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.


Release 1.0
[palacios.git] / palacios / src / palacios / svm_io.c
diff --git a/palacios/src/palacios/svm_io.c b/palacios/src/palacios/svm_io.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d4af89f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,393 @@
+/* 
+ * 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, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu> 
+ * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org> 
+ * All rights reserved.
+ *
+ * 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".
+ */
+
+
+
+
+#include <palacios/svm_io.h>
+#include <palacios/vmm_io.h>
+#include <palacios/vmm_ctrl_regs.h>
+#include <palacios/vmm_decoder.h>
+#include <palacios/vm_guest_mem.h>
+
+#ifndef DEBUG_IO
+#undef PrintDebug
+#define PrintDebug(fmt, args...)
+#endif
+
+
+
+
+
+// This should package up an IO request and call vmm_handle_io
+int v3_handle_svm_io_in(struct guest_info * info) {
+  vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
+  //  vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
+  struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
+
+  struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
+  int read_size = 0;
+
+  if (hook == NULL) {
+    PrintError("Hook Not present for in on port %x\n", io_info->port);
+    // error, we should not have exited on this port
+    return -1;
+  }
+
+
+  if (io_info->sz8) { 
+    read_size = 1;
+  } else if (io_info->sz16) {
+    read_size = 2;
+  } else if (io_info->sz32) {
+    read_size = 4;
+  }
+
+  PrintDebug("IN of %d bytes on port %d (0x%x)\n", read_size, io_info->port, io_info->port);
+
+  if (hook->read(io_info->port, &(info->vm_regs.rax), read_size, hook->priv_data) != read_size) {
+    // not sure how we handle errors.....
+    PrintError("Read Failure for in on port %x\n", io_info->port);
+    return -1;
+  }
+
+  info->rip = ctrl_area->exit_info2;
+
+  return 0;
+}
+
+
+
+
+
+/* We might not handle wrap around of the RDI register correctly...
+ * In that if we do wrap around the effect will manifest in the higher bits of the register
+ */
+int v3_handle_svm_io_ins(struct guest_info * info) {
+  vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
+  vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
+  
+  struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
+  
+  struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
+  int read_size = 0;
+
+  addr_t dst_addr = 0;
+  uint_t rep_num = 1;
+  ullong_t mask = 0;
+
+
+
+  // This is kind of hacky...
+  // direction can equal either 1 or -1
+  // We will multiply the final added offset by this value to go the correct direction
+  int direction = 1;
+  struct rflags * flags = (struct rflags *)&(guest_state->rflags);  
+  if (flags->df) {
+    direction = -1;
+  }
+
+
+  if (hook == NULL) {
+   PrintError("Hook Not present for ins on port %x\n", io_info->port);
+    // error, we should not have exited on this port
+    return -1;
+  }
+
+   struct v3_segment *theseg = &(info->segments.es); // default is ES
+  
+  addr_t inst_ptr;
+
+  if (guest_va_to_host_va(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), &inst_ptr) == -1) {
+    PrintError("Can't access instruction\n");
+    return -1;
+  }
+
+  while (is_prefix_byte(*((char*)inst_ptr))) {
+    switch (*((char*)inst_ptr)) { 
+    case PREFIX_CS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.cs);
+      break;
+    case PREFIX_SS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.ss);
+      break;
+    case PREFIX_DS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.ds);
+      break;
+    case PREFIX_ES_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.es);
+      break;
+    case PREFIX_FS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.fs);
+      break;
+    case PREFIX_GS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.gs);
+      break;
+    default:
+      break;
+    }
+    inst_ptr++;
+  }
+
+
+  PrintDebug("INS on  port %d (0x%x)\n", io_info->port, io_info->port);
+
+  if (io_info->sz8) {
+    read_size = 1;
+  } else if (io_info->sz16) {
+    read_size = 2;
+  } else if (io_info->sz32) {
+    read_size = 4;
+  } else {
+    PrintError("io_info Invalid Size\n");
+    return -1;
+  }
+
+  
+  if (io_info->addr16) {
+    mask = 0xffff;
+  } else if (io_info->addr32) {
+    mask = 0xffffffff;
+  } else if (io_info->addr64) {
+    mask = 0xffffffffffffffffLL;
+  } else {
+    // This value should be set depending on the host register size...
+    mask = get_gpr_mask(info);
+
+    PrintDebug("INS io_info invalid address size, mask=0x%p, io_info=0x%p\n",
+              (void *)mask, (void *)(io_info));
+    // PrintDebug("INS Aborted... Check implementation\n");
+    //return -1;
+  }
+
+  if (io_info->rep) {
+    //    rep_num = info->vm_regs.rcx & mask;
+    rep_num = info->vm_regs.rcx;
+  }
+
+
+  PrintDebug("INS size=%d for %d steps\n", read_size, rep_num);
+
+  while (rep_num > 0) {
+    addr_t host_addr;
+    dst_addr = get_addr_linear(info, info->vm_regs.rdi & mask, theseg);
+    
+    PrintDebug("Writing 0x%p\n", (void *)dst_addr);
+
+    if (guest_va_to_host_va(info, dst_addr, &host_addr) == -1) {
+      // either page fault or gpf...
+      PrintError("Could not convert Guest VA to host VA\n");
+      return -1;
+    }
+
+    if (hook->read(io_info->port, (char*)host_addr, read_size, hook->priv_data) != read_size) {
+      // not sure how we handle errors.....
+      PrintError("Read Failure for ins on port %x\n", io_info->port);
+      return -1;
+    }
+
+    info->vm_regs.rdi += read_size * direction;
+
+    if (io_info->rep)
+      info->vm_regs.rcx--;
+    
+    rep_num--;
+  }
+
+
+  info->rip = ctrl_area->exit_info2;
+
+  return 0;
+}
+
+int v3_handle_svm_io_out(struct guest_info * info) {
+  vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
+  //  vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
+  struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
+
+  struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
+  int write_size = 0;
+
+  if (hook == NULL) {
+    PrintError("Hook Not present for out on port %x\n", io_info->port);
+    // error, we should not have exited on this port
+    return -1;
+  }
+
+
+  if (io_info->sz8) { 
+    write_size = 1;
+  } else if (io_info->sz16) {
+    write_size = 2;
+  } else if (io_info->sz32) {
+    write_size = 4;
+  }
+
+  PrintDebug("OUT of %d bytes on  port %d (0x%x)\n", write_size, io_info->port, io_info->port);
+
+  if (hook->write(io_info->port, &(info->vm_regs.rax), write_size, hook->priv_data) != write_size) {
+    // not sure how we handle errors.....
+    PrintError("Write Failure for out on port %x\n", io_info->port);
+    return -1;
+  }
+
+  info->rip = ctrl_area->exit_info2;
+
+  return 0;
+}
+
+
+/* We might not handle wrap around of the RSI register correctly...
+ * In that if we do wrap around the effect will manifest in the higher bits of the register
+ */
+
+int v3_handle_svm_io_outs(struct guest_info * info) {
+  vmcb_ctrl_t * ctrl_area = GET_VMCB_CTRL_AREA((vmcb_t *)(info->vmm_data));
+  vmcb_saved_state_t * guest_state = GET_VMCB_SAVE_STATE_AREA((vmcb_t*)(info->vmm_data));
+
+  
+  struct svm_io_info * io_info = (struct svm_io_info *)&(ctrl_area->exit_info1);
+  
+  struct vmm_io_hook * hook = v3_get_io_hook(&(info->io_map), io_info->port);
+  int write_size = 0;
+
+  addr_t dst_addr = 0;
+  uint_t rep_num = 1;
+  ullong_t mask = 0;
+
+
+
+  // This is kind of hacky...
+  // direction can equal either 1 or -1
+  // We will multiply the final added offset by this value to go the correct direction
+  int direction = 1;
+  struct rflags * flags = (struct rflags *)&(guest_state->rflags);  
+  if (flags->df) {
+    direction = -1;
+  }
+
+
+  if (hook == NULL) {
+    PrintError("Hook Not present for outs on port %x\n", io_info->port);
+    // error, we should not have exited on this port
+    return -1;
+  }
+
+  PrintDebug("OUTS on  port %d (0x%x)\n", io_info->port, io_info->port);
+
+  if (io_info->sz8) { 
+    write_size = 1;
+  } else if (io_info->sz16) {
+    write_size = 2;
+  } else if (io_info->sz32) {
+    write_size = 4;
+  }
+
+
+  if (io_info->addr16) {
+    mask = 0xffff;
+  } else if (io_info->addr32) {
+    mask = 0xffffffff;
+  } else if (io_info->addr64) {
+    mask = 0xffffffffffffffffLL;
+  } else {
+    // This value should be set depending on the host register size...
+    mask = get_gpr_mask(info);
+
+    PrintDebug("OUTS io_info invalid address size, mask=0%p, io_info=0x%p\n",
+              (void *)mask, (void *)io_info);
+    // PrintDebug("INS Aborted... Check implementation\n");
+    //return -1;
+    // should never happen
+    //PrintDebug("Invalid Address length\n");
+    //return -1;
+  }
+
+  if (io_info->rep) {
+    rep_num = info->vm_regs.rcx & mask;
+  }
+
+  struct v3_segment *theseg = &(info->segments.es); // default is ES
+  
+  addr_t inst_ptr;
+
+  if (guest_va_to_host_va(info,get_addr_linear(info,info->rip,&(info->segments.cs)),&inst_ptr)==-1) {
+    PrintError("Can't access instruction\n");
+    return -1;
+  }
+
+  while (is_prefix_byte(*((char*)inst_ptr))) {
+    switch (*((char*)inst_ptr)) { 
+    case PREFIX_CS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.cs);
+      break;
+    case PREFIX_SS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.ss);
+      break;
+    case PREFIX_DS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.ds);
+      break;
+    case PREFIX_ES_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.es);
+      break;
+    case PREFIX_FS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.fs);
+      break;
+    case PREFIX_GS_OVERRIDE:
+      theseg = &(info->segments.gs);
+      break;
+    default:
+      break;
+    }
+    inst_ptr++;
+  }
+
+  PrintDebug("OUTS size=%d for %d steps\n", write_size, rep_num);
+
+  while (rep_num > 0) {
+    addr_t host_addr;
+
+
+
+    dst_addr = get_addr_linear(info, (info->vm_regs.rsi & mask), theseg);
+    
+    if (guest_va_to_host_va(info, dst_addr, &host_addr) == -1) {
+      // either page fault or gpf...
+    }
+
+    if (hook->write(io_info->port, (char*)host_addr, write_size, hook->priv_data) != write_size) {
+      // not sure how we handle errors.....
+      PrintError("Write Failure for outs on port %x\n", io_info->port);
+      return -1;
+    }
+
+    info->vm_regs.rsi += write_size * direction;
+
+    if (io_info->rep)
+      info->vm_regs.rcx--;
+    
+    rep_num--;
+  }
+
+
+  info->rip = ctrl_area->exit_info2;
+
+
+  return 0;
+}