palacios/src/palacios/vmx_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, 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_io.h>
  21 #include <palacios/vmm_io.h>
  22 #include <palacios/vmcs.h>
  23 #include <palacios/vmx_lowlevel.h>
  24 #include <palacios/vmm.h>
  25 #include <palacios/vmx_handler.h>
  26 #include <palacios/vmm_ctrl_regs.h>
  27 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
  28 #include <palacios/vmm_decoder.h>
  29
  30 #ifndef CONFIG_DEBUG_IO
  31 #undef PrintDebug
  32 #define PrintDebug(fmt, args...)
  33 #endif
  34
  35
  36 /* Same as SVM */
  37 static int update_map(struct guest_info * info, uint16_t port, int hook_read, int hook_write)
  38 {
  39     uchar_t * bitmap = (uint8_t *)(info->io_map.arch_data);
  40     int major = port / 8;
  41     int minor = port % 8;
  42
  43     if ((hook_read == 0) && (hook_write == 0)) {
  44         *(bitmap + major) &= ~(0x1 << minor);
  45     } else {
  46         *(bitmap + major) |= (0x1 << minor);
  47     }
  48
  49     return 0;
  50 }
  51
  52 int v3_init_vmx_io_map(struct guest_info * info)
  53 {
  54     info->io_map.update_map = update_map;
  55
  56     info->io_map.arch_data = V3_VAddr(V3_AllocPages(2));
  57     memset(info->io_map.arch_data, 0, PAGE_SIZE_4KB*2);
  58
  59     return 0;
  60 }
  61
  62 int v3_handle_vmx_io_in(struct guest_info * info) {
  63     ulong_t exit_qual;
  64     uint32_t instr_length = 0;
  65
  66     vmcs_read(VMCS_EXIT_QUAL, &exit_qual);
  67
  68     struct vmexit_io_qual * io_qual = (struct vmexit_io_qual *)&exit_qual;
  69
  70     struct v3_io_hook * hook = v3_get_io_hook(info, io_qual->port);
  71     int read_size = 0;
  72
  73     if (hook == NULL) {
  74         PrintError("Hook not present for IN on port %x\n", io_qual->port);
  75         return -1;
  76     }
  77
  78     read_size = io_qual->access_size + 1;
  79
  80     PrintDebug("IN of %d bytes on port %d (0x%x)\n", read_size, io_qual->port, io_qual->port);
  81
  82     if (hook->read(io_qual->port, &(info->vm_regs.rax), read_size, hook->priv_data) != read_size) {
  83         PrintError("Read failure for IN on port %x\n", io_qual->port);
  84         return -1;
  85     }
  86
  87
  88
  89     if (vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_LEN, &instr_length) != VMX_SUCCESS) {
  90         PrintError("Could not read instruction length\n");
  91         return -1;
  92     }
  93
  94     info->rip += instr_length;
  95
  96     return 0;
  97 }
  98
  99 int v3_handle_vmx_io_ins(struct guest_info * info)
 100 {
 101     ulong_t exit_qual;
 102
 103     vmcs_read(VMCS_EXIT_QUAL, &exit_qual);
 104
 105     struct vmexit_io_qual * io_qual = (struct vmexit_io_qual *)&exit_qual;
 106     struct v3_io_hook * hook = v3_get_io_hook(info, io_qual->port);
 107     int read_size;
 108     addr_t guest_va;
 109     addr_t host_addr;
 110     int rdi_change;
 111     ulong_t rep_num = 1;
 112
 113     if(hook == NULL) {
 114         PrintError("Hook not present for INS on port 0x%x\n", io_qual->port);
 115         return -1;
 116     }
 117
 118     PrintDebug("INS on port 0x%x\n", io_qual->port);
 119
 120     read_size = io_qual->access_size + 1;
 121
 122     if (io_qual->rep) {
 123         rep_num = info->vm_regs.rcx & get_gpr_mask(info);
 124     }
 125
 126     if ( ((struct rflags *)&(info->ctrl_regs.rflags))->df ) {
 127         rdi_change = -read_size;
 128     } else {
 129         rdi_change = read_size;
 130     }
 131
 132     PrintDebug("INS size=%d for %ld steps\n", read_size, rep_num);
 133
 134     vmcs_read(VMCS_GUEST_LINEAR_ADDR, &guest_va);
 135
 136     if (guest_va_to_host_va(info, guest_va, &host_addr) == -1) {
 137         PrintError("Could not convert Guest VA to host VA\n");
 138         return -1;
 139     }
 140
 141     do {
 142         if (hook->read(io_qual->port, (char *)host_addr, read_size, hook->priv_data) != read_size) {
 143             PrintError("Read Failure for INS on port 0x%x\n", io_qual->port);
 144             return -1;
 145         }
 146
 147         host_addr += rdi_change;
 148         info->vm_regs.rdi += rdi_change;
 149
 150         if (io_qual->rep) {
 151             --info->vm_regs.rcx;
 152         }
 153         --rep_num;
 154
 155     } while (rep_num > 0);
 156
 157     int instr_len = 0;
 158
 159     vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_LEN, &instr_len);
 160
 161     info->rip += instr_len;
 162
 163     return 0;
 164 }
 165
 166
 167
 168 int v3_handle_vmx_io_out(struct guest_info * info) {
 169     ulong_t exit_qual;
 170
 171     vmcs_read(VMCS_EXIT_QUAL, &exit_qual);
 172
 173     struct vmexit_io_qual * io_qual = (struct vmexit_io_qual *)&exit_qual;
 174
 175     struct v3_io_hook * hook = v3_get_io_hook(info, io_qual->port);
 176
 177     if (hook == NULL) {
 178         PrintError("Hook not present for out on port %x\n", io_qual->port);
 179         return -1;
 180     }
 181
 182     int write_size = io_qual->access_size + 1;
 183
 184     PrintDebug("OUT of %d bytes on port %d (0x%x)\n", write_size, io_qual->port, io_qual->port);
 185
 186
 187     if (hook->write(io_qual->port, &(info->vm_regs.rax), write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 188         PrintError("Write failure for out on port %x\n",io_qual->port);
 189         return -1;
 190     }
 191
 192     uint32_t instr_length = 0;
 193
 194     if (vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_LEN, &instr_length) != VMX_SUCCESS) {
 195         PrintError("Could not read instruction length\n");
 196         return -1;
 197     }
 198
 199     info->rip += instr_length;
 200
 201     return 0;
 202 }
 203
 204
 205
 206 int v3_handle_vmx_io_outs(struct guest_info * info) {
 207     ulong_t exit_qual;
 208
 209     vmcs_read(VMCS_EXIT_QUAL, &exit_qual);
 210
 211     struct vmexit_io_qual * io_qual = (struct vmexit_io_qual *)&exit_qual;
 212     struct v3_io_hook * hook = v3_get_io_hook(info, io_qual->port);
 213     int write_size;
 214     addr_t guest_va;
 215     addr_t host_addr;
 216     int rsi_change;
 217     ulong_t rep_num = 1;
 218
 219     if (hook == NULL) {
 220         PrintError("Hook not present for OUTS on port 0x%x\n", io_qual->port);
 221         return -1;
 222     }
 223
 224     PrintDebug("OUTS on port 0x%x\n", io_qual->port);
 225
 226     write_size = io_qual->access_size + 1;
 227
 228     if (io_qual->rep) {
 229         // Grab the address sized bits of rcx
 230         rep_num = info->vm_regs.rcx & get_gpr_mask(info);
 231     }
 232
 233     if ( ((struct rflags *)&(info->ctrl_regs.rflags))->df ) {
 234         rsi_change = -write_size;
 235     } else {
 236         rsi_change = write_size;
 237     }
 238
 239     vmcs_read(VMCS_GUEST_LINEAR_ADDR, &guest_va);
 240
 241     PrintDebug("OUTS size=%d for %ld steps\n", write_size, rep_num);
 242
 243     if (guest_va_to_host_va(info, guest_va, &host_addr) == -1) {
 244         PrintError("Could not convert guest VA to host VA\n");
 245         return -1;
 246     }
 247
 248     do {
 249        if (hook->write(io_qual->port, (char *)host_addr, write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 250            PrintError("Read failure for INS on port 0x%x\n", io_qual->port);
 251            return -1;
 252        }
 253
 254        host_addr += rsi_change;
 255        info->vm_regs.rsi += rsi_change;
 256
 257        if (io_qual->rep) {
 258            --info->vm_regs.rcx;
 259        }
 260        --rep_num;
 261
 262     } while (rep_num > 0);
 263
 264     int instr_len = 0;
 265
 266     vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_LEN, &instr_len);
 267
 268     info->rip += instr_len;
 269
 270     return 0;
 271 }
 272