implement cpu_get_memory_mapping()
authorWen Congyang <wency@cn.fujitsu.com>
Mon, 7 May 2012 04:04:57 +0000 (12:04 +0800)
committerLuiz Capitulino <lcapitulino@redhat.com>
Mon, 4 Jun 2012 16:49:33 +0000 (13:49 -0300)
Walk cpu's page table and collect all virtual address and physical address mapping.
Then, add these mapping into memory mapping list. If the guest does not use paging,
it will do nothing. Note: the I/O memory will be skipped.

Signed-off-by: Wen Congyang <wency@cn.fujitsu.com>
Signed-off-by: Luiz Capitulino <lcapitulino@redhat.com>
Makefile.target
configure
cpu-all.h
memory_mapping.h
target-i386/arch_memory_mapping.c [new file with mode: 0644]

index 005fc49f75fc31324546161854db60523026c4f4..18ffaefc5019b2f150b7af3e314a7070f107a183 100644 (file)
@@ -193,6 +193,7 @@ obj-$(CONFIG_NO_KVM) += kvm-stub.o
 obj-$(CONFIG_VGA) += vga.o
 obj-y += memory.o savevm.o cputlb.o
 obj-y += memory_mapping.o
+obj-$(CONFIG_HAVE_GET_MEMORY_MAPPING) += arch_memory_mapping.o
 LIBS+=-lz
 
 obj-i386-$(CONFIG_KVM) += hyperv.o
index 1f338f8dcee8fecfcf5512902b0bf75c3a33ebdf..20608c55e51975252a3a801da083d42608413b35 100755 (executable)
--- a/configure
+++ b/configure
@@ -3729,6 +3729,10 @@ case "$target_arch2" in
       fi
     fi
 esac
+case "$target_arch2" in
+  i386|x86_64)
+    echo "CONFIG_HAVE_GET_MEMORY_MAPPING=y" >> $config_target_mak
+esac
 if test "$target_arch2" = "ppc64" -a "$fdt" = "yes"; then
   echo "CONFIG_PSERIES=y" >> $config_target_mak
 fi
index 028528f0be0bc616f32e32a907329052a403a602..2688baca8c7d7312222b916ba5ef71c097d844f9 100644 (file)
--- a/cpu-all.h
+++ b/cpu-all.h
@@ -22,6 +22,7 @@
 #include "qemu-common.h"
 #include "qemu-tls.h"
 #include "cpu-common.h"
+#include "memory_mapping.h"
 
 /* some important defines:
  *
@@ -524,4 +525,14 @@ void dump_exec_info(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf);
 int cpu_memory_rw_debug(CPUArchState *env, target_ulong addr,
                         uint8_t *buf, int len, int is_write);
 
+#if defined(CONFIG_HAVE_GET_MEMORY_MAPPING)
+int cpu_get_memory_mapping(MemoryMappingList *list, CPUArchState *env);
+#else
+static inline int cpu_get_memory_mapping(MemoryMappingList *list,
+                                         CPUArchState *env)
+{
+    return -1;
+}
+#endif
+
 #endif /* CPU_ALL_H */
index 836b0472b61d8ae81db02c3e612a2bfbf0061523..e486d1056e112ea23e08968f0f03e1d3a569bfcf 100644 (file)
@@ -16,6 +16,7 @@
 
 #include "qemu-queue.h"
 
+#ifndef CONFIG_USER_ONLY
 /* The physical and virtual address in the memory mapping are contiguous. */
 typedef struct MemoryMapping {
     target_phys_addr_t phys_addr;
@@ -44,4 +45,9 @@ void memory_mapping_list_free(MemoryMappingList *list);
 
 void memory_mapping_list_init(MemoryMappingList *list);
 
+#else
+
+/* We use MemoryMappingList* in cpu-all.h */
+typedef struct MemoryMappingList MemoryMappingList;
+#endif
 #endif
diff --git a/target-i386/arch_memory_mapping.c b/target-i386/arch_memory_mapping.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dd64bec
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,266 @@
+/*
+ * i386 memory mapping
+ *
+ * Copyright Fujitsu, Corp. 2011, 2012
+ *
+ * Authors:
+ *     Wen Congyang <wency@cn.fujitsu.com>
+ *
+ * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
+ * the COPYING file in the top-level directory.
+ *
+ */
+
+#include "cpu.h"
+#include "cpu-all.h"
+
+/* PAE Paging or IA-32e Paging */
+static void walk_pte(MemoryMappingList *list, target_phys_addr_t pte_start_addr,
+                     int32_t a20_mask, target_ulong start_line_addr)
+{
+    target_phys_addr_t pte_addr, start_paddr;
+    uint64_t pte;
+    target_ulong start_vaddr;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < 512; i++) {
+        pte_addr = (pte_start_addr + i * 8) & a20_mask;
+        pte = ldq_phys(pte_addr);
+        if (!(pte & PG_PRESENT_MASK)) {
+            /* not present */
+            continue;
+        }
+
+        start_paddr = (pte & ~0xfff) & ~(0x1ULL << 63);
+        if (cpu_physical_memory_is_io(start_paddr)) {
+            /* I/O region */
+            continue;
+        }
+
+        start_vaddr = start_line_addr | ((i & 0x1fff) << 12);
+        memory_mapping_list_add_merge_sorted(list, start_paddr,
+                                             start_vaddr, 1 << 12);
+    }
+}
+
+/* 32-bit Paging */
+static void walk_pte2(MemoryMappingList *list,
+                      target_phys_addr_t pte_start_addr, int32_t a20_mask,
+                      target_ulong start_line_addr)
+{
+    target_phys_addr_t pte_addr, start_paddr;
+    uint32_t pte;
+    target_ulong start_vaddr;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < 1024; i++) {
+        pte_addr = (pte_start_addr + i * 4) & a20_mask;
+        pte = ldl_phys(pte_addr);
+        if (!(pte & PG_PRESENT_MASK)) {
+            /* not present */
+            continue;
+        }
+
+        start_paddr = pte & ~0xfff;
+        if (cpu_physical_memory_is_io(start_paddr)) {
+            /* I/O region */
+            continue;
+        }
+
+        start_vaddr = start_line_addr | ((i & 0x3ff) << 12);
+        memory_mapping_list_add_merge_sorted(list, start_paddr,
+                                             start_vaddr, 1 << 12);
+    }
+}
+
+/* PAE Paging or IA-32e Paging */
+static void walk_pde(MemoryMappingList *list, target_phys_addr_t pde_start_addr,
+                     int32_t a20_mask, target_ulong start_line_addr)
+{
+    target_phys_addr_t pde_addr, pte_start_addr, start_paddr;
+    uint64_t pde;
+    target_ulong line_addr, start_vaddr;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < 512; i++) {
+        pde_addr = (pde_start_addr + i * 8) & a20_mask;
+        pde = ldq_phys(pde_addr);
+        if (!(pde & PG_PRESENT_MASK)) {
+            /* not present */
+            continue;
+        }
+
+        line_addr = start_line_addr | ((i & 0x1ff) << 21);
+        if (pde & PG_PSE_MASK) {
+            /* 2 MB page */
+            start_paddr = (pde & ~0x1fffff) & ~(0x1ULL << 63);
+            if (cpu_physical_memory_is_io(start_paddr)) {
+                /* I/O region */
+                continue;
+            }
+            start_vaddr = line_addr;
+            memory_mapping_list_add_merge_sorted(list, start_paddr,
+                                                 start_vaddr, 1 << 21);
+            continue;
+        }
+
+        pte_start_addr = (pde & ~0xfff) & a20_mask;
+        walk_pte(list, pte_start_addr, a20_mask, line_addr);
+    }
+}
+
+/* 32-bit Paging */
+static void walk_pde2(MemoryMappingList *list,
+                      target_phys_addr_t pde_start_addr, int32_t a20_mask,
+                      bool pse)
+{
+    target_phys_addr_t pde_addr, pte_start_addr, start_paddr;
+    uint32_t pde;
+    target_ulong line_addr, start_vaddr;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < 1024; i++) {
+        pde_addr = (pde_start_addr + i * 4) & a20_mask;
+        pde = ldl_phys(pde_addr);
+        if (!(pde & PG_PRESENT_MASK)) {
+            /* not present */
+            continue;
+        }
+
+        line_addr = (((unsigned int)i & 0x3ff) << 22);
+        if ((pde & PG_PSE_MASK) && pse) {
+            /* 4 MB page */
+            start_paddr = (pde & ~0x3fffff) | ((pde & 0x1fe000) << 19);
+            if (cpu_physical_memory_is_io(start_paddr)) {
+                /* I/O region */
+                continue;
+            }
+            start_vaddr = line_addr;
+            memory_mapping_list_add_merge_sorted(list, start_paddr,
+                                                 start_vaddr, 1 << 22);
+            continue;
+        }
+
+        pte_start_addr = (pde & ~0xfff) & a20_mask;
+        walk_pte2(list, pte_start_addr, a20_mask, line_addr);
+    }
+}
+
+/* PAE Paging */
+static void walk_pdpe2(MemoryMappingList *list,
+                       target_phys_addr_t pdpe_start_addr, int32_t a20_mask)
+{
+    target_phys_addr_t pdpe_addr, pde_start_addr;
+    uint64_t pdpe;
+    target_ulong line_addr;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < 4; i++) {
+        pdpe_addr = (pdpe_start_addr + i * 8) & a20_mask;
+        pdpe = ldq_phys(pdpe_addr);
+        if (!(pdpe & PG_PRESENT_MASK)) {
+            /* not present */
+            continue;
+        }
+
+        line_addr = (((unsigned int)i & 0x3) << 30);
+        pde_start_addr = (pdpe & ~0xfff) & a20_mask;
+        walk_pde(list, pde_start_addr, a20_mask, line_addr);
+    }
+}
+
+#ifdef TARGET_X86_64
+/* IA-32e Paging */
+static void walk_pdpe(MemoryMappingList *list,
+                      target_phys_addr_t pdpe_start_addr, int32_t a20_mask,
+                      target_ulong start_line_addr)
+{
+    target_phys_addr_t pdpe_addr, pde_start_addr, start_paddr;
+    uint64_t pdpe;
+    target_ulong line_addr, start_vaddr;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < 512; i++) {
+        pdpe_addr = (pdpe_start_addr + i * 8) & a20_mask;
+        pdpe = ldq_phys(pdpe_addr);
+        if (!(pdpe & PG_PRESENT_MASK)) {
+            /* not present */
+            continue;
+        }
+
+        line_addr = start_line_addr | ((i & 0x1ffULL) << 30);
+        if (pdpe & PG_PSE_MASK) {
+            /* 1 GB page */
+            start_paddr = (pdpe & ~0x3fffffff) & ~(0x1ULL << 63);
+            if (cpu_physical_memory_is_io(start_paddr)) {
+                /* I/O region */
+                continue;
+            }
+            start_vaddr = line_addr;
+            memory_mapping_list_add_merge_sorted(list, start_paddr,
+                                                 start_vaddr, 1 << 30);
+            continue;
+        }
+
+        pde_start_addr = (pdpe & ~0xfff) & a20_mask;
+        walk_pde(list, pde_start_addr, a20_mask, line_addr);
+    }
+}
+
+/* IA-32e Paging */
+static void walk_pml4e(MemoryMappingList *list,
+                       target_phys_addr_t pml4e_start_addr, int32_t a20_mask)
+{
+    target_phys_addr_t pml4e_addr, pdpe_start_addr;
+    uint64_t pml4e;
+    target_ulong line_addr;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < 512; i++) {
+        pml4e_addr = (pml4e_start_addr + i * 8) & a20_mask;
+        pml4e = ldq_phys(pml4e_addr);
+        if (!(pml4e & PG_PRESENT_MASK)) {
+            /* not present */
+            continue;
+        }
+
+        line_addr = ((i & 0x1ffULL) << 39) | (0xffffULL << 48);
+        pdpe_start_addr = (pml4e & ~0xfff) & a20_mask;
+        walk_pdpe(list, pdpe_start_addr, a20_mask, line_addr);
+    }
+}
+#endif
+
+int cpu_get_memory_mapping(MemoryMappingList *list, CPUArchState *env)
+{
+    if (!(env->cr[0] & CR0_PG_MASK)) {
+        /* paging is disabled */
+        return 0;
+    }
+
+    if (env->cr[4] & CR4_PAE_MASK) {
+#ifdef TARGET_X86_64
+        if (env->hflags & HF_LMA_MASK) {
+            target_phys_addr_t pml4e_addr;
+
+            pml4e_addr = (env->cr[3] & ~0xfff) & env->a20_mask;
+            walk_pml4e(list, pml4e_addr, env->a20_mask);
+        } else
+#endif
+        {
+            target_phys_addr_t pdpe_addr;
+
+            pdpe_addr = (env->cr[3] & ~0x1f) & env->a20_mask;
+            walk_pdpe2(list, pdpe_addr, env->a20_mask);
+        }
+    } else {
+        target_phys_addr_t pde_addr;
+        bool pse;
+
+        pde_addr = (env->cr[3] & ~0xfff) & env->a20_mask;
+        pse = !!(env->cr[4] & CR4_PSE_MASK);
+        walk_pde2(list, pde_addr, env->a20_mask, pse);
+    }
+
+    return 0;
+}