].present == 0) {
 164         *actual_start = BASE_TO_PAGE_ADDR_2MB(PAGE_BASE_ADDR_2MB(inv_addr));
 165         *actual_size = PAGE_SIZE_2MB;
 166         return 0;
 167     } else if (pde[pde_index].large_page) {
 168         pde[pde_index].present = 0;
 169         *actual_start = BASE_TO_PAGE_ADDR_2MB(PAGE_BASE_ADDR_2MB(inv_addr));
 170         *actual_size = PAGE_SIZE_2MB;
 171         return 0;
 172     }
 173
 174     pte = V3_VAddr((void*)BASE_TO_PAGE_ADDR(pde[pde_index].pt_base_addr));
 175
 176     pte[pte_index].present = 0;
 177
 178     *actual_start = BASE_TO_PAGE_ADDR_4KB(PAGE_BASE_ADDR_4KB(inv_addr));
 179     *actual_size = PAGE_SIZE_4KB;
 180     return 0;
 181 }
 182
 183
 184
 185 static inline int invalidate_addr_32pae(struct guest_info * core, addr_t inv_addr,
 186                                         addr_t *actual_start, addr_t *actual_end)
 187 {
 188   uint64_t len;
 189   int rc;
 190
 191   rc = invalidate_addr_32pae_internal(core,inv_addr,actual_start,&len);
 192
 193   *actual_end = *actual_start + len - 1;
 194
 195   return rc;
 196
 197
 198 }
 199
 200 static inline int invalidate_addr_32pae_range(struct guest_info * core, addr_t inv_addr_start, addr_t inv_addr_end,
 201                                               addr_t *actual_start, addr_t *actual_end)
 202 {
 203   addr_t next;
 204   addr_t start;
 205   uint64_t len;
 206   int rc;
 207
 208   for (next=inv_addr_start; next<=inv_addr_end; ) {
 209     rc = invalidate_addr_32pae_internal(core,next,&start, &len);
 210     if (next==inv_addr_start) {
 211       // first iteration, capture where we start invalidating
 212       *actual_start = start;
 213     }
 214     if (rc) {
 215       return rc;
 216     }
 217     next = start + len;
 218     *actual_end = next;
 219   }
 220   // last iteration, actual_end is off by one
 221   (*actual_end)--;
 222   return 0;
 223 }
 224
 225 #endif