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 / vm_guest_mem.c
diff --git a/palacios/src/palacios/vm_guest_mem.c b/palacios/src/palacios/vm_guest_mem.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..920c8bb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,448 @@
+/* 
+ * 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/vm_guest_mem.h>
+#include <palacios/vmm.h>
+#include <palacios/vmm_paging.h>
+
+extern struct v3_os_hooks * os_hooks;
+
+
+/**********************************/
+/* GROUP 0                        */
+/**********************************/
+
+int host_va_to_host_pa(addr_t host_va, addr_t * host_pa) {
+  if ((os_hooks) && (os_hooks)->vaddr_to_paddr) {
+
+    *host_pa = (addr_t)(os_hooks)->vaddr_to_paddr((void *)host_va);
+  
+    if (*host_pa == 0) {
+      PrintError("In HVA->HPA: Invalid HVA(%p)->HPA lookup\n",  
+                (void *)host_va);
+      return -1;
+    }
+  } else {
+    PrintError("In HVA->HPA: os_hooks not defined\n");
+    return -1;
+  }
+  return 0;
+}
+
+
+int host_pa_to_host_va(addr_t host_pa, addr_t * host_va) {
+  if ((os_hooks) && (os_hooks)->paddr_to_vaddr) {
+
+    *host_va = (addr_t)(os_hooks)->paddr_to_vaddr((void *)host_pa);
+    
+    if (*host_va == 0) {
+      PrintError("In HPA->HVA: Invalid HPA(%p)->HVA lookup\n",  
+                (void *)host_pa);
+      return -1;
+    }
+  } else {
+    PrintError("In HPA->HVA: os_hooks not defined\n");
+    return -1;
+  }
+  return 0;
+}
+
+
+
+int guest_pa_to_host_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, addr_t * host_pa) {
+  // we use the shadow map here...
+  host_region_type_t reg_type = lookup_shadow_map_addr(&(guest_info->mem_map), guest_pa, host_pa);
+
+  if (reg_type != HOST_REGION_PHYSICAL_MEMORY) {
+    PrintError("In GPA->HPA: Could not find address in shadow map (addr=%p) (reg_type=%d)\n", 
+               (void *)guest_pa, reg_type);
+    return -1;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+
+/* !! Currently not implemented !! */
+// This is a scan of the shadow map
+// For now we ignore it
+// 
+int host_pa_to_guest_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t host_pa, addr_t * guest_pa) {
+  *guest_pa = 0;
+  PrintError("ERROR!!! HPA->GPA currently not implemented!!!\n");
+
+  return -1;
+}
+
+
+
+/**********************************/
+/* GROUP 1                        */
+/**********************************/
+
+
+/* !! Currently not implemented !! */
+// This will return negative until we implement host_pa_to_guest_pa()
+int host_va_to_guest_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t host_va, addr_t * guest_pa) {
+  addr_t host_pa = 0;
+  *guest_pa = 0;
+
+  if (host_va_to_host_pa(host_va, &host_pa) != 0) {
+    PrintError("In HVA->GPA: Invalid HVA(%p)->HPA lookup\n", 
+              (void *)host_va);
+    return -1;
+  }
+
+  if (host_pa_to_guest_pa(guest_info, host_pa, guest_pa) != 0) {
+    PrintError("In HVA->GPA: Invalid HPA(%p)->GPA lookup\n", 
+              (void *)host_pa);
+    return -1;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+
+
+
+int guest_pa_to_host_va(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, addr_t * host_va) {
+  addr_t host_pa = 0;
+
+  *host_va = 0;
+
+  if (guest_pa_to_host_pa(guest_info, guest_pa, &host_pa) != 0) {
+    PrintError("In GPA->HVA: Invalid GPA(%p)->HPA lookup\n", 
+               (void *)guest_pa);
+    return -1;
+  }
+  
+  if (host_pa_to_host_va(host_pa, host_va) != 0) {
+    PrintError("In GPA->HVA: Invalid HPA(%p)->HVA lookup\n", 
+              (void *)host_pa);
+    return -1;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+
+int guest_va_to_guest_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, addr_t * guest_pa) {
+  if (guest_info->mem_mode == PHYSICAL_MEM) {
+    // guest virtual address is the same as the physical
+    *guest_pa = guest_va;
+    return 0;
+  }
+
+
+
+  // Guest Is in Paged mode
+  switch (guest_info->cpu_mode) {
+  case PROTECTED:
+    {
+      addr_t tmp_pa = 0;
+      pde32_t * pde = 0;
+      addr_t guest_pde = 0;
+      
+      if (guest_info->shdw_pg_mode == SHADOW_PAGING) {
+       guest_pde = (addr_t)V3_PAddr((void *)(addr_t)CR3_TO_PDE32((void *)(addr_t)(guest_info->shdw_pg_state.guest_cr3)));
+      } else if (guest_info->shdw_pg_mode == NESTED_PAGING) {
+       guest_pde = (addr_t)V3_PAddr((void *)(addr_t)CR3_TO_PDE32((void *)(addr_t)(guest_info->ctrl_regs.cr3)));
+      }
+      
+      if (guest_pa_to_host_va(guest_info, guest_pde, (addr_t *)&pde) == -1) {
+       PrintError("In GVA->GPA: Invalid GPA(%p)->HVA PDE32 lookup\n", 
+                   (void *)guest_pde);
+       return -1;
+      }
+      
+      
+      switch (pde32_lookup(pde, guest_va, &tmp_pa)) {
+      case PDE32_ENTRY_NOT_PRESENT: 
+       *guest_pa = 0;
+       return -1;
+      case PDE32_ENTRY_LARGE_PAGE:
+       *guest_pa = tmp_pa;
+       return 0;
+      case PDE32_ENTRY_PTE32:
+       {
+         pte32_t * pte = 0;
+         
+         
+         if (guest_pa_to_host_va(guest_info, tmp_pa, (addr_t*)&pte) == -1) {
+           PrintError("In GVA->GPA: Invalid GPA(%p)->HVA PTE32 lookup\n", 
+                       (void *)guest_pa);
+           return -1;
+         }
+         
+         //PrintDebug("PTE host addr=%x, GVA=%x, GPA=%x(should be 0)\n", pte, guest_va, *guest_pa);
+        
+         if (pte32_lookup(pte, guest_va, guest_pa) != 0) {
+           PrintError("In GVA->GPA: PTE32 Lookup failure GVA=%p; PTE=%p\n", 
+                       (void *)guest_va,  (void *)pte);
+           //        PrintPT32(PDE32_INDEX(guest_va) << 22, pte);
+           return -1;
+         }
+         
+         return 0;
+       }
+      default:
+       return -1;
+      }
+    }
+  case PROTECTED_PAE:
+    {
+      // Fill in
+    }
+  case LONG:
+    {
+      // Fill in
+    }
+  default:
+    return -1;
+  }
+  
+  
+  
+  return 0;
+}
+
+
+
+/* !! Currently not implemented !! */
+/* This will be a real pain.... its your standard page table walker in guest memory
+ * 
+ * For now we ignore it...
+ */
+int guest_pa_to_guest_va(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, addr_t * guest_va) {
+  *guest_va = 0;
+  PrintError("ERROR!!: GPA->GVA Not Implemented!!\n");
+  return -1;
+}
+
+
+/**********************************/
+/* GROUP 2                        */
+/**********************************/
+
+
+int guest_va_to_host_pa(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, addr_t * host_pa) {
+  addr_t guest_pa = 0;
+
+  *host_pa = 0;
+
+  if (guest_va_to_guest_pa(guest_info, guest_va, &guest_pa) != 0) {
+    PrintError("In GVA->HPA: Invalid GVA(%p)->GPA lookup\n", 
+               (void *)guest_va);
+    return -1;
+  }
+  
+  if (guest_pa_to_host_pa(guest_info, guest_pa, host_pa) != 0) {
+    PrintError("In GVA->HPA: Invalid GPA(%p)->HPA lookup\n", 
+              (void *)guest_pa);
+    return -1;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+/* !! Currently not implemented !! */
+int host_pa_to_guest_va(struct guest_info * guest_info, addr_t host_pa, addr_t * guest_va) {
+  addr_t guest_pa = 0;
+
+  *guest_va = 0;
+
+  if (host_pa_to_guest_pa(guest_info, host_pa, &guest_pa) != 0) {
+    PrintError("In HPA->GVA: Invalid HPA(%p)->GPA lookup\n", 
+               (void *)host_pa);
+    return -1;
+  }
+
+  if (guest_pa_to_guest_va(guest_info, guest_pa, guest_va) != 0) {
+    PrintError("In HPA->GVA: Invalid GPA(%p)->GVA lookup\n", 
+               (void *)guest_pa);
+    return -1;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+
+
+
+int guest_va_to_host_va(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, addr_t * host_va) {
+  addr_t guest_pa = 0;
+  addr_t host_pa = 0;
+
+  *host_va = 0;
+
+  if (guest_va_to_guest_pa(guest_info, guest_va, &guest_pa) != 0) {
+    PrintError("In GVA->HVA: Invalid GVA(%p)->GPA lookup\n", 
+               (void *)guest_va);
+    return -1;
+  }
+
+  if (guest_pa_to_host_pa(guest_info, guest_pa, &host_pa) != 0) {
+    PrintError("In GVA->HVA: Invalid GPA(%p)->HPA lookup\n", 
+               (void *)guest_pa);
+    return -1;
+  }
+
+  if (host_pa_to_host_va(host_pa, host_va) != 0) {
+    PrintError("In GVA->HVA: Invalid HPA(%p)->HVA lookup\n", 
+               (void *)host_pa);
+    return -1;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+
+/* !! Currently not implemented !! */
+int host_va_to_guest_va(struct guest_info * guest_info, addr_t host_va, addr_t * guest_va) {
+  addr_t host_pa = 0;
+  addr_t guest_pa = 0;
+
+  *guest_va = 0;
+
+  if (host_va_to_host_pa(host_va, &host_pa) != 0) {
+    PrintError("In HVA->GVA: Invalid HVA(%p)->HPA lookup\n", 
+               (void *)host_va);
+    return -1;
+  }
+
+  if (host_pa_to_guest_pa(guest_info, host_pa, &guest_pa) != 0) {
+    PrintError("In HVA->GVA: Invalid HPA(%p)->GPA lookup\n", 
+               (void *)host_va);
+    return -1;
+  }
+
+  if (guest_pa_to_guest_va(guest_info, guest_pa, guest_va) != 0) {
+    PrintError("In HVA->GVA: Invalid GPA(%p)->GVA lookup\n", 
+              (void *)guest_pa);
+    return -1;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+
+
+
+
+
+/* This is a straight address conversion + copy, 
+ *   except for the tiny little issue of crossing page boundries.....
+ */
+int read_guest_va_memory(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_va, int count, uchar_t * dest) {
+  addr_t cursor = guest_va;
+  int bytes_read = 0;
+
+
+
+  while (count > 0) {
+    int dist_to_pg_edge = (PAGE_ADDR(cursor) + PAGE_SIZE) - cursor;
+    int bytes_to_copy = (dist_to_pg_edge > count) ? count : dist_to_pg_edge;
+    addr_t host_addr = 0;
+
+    
+    if (guest_va_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
+      PrintDebug("Invalid GVA(%p)->HVA lookup\n", (void *)cursor);
+      return bytes_read;
+    }
+    
+    
+
+    memcpy(dest + bytes_read, (void*)host_addr, bytes_to_copy);
+    
+    bytes_read += bytes_to_copy;
+    count -= bytes_to_copy;
+    cursor += bytes_to_copy;    
+  }
+
+  return bytes_read;
+}
+
+
+
+
+
+
+/* This is a straight address conversion + copy, 
+ *   except for the tiny little issue of crossing page boundries.....
+ */
+int read_guest_pa_memory(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, int count, uchar_t * dest) {
+  addr_t cursor = guest_pa;
+  int bytes_read = 0;
+
+  while (count > 0) {
+    int dist_to_pg_edge = (PAGE_ADDR(cursor) + PAGE_SIZE) - cursor;
+    int bytes_to_copy = (dist_to_pg_edge > count) ? count : dist_to_pg_edge;
+    addr_t host_addr = 0;
+
+    if (guest_pa_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
+      return bytes_read;
+    }    
+    
+    /*
+      PrintDebug("Trying to read %d bytes\n", bytes_to_copy);
+      PrintDebug("Dist to page edge=%d\n", dist_to_pg_edge);
+      PrintDebug("PAGE_ADDR=0x%x\n", PAGE_ADDR(cursor));
+      PrintDebug("guest_pa=0x%x\n", guest_pa);
+    */
+    
+    memcpy(dest + bytes_read, (void*)host_addr, bytes_to_copy);
+
+    bytes_read += bytes_to_copy;
+    count -= bytes_to_copy;
+    cursor += bytes_to_copy;
+  }
+
+  return bytes_read;
+}
+
+
+
+
+/* This is a straight address conversion + copy, 
+ *   except for the tiny little issue of crossing page boundries.....
+ */
+int write_guest_pa_memory(struct guest_info * guest_info, addr_t guest_pa, int count, uchar_t * src) {
+  addr_t cursor = guest_pa;
+  int bytes_written = 0;
+
+  while (count > 0) {
+    int dist_to_pg_edge = (PAGE_ADDR(cursor) + PAGE_SIZE) - cursor;
+    int bytes_to_copy = (dist_to_pg_edge > count) ? count : dist_to_pg_edge;
+    addr_t host_addr;
+
+    if (guest_pa_to_host_va(guest_info, cursor, &host_addr) != 0) {
+      return bytes_written;
+    }
+
+
+    memcpy((void*)host_addr, src + bytes_written, bytes_to_copy);
+
+    bytes_written += bytes_to_copy;
+    count -= bytes_to_copy;
+    cursor += bytes_to_copy;    
+  }
+
+  return bytes_written;
+}
+