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.


added decoder
[palacios.git] / palacios / src / palacios / vmm_shadow_paging.c
index 3454039..5536f04 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
 
 #include <palacios/vmm.h>
 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
-
+#include <palacios/vmm_decoder.h>
 
 
 
@@ -18,9 +18,24 @@ int init_shadow_page_state(struct shadow_page_state * state) {
 }
 
 int handle_shadow_pagefault(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code) {
-  if (info->cpu_mode == PROTECTED_PG) {
+  
+  switch (info->cpu_mode) {
+  case PROTECTED_PG:
     return handle_shadow_pagefault32(info, fault_addr, error_code);
-  } else {
+    break;
+  case PROTECTED_PAE_PG:
+  case LONG_PG:
+    // currently not handled
+    return -1;
+    break;
+  case REAL:
+  case PROTECTED:
+  case PROTECTED_PAE:
+  case LONG:
+    // If paging is not turned on we need to handle the special cases
+    return handle_special_page_fault(info, fault_addr, error_code);
+    break;
+  default:
     return -1;
   }
 }
@@ -47,13 +62,12 @@ int handle_shadow_pagefault32(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_er
   guest_pde_access = can_access_pde32(guest_pde, fault_addr, error_code);
 
   if (guest_pde_access != PT_ACCESS_OK) {
-
-    //
     // inject page fault to the guest (Guest PDE fault)
-    //
 
-    PrintDebug("Guest Page fault (currently not handled)\n");
-    return -1;
+    info->ctrl_regs.cr2 = fault_addr;
+    raise_exception_with_error(info, PF_EXCEPTION, *(uint_t *)&error_code);
+
+    return 0;
   }
 
   shadow_pde_access = can_access_pde32(shadow_pde, fault_addr, error_code);
@@ -84,6 +98,7 @@ int handle_shadow_pagefault32(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_er
     } else {
       /*
        * Check the Intel manual because we are ignoring Large Page issues here
+       * Also be wary of hooked pages
        */
     }
 
@@ -107,11 +122,15 @@ int handle_shadow_pagefault32(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_er
     pte32_t * shadow_pte = (pte32_t *)PDE32_T_ADDR((*shadow_pde_entry));
     pte32_t * guest_pte = NULL;
 
-    // Page Table entry fault
+    // Page Table Entry fault
     
     if (guest_pa_to_host_va(info, PDE32_T_ADDR((*guest_pde_entry)), (addr_t*)&guest_pte) == -1) {
       PrintDebug("Invalid Guest PTE Address: 0x%x\n", PDE32_T_ADDR((*guest_pde_entry)));
-      return -1;
+      // Machine check the guest
+
+      raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
+      
+      return 0;
     }
 
 
@@ -121,7 +140,14 @@ int handle_shadow_pagefault32(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_er
     }
 
  } else {
-    PrintDebug("Unknown Error\n");
+    // Unknown error raise page fault in guest
+    info->ctrl_regs.cr2 = fault_addr;
+    raise_exception_with_error(info, PF_EXCEPTION, *(uint_t *)&error_code);
+
+    // For debugging we will return an error here for the time being, 
+    // this probably shouldn't ever happen
+    PrintDebug("Unknown Error occurred\n");
+    PrintDebug("Manual Says to inject page fault into guest\n");
     return -1;
   }
 
@@ -135,7 +161,7 @@ int handle_shadow_pagefault32(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_er
 /* 
  * We assume the the guest pte pointer has already been translated to a host virtual address
  */
-int handle_shadow_pte32_fault(struct guest_info* info, 
+int handle_shadow_pte32_fault(struct guest_info * info, 
                              addr_t fault_addr, 
                              pf_error_t error_code,
                              pte32_t * shadow_pte, 
@@ -150,85 +176,89 @@ int handle_shadow_pte32_fault(struct guest_info* info,
   // Check the guest page permissions
   guest_pte_access = can_access_pte32(guest_pte, fault_addr, error_code);
 
+  
   if (guest_pte_access != PT_ACCESS_OK) {
-
-    //
-    // Inject page fault into the guest                
-    //
-
-    PrintDebug("Guest Page fault (currently not handled)\n");
-    return -1;
+    // Inject page fault into the guest        
+    
+    info->ctrl_regs.cr2 = fault_addr;
+    raise_exception_with_error(info, PF_EXCEPTION, *(uint_t *)&error_code);
+    
+    return 0;
   }
-
-
+  
+  
   shadow_pte_access = can_access_pte32(shadow_pte, fault_addr, error_code);
 
-  if (shadow_pte_access == PT_ENTRY_NOT_PRESENT) {
+  if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_OK) {
+    // Inconsistent state...
+    // Guest Re-Entry will flush page tables and everything should now work
+    return 0;
+  } else if (shadow_pte_access == PT_ENTRY_NOT_PRESENT) {
     addr_t shadow_pa;
     addr_t guest_pa = PTE32_T_ADDR((*guest_pte_entry));
 
     // Page Table Entry Not Present
 
-    if (get_shadow_addr_type(info, guest_pa) == HOST_REGION_INVALID) {
+    host_region_type_t host_page_type = get_shadow_addr_type(info, guest_pa);
 
-      //
+    if (host_page_type == HOST_REGION_INVALID) {
       // Inject a machine check in the guest
-      //
-
-      PrintDebug("Invalid Guest Address in page table (0x%x)\n", guest_pa);
-      return -1;
-    }
 
-    shadow_pa = get_shadow_addr(info, guest_pa);
+      raise_exception(info, MC_EXCEPTION);
 
-    shadow_pte_entry->page_base_addr = PT32_BASE_ADDR(shadow_pa);
-
-    shadow_pte_entry->present = guest_pte_entry->present;
-    shadow_pte_entry->user_page = guest_pte_entry->user_page;
-    
-    //set according to VMM policy
-    shadow_pte_entry->write_through = 0;
-    shadow_pte_entry->cache_disable = 0;
-    shadow_pte_entry->global_page = 0;
-    //
-
-    guest_pte_entry->accessed = 1;
-
-    if (guest_pte_entry->dirty == 1) {
-      shadow_pte_entry->writable = guest_pte_entry->writable;
-    } else if ((guest_pte_entry->dirty == 0) && (error_code.write == 1)) {
-      shadow_pte_entry->writable = guest_pte_entry->writable;
-      guest_pte_entry->dirty = 1;
-    } else if ((guest_pte_entry->dirty = 0) && (error_code.write == 0)) {
-      shadow_pte_entry->writable = 0;
+      PrintDebug("Invalid Guest Address in page table (0x%x)\n", guest_pa);
+      return 0;
+
+    } else if (host_page_type == HOST_REGION_PHYSICAL_MEMORY) {
+      
+      shadow_pa = get_shadow_addr(info, guest_pa);
+      
+      shadow_pte_entry->page_base_addr = PT32_BASE_ADDR(shadow_pa);
+      
+      shadow_pte_entry->present = guest_pte_entry->present;
+      shadow_pte_entry->user_page = guest_pte_entry->user_page;
+      
+      //set according to VMM policy
+      shadow_pte_entry->write_through = 0;
+      shadow_pte_entry->cache_disable = 0;
+      shadow_pte_entry->global_page = 0;
+      //
+      
+      guest_pte_entry->accessed = 1;
+      
+      if (guest_pte_entry->dirty == 1) {
+       shadow_pte_entry->writable = guest_pte_entry->writable;
+      } else if ((guest_pte_entry->dirty == 0) && (error_code.write == 1)) {
+       shadow_pte_entry->writable = guest_pte_entry->writable;
+       guest_pte_entry->dirty = 1;
+      } else if ((guest_pte_entry->dirty = 0) && (error_code.write == 0)) {
+       shadow_pte_entry->writable = 0;
+      }
+    } else {
+      // Page fault handled by hook functions
+      if (handle_special_page_fault(info, fault_addr, error_code) == -1) {
+       PrintDebug("Special Page fault handler returned error for address: %x\n", fault_addr);
+       return -1;
+      }
     }
 
-  } else if (shadow_pte_access == PT_WRITE_ERROR) {
-
-    //
-    // Page Table Entry marked read-only
-    //
-
-    PrintDebug("Shadow Paging Write Error\n");
-    return -1;
-  } else if (shadow_pte_access == PT_USER_ERROR) {
-
-    //
-    // Page Table Entry marked non-user
-    //
-    
-    PrintDebug("Shadow Paging User access error\n");
-    return -1;
-  } else if (shadow_pte_access == PT_ACCESS_OK) {
+  } else if ((shadow_pte_access == PT_WRITE_ERROR) &&
+            (guest_pte_entry->dirty == 0)) {
+    guest_pte_entry->dirty = 1;
+    shadow_pte_entry->writable = guest_pte_entry->writable;
 
-    PrintDebug("Page Fault occurred for No Reason\n");
-    return -1;
+    return 0;
   } else {
-    PrintDebug("Unknown Error\n");
+    // Inject page fault into the guest        
+       
+    info->ctrl_regs.cr2 = fault_addr;
+    raise_exception_with_error(info, PF_EXCEPTION, *(uint_t *)&error_code);
+
+    PrintDebug("PTE Page fault fell through... Not sure if this should ever happen\n");
+    PrintDebug("Manual Says to inject page fault into guest\n");
     return -1;
   }
 
-
   return 0;
 }
 
@@ -245,7 +275,75 @@ addr_t create_new_shadow_pt32(struct guest_info * info) {
 
 
 
+/* Currently Does not work with Segmentation!!! */
+int handle_shadow_invlpg(struct guest_info * info) {
+  if (info->cpu_mode == PROTECTED_PG) {
+    char instr[15];
+    int ret;
+    int index = 0;
+
+    ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+    if (ret != 15) {
+      PrintDebug("Could not read instruction 0x%x (ret=%d)\n", info->rip, ret);
+      return -1;
+    }
+
+   
+    /* Can INVLPG work with Segments?? */
+    while (is_prefix_byte(instr[index])) {
+      index++;
+    }
+    
+    
+    if ((instr[index] == (uchar_t)0x0f) &&
+       (instr[index + 1] == (uchar_t)0x01)) {
+
+      addr_t first_operand;
+      addr_t second_operand;
+      operand_type_t addr_type;
+
+      index += 2;
+
+      addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
+
+      if (addr_type == MEM_OPERAND) {
+       pde32_t * shadow_pd = (pde32_t *)CR3_TO_PDE32(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
+       pde32_t * shadow_pde_entry = (pde32_t *)&shadow_pd[PDE32_INDEX(first_operand)];
+
+       //PrintDebug("PDE Index=%d\n", PDE32_INDEX(first_operand));
+       //PrintDebug("FirstOperand = %x\n", first_operand);
+
+       if (shadow_pde_entry->large_page == 1) {
+         shadow_pde_entry->present = 0;
+       } else {
+         if (shadow_pde_entry->present == 1) {
+           pte32_t * shadow_pt = (pte32_t *)PDE32_T_ADDR((*shadow_pde_entry));
+           pte32_t * shadow_pte_entry = (pte32_t *)&shadow_pt[PTE32_INDEX(first_operand)];
+
+           shadow_pte_entry->present = 0;
+         }
+       }
+
+       info->rip += index;
+
+      } else {
+       PrintDebug("Invalid Operand type\n");
+       return -1;
+      }
+    } else {
+      PrintDebug("invalid Instruction Opcode\n");
+      PrintTraceMemDump(instr, 15);
+      return -1;
+    }       
+  }
 
+  return 0;
+}
+
+
+
+/* Deprecated */
+/*
 addr_t setup_shadow_pt32(struct guest_info * info, addr_t virt_cr3) {
   addr_t cr3_guest_addr = CR3_TO_PDE32(virt_cr3);
   pde32_t * guest_pde;
@@ -322,4 +420,4 @@ addr_t setup_shadow_pte32(struct guest_info * info, addr_t pt_host_addr) {
   return (addr_t)host_pte;
 }
 
-
+*/