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 #ifndef CONFIG_DEBUG_VMX
  26 #undef PrintDebug
  27 #define PrintDebug(fmt, args...)
  28 #endif
  29
  30 static void vmx_save_world_ctx(struct guest_info * info, struct vmx_assist_context * ctx);
  31 static void vmx_restore_world_ctx(struct guest_info * info, struct vmx_assist_context * ctx);
  32
  33 int v3_vmxassist_ctx_switch(struct guest_info * info) {
  34     struct vmx_assist_context * old_ctx = NULL;
  35     struct vmx_assist_context * new_ctx = NULL;
  36     struct vmx_assist_header * hdr = NULL;
  37     struct vmx_data * vmx_info = (struct vmx_data *)info->vmm_data;
  38
  39
  40
  41     if (v3_gpa_to_hva(info, VMXASSIST_BASE, (addr_t *)&hdr) == -1) {
  42         PrintError("Could not translate address for vmxassist header\n");
  43         return -1;
  44     }
  45
  46     if (hdr->magic != VMXASSIST_MAGIC) {
  47         PrintError("VMXASSIST_MAGIC field is invalid\n");
  48         return -1;
  49     }
  50
  51
  52     if (v3_gpa_to_hva(info, (addr_t)(hdr->old_ctx_gpa), (addr_t *)&(old_ctx)) == -1) {
  53         PrintError("Could not translate address for VMXASSIST old context\n");
  54         return -1;
  55     }
  56
  57     if (v3_gpa_to_hva(info, (addr_t)(hdr->new_ctx_gpa), (addr_t *)&(new_ctx)) == -1) {
  58         PrintError("Could not translate address for VMXASSIST new context\n");
  59         return -1;
  60     }
  61
  62     if (vmx_info->assist_state == VMXASSIST_DISABLED) {
  63
  64         /* Save the old Context */
  65         vmx_save_world_ctx(info, old_ctx);
  66
  67         /* restore new context, vmxassist should launch the bios the first time */
  68         vmx_restore_world_ctx(info, new_ctx);
  69
  70         vmx_info->assist_state = VMXASSIST_ENABLED;
  71
  72     } else if (vmx_info->assist_state == VMXASSIST_ENABLED) {
  73         /* restore old context */
  74         vmx_restore_world_ctx(info, old_ctx);
  75
  76         vmx_info->assist_state = VMXASSIST_DISABLED;
  77     }
  78
  79     return 0;
  80 }
  81
  82
  83 static void save_segment(struct v3_segment * seg, struct vmx_assist_segment * vmx_assist_seg) {
  84     struct vmcs_segment tmp_seg;
  85
  86     memset(&tmp_seg, 0, sizeof(struct vmcs_segment));
  87
  88     v3_seg_to_vmxseg(seg, &tmp_seg);
  89
  90     vmx_assist_seg->sel = tmp_seg.selector;
  91     vmx_assist_seg->limit = tmp_seg.limit;
  92     vmx_assist_seg->base = tmp_seg.base;
  93     vmx_assist_seg->arbytes.bytes = tmp_seg.access.val;
  94 }
  95
  96
  97 static void load_segment(struct vmx_assist_segment * vmx_assist_seg, struct v3_segment * seg)  {
  98     struct vmcs_segment tmp_seg;
  99
 100     memset(&tmp_seg, 0, sizeof(struct vmcs_segment));
 101
 102     tmp_seg.selector = vmx_assist_seg->sel;
 103     tmp_seg.limit = vmx_assist_seg->limit;
 104     tmp_seg.base = vmx_assist_seg->base;
 105     tmp_seg.access.val = vmx_assist_seg->arbytes.bytes;
 106
 107     v3_vmxseg_to_seg(&tmp_seg, seg);
 108 }
 109
 110 static void vmx_save_world_ctx(struct guest_info * info, struct vmx_assist_context * ctx) {
 111     struct vmx_data * vmx_info = (struct vmx_data *)(info->vmm_data);
 112
 113     PrintDebug("Writing from RIP: 0x%p\n", (void *)(addr_t)info->rip);
 114
 115     ctx->eip = info->rip;
 116     ctx->esp = info->vm_regs.rsp;
 117     ctx->eflags = info->ctrl_regs.rflags;
 118
 119     ctx->cr0 = info->shdw_pg_state.guest_cr0;
 120     ctx->cr3 = info->shdw_pg_state.guest_cr3;
 121     ctx->cr4 = vmx_info->guest_cr4;
 122
 123
 124     save_segment(&(info->segments.cs), &(ctx->cs));
 125     save_segment(&(info->segments.ds), &(ctx->ds));
 126     save_segment(&(info->segments.es), &(ctx->es));
 127     save_segment(&(info->segments.ss), &(ctx->ss));
 128     save_segment(&(info->segments.fs), &(ctx->fs));
 129     save_segment(&(info->segments.gs), &(ctx->gs));
 130     save_segment(&(info->segments.tr), &(ctx->tr));
 131     save_segment(&(info->segments.ldtr), &(ctx->ldtr));
 132
 133     // Odd segments
 134     ctx->idtr_limit = info->segments.idtr.limit;
 135     ctx->idtr_base = info->segments.idtr.base;
 136
 137     ctx->gdtr_limit = info->segments.gdtr.limit;
 138     ctx->gdtr_base = info->segments.gdtr.base;
 139 }
 140
 141 static void vmx_restore_world_ctx(struct guest_info * info, struct vmx_assist_context * ctx) {
 142     struct vmx_data * vmx_info = (struct vmx_data *)(info->vmm_data);
 143
 144     PrintDebug("ctx rip: %p\n", (void *)(addr_t)ctx->eip);
 145
 146     info->rip = ctx->eip;
 147     info->vm_regs.rsp = ctx->esp;
 148     info->ctrl_regs.rflags = ctx->eflags;
 149
 150     info->shdw_pg_state.guest_cr0 = ctx->cr0;
 151     info->shdw_pg_state.guest_cr3 = ctx->cr3;
 152     vmx_info->guest_cr4 = ctx->cr4;
 153
 154     load_segment(&(ctx->cs), &(info->segments.cs));
 155     load_segment(&(ctx->ds), &(info->segments.ds));
 156     load_segment(&(ctx->es), &(info->segments.es));
 157     load_segment(&(ctx->ss), &(info->segments.ss));
 158     load_segment(&(ctx->fs), &(info->segments.fs));
 159     load_segment(&(ctx->gs), &(info->segments.gs));
 160     load_segment(&(ctx->tr), &(info->segments.tr));
 161     load_segment(&(ctx->ldtr), &(info->segments.ldtr));
 162
 163     // odd segments
 164     info->segments.idtr.limit = ctx->idtr_limit;
 165     info->segments.idtr.base = ctx->idtr_base;
 166
 167     info->segments.gdtr.limit = ctx->gdtr_limit;
 168     info->segments.gdtr.base = ctx->gdtr_base;
 169
 170 }
 171
 172