sys/amd64/vmm/vmm_ioport.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2014 Tycho Nightingale <tycho.nightingale@pluribusnetworks.com>
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/types.h>
  32 #include <sys/queue.h>
  33 #include <sys/cpuset.h>
  34 #include <sys/systm.h>
  35
  36 #include <vm/vm.h>
  37
  38 #include <machine/vmm.h>
  39 #include <machine/vmm_instruction_emul.h>
  40 #include <x86/psl.h>
  41
  42 #include "vatpic.h"
  43 #include "vatpit.h"
  44 #include "vmm_ioport.h"
  45 #include "vmm_ktr.h"
  46
  47 #define MAX_IOPORTS             1280
  48
  49 ioport_handler_func_t ioport_handler[MAX_IOPORTS] = {
  50         [TIMER_MODE] = vatpit_handler,
  51         [TIMER_CNTR0] = vatpit_handler,
  52         [TIMER_CNTR1] = vatpit_handler,
  53         [TIMER_CNTR2] = vatpit_handler,
  54         [NMISC_PORT] = vatpit_nmisc_handler,
  55         [IO_ICU1] = vatpic_master_handler,
  56         [IO_ICU1 + ICU_IMR_OFFSET] = vatpic_master_handler,
  57         [IO_ICU2] = vatpic_slave_handler,
  58         [IO_ICU2 + ICU_IMR_OFFSET] = vatpic_slave_handler,
  59         [IO_ELCR1] = vatpic_elc_handler,
  60         [IO_ELCR2] = vatpic_elc_handler,
  61 };
  62
  63 #ifdef KTR
  64 static const char *
  65 inout_instruction(struct vm_exit *vmexit)
  66 {
  67         int index;
  68
  69         static const char *iodesc[] = {
  70                 "outb", "outw", "outl",
  71                 "inb", "inw", "inl",
  72                 "outsb", "outsw", "outsd"
  73                 "insb", "insw", "insd",
  74         };
  75
  76         switch (vmexit->u.inout.bytes) {
  77         case 1:
  78                 index = 0;
  79                 break;
  80         case 2:
  81                 index = 1;
  82                 break;
  83         default:
  84                 index = 2;
  85                 break;
  86         }
  87
  88         if (vmexit->u.inout.in)
  89                 index += 3;
  90
  91         if (vmexit->u.inout.string)
  92                 index += 6;
  93
  94         KASSERT(index < nitems(iodesc), ("%s: invalid index %d",
  95             __func__, index));
  96
  97         return (iodesc[index]);
  98 }
  99 #endif  /* KTR */
 100
 101 static int
 102 emulate_inout_port(struct vm *vm, int vcpuid, struct vm_exit *vmexit,
 103     bool *retu)
 104 {
 105         ioport_handler_func_t handler;
 106         uint32_t mask, val;
 107         int error;
 108
 109         error = 0;
 110         *retu = true;
 111
 112         if (vmexit->u.inout.port >= MAX_IOPORTS)
 113                 goto done;
 114
 115         handler = ioport_handler[vmexit->u.inout.port];
 116         if (handler == NULL)
 117                 goto done;
 118
 119         mask = vie_size2mask(vmexit->u.inout.bytes);
 120
 121         if (!vmexit->u.inout.in) {
 122                 val = vmexit->u.inout.eax & mask;
 123         }
 124
 125         error = (*handler)(vm, vcpuid, vmexit->u.inout.in,
 126             vmexit->u.inout.port, vmexit->u.inout.bytes, &val);
 127
 128         if (!error) {
 129                 *retu = false;
 130                 if (vmexit->u.inout.in) {
 131                         vmexit->u.inout.eax &= ~mask;
 132                         vmexit->u.inout.eax |= val & mask;
 133                         error = vm_set_register(vm, vcpuid,
 134                             VM_REG_GUEST_RAX, vmexit->u.inout.eax);
 135                         KASSERT(error == 0, ("emulate_ioport: error %d "
 136                             "setting guest rax register", error));
 137                 }
 138         }
 139 done:
 140         return (error);
 141 }
 142
 143 static int
 144 emulate_inout_str(struct vm *vm, int vcpuid, struct vm_exit *vmexit, bool *retu)
 145 {
 146         *retu = true;
 147         return (0);     /* Return to userspace to finish emulation */
 148 }
 149
 150 int
 151 vm_handle_inout(struct vm *vm, int vcpuid, struct vm_exit *vmexit, bool *retu)
 152 {
 153         int bytes, error;
 154
 155         bytes = vmexit->u.inout.bytes;
 156         KASSERT(bytes == 1 || bytes == 2 || bytes == 4,
 157             ("vm_handle_inout: invalid operand size %d", bytes));
 158
 159         if (vmexit->u.inout.string)
 160                 error = emulate_inout_str(vm, vcpuid, vmexit, retu);
 161         else
 162                 error = emulate_inout_port(vm, vcpuid, vmexit, retu);
 163
 164         VCPU_CTR4(vm, vcpuid, "%s%s 0x%04x: %s",
 165             vmexit->u.inout.rep ? "rep " : "",
 166             inout_instruction(vmexit),
 167             vmexit->u.inout.port,
 168             error ? "error" : (*retu ? "userspace" : "handled"));
 169
 170         return (error);
 171 }