kvm: Extract ioport emulation code to its own file

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Extract CPUID code into its own file

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Enable GCC debugging information

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Setup CPUID for the guest

This patch sets up guest CPUID which is based on host CPUID.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Introduce --single-step command line option

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Put fake bios interrupt handlers into known memory area

Instead of hacking boot protocol header better to place interrupt handlers into
BDA.

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Rename ivt_ prefixed entities

Though ivt stands for interrupt vector table it's not that clear, lets use
real_intr_desc for that.

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Move util.h to include/kvm directory

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Clean up interrupt_table__setup()

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Move interrupt table to struct kvm

This patch moves the global interrupt table to struct kvm.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Remove unnecessary includes from interrupt.c

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Clean up kvm/interrupt.h a bit

Add include guards to the header file and remove unnecessary #includes.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Rename interrupt emulation source files

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Fill up fake IVT

Fill up fake IVT to point to 2 bytes opcodes of "sti,iret". Since they have to
live somewhere in guest memory we use _pad entry from boot_params space.

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Setup fake IVT table

Setup fake interrupt handlers for real mode, it consists of iret opcode only.

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Introduce IVT handling

Introduce procedures for handling IVT (Interrupt Vector Table) to be used int
real mode bootstrap procedure.

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Add --params option

In particular this will keep boot agruments for kernel. The commit technically
prepares ground for real argument pass.

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Add --kernel parameter handling

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Fixup boot selector

The boot selector for modern boot protocol is 64K not 4K.

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Use 64 bit names when showing registers

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: load_bzimage: Proper check for number of setup sectors

We should check for the number of setup sectors before adding the last one.

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Introduce host_real_to_guest() helper function

Introduce a new host_real_to_guest() helper function and use it to clean up
code.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Setup stack for the kernel

The Linux kernel expects stack to be set up for it.  Fixes a bug in the program
where we start to run an instruction stream filled with zeros.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Load kernel at 0x1000

As described in Documentation/x86/boot.txt, memory starting at 0x1000 is
available for the boot loader.  As we don't have a separate boot loader, load
the kernel at the address.  Note: we're setting up the segment selector here so
0x0100:0x0000 in 16-bit real mode is 0x1000 in physical memory.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Fix kernel boot IP

Booting to a Linux kernel is no longer supported.  Therefore, start executing
at offset 0x200 of bzImage which has a jump to real-mode setup code.  See
Documentation/x86/boot.txt for more details.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Remove 'reset vector' hack

As explained by Avi Kivity, KVM on Intel requires segment 'base' to equal to
'selector * 16'.  Fix that up and remove the 'reset vector' hack.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Fix setup size calculation

I need a brown paper bag.  When converting sectors to bytes, we need to shift
by 9 ("512"), not 4 ("16")...

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Revert "kvm: Enable 'interrupt request window'"

This reverts commit c1a099311e695bfe1caca9a11e294fbd70d3ba11.  Interrupt
request windows are for host to guest interrupt injection.  Software interrupts
and traps happen 100% in the guest.

kvm: Enable 'interrupt request window'

This patch enables KVM 'interrupt request window' so that KVM_RUN returns when
we hit an interrupt.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Document the 'reset vector' hack

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Clean up reset vector setup code

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Add some single-step debugging and don't stop running

Now that we can execute some instructions, don't stop on first single step but
dump some debugging output instead and continue running.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Hardcode a "reset vector" at f000:fff0

It seems that if we attempt to run code at any other location than f000:fff0,
we get an KVM_EXIT_UNKNOWN error. To work around that, hardcode a "reset
vector" at f000:fff0 that jumps to 0000:0x7c000 and load the kernel at the
latter location.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Read the whole bzImage to memory

We need to read the whole bzImage to memory; otherwise we miss some of the
setup code.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Fix bzImage setup sector default count

If setup sectors is zero, the real value is 4 as per
Documentation/x86/boot.txt.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

kvm: Load bzImage real-mode boot sector and setup code

We start KVM in 16-bit mode so we should set cs:ip to point to the real-mode
boot sector and setup code, not the protected mode kernel that starts at 1M.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Add support for loading flat binaries

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Add a simple "kernel" binary that can be used for testing

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Add info() helper

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Print 'avl' bits of a segment

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Makefile: Add CPPFLAGS handling

Some developers may need to pass specific flags
to compiler, usually due to different include/
directory and etc. So add well known CPPFLAGS
here.

Example:

$ CPPFLAGS="-I/home/include" make

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Fix up 'ip' in kvm__reset_vcpu() to take real mode into account

We can't just set 'rip' to 1 MB mark because in real mode, 'ip' is just 16 bits
wide.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Improve KVM register dump output

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Fix LDT descriptor type for KVM_SET_SREG

This patch fixes the KVM_EXIT_UNKNOWN error when running bzImage.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Setup segmentation for the guest

This patch adds segmentation setup for the guest. It's not perfect yet as we
get KVM_EXIT_UNKNOWN but it's a start nevertheless.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Separate KVM code from the main loop

This patch separates the KVM code in its own file and cleans everything up a
bit while at it.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Don't die on old kernels without single-step debug support

Better inform the user that the host kernel do not
support single-stepping debug.

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Add utility functions

Move helpers out to separate files.
Mostly borrowed from perf

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@gmail.com>
Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Enable KVM guest single-stepping

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Move KVM_SET_REGS to kvm__reset_vcpu()

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Dump KVM_EXIT_IO details

When KVM_RUN returns with KVM_EXIT_IO, dump the I/O details and exit.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Fix up rflags printing

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Setup rflags properly to fix EXIT_UNKNOWN

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Fix guest code printout

Doh, forgot to initialize 'c'...

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Show dump of executed code at KVM exit

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Print out constant names for KVM exit reasons

Things are way easier to debug that way.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Initialize RIP before starting to run the guest

Use the return value of load_kernel() to initialize RIP register before
starting the guest with KVM_RUN ioctl().

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Dump registers after KVM_RUN returns

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Update .gitignore to include object files

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Load bzImage to guest RAM

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Initialize guest memory region properly

Use posix_memalign() to allocate memory for the guest and register the region
to KVM.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Initial version of kernel image loading

This patch adds support for checking whether the provided kernel image is a
bzImage or not.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Load kernel image to the VM

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Move CPU emulation code to cpu.c

The kvm.c file is getting bigger so move CPU emulation code to a separate file.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Mmap the kvm_run structure

Mmap the kvm_run structure and print out ->exit_reason in human-readable form
upon exit to make it more visible what's happening after KVM_RUN ioctl() is
called.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Clean up struct kvm file descriptor names

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Set up TSS address to make vcpu creation work

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Initialize KVM some more

This patch adds some more KVM initialization code. Doesn't work yet, though.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Clean up KVM initialization

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Check for KVM_CAP_USER_MEMORY

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Move KVM fds into 'struct kvm'

This patch introduces a 'struct kvm' and moves the KVM related file descriptors
into it so that we can introduce helper functions more easily.

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Create a VM using ioctl(KVM_CREATE_VM)

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Add .gitignore file

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Check for KVM_API_VERSION at init

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>

Initial commit

Signed-off-by: Pekka Enberg <penberg@cs.helsinki.fi>