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.


starting work on 64 bit shadow paging
Jack Lange [Tue, 3 Feb 2009 22:19:08 +0000 (16:19 -0600)]
palacios/include/palacios/vmm_shadow_paging.h
palacios/src/palacios/vmm_shadow_paging.c
palacios/src/palacios/vmm_shadow_paging_32.h
palacios/src/palacios/vmm_shadow_paging_64.h

index da9c76d..84dee84 100644 (file)
@@ -26,6 +26,7 @@
 #include <palacios/vmm_util.h>
 #include <palacios/vmm_paging.h>
 #include <palacios/vmm_hashtable.h>
+#include <palacios/vmm_list.h>
 
 
 struct shadow_page_state {
@@ -34,6 +35,8 @@ struct shadow_page_state {
   v3_reg_t guest_cr3;
   v3_reg_t guest_cr0;
 
+  // list of allocated shadow pages
+  struct list_head page_list;
 
   /* SOON TO BE DEPRECATED */
   // Hash table that contains a mapping of guest pte addresses to host pte addresses
@@ -53,7 +56,6 @@ struct guest_info;
 int v3_init_shadow_page_state(struct guest_info * info);
 
 
-
 int v3_handle_shadow_pagefault(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code);
 int v3_handle_shadow_invlpg(struct guest_info * info);
 
index 611e0ea..e6bad8a 100644 (file)
  ***/
 
 
-struct guest_table {
-  addr_t cr3;
-  struct list_head link;
-};
-
-
-struct backptr {
-  addr_t ptr;
-  struct list_head link;
-};
-
-
 struct shadow_page_data {
-  addr_t ptr;
-  addr_t guest_addr; 
-
-  struct list_head backptrs;
-  struct list_head guest_tables;
+  v3_reg_t cr3;
+  addr_t page_pa;
+  
+  struct list_head page_list_node;
 };
 
 
-
-
-//DEFINE_HASHTABLE_INSERT(add_cr3_to_cache, addr_t, struct hashtable *);
-//DEFINE_HASHTABLE_SEARCH(find_cr3_in_cache, addr_t, struct hashtable *);
-//DEFINE_HASHTABLE_REMOVE(del_cr3_from_cache, addr_t, struct hashtable *, 0);
-
-
 DEFINE_HASHTABLE_INSERT(add_pte_map, addr_t, addr_t);
 DEFINE_HASHTABLE_SEARCH(find_pte_map, addr_t, addr_t);
 //DEFINE_HASHTABLE_REMOVE(del_pte_map, addr_t, addr_t, 0);
@@ -81,7 +61,7 @@ static int pte_equals(addr_t key1, addr_t key2) {
   return (key1 == key2);
 }
 
-static addr_t create_new_shadow_pt();
+static addr_t create_new_shadow_pt(struct guest_info * info);
 static void inject_guest_pf(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code);
 static int is_guest_pf(pt_access_status_t guest_access, pt_access_status_t shadow_access);
 
@@ -98,6 +78,8 @@ int v3_init_shadow_page_state(struct guest_info * info) {
   state->guest_cr3 = 0;
   state->guest_cr0 = 0;
 
+  INIT_LIST_HEAD(&(state->page_list));
+
   state->cached_ptes = NULL;
   state->cached_cr3 = 0;
   
@@ -226,13 +208,38 @@ int v3_handle_shadow_invlpg(struct guest_info * info) {
 
 
 
-static addr_t create_new_shadow_pt() {
-  void * host_pde = 0;
+static addr_t create_new_shadow_pt(struct guest_info * info) {
+  struct shadow_page_state * state = &(info->shdw_pg_state);
+  v3_reg_t cur_cr3 = info->ctrl_regs.cr3;
+  struct shadow_page_data * page_tail = NULL;
+  addr_t shdw_page = 0;
+
+  if (!list_empty(&(state->page_list))) {
+    page_tail = list_tail_entry(&(state->page_list), struct shadow_page_data, page_list_node);
+    
+    if (page_tail->cr3 != cur_cr3) {
+      page_tail->cr3 = cur_cr3;
+      list_move(&(page_tail->page_list_node), &(state->page_list));
+
+      memset(V3_VAddr((void *)(page_tail->page_pa)), 0, PAGE_SIZE_4KB);
+      PrintDebug("Reusing old shadow Page\n");
+
+      return (addr_t)V3_VAddr((void *)(page_tail->page_pa));
+    }
+  }
+
+  // else  
+
+  page_tail = (struct shadow_page_data *)V3_Malloc(sizeof(struct shadow_page_data));
+  page_tail->page_pa = (addr_t)V3_AllocPages(1);
 
-  host_pde = V3_VAddr(V3_AllocPages(1));
-  memset(host_pde, 0, PAGE_SIZE);
+  page_tail->cr3 = cur_cr3;
+  list_add(&(page_tail->page_list_node), &(state->page_list));
 
-  return (addr_t)host_pde;
+  shdw_page = (addr_t)V3_VAddr((void *)(page_tail->page_pa));
+  memset((void *)shdw_page, 0, PAGE_SIZE_4KB);
+
+  return shdw_page;
 }
 
 
@@ -248,9 +255,9 @@ static void inject_guest_pf(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_erro
 
 static int is_guest_pf(pt_access_status_t guest_access, pt_access_status_t shadow_access) {
   /* basically the reasoning is that there can be multiple reasons for a page fault:
-     If there is a permissions failure for a page present in the guest _BUT_ 
-     the reason for the fault was that the page is not present in the shadow, 
-     _THEN_ we have to map the shadow page in and reexecute, this will generate 
+     If there is a permissions failure for a page present in the guest _BUT_
+     the reason for the fault was that the page is not present in the shadow,
+     _THEN_ we have to map the shadow page in and reexecute, this will generate
      a permissions fault which is _THEN_ valid to send to the guest
      _UNLESS_ both the guest and shadow have marked the page as not present
 
@@ -258,7 +265,7 @@ static int is_guest_pf(pt_access_status_t guest_access, pt_access_status_t shado
   */
   if (guest_access != PT_ACCESS_OK) {
     // Guest Access Error
-    
+
     if ((shadow_access != PT_ACCESS_NOT_PRESENT) &&
        (guest_access != PT_ACCESS_NOT_PRESENT)) {
       // aka (guest permission error)
@@ -266,7 +273,7 @@ static int is_guest_pf(pt_access_status_t guest_access, pt_access_status_t shado
     }
 
     if ((shadow_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) &&
-       (guest_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT)) {      
+       (guest_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT)) {
       // Page tables completely blank, handle guest first
       return 1;
     }
index 749d371..6acd920 100644 (file)
@@ -64,14 +64,11 @@ static inline int activate_shadow_pt_32(struct guest_info * info) {
     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(CR3_TO_PDE32_VA(*(uint_t*)shadow_cr3));
-    
-    shadow_pt = create_new_shadow_pt();
+        
+    shadow_pt = create_new_shadow_pt(info);
     
     shadow_cr3->pdt_base_addr = (addr_t)V3_PAddr((void *)(addr_t)PAGE_BASE_ADDR(shadow_pt));
-    PrintDebug( "Created new shadow page table %p\n", (void *)(addr_t)shadow_cr3->pdt_base_addr );
+    PrintDebug( "Created new shadow page table %p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_cr3->pdt_base_addr));
   } else {
     PrintDebug("Reusing cached shadow Page table\n");
   }
@@ -136,7 +133,7 @@ static inline int handle_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fa
   
   if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_NOT_PRESENT) 
     {
-      pte32_t * shadow_pt =  (pte32_t *)create_new_shadow_pt();
+      pte32_t * shadow_pt =  (pte32_t *)create_new_shadow_pt(info);
 
       shadow_pde->present = 1;
       shadow_pde->user_page = guest_pde->user_page;
@@ -173,6 +170,12 @@ static inline int handle_shadow_pagefault_32(struct guest_info * info, addr_t fa
        // ??  What if guest pde is dirty a this point?
        ((pde32_4MB_t *)guest_pde)->dirty = 0;
        shadow_pde->writable = 0;
+
+       if (handle_large_pagefault_32(info, fault_addr, error_code, shadow_pt, (pde32_4MB_t *)guest_pde) == -1) {
+         PrintError("Error handling large pagefault\n");
+         return -1;
+       }       
+
       }
     }
   else if (shadow_pde_access == PT_ACCESS_OK) 
index fbd3f3f..5ed98b0 100644 (file)
@@ -1,8 +1,19 @@
 
 static inline int activate_shadow_pt_64(struct guest_info * info) {
-  //  struct cr3_64 * shadow_cr3 = (struct cr3_64 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
-  return -1;
+  struct cr3_64 * shadow_cr3 = (struct cr3_64 *)&(info->ctrl_regs.cr3);
+  struct cr3_64 * guest_cr3 = (struct cr3_64 *)&(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
+  addr_t shadow_pt = 0;
+  
+  shadow_pt = create_new_shadow_pt(info);
+
+  shadow_cr3->pml4t_base_addr = (addr_t)V3_PAddr((void *)(addr_t)PAGE_BASE_ADDR_4KB(shadow_pt));
+  PrintDebug("Creating new 64 bit shadow page table %p\n", (void *)BASE_TO_PAGE_ADDR(shadow_cr3->pml4t_base_addr))
+
+  
+  shadow_cr3->pwt = guest_cr3->pwt;
+  shadow_cr3->pcd = guest_cr3->pcd;
+
+  return 0;
 }
 
 
@@ -17,20 +28,30 @@ static inline int activate_shadow_pt_64(struct guest_info * info) {
  * *
  * *
  */
+/*
+static int handle_2MB_shadow_pagefault(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
+                                      pte64_t * shadow_pt, pde64_2MB_t * large_guest_pde);
 
-static inline int handle_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code) {
-  pt_access_status_t guest_access;
-  pt_access_status_t shadow_access;
-  int ret; 
-  PrintDebug("64 bit shadow page fault\n");
-
-  ret = v3_check_guest_pt_32(info, info->shdw_pg_state.guest_cr3, fault_addr, error_code, &guest_access);
+static int handle_pte_shadow_pagefault(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
+                                      pte64_t * shadow_pt, pte64_t * guest_pt);
 
-  PrintDebug("Guest Access Check: %d (access=%d)\n", ret, guest_access);
+static int handle_pde_shadow_pagefault(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
+                                      pde64_t * shadow_pd, pde64_t * guest_pd);
 
-  ret = v3_check_host_pt_32(info->ctrl_regs.cr3, fault_addr, error_code, &shadow_access);
+static int handle_pdpe_shadow_pagefault(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code,
+                                      pdpe64_t * shadow_pdp, pdpe64_t * guest_pdp);
+*/
 
-  PrintDebug("Shadow Access Check: %d (access=%d)\n", ret, shadow_access);
+static inline int handle_shadow_pagefault_64(struct guest_info * info, addr_t fault_addr, pf_error_t error_code) {
+  /*  pml4e64_t * guest_pml = NULL;
+  pml4e64_t * shadow_pml = CR3_TO_PML4E64_VA(info->ctrl_regs.cr3);
+  addr_t guest_cr3 = CR3_TO_PML4E64_PA(info->shdw_pg_state.guest_cr3);
+  pt_access_status_t guest_pml_access;
+  pt_access_status_t shadow_pml_access;
+  pml4e64_t * guest_pmle = NULL;
+  //  pml4e64_t * shadow_pmle = ;
+  */
+  
   
 
   PrintError("64 bit shadow paging not implemented\n");