Palacios Public Git Repository

To checkout Palacios execute

  git clone http://v3vee.org/palacios/palacios.web/palacios.git
This will give you the master branch. You probably want the devel branch or one of the release branches. To switch to the devel branch, simply execute
  cd palacios
  git checkout --track -b devel origin/devel
The other branches are similar.


integrated new configuration system
[palacios.git] / palacios / include / palacios / vmx.h
index d713b1f..a34cd46 100644 (file)
-#ifndef __VMX_H
-#define __VMX_H
+
+
+/* 
+ * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
+ * by the V3VEE Project with funding from the United States National 
+ * Science Foundation and the Department of Energy.  
+ *
+ * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
+ * and the University of New Mexico.  You can find out more at 
+ * http://www.v3vee.org
+ *
+ * Copyright (c) 2008, Peter Dinda <pdinda@northwestern.edu> 
+ * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu> 
+ * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org> 
+ * All rights reserved.
+ *
+ * Author: Peter Dinda <pdinda@northwestern.edu>
+ * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
+ *
+ * This is free software.  You are permitted to use,
+ * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
+ */
+
+
+#ifndef __VMX_H__
+#define __VMX_H__
+
+#ifdef __V3VEE__
 
 #include <palacios/vmm_types.h>
 #include <palacios/vmcs.h>
-
-#define IA32_FEATURE_CONTROL_MSR ((unsigned int)0x3a)
-#define IA32_VMX_BASIC_MSR ((unsigned int)0x480)
-#define IA32_VMX_PINBASED_CTLS_MSR ((unsigned int)0x481)
-#define IA32_VMX_PROCBASED_CTLS_MSR ((unsigned int)0x482)
-#define IA32_VMX_EXIT_CTLS_MSR ((unsigned int)0x483)
-#define IA32_VMX_ENTRY_CTLS_MSR ((unsigned int)0x484)
-#define IA32_VMX_MISC_MSR ((unsigned int)0x485)
-#define IA32_VMX_CR0_FIXED0_MSR ((unsigned int)0x486)
-#define IA32_VMX_CR0_FIXED1_MSR ((unsigned int)0x487)
-#define IA32_VMX_CR4_FIXED0_MSR ((unsigned int)0x488)
-#define IA32_VMX_CR4_FIXED1_MSR ((unsigned int)0x489)
-#define IA32_VMX_VMCS_ENUM_MSR ((unsigned ing)0x48A)
-
-#define VMX_SUCCESS         0
+#include <palacios/vmm.h>
+#include <palacios/vm_guest.h>
+
+// Intel VMX Specific MSRs
+#define VMX_FEATURE_CONTROL_MSR     0x0000003a
+#define VMX_BASIC_MSR               0x00000480
+#define VMX_PINBASED_CTLS_MSR       0x00000481
+#define VMX_PROCBASED_CTLS_MSR      0x00000482
+#define VMX_EXIT_CTLS_MSR           0x00000483
+#define VMX_ENTRY_CTLS_MSR          0x00000484
+#define VMX_MISC_MSR                0x00000485
+#define VMX_CR0_FIXED0_MSR          0x00000486
+#define VMX_CR0_FIXED1_MSR          0x00000487
+#define VMX_CR4_FIXED0_MSR          0x00000488
+#define VMX_CR4_FIXED1_MSR          0x00000489
+#define VMX_VMCS_ENUM_MSR           0x0000048A
+
+#define VMX_SUCCESS        0
 #define VMX_FAIL_INVALID   1
 #define VMX_FAIL_VALID     2
 #define VMM_ERROR          3
 
-#define FEATURE_CONTROL_LOCK (1)
-#define FEATURE_CONTROL_VMXON (1<<2)
-#define FEATURE_CONTROL_VALID ( FEATURE_CONTROL_LOCK | FEATURE_CONTROL_VMXON)
-
-
-#define CPUID_1_ECX_VTXFLAG (1<<5)
-
-
-
-
-
-typedef void VmxOnRegion;
-
-#if __TINYC__
-#define PACKED
-#else
-#define PACKED __attribute__((packed))
+#define FEATURE_CONTROL_LOCK  0x00000001
+#define FEATURE_CONTROL_VMXON 0x00000004
+#define FEATURE_CONTROL_VALID ( FEATURE_CONTROL_LOCK | FEATURE_CONTROL_VMXON )
+
+
+#define CPUID_1_ECX_VTXFLAG 0x00000020
+
+
+struct vmx_pin_ctrls {
+    union {
+        uint32_t value;
+       struct {
+           uint_t ext_int_exit            : 1;
+           uint_t rsvd1                   : 2; 
+           uint_t nmi_exit                : 1;
+           uint_t rsvd2                   : 1;
+           uint_t virt_nmi                : 1;
+           uint_t active_preempt_timer    : 1;
+           uint_t rsvd3                   : 25;
+       } __attribute__((packed));
+    } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+
+struct vmx_pri_proc_ctrls {
+    union {
+        uint32_t value;
+       struct {
+           uint_t rsvd1           : 2;
+           uint_t int_wndw_exit   : 1;
+           uint_t tsc_offset      : 1;
+           uint_t rsvd2           : 3;
+           uint_t hlt_exit        : 1;
+           uint_t rsvd3           : 1;
+           uint_t invlpg_exit     : 1;
+           uint_t mwait_exit      : 1;
+           uint_t rdpmc_exit      : 1;
+           uint_t rdtsc_exit      : 1;
+           uint_t rsvd4           : 2;
+           uint_t cr3_ld_exit     : 1;
+           uint_t cr3_str_exit    : 1;
+           uint_t rsvd5           : 2;
+           uint_t cr8_ld_exit     : 1;
+           uint_t cr8_str_exit    : 1;
+           uint_t tpr_shdw        : 1;
+           uint_t nmi_wndw_exit   : 1;
+           uint_t mov_dr_exit     : 1;
+           uint_t uncon_io_exit   : 1;
+           uint_t use_io_bitmap   : 1;
+           uint_t rsvd6           : 1;
+           uint_t monitor_trap    : 1;
+           uint_t use_msr_bitmap  : 1;
+           uint_t monitor_exit    : 1;
+           uint_t pause_exit      : 1;
+           uint_t sec_ctrls       : 1;
+       } __attribute__((packed));
+    } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+struct vmx_sec_proc_ctrls {
+    union {
+        uint32_t value;
+       struct {
+           uint_t virt_apic_acc   : 1;
+           uint_t enable_ept      : 1;
+           uint_t desc_table_exit : 1;
+           uint_t enable_rdtscp   : 1;
+           uint_t virt_x2apic     : 1;
+           uint_t enable_vpid     : 1;
+           uint_t unrstrct_guest  : 1;
+           uint_t rsvd1           : 2;
+           uint_t pause_loop_exit : 1;
+           uint_t rsvd2           : 21;
+       } __attribute__((packed));
+    } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+struct vmx_exit_ctrls {
+    union {
+        uint32_t value;
+       struct {
+           uint_t rsvd1                : 2;
+           uint_t save_dbg_ctrls       : 1;
+           uint_t rsvd2                : 6;
+           uint_t host_64_on           : 1;
+           uint_t rsvd3                : 2;
+           uint_t ld_perf_glbl_ctrl    : 1;
+           uint_t rsvd4                : 2;
+           uint_t ack_int_on_exit      : 1;
+           uint_t rsvd5                : 2;
+           uint_t save_pat             : 1;
+           uint_t ld_pat               : 1;
+           uint_t save_efer            : 1;
+           uint_t ld_efer              : 1;
+           uint_t save_preempt_timer   : 1;
+           uint_t rsvd6                : 9;
+       } __attribute__((packed));
+    } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+struct vmx_entry_ctrls {
+    union {
+        uint32_t value;
+       struct {
+           uint_t rsvd1                : 2;
+           uint_t ld_dbg_ctrls         : 1;
+           uint_t rsvd2                : 6;
+           uint_t guest_ia32e          : 1;
+           uint_t smm_entry            : 1;
+           uint_t no_dual_monitor      : 1;
+           uint_t rsvd3                : 1;
+           uint_t ld_perf_glbl_ctrl    : 1;
+           uint_t ld_pat               : 1;
+           uint_t ld_efer              : 1;
+           uint_t rsvd4                : 16;
+       } __attribute__((packed));
+    } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+struct vmx_basic_msr {
+    uint32_t revision;
+    uint_t regionSize   : 13;
+    uint_t rsvd1        : 4; // Always 0
+    uint_t physWidth    : 1;
+    uint_t smm          : 1; // Always 1
+    uint_t memType      : 4;
+    uint_t rsvd2        : 10; // Always 0
+}  __attribute__((packed));
+
+typedef enum { 
+    VMXASSIST_DISABLED,
+    VMXASSIST_ENABLED
+} vmx_state_t;
+
+struct tss_descriptor {
+    uint16_t    limit1;
+    uint16_t    base1;
+    uint_t      base2       : 8;
+    /* In IA32, type follows the form 10B1b, where B is the busy flag */
+    uint_t      type        : 4; 
+    uint_t      zero1       : 1;
+    uint_t      dpl         : 2;
+    uint_t      present     : 1;
+    uint_t      limit2      : 4;
+    uint_t      available   : 1;
+    uint_t      zero2       : 1;
+    uint_t      zero3       : 1;
+    uint_t      granularity : 1;
+    uint_t      base3       : 8;
+#ifdef __V3_64BIT__
+    uint32_t    base4;
+    uint_t      rsvd1       : 8;
+    uint_t      zero4       : 5;
+    uint_t      rsvd2       : 19;
 #endif
+}__attribute__((packed));
 
-
-struct MSR_REGS {
-  uint_t low PACKED;
-  uint_t high  PACKED;
+struct vmcs_host_state {
+    struct v3_segment  gdtr;
+    struct v3_segment  idtr;
+    struct v3_segment  tr;
 };
 
-struct VMX_BASIC {
-  uint_t revision          PACKED ;
-  uint_t regionSize   : 13 PACKED ;
-  uint_t rsvd1        : 4  PACKED ; // Always 0
-  uint_t physWidth    : 1  PACKED ;
-  uint_t smm          : 1  PACKED ; // Always 1
-  uint_t memType      : 4  PACKED ;
-  uint_t rsvd2        : 10 PACKED ; // Always 0
-};
-
-union VMX_MSR {
-  struct MSR_REGS regs PACKED;
-  struct VMX_BASIC vmxBasic PACKED;
-};
+struct vmx_data {
+    vmx_state_t state;
+    struct vmcs_host_state host_state;
 
+    addr_t vmcs_ptr_phys;
 
-struct VMDescriptor {
-  uint_t   entry_ip;
-  uint_t   exit_eip;
-  uint_t   guest_esp;
-} ;
+    uint8_t ia32e_avail;
 
-
-enum VMState { VM_VMXASSIST_STARTUP, VM_VMXASSIST_V8086_BIOS, VM_VMXASSIST_V8086, VM_NORMAL };
-
-struct VM {
-  enum VMState        state;
-  struct VMXRegs      registers;
-  struct VMDescriptor descriptor;
-  struct VMCSData     vmcs;
-  struct VMCS         *vmcsregion;
-  struct VmxOnRegion  *vmxonregion;
+    /* VMX Control Fields */
+    struct vmx_pin_ctrls pin_ctrls;
+    struct vmx_pri_proc_ctrls pri_proc_ctrls;
+    struct vmx_sec_proc_ctrls sec_proc_ctrls;
+    struct vmx_exit_ctrls exit_ctrls;
+    struct vmx_entry_ctrls entry_ctrls;
 };
 
-
-enum InstructionType { VM_UNKNOWN_INST, VM_MOV_TO_CR0 } ;
-
-struct Instruction {
-  enum InstructionType type;
-  uint_t          address;
-  uint_t          size;
-  uint_t          input1;
-  uint_t          input2;
-  uint_t          output;
-};
-
-
-void DecodeCurrentInstruction(struct VM *vm, struct Instruction *out);
+int v3_is_vmx_capable();
+void v3_init_vmx_cpu(int cpu_id);
 
 
-int is_vmx_capable();
-
-VmxOnRegion * Init_VMX();
-VmxOnRegion * CreateVmxOnRegion();
-
-int VMLaunch(struct VMDescriptor *vm);
-
-
-int Do_VMM(struct VMXRegs regs);
-
+#endif // ! __V3VEE__
 
+#endif 
 
 
-#endif