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/vmm.h>
  23 #include <palacios/vmx_handler.h>
  24 #include <palacios/vmm_ctrl_regs.h>
  25 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
  26 #include <palacios/vmm_decoder.h>
  27
  28 #ifndef CONFIG_DEBUG_IO
  29 #undef PrintDebug
  30 #define PrintDebug(fmt, args...)
  31 #endif
  32
  33
  34 /* Same as SVM */
  35 static int update_map(struct guest_info * info, uint16_t port, int hook_read, int hook_write) {
  36     uchar_t * bitmap = (uint8_t *)(info->io_map.arch_data);
  37     int major = port / 8;
  38     int minor = port % 8;
  39
  40     if ((hook_read == 0) && (hook_write == 0)) {
  41         *(bitmap + major) &= ~(0x1 << minor);
  42     } else {
  43         *(bitmap + major) |= (0x1 << minor);
  44     }
  45
  46     return 0;
  47 }
  48
  49 int v3_init_vmx_io_map(struct guest_info * info) {
  50     info->io_map.update_map = update_map;
  51
  52     info->io_map.arch_data = V3_VAddr(V3_AllocPages(2));
  53     memset(info->io_map.arch_data, 0, PAGE_SIZE_4KB * 2);
  54
  55     v3_refresh_io_map(info);
  56
  57     return 0;
  58 }
  59
  60 int v3_handle_vmx_io_in(struct guest_info * info, struct vmx_exit_info * exit_info) {
  61     struct vmx_exit_io_qual io_qual = *(struct vmx_exit_io_qual *)&(exit_info->exit_qual);;
  62     struct v3_io_hook * hook = NULL;
  63     int read_size = 0;
  64
  65
  66     hook = v3_get_io_hook(info, io_qual.port);
  67
  68     if (hook == NULL) {
  69         PrintError("Hook not present for IN on port %x\n", io_qual.port);
  70         return -1;
  71     }
  72
  73     read_size = io_qual.access_size + 1;
  74
  75     PrintDebug("IN of %d bytes on port %d (0x%x)\n", read_size, io_qual.port, io_qual.port);
  76
  77     if (hook->read(io_qual.port, &(info->vm_regs.rax), read_size, hook->priv_data) != read_size) {
  78         PrintError("Read failure for IN on port %x\n", io_qual.port);
  79         return -1;
  80     }
  81
  82
  83     info->rip += exit_info->instr_len;
  84
  85     return 0;
  86 }
  87
  88 int v3_handle_vmx_io_ins(struct guest_info * info, struct vmx_exit_info * exit_info) {
  89     struct vmx_exit_io_qual io_qual = *(struct vmx_exit_io_qual *)&(exit_info->exit_qual);;
  90     struct v3_io_hook * hook = NULL;
  91     int read_size = 0;
  92     addr_t guest_va = exit_info->guest_linear_addr;
  93     addr_t host_addr = 0;
  94     int rdi_change = 0;
  95     ulong_t rep_num = 1;
  96     struct rflags * flags = (struct rflags *)&(info->ctrl_regs.rflags);
  97
  98     hook = v3_get_io_hook(info, io_qual.port);
  99
 100     if (hook == NULL) {
 101         PrintError("Hook not present for INS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 102         return -1;
 103     }
 104
 105     PrintDebug("INS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 106
 107     read_size = io_qual.access_size + 1;
 108
 109     if (io_qual.rep) {
 110         struct vmx_exit_io_instr_info instr_info = *(struct vmx_exit_io_instr_info *)&(exit_info->instr_info);
 111
 112         if (instr_info.addr_size == 0) {
 113             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffff;
 114         } else if(instr_info.addr_size == 1) {
 115             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffffffff;
 116         } else if(instr_info.addr_size == 2) {
 117             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffffffffffffffffLL;
 118         } else {
 119             PrintDebug("Unknown INS address size!\n");
 120             return -1;
 121         }
 122     }
 123
 124     if (flags->df) {
 125         rdi_change = -read_size;
 126     } else {
 127         rdi_change = read_size;
 128     }
 129
 130     PrintDebug("INS size=%d for %ld steps\n", read_size, rep_num);
 131
 132
 133
 134     if (guest_va_to_host_va(info, guest_va, &host_addr) == -1) {
 135         PrintError("Could not convert Guest VA to host VA\n");
 136         return -1;
 137     }
 138
 139     do {
 140         if (hook->read(io_qual.port, (char *)host_addr, read_size, hook->priv_data) != read_size) {
 141             PrintError("Read Failure for INS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 142             return -1;
 143         }
 144
 145         host_addr += rdi_change;
 146         info->vm_regs.rdi += rdi_change;
 147
 148         if (io_qual.rep) {
 149             info->vm_regs.rcx--;
 150         }
 151
 152     } while (--rep_num > 0);
 153
 154
 155     info->rip += exit_info->instr_len;
 156
 157     return 0;
 158 }
 159
 160
 161
 162 int v3_handle_vmx_io_out(struct guest_info * info, struct vmx_exit_info * exit_info) {
 163     struct vmx_exit_io_qual io_qual = *(struct vmx_exit_io_qual *)&(exit_info->exit_qual);
 164     struct v3_io_hook * hook = NULL;
 165     int write_size = 0;
 166
 167     hook =  v3_get_io_hook(info, io_qual.port);
 168
 169     if (hook == NULL) {
 170         PrintError("Hook not present for out on port %x\n", io_qual.port);
 171         return -1;
 172     }
 173
 174     write_size = io_qual.access_size + 1;
 175
 176     PrintDebug("OUT of %d bytes on port %d (0x%x)\n", write_size, io_qual.port, io_qual.port);
 177
 178     if (hook->write(io_qual.port, &(info->vm_regs.rax), write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 179         PrintError("Write failure for out on port %x\n",io_qual.port);
 180         return -1;
 181     }
 182
 183
 184
 185     info->rip += exit_info->instr_len;
 186
 187     return 0;
 188 }
 189
 190
 191
 192 int v3_handle_vmx_io_outs(struct guest_info * info, struct vmx_exit_info * exit_info) {
 193     struct vmx_exit_io_qual io_qual = *(struct vmx_exit_io_qual *)&(exit_info->exit_qual);
 194     struct v3_io_hook * hook = NULL;
 195     int write_size;
 196     addr_t guest_va = exit_info->guest_linear_addr;
 197     addr_t host_addr;
 198     int rsi_change;
 199     ulong_t rep_num = 1;
 200     struct rflags * flags = (struct rflags *)&(info->ctrl_regs.rflags);
 201
 202     hook = v3_get_io_hook(info, io_qual.port);
 203
 204     if (hook == NULL) {
 205         PrintError("Hook not present for OUTS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 206         return -1;
 207     }
 208
 209     PrintDebug("OUTS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 210
 211     write_size = io_qual.access_size + 1;
 212
 213     if (io_qual.rep) {
 214         // Grab the address sized bits of rcx
 215         struct vmx_exit_io_instr_info instr_info = *(struct vmx_exit_io_instr_info *)&(exit_info->instr_info);
 216
 217         if (instr_info.addr_size == 0) {
 218             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffff;
 219         } else if(instr_info.addr_size == 1) {
 220             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffffffff;
 221         } else if(instr_info.addr_size == 2) {
 222             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffffffffffffffffLL;
 223         } else {
 224             PrintDebug("Unknown INS address size!\n");
 225             return -1;
 226         }
 227     }
 228
 229     if (flags->df) {
 230         rsi_change = -write_size;
 231     } else {
 232         rsi_change = write_size;
 233     }
 234
 235
 236
 237     PrintDebug("OUTS size=%d for %ld steps\n", write_size, rep_num);
 238
 239     if (guest_va_to_host_va(info, guest_va, &host_addr) == -1) {
 240         PrintError("Could not convert guest VA to host VA\n");
 241         return -1;
 242     }
 243
 244     do {
 245        if (hook->write(io_qual.port, (char *)host_addr, write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 246            PrintError("Read failure for INS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 247            return -1;
 248        }
 249
 250        host_addr += rsi_change;
 251        info->vm_regs.rsi += rsi_change;
 252
 253        if (io_qual.rep) {
 254            --info->vm_regs.rcx;
 255        }
 256
 257     } while (--rep_num > 0);
 258
 259
 260     info->rip += exit_info->instr_len;
 261
 262     return 0;
 263 }
 264