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
 108 int v3_hook_io_port(struct guest_info * info, uint16_t port,
 109                     int (*read)(uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data),
 110                     int (*write)(uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data),
 111                     void * priv_data) {
 112   struct v3_io_hook * io_hook = (struct v3_io_hook *)V3_Malloc(sizeof(struct v3_io_hook));
 113
 114   io_hook->port = port;
 115
 116   if (!read) {
 117     io_hook->read = &default_read;
 118   } else {
 119     io_hook->read = read;
 120   }
 121
 122   if (!write) {
 123     io_hook->write = &default_write;
 124   } else {
 125     io_hook->write = write;
 126   }
 127
 128
 129   io_hook->priv_data = priv_data;
 130
 131   if (insert_io_hook(info, io_hook)) {
 132       PrintError("Could not insert IO hook for port %u (0x%x)\n", port, port);
 133       V3_Free(io_hook);
 134       return -1;
 135   }
 136
 137
 138   if (info->io_map.update_map(info, port,
 139                               ((read == NULL) ? 0 : 1),
 140                               ((write == NULL) ? 0 : 1)) == -1) {
 141       PrintError("Could not update IO map for port %u (0x%x)\n", port, port);
 142       V3_Free(io_hook);
 143       return -1;
 144   }
 145
 146
 147   return 0;
 148 }
 149
 150 int v3_unhook_io_port(struct guest_info * info, uint16_t port) {
 151     struct v3_io_hook * hook = v3_get_io_hook(info, port);
 152
 153     if (hook == NULL) {
 154         PrintError("Could not find port to unhook %u (0x%x)\n", port, port);
 155         return -1;
 156     }
 157
 158     v3_rb_erase(&(hook->tree_node), &(info->io_map.map));
 159
 160     // set the arch map to default (this should be 1, 1)
 161     info->io_map.update_map(info, port, 0, 0);
 162
 163     V3_Free(hook);
 164
 165     return 0;
 166 }
 167
 168
 169
 170
 171
 172
 173 void v3_print_io_map(struct guest_info * info) {
 174     struct v3_io_hook * tmp_hook = NULL;
 175     struct rb_node * node = v3_rb_first(&(info->io_map.map));
 176
 177     V3_Print("VMM IO Map\n");
 178
 179     do {
 180         tmp_hook = rb_entry(node, struct v3_io_hook, tree_node);
 181
 182         V3_Print("IO Port: %hu (Read=%p) (Write=%p)\n",
 183                  tmp_hook->port,
 184                  (void *)(tmp_hook->read), (void *)(tmp_hook->write));
 185     } while ((node = v3_rb_next(node)));
 186 }
 187
 188
 189
 190 /*
 191  * Write a byte to an I/O port.
 192  */
 193 void v3_outb(uint16_t port, uint8_t value) {
 194     __asm__ __volatile__ (
 195         "outb %b0, %w1"
 196         :
 197         : "a" (value), "Nd" (port)
 198     );
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Read a byte from an I/O port.
 203  */
 204 uint8_t v3_inb(uint16_t port) {
 205     uint8_t value;
 206
 207     __asm__ __volatile__ (
 208         "inb %w1, %b0"
 209         : "=a" (value)
 210         : "Nd" (port)
 211     );
 212
 213     return value;
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Write a word to an I/O port.
 218  */
 219 void v3_outw(uint16_t port, uint16_t value) {
 220     __asm__ __volatile__ (
 221         "outw %w0, %w1"
 222         :
 223         : "a" (value), "Nd" (port)
 224     );
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Read a word from an I/O port.
 229  */
 230 uint16_t v3_inw(uint16_t port) {
 231     uint16_t value;
 232
 233     __asm__ __volatile__ (
 234         "inw %w1, %w0"
 235         : "=a" (value)
 236         : "Nd" (port)
 237     );
 238
 239     return value;
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Write a double word to an I/O port.
 244  */
 245 void v3_outdw(uint16_t port, uint_t value) {
 246     __asm__ __volatile__ (
 247         "outl %0, %1"
 248         :
 249         : "a" (value), "Nd" (port)
 250     );
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Read a double word from an I/O port.
 255  */
 256 uint_t v3_indw(uint16_t port) {
 257     uint_t value;
 258
 259     __asm__ __volatile__ (
 260         "inl %1, %0"
 261         : "=a" (value)
 262         : "Nd" (port)
 263     );
 264
 265     return value;
 266 }
 267
 268
 269
 270
 271 /* FIX ME */
 272 static int default_write(uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
 273     if (length == 1) {
 274         v3_outb(port, *(uint8_t *)src);
 275     } else if (length == 2) {
 276         v3_outw(port, *(uint16_t *)src);
 277     } else if (length == 4) {
 278         v3_outdw(port, *(uint32_t *)src);
 279     } else {
 280         return -1;
 281     }
 282
 283     return length;
 284 }
 285
 286 static int default_read(uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
 287     if (length == 1) {
 288         *(uint8_t *)dst = v3_inb(port);
 289     } else if (length == 2) {
 290         *(uint16_t *)dst = v3_inw(port);
 291     } else if (length == 4) {
 292         *(uint32_t *)dst = v3_indw(port);
 293     } else {
 294         return -1;
 295     }
 296
 297     return length;
 298 }