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     uchar_t * bitmap = (uint8_t *)(info->io_map.arch_data);
  39     int major = port / 8;
  40     int minor = port % 8;
  41
  42     if ((hook_read == 0) && (hook_write == 0)) {
  43         *(bitmap + major) &= ~(0x1 << minor);
  44     } else {
  45         *(bitmap + major) |= (0x1 << minor);
  46     }
  47
  48     return 0;
  49 }
  50
  51 int v3_init_vmx_io_map(struct guest_info * info) {
  52     info->io_map.update_map = update_map;
  53
  54     info->io_map.arch_data = V3_VAddr(V3_AllocPages(2));
  55     memset(info->io_map.arch_data, 0, PAGE_SIZE_4KB * 2);
  56
  57     v3_refresh_io_map(info);
  58
  59     return 0;
  60 }
  61
  62 int v3_handle_vmx_io_in(struct guest_info * info) {
  63     struct vmx_exit_io_qual io_qual;
  64     struct v3_io_hook * hook = NULL;
  65     int read_size = 0;
  66     uint32_t instr_length = 0;
  67
  68     io_qual.value = 0;
  69     vmcs_read(VMCS_EXIT_QUAL, &(io_qual.value));
  70     hook = v3_get_io_hook(info, io_qual.port);
  71
  72     if (hook == NULL) {
  73         PrintError("Hook not present for IN on port %x\n", io_qual.port);
  74         return -1;
  75     }
  76
  77     read_size = io_qual.access_size + 1;
  78
  79     PrintDebug("IN of %d bytes on port %d (0x%x)\n", read_size, io_qual.port, io_qual.port);
  80
  81     if (hook->read(io_qual.port, &(info->vm_regs.rax), read_size, hook->priv_data) != read_size) {
  82         PrintError("Read failure for IN on port %x\n", io_qual.port);
  83         return -1;
  84     }
  85
  86     if (vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_LEN, &instr_length) != VMX_SUCCESS) {
  87         PrintError("Could not read instruction length\n");
  88         return -1;
  89     }
  90
  91     info->rip += instr_length;
  92
  93     return 0;
  94 }
  95
  96 int v3_handle_vmx_io_ins(struct guest_info * info) {
  97     struct vmx_exit_io_qual io_qual;
  98     struct v3_io_hook * hook = NULL;
  99     int read_size = 0;
 100     addr_t guest_va = 0;
 101     addr_t host_addr = 0;
 102     int rdi_change = 0;
 103     ulong_t rep_num = 1;
 104     struct rflags * flags = (struct rflags *)&(info->ctrl_regs.rflags);
 105     int instr_len = 0;
 106
 107     io_qual.value = 0;
 108     vmcs_read(VMCS_EXIT_QUAL, &(io_qual.value));
 109     hook = v3_get_io_hook(info, io_qual.port);
 110
 111     if (hook == NULL) {
 112         PrintError("Hook not present for INS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 113         return -1;
 114     }
 115
 116     PrintDebug("INS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 117
 118     read_size = io_qual.access_size + 1;
 119
 120     if (io_qual.rep) {
 121         struct vmx_exit_io_instr_info instr_info;
 122
 123         instr_info.value = 0;
 124         vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_INFO, &instr_info.value);
 125
 126         if (instr_info.addr_size == 0) {
 127             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffff;
 128         } else if(instr_info.addr_size == 1) {
 129             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffffffff;
 130         } else if(instr_info.addr_size == 2) {
 131             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffffffffffffffffLL;
 132         } else {
 133             PrintDebug("Unknown INS address size!\n");
 134             return -1;
 135         }
 136     }
 137
 138     if (flags->df) {
 139         rdi_change = -read_size;
 140     } else {
 141         rdi_change = read_size;
 142     }
 143
 144     PrintDebug("INS size=%d for %ld steps\n", read_size, rep_num);
 145
 146     vmcs_read(VMCS_GUEST_LINEAR_ADDR, &guest_va);
 147
 148     if (guest_va_to_host_va(info, guest_va, &host_addr) == -1) {
 149         PrintError("Could not convert Guest VA to host VA\n");
 150         return -1;
 151     }
 152
 153     do {
 154         if (hook->read(io_qual.port, (char *)host_addr, read_size, hook->priv_data) != read_size) {
 155             PrintError("Read Failure for INS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 156             return -1;
 157         }
 158
 159         host_addr += rdi_change;
 160         info->vm_regs.rdi += rdi_change;
 161
 162         if (io_qual.rep) {
 163             info->vm_regs.rcx--;
 164         }
 165
 166     } while (--rep_num > 0);
 167
 168
 169     vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_LEN, &instr_len);
 170     info->rip += instr_len;
 171
 172     return 0;
 173 }
 174
 175
 176
 177 int v3_handle_vmx_io_out(struct guest_info * info) {
 178     struct vmx_exit_io_qual io_qual;
 179     struct v3_io_hook * hook = NULL;
 180     int write_size = 0;
 181     uint32_t instr_length = 0;
 182
 183     vmcs_read(VMCS_EXIT_QUAL, &(io_qual.value));
 184     hook =  v3_get_io_hook(info, io_qual.port);
 185
 186     if (hook == NULL) {
 187         PrintError("Hook not present for out on port %x\n", io_qual.port);
 188         return -1;
 189     }
 190
 191     write_size = io_qual.access_size + 1;
 192
 193     PrintDebug("OUT of %d bytes on port %d (0x%x)\n", write_size, io_qual.port, io_qual.port);
 194
 195     if (hook->write(io_qual.port, &(info->vm_regs.rax), write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 196         PrintError("Write failure for out on port %x\n",io_qual.port);
 197         return -1;
 198     }
 199
 200
 201     if (vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_LEN, &instr_length) != VMX_SUCCESS) {
 202         PrintError("Could not read instruction length\n");
 203         return -1;
 204     }
 205
 206     info->rip += instr_length;
 207
 208     return 0;
 209 }
 210
 211
 212
 213 int v3_handle_vmx_io_outs(struct guest_info * info) {
 214     struct vmx_exit_io_qual io_qual;
 215     struct v3_io_hook * hook = NULL;
 216     int write_size;
 217     addr_t guest_va;
 218     addr_t host_addr;
 219     int rsi_change;
 220     ulong_t rep_num = 1;
 221     struct rflags * flags = (struct rflags *)&(info->ctrl_regs.rflags);
 222     int instr_len = 0;
 223
 224     vmcs_read(VMCS_EXIT_QUAL, &(io_qual.value));
 225     hook = v3_get_io_hook(info, io_qual.port);
 226
 227     if (hook == NULL) {
 228         PrintError("Hook not present for OUTS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 229         return -1;
 230     }
 231
 232     PrintDebug("OUTS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 233
 234     write_size = io_qual.access_size + 1;
 235
 236     if (io_qual.rep) {
 237         // Grab the address sized bits of rcx
 238         struct vmx_exit_io_instr_info instr_info;
 239
 240         instr_info.value = 0;
 241         vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_INFO, &instr_info.value);
 242
 243         if (instr_info.addr_size == 0) {
 244             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffff;
 245         } else if(instr_info.addr_size == 1) {
 246             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffffffff;
 247         } else if(instr_info.addr_size == 2) {
 248             rep_num = info->vm_regs.rcx & 0xffffffffffffffffLL;
 249         } else {
 250             PrintDebug("Unknown INS address size!\n");
 251             return -1;
 252         }
 253     }
 254
 255     if (flags->df) {
 256         rsi_change = -write_size;
 257     } else {
 258         rsi_change = write_size;
 259     }
 260
 261     vmcs_read(VMCS_GUEST_LINEAR_ADDR, &guest_va);
 262
 263     PrintDebug("OUTS size=%d for %ld steps\n", write_size, rep_num);
 264
 265     if (guest_va_to_host_va(info, guest_va, &host_addr) == -1) {
 266         PrintError("Could not convert guest VA to host VA\n");
 267         return -1;
 268     }
 269
 270     do {
 271        if (hook->write(io_qual.port, (char *)host_addr, write_size, hook->priv_data) != write_size) {
 272            PrintError("Read failure for INS on port 0x%x\n", io_qual.port);
 273            return -1;
 274        }
 275
 276        host_addr += rsi_change;
 277        info->vm_regs.rsi += rsi_change;
 278
 279        if (io_qual.rep) {
 280            --info->vm_regs.rcx;
 281        }
 282
 283     } while (--rep_num > 0);
 284
 285
 286     vmcs_read(VMCS_EXIT_INSTR_LEN, &instr_len);
 287     info->rip += instr_len;
 288
 289     return 0;
 290 }
 291