palacios/src/palacios/vmx_assist.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, Andy Gocke <agocke@gmail.com>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Andy Gocke <agocke@gmail.com>
  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/vmx_assist.h>
  21 #include <palacios/vmx_lowlevel.h>
  22 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
  23 #include <palacios/vmx.h>
  24
  25 static int vmx_save_world_ctx(struct guest_info * info, struct vmx_assist_context * ctx);
  26 static int vmx_restore_world_ctx(struct guest_info * info, struct vmx_assist_context * ctx);
  27
  28 int v3_vmxassist_ctx_switch(struct guest_info * info) {
  29     uint32_t vmx_magic = 0; // Magic number to check for vmxassist
  30     struct vmx_assist_context * old_ctx = NULL;
  31     struct vmx_assist_context * new_ctx = NULL;
  32     uint32_t old_ctx_gpa = 0;
  33     uint32_t new_ctx_gpa = 0;
  34     vmx_state_t state = ((struct vmx_data *)info->vmm_data)->state;
  35
  36     /* Check validity of VMXASSIST_MAGIC field */
  37     if (read_guest_pa_memory(info, VMXASSIST_MAGIC_OFFSET, sizeof(vmx_magic), (uint8_t *)&vmx_magic) != sizeof(vmx_magic)) {
  38         PrintError("Could not read guest VMXASSIST magic field\n");
  39         return -1;
  40     }
  41
  42     if (vmx_magic != VMXASSIST_MAGIC) {
  43         PrintError("VMXASSIT_MAGIC field is invalid\n");
  44         return -1;
  45     }
  46
  47
  48     /* Retrieve the pointer to the Old Context struct */
  49     if (read_guest_pa_memory(info, VMXASSIST_OLD_CONTEXT, sizeof(old_ctx_gpa), (uint8_t *)&old_ctx_gpa) != sizeof(old_ctx_gpa)) {
  50         PrintError("Could not read Old Context pointer field\n");
  51         return -1;
  52     }
  53
  54     guest_pa_to_host_va(info, (addr_t)old_ctx_gpa, (addr_t *)&(old_ctx));
  55
  56
  57     /* Retrieve the pointer to the New Context struct */
  58     if (read_guest_pa_memory(info, VMXASSIST_NEW_CONTEXT, sizeof(new_ctx_gpa), (uint8_t *)&new_ctx_gpa) != sizeof(new_ctx_gpa)) {
  59         PrintError("Could not read New Context pointer field\n");
  60         return -1;
  61     }
  62
  63     guest_pa_to_host_va(info, (addr_t)new_ctx_gpa, (addr_t *)&(new_ctx));
  64
  65
  66
  67     if (state == VMXASSIST_DISABLED) {
  68
  69         /* Save the old Context */
  70         if (vmx_save_world_ctx(info, old_ctx) != 0) {
  71             PrintError("Could not save VMXASSIST world context\n");
  72             return -1;
  73         }
  74
  75         /* restore new context, vmxassist should launch the bios the first time */
  76         if (vmx_restore_world_ctx(info, new_ctx) != 0) {
  77             PrintError("VMXASSIST could not restore new context\n");
  78             return -1;
  79         }
  80
  81     } else if (state == VMXASSIST_ENABLED) {
  82         /* restore old context */
  83         if (vmx_restore_world_ctx(info, old_ctx) != 0) {
  84             PrintError("VMXASSIST could not restore old context\n");
  85             return -1;
  86         }
  87     }
  88
  89     return 0;
  90 }
  91
  92
  93 int vmx_save_world_ctx(struct guest_info * info, struct vmx_assist_context * ctx) {
  94     int error = 0;
  95
  96     PrintDebug("Writing from RIP: 0x%p\n", (void *)info->rip);
  97
  98     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_RIP, &(ctx->eip));
  99     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_RSP, &(ctx->esp));
 100     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_RFLAGS, &(ctx->eflags));
 101
 102     error |= vmcs_read(VMCS_CR0_READ_SHDW, &(ctx->cr0));
 103     ctx->cr3 = info->shdw_pg_state.guest_cr3;
 104     error |= vmcs_read(VMCS_CR4_READ_SHDW, &(ctx->cr4));
 105
 106     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_IDTR_LIMIT, &(ctx->idtr_limit));
 107     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_IDTR_BASE, &(ctx->idtr_base));
 108
 109     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_GDTR_LIMIT, &(ctx->gdtr_limit));
 110     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_GDTR_BASE, &(ctx->gdtr_base));
 111
 112     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_CS_SELECTOR, &(ctx->cs_sel));
 113     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_CS_LIMIT, &(ctx->cs_limit));
 114     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_CS_BASE, &(ctx->cs_base));
 115     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_CS_ACCESS, &(ctx->cs_arbytes.bytes));
 116
 117     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_DS_SELECTOR, &(ctx->ds_sel));
 118     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_DS_LIMIT, &(ctx->ds_limit));
 119     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_DS_BASE, &(ctx->ds_base));
 120     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_DS_ACCESS, &(ctx->ds_arbytes.bytes));
 121
 122     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_ES_SELECTOR, &(ctx->es_sel));
 123     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_ES_LIMIT, &(ctx->es_limit));
 124     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_ES_BASE, &(ctx->es_base));
 125     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_ES_ACCESS, &(ctx->es_arbytes.bytes));
 126
 127     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_SS_SELECTOR, &(ctx->ss_sel));
 128     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_SS_LIMIT, &(ctx->ss_limit));
 129     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_SS_BASE, &(ctx->ss_base));
 130     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_SS_ACCESS, &(ctx->ss_arbytes.bytes));
 131
 132     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_FS_SELECTOR, &(ctx->fs_sel));
 133     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_FS_LIMIT, &(ctx->fs_limit));
 134     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_FS_BASE, &(ctx->fs_base));
 135     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_FS_ACCESS, &(ctx->fs_arbytes.bytes));
 136
 137     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_GS_SELECTOR, &(ctx->gs_sel));
 138     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_GS_LIMIT, &(ctx->gs_limit));
 139     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_GS_BASE, &(ctx->gs_base));
 140     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_GS_ACCESS, &(ctx->gs_arbytes.bytes));
 141
 142     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_TR_SELECTOR, &(ctx->tr_sel));
 143     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_TR_LIMIT, &(ctx->tr_limit));
 144     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_TR_BASE, &(ctx->tr_base));
 145     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_TR_ACCESS, &(ctx->tr_arbytes.bytes));
 146
 147     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_LDTR_SELECTOR, &(ctx->ldtr_sel));
 148     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_LDTR_LIMIT, &(ctx->ldtr_limit));
 149     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_LDTR_BASE, &(ctx->ldtr_base));
 150     error |= vmcs_read(VMCS_GUEST_LDTR_ACCESS, &(ctx->ldtr_arbytes.bytes));
 151
 152     return error;
 153 }
 154
 155 int vmx_restore_world_ctx(struct guest_info * info, struct vmx_assist_context * ctx) {
 156     int error = 0;
 157
 158     PrintDebug("ctx rip: %p\n", (void *)(addr_t)ctx->eip);
 159
 160     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_RIP, ctx->eip);
 161     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_RSP, ctx->esp);
 162     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_RFLAGS, ctx->eflags);
 163
 164     error |= vmcs_write(VMCS_CR0_READ_SHDW, ctx->cr0);
 165     info->shdw_pg_state.guest_cr3 = ctx->cr3;
 166     error |= vmcs_write(VMCS_CR4_READ_SHDW, ctx->cr4);
 167
 168     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_IDTR_LIMIT, ctx->idtr_limit);
 169     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_IDTR_BASE, ctx->idtr_base);
 170
 171     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_GDTR_LIMIT, ctx->gdtr_limit);
 172     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_GDTR_BASE, ctx->gdtr_base);
 173
 174     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_CS_SELECTOR, ctx->cs_sel);
 175     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_CS_LIMIT, ctx->cs_limit);
 176     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_CS_BASE, ctx->cs_base);
 177     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_CS_ACCESS, ctx->cs_arbytes.bytes);
 178
 179     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_DS_SELECTOR, ctx->ds_sel);
 180     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_DS_LIMIT, ctx->ds_limit);
 181     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_DS_BASE, ctx->ds_base);
 182     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_DS_ACCESS, ctx->ds_arbytes.bytes);
 183
 184     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_ES_SELECTOR, ctx->es_sel);
 185     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_ES_LIMIT, ctx->es_limit);
 186     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_ES_BASE, ctx->es_base);
 187     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_ES_ACCESS, ctx->es_arbytes.bytes);
 188
 189     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_SS_SELECTOR, ctx->ss_sel);
 190     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_SS_LIMIT, ctx->ss_limit);
 191     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_SS_BASE, ctx->ss_base);
 192     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_SS_ACCESS, ctx->ss_arbytes.bytes);
 193
 194     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_FS_SELECTOR, ctx->fs_sel);
 195     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_FS_LIMIT, ctx->fs_limit);
 196     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_FS_BASE, ctx->fs_base);
 197     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_FS_ACCESS, ctx->fs_arbytes.bytes);
 198
 199     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_GS_SELECTOR, ctx->gs_sel);
 200     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_GS_LIMIT, ctx->gs_limit);
 201     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_GS_BASE, ctx->gs_base);
 202     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_GS_ACCESS, ctx->gs_arbytes.bytes);
 203
 204     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_TR_SELECTOR, ctx->tr_sel);
 205     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_TR_LIMIT, ctx->tr_limit);
 206     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_TR_BASE, ctx->tr_base);
 207     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_TR_ACCESS, ctx->tr_arbytes.bytes);
 208
 209     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_LDTR_SELECTOR, ctx->ldtr_sel);
 210     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_LDTR_LIMIT, ctx->ldtr_limit);
 211     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_LDTR_BASE, ctx->ldtr_base);
 212     error |= vmcs_write(VMCS_GUEST_LDTR_ACCESS, ctx->ldtr_arbytes.bytes);
 213
 214     return error;
 215 }
 216
 217