VMM: EPT checks, init, and basic usage
[akaros.git] / kern / arch / x86 / vmm / vmm.c
1 /* Copyright 2015 Google Inc.
2  * 
3  * See LICENSE for details.
4  */
5
6 /* We're not going to falll into the trap of only compiling support
7  * for AMD OR Intel for an image. It all gets compiled in, and which
8  * one you use depends on on cpuinfo, not a compile-time
9  * switch. That's proven to be the best strategy.  Conditionally
10  * compiling in support is the path to hell.
11  */
12 #include <assert.h>
13 #include <pmap.h>
14 #include <smp.h>
15 #include <kmalloc.h>
16
17 #include "intel/vmx.h"
18 #include "intel/compat.h"
19 #include "vmm.h"
20
21 /* TODO: have better cpuid info storage and checks */
22 bool x86_supports_vmx = FALSE;
23
24 /* Figure out what kind of CPU we are on, and if it supports any reasonable
25  * virtualization. For now, if we're not some sort of newer intel, don't
26  * bother. This does all cores. Again, note, we make these decisions at runtime,
27  * to avoid getting into the problems that compile-time decisions can cause. 
28  * At this point, of course, it's still all intel.
29  */
30 void vmm_init(void)
31 {
32         int ret;
33         /* Check first for intel capabilities. This is hence two back-to-back
34          * implementationd-dependent checks. That's ok, it's all msr dependent.
35          */
36         ret = intel_vmm_init();
37         if (! ret) {
38                 printd("intel_vmm_init worked\n");
39                 x86_supports_vmx = TRUE;
40                 return;
41         }
42
43         /* TODO: AMD. Will we ever care? It's not clear. */
44         printk("vmm_init failed, ret %d\n", ret);
45         return;
46 }
47
48 void vmm_pcpu_init(void)
49 {
50         if (!x86_supports_vmx)
51                 return;
52         if (! intel_vmm_pcpu_init()) {
53                 printd("vmm_pcpu_init worked\n");
54                 return;
55         }
56         /* TODO: AMD. Will we ever care? It's not clear. */
57         printk("vmm_pcpu_init failed\n");
58 }
59
60 int vm_run(uint64_t rip, uint64_t rsp, uint64_t cr3)
61 {
62         struct dune_config d = {rip, rsp, cr3};
63         int vmx_launch(struct dune_config *conf);       
64         if (current->vmm.amd) {
65                 return -1;
66         } else {
67                 return vmx_launch(&d);
68         }
69         return -1;
70 }
71
72 /* Initializes a process to run virtual machine contexts, returning the number
73  * initialized, optionally setting errno */
74 int vmm_struct_init(struct proc *p, unsigned int nr_guest_pcores)
75 {
76         struct vmm *vmm = &p->vmm;
77         unsigned int i;
78         epte_t *ept_pml4;
79         if (!x86_supports_vmx) {
80                 set_errno(ENODEV);
81                 return 0;
82         }
83         qlock(&vmm->qlock);
84         if (vmm->vmmcp) {
85                 set_errno(EINVAL);
86                 qunlock(&vmm->qlock);
87                 return 0;
88         }
89         /* Set this early, so cleanup checks the gpc array */
90         vmm->vmmcp = TRUE;
91         ept_pml4 = kpage_zalloc_addr();
92         if (!ept_pml4) {
93                 set_errno(ENOMEM);
94                 return 0;
95         }
96         p->env_pgdir.epte = ept_pml4;
97         p->env_pgdir.eptp = construct_eptp(PADDR(ept_pml4));
98         nr_guest_pcores = MIN(nr_guest_pcores, num_cpus);
99         vmm->amd = 0;
100         vmm->guest_pcores = kzmalloc(sizeof(void*) * nr_guest_pcores, KMALLOC_WAIT);
101         for (i = 0; i < nr_guest_pcores; i++) {
102                 vmm->guest_pcores[i] = vmx_create_vcpu(p);
103                 /* If we failed, we'll clean it up when the process dies */
104                 if (!vmm->guest_pcores[i]) {
105                         set_errno(ENOMEM);
106                         break;
107                 }
108         }
109         vmm->nr_guest_pcores = i;
110         qunlock(&vmm->qlock);
111         return i;
112 }
113
114 /* Has no concurrency protection - only call this when you know you have the
115  * only ref to vmm.  For instance, from __proc_free, where there is only one ref
116  * to the proc (and thus proc.vmm). */
117 void __vmm_struct_cleanup(struct proc *p)
118 {
119         struct vmm *vmm = &p->vmm;
120         if (!vmm->vmmcp)
121                 return;
122         for (int i = 0; i < vmm->nr_guest_pcores; i++) {
123                 if (vmm->guest_pcores[i])
124                         vmx_destroy_vcpu(vmm->guest_pcores[i]);
125         }
126         kfree(vmm->guest_pcores);
127         ept_flush(p->env_pgdir.eptp);
128         page_decref(kva2page(p->env_pgdir.epte));
129         vmm->vmmcp = FALSE;
130 }