palacios/src/palacios/vmm_io.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_io.h>
  21 #include <palacios/vmm_string.h>
  22 #include <palacios/vmm.h>
  23
  24
  25
  26
  27 #ifndef CONFIG_DEBUG_IO
  28 #undef PrintDebug
  29 #define PrintDebug(fmt, args...)
  30 #endif
  31
  32
  33 static int default_write(uint16_t port, void *src, uint_t length, void * priv_data);
  34 static int default_read(uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data);
  35
  36
  37 void v3_init_io_map(struct guest_info * info) {
  38
  39   info->io_map.map.rb_node = NULL;
  40   info->io_map.arch_data = NULL;
  41   info->io_map.update_map = NULL;
  42
  43 }
  44
  45
  46
  47
  48 static inline struct v3_io_hook * __insert_io_hook(struct guest_info * info, struct v3_io_hook * hook) {
  49   struct rb_node ** p = &(info->io_map.map.rb_node);
  50   struct rb_node * parent = NULL;
  51   struct v3_io_hook * tmp_hook = NULL;
  52
  53   while (*p) {
  54     parent = *p;
  55     tmp_hook = rb_entry(parent, struct v3_io_hook, tree_node);
  56
  57     if (hook->port < tmp_hook->port) {
  58       p = &(*p)->rb_left;
  59     } else if (hook->port > tmp_hook->port) {
  60       p = &(*p)->rb_right;
  61     } else {
  62       return tmp_hook;
  63     }
  64   }
  65   rb_link_node(&(hook->tree_node), parent, p);
  66
  67   return NULL;
  68 }
  69
  70
  71 static inline struct v3_io_hook * insert_io_hook(struct guest_info * info, struct v3_io_hook * hook) {
  72   struct v3_io_hook * ret;
  73
  74   if ((ret = __insert_io_hook(info, hook))) {
  75     return ret;
  76   }
  77
  78   v3_rb_insert_color(&(hook->tree_node), &(info->io_map.map));
  79
  80   return NULL;
  81 }
  82
  83
  84 struct v3_io_hook * v3_get_io_hook(struct guest_info * info, uint16_t port) {
  85   struct rb_node * n = info->io_map.map.rb_node;
  86   struct v3_io_hook * hook = NULL;
  87
  88   while (n) {
  89     hook = rb_entry(n, struct v3_io_hook, tree_node);
  90
  91     if (port < hook->port) {
  92       n = n->rb_left;
  93     } else if (port > hook->port) {
  94       n = n->rb_right;
  95     } else {
  96       return hook;
  97     }
  98   }
  99
 100   return NULL;
 101 }
 102
 103
 104
 105
 106
 107 int v3_hook_io_port(struct guest_info * info, uint16_t port,
 108                     int (*read)(uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data),
 109                     int (*write)(uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data),
 110                     void * priv_data) {
 111   struct v3_io_hook * io_hook = (struct v3_io_hook *)V3_Malloc(sizeof(struct v3_io_hook));
 112
 113   io_hook->port = port;
 114
 115   if (!read) {
 116     io_hook->read = &default_read;
 117   } else {
 118     io_hook->read = read;
 119   }
 120
 121   if (!write) {
 122     io_hook->write = &default_write;
 123   } else {
 124     io_hook->write = write;
 125   }
 126
 127
 128   io_hook->priv_data = priv_data;
 129
 130   if (insert_io_hook(info, io_hook)) {
 131       PrintError("Could not insert IO hook for port %u (0x%x)\n", port, port);
 132       V3_Free(io_hook);
 133       return -1;
 134   }
 135
 136   if (info->io_map.update_map) {
 137       if (info->io_map.update_map(info, port,
 138                                   ((read == NULL) ? 0 : 1),
 139                                   ((write == NULL) ? 0 : 1)) == -1) {
 140           PrintError("Could not update IO map for port %u (0x%x)\n", port, port);
 141           V3_Free(io_hook);
 142           return -1;
 143       }
 144   }
 145
 146   return 0;
 147 }
 148
 149 int v3_unhook_io_port(struct guest_info * info, uint16_t port) {
 150     struct v3_io_hook * hook = v3_get_io_hook(info, port);
 151
 152     if (hook == NULL) {
 153         PrintError("Could not find port to unhook %u (0x%x)\n", port, port);
 154         return -1;
 155     }
 156
 157     v3_rb_erase(&(hook->tree_node), &(info->io_map.map));
 158
 159     if (info->io_map.update_map) {
 160         // set the arch map to default (this should be 1, 1)
 161         info->io_map.update_map(info, port, 0, 0);
 162     }
 163
 164     V3_Free(hook);
 165
 166     return 0;
 167 }
 168
 169
 170
 171
 172
 173
 174
 175 void v3_refresh_io_map(struct guest_info * info) {
 176     struct v3_io_map * io_map = &(info->io_map);
 177     struct v3_io_hook * tmp = NULL;
 178
 179     if (io_map->update_map == NULL) {
 180         PrintError("Trying to refresh an io map with no backend\n");
 181         return;
 182     }
 183
 184     v3_rb_for_each_entry(tmp, &(io_map->map), tree_node) {
 185         io_map->update_map(info, tmp->port,
 186                            ((tmp->read == NULL) ? 0 : 1),
 187                            ((tmp->write == NULL) ? 0 : 1));
 188     }
 189
 190 }
 191
 192
 193
 194 void v3_print_io_map(struct guest_info * info) {
 195     struct v3_io_map * io_map = &(info->io_map);
 196     struct v3_io_hook * tmp_hook = NULL;
 197
 198     V3_Print("VMM IO Map\n");
 199
 200     v3_rb_for_each_entry(tmp_hook, &(io_map->map), tree_node) {
 201         V3_Print("IO Port: %hu (Read=%p) (Write=%p)\n",
 202                  tmp_hook->port,
 203                  (void *)(tmp_hook->read), (void *)(tmp_hook->write));
 204     }
 205 }
 206
 207
 208
 209 /*
 210  * Write a byte to an I/O port.
 211  */
 212 void v3_outb(uint16_t port, uint8_t value) {
 213     __asm__ __volatile__ (
 214         "outb %b0, %w1"
 215         :
 216         : "a" (value), "Nd" (port)
 217     );
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Read a byte from an I/O port.
 222  */
 223 uint8_t v3_inb(uint16_t port) {
 224     uint8_t value;
 225
 226     __asm__ __volatile__ (
 227         "inb %w1, %b0"
 228         : "=a" (value)
 229         : "Nd" (port)
 230     );
 231
 232     return value;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Write a word to an I/O port.
 237  */
 238 void v3_outw(uint16_t port, uint16_t value) {
 239     __asm__ __volatile__ (
 240         "outw %w0, %w1"
 241         :
 242         : "a" (value), "Nd" (port)
 243     );
 244 }
 245
 246 /*
 247  * Read a word from an I/O port.
 248  */
 249 uint16_t v3_inw(uint16_t port) {
 250     uint16_t value;
 251
 252     __asm__ __volatile__ (
 253         "inw %w1, %w0"
 254         : "=a" (value)
 255         : "Nd" (port)
 256     );
 257
 258     return value;
 259 }
 260
 261 /*
 262  * Write a double word to an I/O port.
 263  */
 264 void v3_outdw(uint16_t port, uint_t value) {
 265     __asm__ __volatile__ (
 266         "outl %0, %1"
 267         :
 268         : "a" (value), "Nd" (port)
 269     );
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Read a double word from an I/O port.
 274  */
 275 uint_t v3_indw(uint16_t port) {
 276     uint_t value;
 277
 278     __asm__ __volatile__ (
 279         "inl %1, %0"
 280         : "=a" (value)
 281         : "Nd" (port)
 282     );
 283
 284     return value;
 285 }
 286
 287
 288
 289
 290 /* FIX ME */
 291 static int default_write(uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
 292     if (length == 1) {
 293         v3_outb(port, *(uint8_t *)src);
 294     } else if (length == 2) {
 295         v3_outw(port, *(uint16_t *)src);
 296     } else if (length == 4) {
 297         v3_outdw(port, *(uint32_t *)src);
 298     } else {
 299         return -1;
 300     }
 301
 302     return length;
 303 }
 304
 305 static int default_read(uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
 306     if (length == 1) {
 307         *(uint8_t *)dst = v3_inb(port);
 308     } else if (length == 2) {
 309         *(uint16_t *)dst = v3_inw(port);
 310     } else if (length == 4) {
 311         *(uint32_t *)dst = v3_indw(port);
 312     } else {
 313         return -1;
 314     }
 315
 316     return length;
 317 }