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.


IO APIC implementation
Jack Lange [Fri, 13 Feb 2009 22:55:50 +0000 (16:55 -0600)]
Conflicts:

palacios/src/palacios/vmm_config.c

palacios/build/Makefile
palacios/include/devices/apic.h
palacios/include/devices/io_apic.h [new file with mode: 0644]
palacios/src/devices/apic.c
palacios/src/devices/io_apic.c [new file with mode: 0644]
palacios/src/palacios/vmm_config.c
palacios/src/palacios/vmm_intr.c

index 0f98a56..8e9d972 100644 (file)
@@ -310,6 +310,7 @@ DEVICES_OBJS := \
        devices/bochs_debug.o \
        devices/os_debug.o \
        devices/apic.o  \
+       devices/io_apic.o \
 
 $(DEVICES_OBJS) :: EXTRA_CFLAGS = \
        $(JRLDEBUG) \
index 2858b24..2e4a0a8 100644 (file)
@@ -27,5 +27,8 @@
 struct vm_device * v3_create_apic();
 
 
+int v3_apic_raise_intr(struct vm_device * apic_dev, int intr_num);
+
+
 #endif // ! __V3VEE__
 #endif
diff --git a/palacios/include/devices/io_apic.h b/palacios/include/devices/io_apic.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d9a6c84
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,33 @@
+/* 
+ * 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".
+ */
+
+#ifndef __DEVICES_IO_APIC_H__
+#define __DEVICES_IO_APIC_H__
+
+
+#ifdef __V3VEE__
+
+#include <palacios/vm_dev.h>
+
+
+struct vm_device * v3_create_io_apic();
+
+
+#endif // ! __V3VEE__
+#endif
index 41f4daa..f6c0b41 100644 (file)
@@ -315,7 +315,7 @@ static int activate_internal_irq(struct apic_state * apic, apic_irq_type_t int_t
   }
 
   if (del_mode == APIC_FIXED_DELIVERY) {
-    PrintDebug("Activating internal APIC IRQ\n");
+    //PrintDebug("Activating internal APIC IRQ %d\n", vec_num);
     return activate_apic_irq(apic, vec_num);
   } else {
     PrintError("Unhandled Delivery Mode\n");
@@ -765,6 +765,13 @@ static int apic_begin_irq(void * private_data, int irq) {
 
 
 
+int v3_apic_raise_intr(struct vm_device * apic_dev, int intr_num) {
+  struct apic_state * apic = (struct apic_state *)apic_dev->private_data;
+  return activate_apic_irq(apic, intr_num);
+}
+
+
+
 /* Timer Functions */
 static void apic_update_time(ullong_t cpu_cycles, ullong_t cpu_freq, void * priv_data) {
   struct vm_device * dev = (struct vm_device *)priv_data;
@@ -822,7 +829,7 @@ static void apic_update_time(ullong_t cpu_cycles, ullong_t cpu_freq, void * priv
   }
 
   tmr_ticks = cpu_cycles >> shift_num;
-  PrintDebug("Timer Ticks: %p\n", (void *)tmr_ticks);
+  //  PrintDebug("Timer Ticks: %p\n", (void *)tmr_ticks);
 
   if (tmr_ticks <= apic->tmr_cur_cnt) {
     apic->tmr_cur_cnt -= tmr_ticks;
diff --git a/palacios/src/devices/io_apic.c b/palacios/src/devices/io_apic.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e3a8e0e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,331 @@
+/* 
+ * 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 <devices/io_apic.h>
+#include <palacios/vmm.h>
+
+#include <devices/apic.h>
+
+
+#define IO_APIC_BASE_ADDR 0xfec00000
+
+
+#define IOAPIC_ID_REG 0x00
+#define IOAPIC_VER_REG 0x01
+#define IOAPIC_ARB_REG 0x02
+
+#define IOAPIC_REDIR_BASE_REG 0x10
+
+#define REDIR_LO_MASK  ~0x00005000
+
+struct ioapic_reg_sel {
+  union {
+    uint32_t val;
+    struct {
+      uint_t reg_addr     : 8;
+      uint_t rsvd         : 24;
+    } __attribute__((packed));
+  } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+struct ioapic_id_reg {
+  union {
+    uint32_t val;
+    struct {
+      uint_t rsvd1      : 24;
+      uint_t id         : 4;
+      uint_t rsvd2      : 4;
+    } __attribute__((packed));
+  } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+struct ioapic_ver_reg {
+  union {
+    uint32_t val;
+    struct {
+      uint_t version    : 8;
+      uint_t rsvd1      : 8;
+      uint_t max_redir  : 8;
+      uint_t rsvd2      : 8;
+    } __attribute__((packed));
+  } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+
+struct ioapic_arb_reg {
+  union {
+    uint32_t val;
+    struct {
+      uint_t rsvd1      : 24;
+      uint_t max_redir  : 4;
+      uint_t rsvd2      : 4;
+    } __attribute__((packed));
+  } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+
+struct redir_tbl_entry {
+  union {
+    uint64_t val;
+    struct {
+      uint32_t lo;
+      uint32_t hi;
+    } __attribute__((packed));
+    struct {
+      uint_t vec        : 8;
+
+#define FIXED        0x0
+#define LOWEST_PRIOR 0x1
+#define SMI          0x2
+#define NMI          0x4
+#define INIT         0x5
+#define EXTINT       0x7
+      uint_t del_mode   : 3;
+
+#define PHSYICAL_DST_MODE 0
+#define LOGICAL_DST_MODE 1
+      uint_t dst_mode   : 1;
+      uint_t del_status : 1;
+
+#define HIGH_ACTIVE 0
+#define LOW_ACTIVE 1
+      uint_t intr_pol   : 1;
+      uint_t rem_irr    : 1;
+      uint_t trig_mode  : 1;
+      uint_t mask       : 1;
+      uint64_t rsvd     : 39;
+      uint_t dst_field  : 8;
+    } __attribute__((packed));
+  } __attribute__((packed));
+} __attribute__((packed));
+
+
+
+struct io_apic_state {
+  addr_t base_addr;
+
+  uint32_t index_reg;
+
+  struct ioapic_id_reg ioapic_id;
+  struct ioapic_ver_reg ioapic_ver;
+  struct ioapic_arb_reg ioapic_arb_id;
+  
+  struct redir_tbl_entry redir_tbl[24];
+
+  // This is a temporary method of communication between the IOAPIC and the LAPIC
+  struct vm_device * apic;
+  
+};
+
+
+static void init_ioapic_state(struct io_apic_state * ioapic) {
+  int i = 0;
+  ioapic->base_addr = IO_APIC_BASE_ADDR;
+  ioapic->index_reg = 0;
+
+  ioapic->ioapic_id.val = 0x00000000;
+  ioapic->ioapic_ver.val = 0x00170011;
+  ioapic->ioapic_arb_id.val = 0x00000000;
+
+  for (i = 0; i < 24; i++) {
+    ioapic->redir_tbl[i].val = 0x0001000000000000LL;
+    // Mask all interrupts until they are enabled....
+    ioapic->redir_tbl[i].mask = 1;
+  }
+}
+
+
+static int ioapic_read(addr_t guest_addr, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
+  struct vm_device * dev = (struct vm_device *)priv_data;
+  struct io_apic_state * ioapic = (struct io_apic_state *)(dev->private_data);
+  uint32_t reg_tgt = guest_addr - ioapic->base_addr;
+  uint32_t * op_val = (uint32_t *)dst;
+
+  PrintDebug("IOAPIC Read at %p\n", (void *)guest_addr);
+
+  if (reg_tgt == 0x00) {
+    *op_val = ioapic->index_reg;
+  } else if (reg_tgt == 0x10) {
+    // IOWIN register
+    switch (ioapic->index_reg) {
+    case IOAPIC_ID_REG:
+      *op_val = ioapic->ioapic_id.val;
+      break;
+    case IOAPIC_VER_REG:
+      *op_val = ioapic->ioapic_ver.val;
+      break;
+    case IOAPIC_ARB_REG:
+      *op_val = ioapic->ioapic_arb_id.val;
+      break;
+    default:
+      {
+       uint_t redir_index = (ioapic->index_reg - IOAPIC_REDIR_BASE_REG) % 2;
+       uint_t hi_val = (ioapic->index_reg - IOAPIC_REDIR_BASE_REG) % 1;
+
+       if (redir_index > 0x3f) {
+         PrintError("Invalid redirection table entry %x\n", (uint32_t)redir_index);
+         return -1;
+       }
+       if (hi_val) {
+         *op_val = ioapic->redir_tbl[redir_index].hi;
+       } else {
+         *op_val = ioapic->redir_tbl[redir_index].lo;
+       }
+      }
+    }
+  }
+
+  return length;
+}
+
+
+static int ioapic_write(addr_t guest_addr, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
+  struct vm_device * dev = (struct vm_device *)priv_data;
+  struct io_apic_state * ioapic = (struct io_apic_state *)(dev->private_data);
+  uint32_t reg_tgt = guest_addr - ioapic->base_addr;
+  uint32_t op_val = *(uint32_t *)src;
+
+  PrintDebug("IOAPIC Write at %p (val = %d)\n", (void *)guest_addr, *(uint32_t *)src);
+
+  if (reg_tgt == 0x00) {
+    ioapic->index_reg = op_val;
+  } else if (reg_tgt == 0x10) {
+    // IOWIN register
+    switch (ioapic->index_reg) {
+    case IOAPIC_ID_REG:
+      ioapic->ioapic_id.val = op_val;
+      break;
+    case IOAPIC_VER_REG:
+      // GPF/PageFault/Ignore?
+      PrintError("Writing to read only IOAPIC register\n");
+      return -1;
+    case IOAPIC_ARB_REG:
+      ioapic->ioapic_arb_id.val = op_val;
+      break;
+    default:
+      {
+       uint_t redir_index = (ioapic->index_reg - IOAPIC_REDIR_BASE_REG) % 2;
+       uint_t hi_val = (ioapic->index_reg - IOAPIC_REDIR_BASE_REG) % 1;
+
+       if (redir_index > 0x3f) {
+         PrintError("Invalid redirection table entry %x\n", (uint32_t)redir_index);
+         return -1;
+       }
+       if (hi_val) {
+         ioapic->redir_tbl[redir_index].hi = op_val;
+       } else {
+         op_val &= REDIR_LO_MASK;
+         ioapic->redir_tbl[redir_index].lo &= ~REDIR_LO_MASK;
+         ioapic->redir_tbl[redir_index].lo |= op_val;
+       }
+      }
+    }
+  }
+
+  return length;
+}
+
+/* Interrupt controller functions */
+static int ioapic_intr_pending(void * private_data) {
+  return 0;
+}
+
+
+static int ioapic_get_intr_number(void * private_data) {
+  return 0;
+}
+
+static int ioapic_begin_irq(void * private_data, int irq) {
+  return 0;
+}
+
+static int ioapic_raise_irq(void * private_data, int irq) {
+  struct vm_device * dev = (struct vm_device *)private_data;
+  struct io_apic_state * ioapic = (struct io_apic_state *)(dev->private_data);  
+  struct redir_tbl_entry * irq_entry = NULL;
+
+  if (irq > 24) {
+    PrintError("IRQ out of range of IO APIC\n");
+    return -1;
+  }
+
+  irq_entry = &(ioapic->redir_tbl[irq]);
+
+  if (irq_entry->mask == 0) {
+    v3_apic_raise_intr(ioapic->apic, irq_entry->vec);
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+/* I don't know if we can do anything here.... */
+static int ioapic_lower_irq(void * private_data, int irq) {
+  return 0;
+}
+
+static struct intr_ctrl_ops intr_ops = {
+  .intr_pending = ioapic_intr_pending,
+  .get_intr_number = ioapic_get_intr_number,
+  .raise_intr = ioapic_raise_irq,
+  .begin_irq = ioapic_begin_irq,
+  .lower_intr = ioapic_lower_irq, 
+};
+
+
+static int io_apic_init(struct vm_device * dev) {
+  struct guest_info * info = dev->vm;
+  struct io_apic_state * ioapic = (struct io_apic_state *)(dev->private_data);
+
+  v3_register_intr_controller(dev->vm, &intr_ops, dev);
+  init_ioapic_state(ioapic);
+
+  v3_hook_full_mem(info, ioapic->base_addr, ioapic->base_addr + PAGE_SIZE_4KB, 
+                  ioapic_read, ioapic_write, dev);
+  
+  return 0;
+}
+
+
+static int io_apic_deinit(struct vm_device * dev) {
+  //  struct guest_info * info = dev->vm;
+
+  return 0;
+}
+
+
+static struct vm_device_ops dev_ops = {
+  .init = io_apic_init, 
+  .deinit = io_apic_deinit,
+  .reset = NULL,
+  .start = NULL,
+  .stop = NULL,
+};
+
+
+
+struct vm_device * v3_create_io_apic(struct vm_device * apic) {
+  PrintDebug("Creating IO APIC\n");
+
+  struct io_apic_state * ioapic = (struct io_apic_state *)V3_Malloc(sizeof(struct io_apic_state));
+  ioapic->apic = apic;
+
+  struct vm_device * device = v3_create_device("IOAPIC", &dev_ops, ioapic);
+
+  return device;
+}
index 8573293..17e8a50 100644 (file)
@@ -37,6 +37,7 @@
 #include <devices/bochs_debug.h>
 #include <devices/os_debug.h>
 #include <devices/apic.h>
+#include <devices/io_apic.h>
 
 
 
@@ -218,7 +219,8 @@ static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_
     struct vm_device * pit = v3_create_pit(); 
     struct vm_device * bochs_debug = v3_create_bochs_debug();
     struct vm_device * os_debug = v3_create_os_debug();
-    // struct vm_device * apic = v3_create_apic();
+    struct vm_device * apic = v3_create_apic();
+    struct vm_device * ioapic = v3_create_io_apic();
 
     //struct vm_device * serial = v3_create_serial();
     struct vm_device * generic = NULL;
@@ -248,7 +250,8 @@ static int setup_devices(struct guest_info * info, struct v3_vm_config * config_
     v3_attach_device(info, bochs_debug);
     v3_attach_device(info, os_debug);
 
-    // v3_attach_device(info, apic);
+    v3_attach_device(info, apic);
+    v3_attach_device(info, ioapic);
 
     if (use_ramdisk) {
       v3_attach_device(info, ramdisk);
index ccbfd9f..766df07 100644 (file)
@@ -44,6 +44,8 @@ void v3_init_interrupt_state(struct guest_info * info) {
   info->intr_state.excp_num = 0;
   info->intr_state.excp_error_code = 0;
 
+  INIT_LIST_HEAD(&(info->intr_state.controller_list));
+
   memset((uchar_t *)(info->intr_state.hooks), 0, sizeof(struct v3_irq_hook *) * 256);
 }