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.


working instruction emulation
[palacios.git] / palacios / src / palacios / vmm_mem.c
index c4747ee..fa17e97 100644 (file)
@@ -1,22 +1,39 @@
+/* 
+ * 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/vmm_mem.h>
 #include <palacios/vmm.h>
 #include <palacios/vmm_util.h>
-#include <palacios/vmm_emulate.h>
+#include <palacios/vmm_decoder.h>
 
 
 
 void init_shadow_region(struct shadow_region * entry,
                        addr_t               guest_addr_start,
                        addr_t               guest_addr_end,
-                       guest_region_type_t  guest_region_type,
-                       host_region_type_t   host_region_type)
+                       shdw_region_type_t   shdw_region_type)
 {
-  entry->guest_type = guest_region_type;
   entry->guest_start = guest_addr_start;
   entry->guest_end = guest_addr_end;
-  entry->host_type = host_region_type;
+  entry->host_type = shdw_region_type;
   entry->host_addr = 0;
-  entry->next=entry->prev = NULL;
+  entry->next = entry->prev = NULL;
 }
 
 int add_shadow_region_passthrough( struct guest_info *  guest_info,
@@ -27,86 +44,120 @@ int add_shadow_region_passthrough( struct guest_info *  guest_info,
   struct shadow_region * entry = (struct shadow_region *)V3_Malloc(sizeof(struct shadow_region));
 
   init_shadow_region(entry, guest_addr_start, guest_addr_end, 
-                    GUEST_REGION_PHYSICAL_MEMORY, HOST_REGION_PHYSICAL_MEMORY);
+                    SHDW_REGION_ALLOCATED);
   entry->host_addr = host_addr;
 
   return add_shadow_region(&(guest_info->mem_map), entry);
 }
 
-int hook_guest_mem(struct guest_info * info, addr_t guest_addr_start, addr_t guest_addr_end,
-                  int (*read)(addr_t guest_addr, void * dst, uint_t length, void * priv_data),
-                  int (*write)(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data),
-                  void * priv_data) {
-  
+int v3_hook_write_mem(struct guest_info * info, addr_t guest_addr_start, addr_t guest_addr_end, 
+                     addr_t host_addr,
+                     int (*write)(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data),
+                     void * priv_data) {
+
   struct shadow_region * entry = (struct shadow_region *)V3_Malloc(sizeof(struct shadow_region));
-  struct vmm_mem_hook * hook = (struct vmm_mem_hook *)V3_Malloc(sizeof(struct vmm_mem_hook));
 
-  memset(hook, 0, sizeof(struct vmm_mem_hook));
+  init_shadow_region(entry, guest_addr_start, guest_addr_end, 
+                    SHDW_REGION_WRITE_HOOK);
 
-  hook->read = read;
-  hook->write = write;
-  hook->region = entry;
-  hook->priv_data = priv_data;
+  entry->write_hook = write;
+  entry->read_hook = NULL;
+  entry->host_addr = host_addr;
+  entry->priv_data = priv_data;
 
+  return add_shadow_region(&(info->mem_map), entry);  
+}
+
+int v3_hook_full_mem(struct guest_info * info, addr_t guest_addr_start, addr_t guest_addr_end,
+                    int (*read)(addr_t guest_addr, void * dst, uint_t length, void * priv_data),
+                    int (*write)(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data),
+                    void * priv_data) {
+  
+  struct shadow_region * entry = (struct shadow_region *)V3_Malloc(sizeof(struct shadow_region));
 
   init_shadow_region(entry, guest_addr_start, guest_addr_end, 
-                    GUEST_REGION_PHYSICAL_MEMORY, HOST_REGION_HOOK);
+                    SHDW_REGION_FULL_HOOK);
+
+  entry->write_hook = write;
+  entry->read_hook = read;
+  entry->priv_data = priv_data;
 
-  entry->host_addr = (addr_t)hook;
+  entry->host_addr = 0;
 
   return add_shadow_region(&(info->mem_map), entry);
 }
 
 
-struct vmm_mem_hook * get_mem_hook(struct guest_info * info, addr_t guest_addr) {
-  struct shadow_region * region = get_shadow_region_by_addr(&(info->mem_map), guest_addr);
 
-  if (region == NULL) {
-    PrintDebug("Could not find shadow region for addr: %x\n", guest_addr);
-    return NULL;
+
+int handle_special_page_fault(struct guest_info * info, 
+                             addr_t fault_gva, addr_t fault_gpa, 
+                             pf_error_t access_info) 
+{
+ struct shadow_region * reg = get_shadow_region_by_addr(&(info->mem_map), fault_gpa);
+
+  PrintDebug("Handling Special Page Fault\n");
+
+  switch (reg->host_type) {
+  case SHDW_REGION_WRITE_HOOK:
+    return v3_handle_mem_wr_hook(info, fault_gva, fault_gpa, reg, access_info);
+  case SHDW_REGION_FULL_HOOK:
+    return v3_handle_mem_full_hook(info, fault_gva, fault_gpa, reg, access_info);
+  default:
+    return -1;
   }
 
-  return (struct vmm_mem_hook *)(region->host_addr);
+  return 0;
+
 }
 
+int v3_handle_mem_wr_hook(struct guest_info * info, addr_t guest_va, addr_t guest_pa, 
+                         struct shadow_region * reg, pf_error_t access_info) {
 
-int mem_hook_dispatch(struct guest_info * info, addr_t mem_addr, pf_error_t access_info, struct vmm_mem_hook * hook) {
+  addr_t write_src_addr = 0;
 
-  if (access_info.write == 1) {
-    void * src = NULL;
-    uint_t length = 0;
-    PrintDebug("Memory hook write\n");
+  int write_len = v3_emulate_write_op(info, guest_va, guest_pa, &write_src_addr);
+
+  if (write_len == -1) {
+    PrintError("Emulation failure in write hook\n");
     return -1;
+  }
 
-    if (hook->write(mem_addr, src, length, hook->priv_data) != length) {
-      return -1;
-    }
-  } else {
-    PrintDebug("Memory hook read\n");
+
+  if (reg->write_hook(guest_pa, (void *)write_src_addr, write_len, reg->priv_data) != write_len) {
+    PrintError("Memory write hook did not return correct value\n");
     return -1;
-  }    
+  }
+
+  return 0;
+}
 
+int v3_handle_mem_full_hook(struct guest_info * info, addr_t guest_va, addr_t guest_pa, 
+                           struct shadow_region * reg, pf_error_t access_info) {
   return -1;
 }
 
 
-int handle_special_page_fault(struct guest_info * info, addr_t mem_addr, pf_error_t access_info) {
-  struct shadow_region * reg = get_shadow_region_by_addr(&(info->mem_map), mem_addr);
 
-  switch (reg->host_type) {
-  case HOST_REGION_HOOK:
-    return mem_hook_dispatch(info, mem_addr, access_info, (struct vmm_mem_hook *)(reg->host_addr));
-  default:
-    return -1;
-  }
-
-  return 0;
+struct shadow_region * v3_get_shadow_region(struct guest_info * info, addr_t addr) {
+  struct shadow_region * reg = info->mem_map.head;
 
+  while (reg) {
+    if ((reg->guest_start <= addr) && (reg->guest_end > addr)) {
+      return reg;
+    } else if (reg->guest_start > addr) {
+      return NULL;
+    } else {
+      reg = reg->next;
+    }
+  }
+  return NULL;
 }
 
 
+void init_shadow_map(struct guest_info * info) {
+  struct shadow_map * map = &(info->mem_map);
 
-void init_shadow_map(struct shadow_map * map) {
   map->num_regions = 0;
 
   map->head = NULL;
@@ -134,7 +185,8 @@ int add_shadow_region(struct shadow_map * map,
 {
   struct shadow_region * cursor = map->head;
 
-  PrintDebug("Adding Shadow Region: (0x%x-0x%x)\n", region->guest_start, region->guest_end);
+  PrintDebug("Adding Shadow Region: (0x%p-0x%p)\n", 
+            (void *)region->guest_start, (void *)region->guest_end);
 
   if ((!cursor) || (cursor->guest_start >= region->guest_end)) {
     region->prev = NULL;
@@ -172,7 +224,6 @@ int add_shadow_region(struct shadow_map * map,
     } else if (cursor->next->guest_end <= region->guest_start) {
       cursor = cursor->next;
     } else {
-      PrintDebug("WTF?\n");
       // This cannot happen!
       // we should panic here
       return -1;
@@ -194,7 +245,7 @@ int delete_shadow_region(struct shadow_map * map,
 
 
 struct shadow_region *get_shadow_region_by_index(struct shadow_map *  map,
-                                              uint_t index) {
+                                                uint_t index) {
   struct shadow_region * reg = map->head;
   uint_t i = 0;
 
@@ -210,7 +261,7 @@ struct shadow_region *get_shadow_region_by_index(struct shadow_map *  map,
 
 
 struct shadow_region * get_shadow_region_by_addr(struct shadow_map * map,
-                                              addr_t addr) {
+                                                addr_t addr) {
   struct shadow_region * reg = map->head;
 
   while (reg) {
@@ -226,11 +277,11 @@ struct shadow_region * get_shadow_region_by_addr(struct shadow_map * map,
 }
 
 
-host_region_type_t get_shadow_addr_type(struct guest_info * info, addr_t guest_addr) {
+shdw_region_type_t get_shadow_addr_type(struct guest_info * info, addr_t guest_addr) {
   struct shadow_region * reg = get_shadow_region_by_addr(&(info->mem_map), guest_addr);
 
   if (!reg) {
-    return HOST_REGION_INVALID;
+    return SHDW_REGION_INVALID;
   } else {
     return reg->host_type;
   }
@@ -247,19 +298,20 @@ addr_t get_shadow_addr(struct guest_info * info, addr_t guest_addr) {
 }
 
 
-host_region_type_t lookup_shadow_map_addr(struct shadow_map * map, addr_t guest_addr, addr_t * host_addr) {
+shdw_region_type_t lookup_shadow_map_addr(struct shadow_map * map, addr_t guest_addr, addr_t * host_addr) {
   struct shadow_region * reg = get_shadow_region_by_addr(map, guest_addr);
 
   if (!reg) {
     // No mapping exists
-    return HOST_REGION_INVALID;
+    return SHDW_REGION_INVALID;
   } else {
     switch (reg->host_type) {
-    case HOST_REGION_PHYSICAL_MEMORY:
+    case SHDW_REGION_ALLOCATED:
+    case SHDW_REGION_WRITE_HOOK:
      *host_addr = (guest_addr - reg->guest_start) + reg->host_addr;
      return reg->host_type;
-    case HOST_REGION_MEMORY_MAPPED_DEVICE:
-    case HOST_REGION_UNALLOCATED:
+    case SHDW_REGION_UNALLOCATED:
+    case SHDW_REGION_FULL_HOOK:
       // ... 
     default:
       *host_addr = 0;
@@ -276,31 +328,43 @@ void print_shadow_map(struct shadow_map * map) {
   PrintDebug("Memory Layout (regions: %d) \n", map->num_regions);
 
   while (cur) {
-    PrintDebug("%d:  0x%x - 0x%x (%s) -> ", i, cur->guest_start, cur->guest_end - 1,
-              cur->guest_type == GUEST_REGION_PHYSICAL_MEMORY ? "GUEST_REGION_PHYSICAL_MEMORY" :
-              cur->guest_type == GUEST_REGION_NOTHING ? "GUEST_REGION_NOTHING" :
-              cur->guest_type == GUEST_REGION_MEMORY_MAPPED_DEVICE ? "GUEST_REGION_MEMORY_MAPPED_DEVICE" :
-              "UNKNOWN");
-    if (cur->host_type == HOST_REGION_PHYSICAL_MEMORY || 
-       cur->host_type == HOST_REGION_UNALLOCATED ||
-       cur->host_type == HOST_REGION_MEMORY_MAPPED_DEVICE) { 
-      PrintDebug("0x%x", cur->host_addr);
+    PrintDebug("%d:  0x%p - 0x%p -> ", i, 
+              (void *)cur->guest_start, (void *)(cur->guest_end - 1));
+    if (cur->host_type == SHDW_REGION_ALLOCATED || 
+       cur->host_type == SHDW_REGION_UNALLOCATED) {
+      PrintDebug("0x%p", (void *)(cur->host_addr));
     }
-    PrintDebug("(%s)\n",
-              cur->host_type == HOST_REGION_PHYSICAL_MEMORY ? "HOST_REGION_PHYSICAL_MEMORY" :
-              cur->host_type == HOST_REGION_UNALLOCATED ? "HOST_REGION_UNALLOACTED" :
-              cur->host_type == HOST_REGION_HOOK ? "HOST_REGION_HOOK" :
-              cur->host_type == HOST_REGION_MEMORY_MAPPED_DEVICE ? "HOST_REGION_MEMORY_MAPPED_DEVICE" :
-              cur->host_type == HOST_REGION_REMOTE ? "HOST_REGION_REMOTE" : 
-              cur->host_type == HOST_REGION_SWAPPED ? "HOST_REGION_SWAPPED" :
-              "UNKNOWN");
+    PrintDebug("(%s)\n", shdw_region_type_to_str(cur->host_type));
     cur = cur->next;
     i++;
   }
 }
 
 
+static const uchar_t  SHDW_REGION_INVALID_STR[] = "SHDW_REGION_INVALID";
+static const uchar_t  SHDW_REGION_WRITE_HOOK_STR[] = "SHDW_REGION_WRITE_HOOK";
+static const uchar_t  SHDW_REGION_FULL_HOOK_STR[] = "SHDW_REGION_FULL_HOOK";
+static const uchar_t  SHDW_REGION_ALLOCATED_STR[] = "SHDW_REGION_ALLOCATED";
+static const uchar_t  SHDW_REGION_UNALLOCATED_STR[] = "SHDW_REGION_UNALLOCATED";
+
+
 
+const uchar_t * shdw_region_type_to_str(shdw_region_type_t type) {
+  switch (type) {
+  case SHDW_REGION_INVALID: 
+    return SHDW_REGION_INVALID_STR;
+  case SHDW_REGION_WRITE_HOOK:
+    return SHDW_REGION_WRITE_HOOK_STR;
+  case SHDW_REGION_FULL_HOOK:
+    return SHDW_REGION_FULL_HOOK_STR;
+  case SHDW_REGION_ALLOCATED:
+    return SHDW_REGION_ALLOCATED_STR;
+  case SHDW_REGION_UNALLOCATED:
+    return SHDW_REGION_UNALLOCATED_STR;
+  default:
+    return SHDW_REGION_INVALID_STR;
+  }
+}