palacios/src/palacios/vmm_shadow_paging_64.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, 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
  21 static inline int activate_shadow_pt_64(struct guest_info * info) {
  22     struct cr3_64 * shadow_cr3 = (struct cr3_64 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
  23     struct cr3_64 * guest_cr3 = (struct cr3_64 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
  24     struct shadow_page_data * shadow_pt = create_new_shadow_pt(info);
  25     addr_t shadow_pt_addr = shadow_pt->page_pa;
  26
  27     // Because this is a new CR3 load the allocated page is the new CR3 value
  28     shadow_pt->cr3 = shadow_pt->page_pa;
  29
  30     PrintDebug("Top level Shadow page pa=%p\n", (void *)shadow_pt_addr);
  31
  32     shadow_cr3->pml4t_base_addr = PAGE_BASE_ADDR_4KB(shadow_pt_addr);
  33     PrintDebug("Creating new 64 bit shadow page table %p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_cr3->pml4t_base_addr));
  34
  35
  36     shadow_cr3->pwt = guest_cr3->pwt;
  37     shadow_cr3->pcd = guest_cr3->pcd;
  38
  39     return 0;
  40 }
  41
  42
  43
  44
  45
  46
  47 /*
  48  * *
  49  * *
  50  * * 64 bit Page table fault handlers
  51  * *
  52  * *
  53  */
  54
  55 static int handle_2MB_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
  56                                           pte64_t * shadow_pt, pde64_2MB_t * large_guest_pde);
  57
  58 static int handle_pte_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
  59                                           pte64_t * shadow_pt, pte64_t * guest_pt);
  60
  61 static int handle_pde_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
  62                                           pde64_t * shadow_pd, pde64_t * guest_pd);
  63
  64 static int handle_pdpe_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
  65                                            pdpe64_t * shadow_pdp, pdpe64_t * guest_pdp);
  66
  67
  68 static inline int handle_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code) {
  69     pml4e64_t * guest_pml = NULL;
  70     pml4e64_t * shadow_pml = CR3_TO_PML4E64_VA(info->ctrl_regs.cr3);
  71     addr_t guest_cr3 = CR3_TO_PML4E64_PA(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
  72     pt_access_status_t guest_pml4e_access;
  73     pt_access_status_t shadow_pml4e_access;
  74     pml4e64_t * guest_pml4e = NULL;
  75     pml4e64_t * shadow_pml4e = (pml4e64_t *)&(shadow_pml[PML4E64_INDEX(fault_addr)]);
  76
  77     PrintDebug("64 bit Shadow page fault handler: %p\n", (void *)fault_addr);
  78     PrintDebug("Handling PML fault\n");
  79
  80     if (guest_pa_to_host_va(info, guest_cr3, (addr_t*)&guest_pml) == -1) {
  81         PrintError("Invalid Guest PML4E Address: 0x%p\n",  (void *)guest_cr3);
  82         return -1;
  83     }
  84
  85     guest_pml4e = (pml4e64_t *)&(guest_pml[PML4E64_INDEX(fault_addr)]);
  86
  87     PrintDebug("Checking Guest %p\n", (void *)guest_pml);
  88     // Check the guest page permissions
  89     guest_pml4e_access = v3_can_access_pml4e64(guest_pml, fault_addr, error_code);
  90
  91     PrintDebug("Checking shadow %p\n", (void *)shadow_pml);
  92     // Check the shadow page permissions
  93     shadow_pml4e_access = v3_can_access_pml4e64(shadow_pml, fault_addr, error_code);
  94
  95     /* Was the page fault caused by the Guest's page tables? */
  96     if (is_guest_pf(guest_pml4e_access, shadow_pml4e_access) == 1) {
  97         PrintDebug("Injecting PML4E pf to guest: (guest access error=%d) (pf error code=%d)\n",
  98                    *(uint_t *)&guest_pml4e_access, *(uint_t *)&error_code);
  99         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 100         return 0;
 101     }
 102
 103     if (shadow_pml4e_access == PT_ACCESS_USER_ERROR) {
 104         //
 105         // PML4 Entry marked non-user
 106         //
 107         PrintDebug("Shadow Paging User access error (shadow_pml4e_access=0x%x, guest_pml4e_access=0x%x)\n",
 108                    shadow_pml4e_access, guest_pml4e_access);
 109         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 110         return 0;
 111     } else if ((shadow_pml4e_access != PT_ACCESS_NOT_PRESENT) &&
 112                (shadow_pml4e_access != PT_ACCESS_OK)) {
 113         // inject page fault in guest
 114         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 115         PrintDebug("Unknown Error occurred (shadow_pde_access=%d)\n", shadow_pml4e_access);
 116         PrintDebug("Manual Says to inject page fault into guest\n");
 117         return 0;
 118     }
 119
 120
 121     pdpe64_t * shadow_pdp = NULL;
 122     pdpe64_t * guest_pdp = NULL;
 123
 124     // Get the next shadow page level, allocate if not present
 125
 126     if (shadow_pml4e_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 127         struct shadow_page_data * shdw_page =  create_new_shadow_pt(info);
 128         shadow_pdp = (pdpe64_t *)V3_VAddr((void *)shdw_page->page_pa);
 129
 130
 131         shadow_pml4e->present = 1;
 132         shadow_pml4e->user_page = guest_pml4e->user_page;
 133         shadow_pml4e->writable = guest_pml4e->writable;
 134
 135         // VMM Specific options
 136         shadow_pml4e->write_through = 0;
 137         shadow_pml4e->cache_disable = 0;
 138         //
 139
 140         guest_pml4e->accessed = 1;
 141
 142         shadow_pml4e->pdp_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shdw_page->page_pa);
 143     } else {
 144         shadow_pdp = (pdpe64_t *)V3_VAddr((void *)(addr_t)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_pml4e->pdp_base_addr));
 145     }
 146
 147     // Continue processing at the next level
 148
 149     if (guest_pa_to_host_va(info, BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pml4e->pdp_base_addr), (addr_t *)&guest_pdp) == -1) {
 150         // Machine check the guest
 151         PrintDebug("Invalid Guest PDP Address: 0x%p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pml4e->pdp_base_addr));
 152         v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 153         return 0;
 154     }
 155
 156     if (handle_pdpe_shadow_pagefault_64(info, fault_addr, error_code, shadow_pdp, guest_pdp) == -1) {
 157         PrintError("Error handling Page fault caused by PDPE\n");
 158         return -1;
 159     }
 160
 161     return 0;
 162 }
 163
 164
 165
 166 // For now we are not going to handle 1 Gigabyte pages
 167 static int handle_pdpe_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
 168                                            pdpe64_t * shadow_pdp, pdpe64_t * guest_pdp) {
 169     pt_access_status_t guest_pdpe_access;
 170     pt_access_status_t shadow_pdpe_access;
 171     pdpe64_t * guest_pdpe = (pdpe64_t *)&(guest_pdp[PDPE64_INDEX(fault_addr)]);
 172     pdpe64_t * shadow_pdpe = (pdpe64_t *)&(shadow_pdp[PDPE64_INDEX(fault_addr)]);
 173
 174     PrintDebug("Handling PDP fault\n");
 175
 176     if (fault_addr==0) {
 177         PrintDebug("Guest Page Tree for guest virtual address zero fault\n");
 178         PrintGuestPageTree(info,fault_addr,(addr_t)(info->shdw_pg_state.guest_cr3));
 179         PrintDebug("Host Page Tree for guest virtual address zero fault\n");
 180         PrintHostPageTree(info,fault_addr,(addr_t)(info->ctrl_regs.cr3));
 181     }
 182
 183     // Check the guest page permissions
 184     guest_pdpe_access = v3_can_access_pdpe64(guest_pdp, fault_addr, error_code);
 185
 186     // Check the shadow page permissions
 187     shadow_pdpe_access = v3_can_access_pdpe64(shadow_pdp, fault_addr, error_code);
 188
 189     /* Was the page fault caused by the Guest's page tables? */
 190     if (is_guest_pf(guest_pdpe_access, shadow_pdpe_access) == 1) {
 191         PrintDebug("Injecting PDPE pf to guest: (guest access error=%d) (pf error code=%d)\n",
 192                    *(uint_t *)&guest_pdpe_access, *(uint_t *)&error_code);
 193         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 194         return 0;
 195     }
 196
 197     if (shadow_pdpe_access == PT_ACCESS_USER_ERROR) {
 198         //
 199         // PML4 Entry marked non-user
 200         //
 201         PrintDebug("Shadow Paging User access error (shadow_pdpe_access=0x%x, guest_pdpe_access=0x%x)\n",
 202                    shadow_pdpe_access, guest_pdpe_access);
 203         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 204         return 0;
 205     } else if ((shadow_pdpe_access != PT_ACCESS_NOT_PRESENT) &&
 206                (shadow_pdpe_access != PT_ACCESS_OK)) {
 207         // inject page fault in guest
 208         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 209         PrintDebug("Unknown Error occurred (shadow_pde_access=%d)\n", shadow_pdpe_access);
 210         PrintDebug("Manual Says to inject page fault into guest\n");
 211         return 0;
 212     }
 213
 214
 215     pde64_t * shadow_pd = NULL;
 216     pde64_t * guest_pd = NULL;
 217
 218     // Get the next shadow page level, allocate if not present
 219
 220     if (shadow_pdpe_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 221         struct shadow_page_data * shdw_page = create_new_shadow_pt(info);
 222         shadow_pd = (pde64_t *)V3_VAddr((void *)shdw_page->page_pa);
 223
 224
 225         shadow_pdpe->present = 1;
 226         shadow_pdpe->user_page = guest_pdpe->user_page;
 227         shadow_pdpe->writable = guest_pdpe->writable;
 228
 229         // VMM Specific options
 230         shadow_pdpe->write_through = 0;
 231         shadow_pdpe->cache_disable = 0;
 232         //
 233
 234         guest_pdpe->accessed = 1;
 235
 236         shadow_pdpe->pd_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shdw_page->page_pa);
 237     } else {
 238         shadow_pd = (pde64_t *)V3_VAddr((void *)(addr_t)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_pdpe->pd_base_addr));
 239     }
 240
 241     // Continue processing at the next level
 242
 243     if (guest_pa_to_host_va(info, BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pdpe->pd_base_addr), (addr_t *)&guest_pd) == -1) {
 244         // Machine check the guest
 245         PrintDebug("Invalid Guest PTE Address: 0x%p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pdpe->pd_base_addr));
 246         v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 247         return 0;
 248     }
 249
 250     if (handle_pde_shadow_pagefault_64(info, fault_addr, error_code, shadow_pd, guest_pd) == -1) {
 251         PrintError("Error handling Page fault caused by PDE\n");
 252         return -1;
 253     }
 254
 255     return 0;
 256 }
 257
 258
 259 static int handle_pde_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
 260                                           pde64_t * shadow_pd, pde64_t * guest_pd) {
 261     pt_access_status_t guest_pde_access;
 262     pt_access_status_t shadow_pde_access;
 263     pde64_t * guest_pde = (pde64_t *)&(guest_pd[PDE64_INDEX(fault_addr)]);
 264     pde64_t * shadow_pde = (pde64_t *)&(shadow_pd[PDE64_INDEX(fault_addr)]);
 265
 266     PrintDebug("Handling PDE fault\n");
 267
 268     // Check the guest page permissions
 269     guest_pde_access = v3_can_access_pde64(guest_pd, fault_addr, error_code);
 270
 271     // Check the shadow page permissions
 272     shadow_pde_access = v3_can_access_pde64(shadow_pd, fault_addr, error_code);
 273
 274     /* Was the page fault caused by the Guest's page tables? */
 275     if (is_guest_pf(guest_pde_access, shadow_pde_access) == 1) {
 276         PrintDebug("Injecting PDE pf to guest: (guest access error=%d) (pf error code=%d)\n",
 277                    *(uint_t *)&guest_pde_access, *(uint_t *)&error_code);
 278         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 279         return 0;
 280     }
 281
 282     if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_USER_ERROR) {
 283         //
 284         // PDE Entry marked non-user
 285         //
 286         PrintDebug("Shadow Paging User access error (shadow_pdpe_access=0x%x, guest_pdpe_access=0x%x)\n",
 287                    shadow_pde_access, guest_pde_access);
 288         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 289         return 0;
 290
 291     } else if ((shadow_pde_access == PT_ACCESS_WRITE_ERROR) &&
 292                (guest_pde->large_page == 1)) {
 293
 294         ((pde64_2MB_t *)guest_pde)->dirty = 1;
 295         shadow_pde->writable = guest_pde->writable;
 296
 297         //PrintDebug("Returning due to large page Write Error\n");
 298         //PrintHostPageTree(info, fault_addr, info->ctrl_regs.cr3);
 299
 300         return 0;
 301     } else if ((shadow_pde_access != PT_ACCESS_NOT_PRESENT) &&
 302                (shadow_pde_access != PT_ACCESS_OK)) {
 303         // inject page fault in guest
 304         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 305         PrintDebug("Unknown Error occurred (shadow_pde_access=%d)\n", shadow_pde_access);
 306         PrintDebug("Manual Says to inject page fault into guest\n");
 307         return 0;
 308     }
 309
 310
 311     pte64_t * shadow_pt = NULL;
 312     pte64_t * guest_pt = NULL;
 313
 314     // Get the next shadow page level, allocate if not present
 315
 316     if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 317         struct shadow_page_data * shdw_page = create_new_shadow_pt(info);
 318         shadow_pt = (pte64_t *)V3_VAddr((void *)shdw_page->page_pa);
 319
 320         PrintDebug("Creating new shadow PT: %p\n", shadow_pt);
 321
 322         shadow_pde->present = 1;
 323         shadow_pde->user_page = guest_pde->user_page;
 324
 325
 326         if (guest_pde->large_page == 0) {
 327             shadow_pde->writable = guest_pde->writable;
 328         } else {
 329             // This large page flag is temporary until we can get a working cache....
 330             ((pde64_2MB_t *)guest_pde)->vmm_info = V3_LARGE_PG;
 331
 332             if (error_code.write) {
 333                 shadow_pde->writable = guest_pde->writable;
 334                 ((pde64_2MB_t *)guest_pde)->dirty = 1;
 335             } else {
 336                 shadow_pde->writable = 0;
 337                 ((pde64_2MB_t *)guest_pde)->dirty = 0;
 338             }
 339         }
 340
 341         // VMM Specific options
 342         shadow_pde->write_through = 0;
 343         shadow_pde->cache_disable = 0;
 344         shadow_pde->global_page = 0;
 345         //
 346
 347         guest_pde->accessed = 1;
 348
 349         shadow_pde->pt_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shdw_page->page_pa);
 350     } else {
 351         shadow_pt = (pte64_t *)V3_VAddr((void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_pde->pt_base_addr));
 352     }
 353
 354     // Continue processing at the next level
 355     if (guest_pde->large_page == 0) {
 356         if (guest_pa_to_host_va(info, BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pde->pt_base_addr), (addr_t *)&guest_pt) == -1) {
 357             // Machine check the guest
 358             PrintDebug("Invalid Guest PTE Address: 0x%p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(guest_pde->pt_base_addr));
 359             v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 360             return 0;
 361         }
 362
 363         if (handle_pte_shadow_pagefault_64(info, fault_addr, error_code, shadow_pt, guest_pt) == -1) {
 364             PrintError("Error handling Page fault caused by PDE\n");
 365             return -1;
 366         }
 367     } else {
 368         if (handle_2MB_shadow_pagefault_64(info, fault_addr, error_code, shadow_pt, (pde64_2MB_t *)guest_pde) == -1) {
 369             PrintError("Error handling large pagefault\n");
 370             return -1;
 371         }
 372     }
 373
 374     return 0;
 375 }
 376
 377
 378 static int handle_pte_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
 379                                           pte64_t * shadow_pt, pte64_t * guest_pt) {
 380     pt_access_status_t guest_pte_access;
 381     pt_access_status_t shadow_pte_access;
 382     pte64_t * guest_pte = (pte64_t *)&(guest_pt[PTE64_INDEX(fault_addr)]);;
 383     pte64_t * shadow_pte = (pte64_t *)&(shadow_pt[PTE64_INDEX(fault_addr)]);
 384     addr_t guest_pa = BASE_TO_PAGE_ADDR((addr_t)(guest_pte->page_base_addr)) +  PAGE_OFFSET(fault_addr);
 385     //  struct shadow_page_state * state = &(info->shdw_pg_state);
 386
 387     PrintDebug("Handling PTE fault\n");
 388
 389     struct v3_shadow_region * shdw_reg =  v3_get_shadow_region(info, guest_pa);
 390
 391
 392
 393     if ((shdw_reg == NULL) ||
 394         (shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_INVALID)) {
 395         // Inject a machine check in the guest
 396         PrintDebug("Invalid Guest Address in page table (0x%p)\n", (void *)guest_pa);
 397         v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 398         return 0;
 399     }
 400
 401     // Check the guest page permissions
 402     guest_pte_access = v3_can_access_pte64(guest_pt, fault_addr, error_code);
 403
 404     // Check the shadow page permissions
 405     shadow_pte_access = v3_can_access_pte64(shadow_pt, fault_addr, error_code);
 406
 407     /* Was the page fault caused by the Guest's page tables? */
 408     if (is_guest_pf(guest_pte_access, shadow_pte_access) == 1) {
 409         PrintDebug("Access error injecting pf to guest (guest access error=%d) (pf error code=%d)\n",
 410                    guest_pte_access, *(uint_t*)&error_code);
 411         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 412         return 0;
 413     }
 414
 415
 416     if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_OK) {
 417         // Inconsistent state...
 418         // Guest Re-Entry will flush page tables and everything should now work
 419         PrintDebug("Inconsistent state... Guest re-entry should flush tlb\n");
 420         return 0;
 421     }
 422
 423
 424     if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 425         // Page Table Entry Not Present
 426         PrintDebug("guest_pa =%p\n", (void *)guest_pa);
 427
 428         if ((shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_ALLOCATED) ||
 429             (shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_WRITE_HOOK)) {
 430             addr_t shadow_pa = v3_get_shadow_addr(shdw_reg, guest_pa);
 431
 432             shadow_pte->page_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shadow_pa);
 433
 434             shadow_pte->present = guest_pte->present;
 435             shadow_pte->user_page = guest_pte->user_page;
 436
 437             //set according to VMM policy
 438             shadow_pte->write_through = 0;
 439             shadow_pte->cache_disable = 0;
 440             shadow_pte->global_page = 0;
 441             //
 442
 443             guest_pte->accessed = 1;
 444
 445             if (guest_pte->dirty == 1) {
 446                 shadow_pte->writable = guest_pte->writable;
 447             } else if ((guest_pte->dirty == 0) && (error_code.write == 1)) {
 448                 shadow_pte->writable = guest_pte->writable;
 449                 guest_pte->dirty = 1;
 450             } else if ((guest_pte->dirty == 0) && (error_code.write == 0)) {
 451                 shadow_pte->writable = 0;
 452             }
 453
 454             // dirty flag has been set, check if its in the cache
 455             /*       if (find_pte_map(state->cached_ptes, PAGE_ADDR(guest_pa)) != NULL) { */
 456             /*  if (error_code.write == 1) { */
 457             /*    state->cached_cr3 = 0; */
 458             /*    shadow_pte->writable = guest_pte->writable; */
 459             /*  } else { */
 460             /*    shadow_pte->writable = 0; */
 461             /*  } */
 462             /*       } */
 463
 464             // Write hooks trump all, and are set Read Only
 465             if (shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_WRITE_HOOK) {
 466                 shadow_pte->writable = 0;
 467             }
 468
 469         } else {
 470             // Page fault handled by hook functions
 471
 472             if (v3_handle_mem_full_hook(info, fault_addr, guest_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
 473                 PrintError("Special Page fault handler returned error for address: %p\n",  (void *)fault_addr);
 474                 return -1;
 475             }
 476         }
 477     } else if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_WRITE_ERROR) {
 478         guest_pte->dirty = 1;
 479
 480         if (shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_WRITE_HOOK) {
 481             if (v3_handle_mem_wr_hook(info, fault_addr, guest_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
 482                 PrintError("Special Page fault handler returned error for address: %p\n",  (void *)fault_addr);
 483                 return -1;
 484             }
 485         } else {
 486             PrintDebug("Shadow PTE Write Error\n");
 487             shadow_pte->writable = guest_pte->writable;
 488         }
 489
 490         /*     if (find_pte_map(state->cached_ptes, PAGE_ADDR(guest_pa)) != NULL) { */
 491         /*       struct shadow_page_state * state = &(info->shdw_pg_state); */
 492         /*       PrintDebug("Write operation on Guest PAge Table Page\n"); */
 493         /*       state->cached_cr3 = 0; */
 494         /*     } */
 495
 496         return 0;
 497
 498     } else {
 499         // Inject page fault into the guest
 500         inject_guest_pf(info, fault_addr, error_code);
 501         PrintError("PTE Page fault fell through... Not sure if this should ever happen\n");
 502         PrintError("Manual Says to inject page fault into guest\n");
 503         return -1;
 504     }
 505
 506     return 0;
 507 }
 508
 509
 510
 511 static int handle_2MB_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info,
 512                                           addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
 513                                           pte64_t * shadow_pt, pde64_2MB_t * large_guest_pde)
 514 {
 515     pt_access_status_t shadow_pte_access = v3_can_access_pte64(shadow_pt, fault_addr, error_code);
 516     pte64_t * shadow_pte = (pte64_t *)&(shadow_pt[PTE64_INDEX(fault_addr)]);
 517     addr_t guest_fault_pa = BASE_TO_PAGE_ADDR_2MB(large_guest_pde->page_base_addr) + PAGE_OFFSET_2MB(fault_addr);
 518     //  struct shadow_page_state * state = &(info->shdw_pg_state);
 519
 520     PrintDebug("Handling 2MB fault (guest_fault_pa=%p) (error_code=%x)\n", (void *)guest_fault_pa, *(uint_t*)&error_code);
 521     PrintDebug("ShadowPT=%p, LargeGuestPDE=%p\n", shadow_pt, large_guest_pde);
 522
 523     struct v3_shadow_region * shdw_reg = v3_get_shadow_region(info, guest_fault_pa);
 524
 525
 526     if ((shdw_reg == NULL) ||
 527         (shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_INVALID)) {
 528         // Inject a machine check in the guest
 529         PrintDebug("Invalid Guest Address in page table (0x%p)\n", (void *)guest_fault_pa);
 530         v3_raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 531         return -1;
 532     }
 533
 534     if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_OK) {
 535         // Inconsistent state...
 536         // Guest Re-Entry will flush tables and everything should now workd
 537         PrintDebug("Inconsistent state... Guest re-entry should flush tlb\n");
 538         //PrintHostPageTree(info, fault_addr, info->ctrl_regs.cr3);
 539         return 0;
 540     }
 541
 542
 543     if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) {
 544         // Get the guest physical address of the fault
 545
 546         if ((shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_ALLOCATED) ||
 547             (shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_WRITE_HOOK)) {
 548             addr_t shadow_pa = v3_get_shadow_addr(shdw_reg, guest_fault_pa);
 549
 550             PrintDebug("Shadow PA=%p, ShadowPTE=%p\n", (void *)shadow_pa, (void *)shadow_pte);
 551
 552             shadow_pte->page_base_addr = PAGE_BASE_ADDR(shadow_pa);
 553             PrintDebug("Test1\n");
 554
 555             shadow_pte->present = 1;
 556
 557             /* We are assuming that the PDE entry has precedence
 558              * so the Shadow PDE will mirror the guest PDE settings,
 559              * and we don't have to worry about them here
 560              * Allow everything
 561              */
 562             shadow_pte->user_page = 1;
 563
 564
 565
 566             /*       if (find_pte_map(state->cached_ptes, PAGE_ADDR(guest_fault_pa)) != NULL) { */
 567             /*  // Check if the entry is a page table... */
 568                  /*     PrintDebug("Marking page as Guest Page Table (large page)\n"); */
 569                  /*     shadow_pte->writable = 0; */
 570                  /*       } else */ if (shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_WRITE_HOOK) {
 571                 shadow_pte->writable = 0;
 572             } else {
 573                 shadow_pte->writable = 1;
 574             }
 575
 576             //set according to VMM policy
 577             shadow_pte->write_through = 0;
 578             shadow_pte->cache_disable = 0;
 579             shadow_pte->global_page = 0;
 580             //
 581
 582         } else {
 583             // Handle hooked pages as well as other special pages
 584             //      if (handle_special_page_fault(info, fault_addr, guest_fault_pa, error_code) == -1) {
 585
 586             if (v3_handle_mem_full_hook(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
 587                 PrintError("Special Page Fault handler returned error for address: %p\n", (void *)fault_addr);
 588                 return -1;
 589             }
 590         }
 591     } else if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_WRITE_ERROR) {
 592
 593         if (shdw_reg->host_type == SHDW_REGION_WRITE_HOOK) {
 594
 595             if (v3_handle_mem_wr_hook(info, fault_addr, guest_fault_pa, shdw_reg, error_code) == -1) {
 596                 PrintError("Special Page Fault handler returned error for address: %p\n", (void *)fault_addr);
 597                 return -1;
 598             }
 599         }
 600
 601
 602         /*     if (find_pte_map(state->cached_ptes, PAGE_ADDR(guest_fault_pa)) != NULL) { */
 603         /*       struct shadow_page_state * state = &(info->shdw_pg_state); */
 604         /*       PrintDebug("Write operation on Guest PAge Table Page (large page)\n"); */
 605         /*       state->cached_cr3 = 0; */
 606         /*       shadow_pte->writable = 1; */
 607         /*     } */
 608
 609     } else {
 610         PrintError("Error in large page fault handler...\n");
 611         PrintError("This case should have been handled at the top level handler\n");
 612         return -1;
 613     }
 614
 615     //  PrintHostPageTree(info, fault_addr, info->ctrl_regs.cr3);
 616     PrintDebug("Returning from large page fault handler\n");
 617     return 0;
 618 }
 619
 620
 621
 622
 623 static int invalidation_cb_64(struct guest_info * info, page_type_t type,
 624                               addr_t vaddr, addr_t page_ptr, addr_t page_pa,
 625                               void * private_data) {
 626
 627     switch (type) {
 628         case PAGE_PML464:
 629             {
 630                 pml4e64_t * pml = (pml4e64_t *)page_ptr;
 631
 632                 if (pml[PML4E64_INDEX(vaddr)].present == 0) {
 633                     return 1;
 634                 }
 635                 return 0;
 636             }
 637         case PAGE_PDP64:
 638             {
 639                 pdpe64_t * pdp = (pdpe64_t *)page_ptr;
 640                 pdpe64_t * pdpe = &(pdp[PDPE64_INDEX(vaddr)]);
 641
 642                 if (pdpe->present == 0) {
 643                     return 1;
 644                 }
 645
 646                 if (pdpe->vmm_info == V3_LARGE_PG) {
 647                     PrintError("1 Gigabyte pages not supported\n");
 648                     return -1;
 649
 650                     pdpe->present = 0;
 651                     return 1;
 652                 }
 653
 654                 return 0;
 655             }
 656         case PAGE_PD64:
 657             {
 658                 pde64_t * pd = (pde64_t *)page_ptr;
 659                 pde64_t * pde = &(pd[PDE64_INDEX(vaddr)]);
 660
 661                 if (pde->present == 0) {
 662                     return 1;
 663                 }
 664
 665                 if (pde->vmm_info == V3_LARGE_PG) {
 666                     pde->present = 0;
 667                     return 1;
 668                 }
 669
 670                 return 0;
 671             }
 672         case PAGE_PT64:
 673             {
 674                 pte64_t * pt = (pte64_t *)page_ptr;
 675
 676                 pt[PTE64_INDEX(vaddr)].present = 0;
 677
 678                 return 1;
 679             }
 680         default:
 681             PrintError("Invalid Page Type\n");
 682             return -1;
 683
 684     }
 685
 686     // should not get here
 687     PrintError("Should not get here....\n");
 688     return -1;
 689 }
 690
 691
 692 static inline int handle_shadow_invlpg_64(struct guest_info * info, addr_t vaddr) {
 693     PrintDebug("INVLPG64 - %p\n",(void*)vaddr);
 694
 695     int ret =  v3_drill_host_pt_64(info, info->ctrl_regs.cr3, vaddr, invalidation_cb_64, NULL);
 696     if (ret == -1) {
 697         PrintError("Page table drill returned error.... \n");
 698         PrintHostPageTree(info, vaddr, info->ctrl_regs.cr3);
 699     }
 700
 701     return (ret == -1) ? -1 : 0;
 702 }