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.


restructured the ctrl register handlers
[palacios.git] / palacios / src / palacios / vmm_shadow_paging.c
index c12b485..99e1431 100644 (file)
@@ -24,6 +24,7 @@
 #include <palacios/vmm.h>
 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
 #include <palacios/vmm_decoder.h>
+#include <palacios/vmm_ctrl_regs.h>
 
 #ifndef DEBUG_SHADOW_PAGING
 #undef PrintDebug
@@ -50,7 +51,6 @@ DEFINE_HASHTABLE_REMOVE(del_pte_map, addr_t, addr_t, 0);
 
 
 
-
 static uint_t pte_hash_fn(addr_t key) {
   return hash_long(key, 32);
 }
@@ -68,6 +68,12 @@ static int cr3_equals(addr_t key1, addr_t key2) {
 }
 
 
+
+static int activate_shadow_pt_32(struct guest_info * info);
+static int activate_shadow_pt_32pae(struct guest_info * info);
+static int activate_shadow_pt_64(struct guest_info * info);
+
+
 static int handle_shadow_pte32_fault(struct guest_info* info, 
                                     addr_t fault_addr, 
                                     pf_error_t error_code,
@@ -80,12 +86,8 @@ int v3_init_shadow_page_state(struct guest_info * info) {
   struct shadow_page_state * state = &(info->shdw_pg_state);
   
   state->guest_cr3 = 0;
-  state->shadow_cr3 = 0;
-
   state->guest_cr0 = 0;
 
-
-
   state->cr3_cache = create_hashtable(0, &cr3_hash_fn, &cr3_equals);
 
   state->cached_cr3 = 0;
@@ -208,7 +210,7 @@ int v3_cache_page_tables32(struct guest_info * info, addr_t pde) {
 
 
 int v3_replace_shdw_page32(struct guest_info * info, addr_t location, pte32_t * new_page, pte32_t * old_page) {
-  pde32_t * shadow_pd = (pde32_t *)CR3_TO_PDE32(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
+  pde32_t * shadow_pd = (pde32_t *)CR3_TO_PDE32(info->ctrl_regs.cr3);
   pde32_t * shadow_pde =  (pde32_t *)&(shadow_pd[PDE32_INDEX(location)]);
 
   if (shadow_pde->large_page == 0) {
@@ -233,6 +235,71 @@ int v3_replace_shdw_page32(struct guest_info * info, addr_t location, pte32_t *
 
 
 
+static int activate_shadow_pt_32(struct guest_info * info) {
+    struct cr3_32 * shadow_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
+    struct cr3_32 * guest_cr3 = (struct cr3_32 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
+    int cached = 0;
+
+    // Check if shadow page tables are in the cache
+    cached = v3_cache_page_tables32(info, (addr_t)V3_PAddr((void *)(addr_t)CR3_TO_PDE32((void *)*(addr_t *)guest_cr3)));
+    
+    if (cached == -1) {
+      PrintError("CR3 Cache failed\n");
+      return -1;
+    } else if (cached == 0) {
+      addr_t shadow_pt;
+      
+      PrintDebug("New CR3 is different - flushing shadow page table %p\n", shadow_cr3 );
+      delete_page_tables_32((pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3));
+      
+      shadow_pt = v3_create_new_shadow_pt();
+      
+      shadow_cr3->pdt_base_addr = (addr_t)V3_PAddr((void *)(addr_t)PD32_BASE_ADDR(shadow_pt));
+      PrintDebug( "Created new shadow page table %p\n", (void *)(addr_t)shadow_cr3->pdt_base_addr );
+      //PrintDebugPageTables( (pde32_t *)CR3_TO_PDE32(*(uint_t*)shadow_cr3) );
+    } else {
+      PrintDebug("Reusing cached shadow Page table\n");
+    }
+   
+    shadow_cr3->pwt = guest_cr3->pwt;
+    shadow_cr3->pcd = guest_cr3->pcd;
+
+    return 0;
+}
+
+static int activate_shadow_pt_32pae(struct guest_info * info) {
+  PrintError("Activating 32 bit PAE page tables not implemented\n");
+  return -1;
+}
+
+static int activate_shadow_pt_64(struct guest_info * info) {
+  PrintError("Activating 64 bit page tables not implemented\n");
+  return -1;
+}
+
+
+// Reads the guest CR3 register
+// creates new shadow page tables
+// updates the shadow CR3 register to point to the new pts
+int v3_activate_shadow_pt(struct guest_info * info) {
+  switch (info->cpu_mode) {
+
+  case PROTECTED:
+    return activate_shadow_pt_32(info);
+  case PROTECTED_PAE:
+    return activate_shadow_pt_32pae(info);
+  case LONG:
+  case LONG_32_COMPAT:
+  case LONG_16_COMPAT:
+    return activate_shadow_pt_64(info);
+  default:
+    PrintError("Invalid CPU mode: %d\n", info->cpu_mode);
+    return -1;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
 
 int v3_handle_shadow_pagefault(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code) {
   
@@ -402,8 +469,8 @@ static int handle_large_pagefault32(struct guest_info * info,
 
 static int handle_shadow_pagefault32(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code) {
   pde32_t * guest_pd = NULL;
-  pde32_t * shadow_pd = (pde32_t *)CR3_TO_PDE32(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
-  addr_t guest_cr3 = (addr_t) V3_PAddr( CR3_TO_PDE32(info->shdw_pg_state.guest_cr3) );
+  pde32_t * shadow_pd = (pde32_t *)CR3_TO_PDE32(info->ctrl_regs.cr3);
+  addr_t guest_cr3 = (addr_t) V3_PAddr(CR3_TO_PDE32(info->shdw_pg_state.guest_cr3) );
   pt_access_status_t guest_pde_access;
   pt_access_status_t shadow_pde_access;
   pde32_t * guest_pde = NULL;
@@ -683,92 +750,91 @@ static int handle_shadow_pte32_fault(struct guest_info * info,
 /* Currently Does not work with Segmentation!!! */
 int v3_handle_shadow_invlpg(struct guest_info * info)
 {
-       if (info->mem_mode != VIRTUAL_MEM) {
-               // Paging must be turned on...
-               // should handle with some sort of fault I think
-               PrintError("ERROR: INVLPG called in non paged mode\n");
-               return -1;
-       }
-
-
-       if (info->cpu_mode != PROTECTED)
-               return 0;
-
-       uchar_t instr[15];
-       int index = 0;
-
-       int ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
-       if (ret != 15) {
-         PrintError("Could not read instruction 0x%p (ret=%d)\n",  (void *)(addr_t)(info->rip), ret);
-               return -1;
-       }
-
-   
-       /* Can INVLPG work with Segments?? */
-       while (is_prefix_byte(instr[index])) {
-               index++;
-       }
+  if (info->mem_mode != VIRTUAL_MEM) {
+    // Paging must be turned on...
+    // should handle with some sort of fault I think
+    PrintError("ERROR: INVLPG called in non paged mode\n");
+    return -1;
+  }
+  
+  
+  if (info->cpu_mode != PROTECTED) {
+    return 0;
+  }
+  
+  uchar_t instr[15];
+  int index = 0;
+  
+  int ret = read_guest_va_memory(info, get_addr_linear(info, info->rip, &(info->segments.cs)), 15, instr);
+  if (ret != 15) {
+    PrintError("Could not read instruction 0x%p (ret=%d)\n",  (void *)(addr_t)(info->rip), ret);
+    return -1;
+  }
+  
+  
+  /* Can INVLPG work with Segments?? */
+  while (is_prefix_byte(instr[index])) {
+    index++;
+  }
     
     
-       if( instr[index + 0] != (uchar_t) 0x0f
-       ||  instr[index + 1] != (uchar_t) 0x01
-       ) {
-               PrintError("invalid Instruction Opcode\n");
-               PrintTraceMemDump(instr, 15);
-               return -1;
-       }
-
-       addr_t first_operand;
-       addr_t second_operand;
-       addr_t guest_cr3 = (addr_t)V3_PAddr( (void*)(addr_t) CR3_TO_PDE32(info->shdw_pg_state.guest_cr3) );
-
-       pde32_t * guest_pd = NULL;
-
-       if (guest_pa_to_host_va(info, guest_cr3, (addr_t*)&guest_pd) == -1)
-       {
-               PrintError("Invalid Guest PDE Address: 0x%p\n",  (void *)guest_cr3);
-               return -1;
-       }
-
-       index += 2;
-
-       v3_operand_type_t addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
-
-       if (addr_type != MEM_OPERAND) {
-               PrintError("Invalid Operand type\n");
-               return -1;
-       }
-
-       pde32_t * shadow_pd = (pde32_t *)CR3_TO_PDE32(info->shdw_pg_state.shadow_cr3);
-       pde32_t * shadow_pde = (pde32_t *)&shadow_pd[PDE32_INDEX(first_operand)];
-       pde32_t * guest_pde;
-
-       //PrintDebug("PDE Index=%d\n", PDE32_INDEX(first_operand));
-       //PrintDebug("FirstOperand = %x\n", first_operand);
-
-       PrintDebug("Invalidating page for %p\n", (void *)first_operand);
-
-       guest_pde = (pde32_t *)&(guest_pd[PDE32_INDEX(first_operand)]);
-
-       if (guest_pde->large_page == 1) {
-               shadow_pde->present = 0;
-               PrintDebug("Invalidating Large Page\n");
-       } else
-       if (shadow_pde->present == 1) {
-               pte32_t * shadow_pt = (pte32_t *)(addr_t)PDE32_T_ADDR((*shadow_pde));
-               pte32_t * shadow_pte = (pte32_t *) V3_VAddr( (void*) &shadow_pt[PTE32_INDEX(first_operand)] );
+  if( (instr[index + 0] != (uchar_t) 0x0f) ||  
+      (instr[index + 1] != (uchar_t) 0x01) ) {
+    PrintError("invalid Instruction Opcode\n");
+    PrintTraceMemDump(instr, 15);
+    return -1;
+  }
+  
+  addr_t first_operand;
+  addr_t second_operand;
+  addr_t guest_cr3 = (addr_t)V3_PAddr( (void*)(addr_t) CR3_TO_PDE32(info->shdw_pg_state.guest_cr3) );
+  
+  pde32_t * guest_pd = NULL;
+  
+  if (guest_pa_to_host_va(info, guest_cr3, (addr_t*)&guest_pd) == -1) {
+    PrintError("Invalid Guest PDE Address: 0x%p\n",  (void *)guest_cr3);
+    return -1;
+  }
+  
+  index += 2;
 
+  v3_operand_type_t addr_type = decode_operands32(&(info->vm_regs), instr + index, &index, &first_operand, &second_operand, REG32);
+  
+  if (addr_type != MEM_OPERAND) {
+    PrintError("Invalid Operand type\n");
+    return -1;
+  }
+  
+  pde32_t * shadow_pd = (pde32_t *)CR3_TO_PDE32(info->ctrl_regs.cr3);
+  pde32_t * shadow_pde = (pde32_t *)&shadow_pd[PDE32_INDEX(first_operand)];
+  pde32_t * guest_pde;
+  
+  //PrintDebug("PDE Index=%d\n", PDE32_INDEX(first_operand));
+  //PrintDebug("FirstOperand = %x\n", first_operand);
+  
+  PrintDebug("Invalidating page for %p\n", (void *)first_operand);
+  
+  guest_pde = (pde32_t *)&(guest_pd[PDE32_INDEX(first_operand)]);
+  
+  if (guest_pde->large_page == 1) {
+    shadow_pde->present = 0;
+    PrintDebug("Invalidating Large Page\n");
+  } else
+    if (shadow_pde->present == 1) {
+      pte32_t * shadow_pt = (pte32_t *)(addr_t)PDE32_T_ADDR((*shadow_pde));
+      pte32_t * shadow_pte = (pte32_t *) V3_VAddr( (void*) &shadow_pt[PTE32_INDEX(first_operand)] );
+      
 #ifdef DEBUG_SHADOW_PAGING
-               PrintDebug("Setting not present\n");
-               PrintPTE32(first_operand, shadow_pte );
+      PrintDebug("Setting not present\n");
+      PrintPTE32(first_operand, shadow_pte );
 #endif
-
-               shadow_pte->present = 0;
-       }
-
-       info->rip += index;
-
-       return 0;
+      
+      shadow_pte->present = 0;
+    }
+  
+  info->rip += index;
+  
+  return 0;
 }