hw/virtio.h

   1 /*
   2  * Virtio Support
   3  *
   4  * Copyright IBM, Corp. 2007
   5  *
   6  * Authors:
   7  *  Anthony Liguori   <aliguori@us.ibm.com>
   8  *
   9  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  10  * the COPYING file in the top-level directory.
  11  *
  12  */
  13
  14 #ifndef _QEMU_VIRTIO_H
  15 #define _QEMU_VIRTIO_H
  16
  17 #include "hw.h"
  18 #include "net.h"
  19 #include "qdev.h"
  20 #include "sysemu.h"
  21 #include "block.h"
  22 #include "event_notifier.h"
  23 #ifdef CONFIG_LINUX
  24 #include "9p.h"
  25 #endif
  26 #define VIRTIO_ID_GL 6
  27
  28 /* from Linux's linux/virtio_config.h */
  29
  30 /* Status byte for guest to report progress, and synchronize features. */
  31 /* We have seen device and processed generic fields (VIRTIO_CONFIG_F_VIRTIO) */
  32 #define VIRTIO_CONFIG_S_ACKNOWLEDGE     1
  33 /* We have found a driver for the device. */
  34 #define VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER          2
  35 /* Driver has used its parts of the config, and is happy */
  36 #define VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK       4
  37 /* We've given up on this device. */
  38 #define VIRTIO_CONFIG_S_FAILED          0x80
  39
  40 /* Some virtio feature bits (currently bits 28 through 31) are reserved for the
  41  * transport being used (eg. virtio_ring), the rest are per-device feature bits. */
  42 #define VIRTIO_TRANSPORT_F_START        28
  43 #define VIRTIO_TRANSPORT_F_END          32
  44
  45 /* We notify when the ring is completely used, even if the guest is suppressing
  46  * callbacks */
  47 #define VIRTIO_F_NOTIFY_ON_EMPTY        24
  48 /* We support indirect buffer descriptors */
  49 #define VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC     28
  50 /* The Guest publishes the used index for which it expects an interrupt
  51  * at the end of the avail ring. Host should ignore the avail->flags field. */
  52 /* The Host publishes the avail index for which it expects a kick
  53  * at the end of the used ring. Guest should ignore the used->flags field. */
  54 #define VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX         29
  55 /* A guest should never accept this.  It implies negotiation is broken. */
  56 #define VIRTIO_F_BAD_FEATURE            30
  57
  58 /* from Linux's linux/virtio_ring.h */
  59
  60 /* This marks a buffer as continuing via the next field. */
  61 #define VRING_DESC_F_NEXT       1
  62 /* This marks a buffer as write-only (otherwise read-only). */
  63 #define VRING_DESC_F_WRITE      2
  64 /* This means the buffer contains a list of buffer descriptors. */
  65 #define VRING_DESC_F_INDIRECT  4
  66
  67 /* This means don't notify other side when buffer added. */
  68 #define VRING_USED_F_NO_NOTIFY  1
  69 /* This means don't interrupt guest when buffer consumed. */
  70 #define VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT      1
  71
  72 struct VirtQueue;
  73
  74 static inline target_phys_addr_t vring_align(target_phys_addr_t addr,
  75                                              unsigned long align)
  76 {
  77     return (addr + align - 1) & ~(align - 1);
  78 }
  79
  80 typedef struct VirtQueue VirtQueue;
  81
  82 #define VIRTQUEUE_MAX_SIZE 1024
  83
  84 typedef struct VirtQueueElement
  85 {
  86     unsigned int index;
  87     unsigned int out_num;
  88     unsigned int in_num;
  89     target_phys_addr_t in_addr[VIRTQUEUE_MAX_SIZE];
  90     target_phys_addr_t out_addr[VIRTQUEUE_MAX_SIZE];
  91     struct iovec in_sg[VIRTQUEUE_MAX_SIZE];
  92     struct iovec out_sg[VIRTQUEUE_MAX_SIZE];
  93 } VirtQueueElement;
  94
  95 typedef struct {
  96     void (*notify)(void * opaque, uint16_t vector);
  97     void (*save_config)(void * opaque, QEMUFile *f);
  98     void (*save_queue)(void * opaque, int n, QEMUFile *f);
  99     int (*load_config)(void * opaque, QEMUFile *f);
 100     int (*load_queue)(void * opaque, int n, QEMUFile *f);
 101     int (*load_done)(void * opaque, QEMUFile *f);
 102     unsigned (*get_features)(void * opaque);
 103     bool (*query_guest_notifiers)(void * opaque);
 104     int (*set_guest_notifiers)(void * opaque, bool assigned);
 105     int (*set_host_notifier)(void * opaque, int n, bool assigned);
 106     void (*vmstate_change)(void * opaque, bool running);
 107 } VirtIOBindings;
 108
 109 #define VIRTIO_PCI_QUEUE_MAX 64
 110
 111 #define VIRTIO_NO_VECTOR 0xffff
 112
 113 struct VirtIODevice
 114 {
 115     const char *name;
 116     uint8_t status;
 117     uint8_t isr;
 118     uint16_t queue_sel;
 119     uint32_t guest_features;
 120     size_t config_len;
 121     void *config;
 122     uint16_t config_vector;
 123     int nvectors;
 124     uint32_t (*get_features)(VirtIODevice *vdev, uint32_t requested_features);
 125     uint32_t (*bad_features)(VirtIODevice *vdev);
 126     void (*set_features)(VirtIODevice *vdev, uint32_t val);
 127     void (*get_config)(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config);
 128     void (*set_config)(VirtIODevice *vdev, const uint8_t *config);
 129     void (*reset)(VirtIODevice *vdev);
 130     void (*set_status)(VirtIODevice *vdev, uint8_t val);
 131     VirtQueue *vq;
 132     const VirtIOBindings *binding;
 133     void *binding_opaque;
 134     uint16_t device_id;
 135     bool vm_running;
 136     VMChangeStateEntry *vmstate;
 137 };
 138
 139 VirtQueue *virtio_add_queue(VirtIODevice *vdev, int queue_size,
 140                             void (*handle_output)(VirtIODevice *,
 141                                                   VirtQueue *));
 142
 143 void virtqueue_push(VirtQueue *vq, const VirtQueueElement *elem,
 144                     unsigned int len);
 145 void virtqueue_flush(VirtQueue *vq, unsigned int count);
 146 void virtqueue_fill(VirtQueue *vq, const VirtQueueElement *elem,
 147                     unsigned int len, unsigned int idx);
 148
 149 void virtqueue_map_sg(struct iovec *sg, target_phys_addr_t *addr,
 150     size_t num_sg, int is_write);
 151 int virtqueue_pop(VirtQueue *vq, VirtQueueElement *elem);
 152 int virtqueue_avail_bytes(VirtQueue *vq, int in_bytes, int out_bytes);
 153
 154 void virtio_notify(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq);
 155
 156 void virtio_save(VirtIODevice *vdev, QEMUFile *f);
 157
 158 int virtio_load(VirtIODevice *vdev, QEMUFile *f);
 159
 160 void virtio_cleanup(VirtIODevice *vdev);
 161
 162 void virtio_notify_config(VirtIODevice *vdev);
 163
 164 void virtio_queue_set_notification(VirtQueue *vq, int enable);
 165
 166 int virtio_queue_ready(VirtQueue *vq);
 167
 168 int virtio_queue_empty(VirtQueue *vq);
 169
 170 /* Host binding interface.  */
 171
 172 VirtIODevice *virtio_common_init(const char *name, uint16_t device_id,
 173                                  size_t config_size, size_t struct_size);
 174 uint32_t virtio_config_readb(VirtIODevice *vdev, uint32_t addr);
 175 uint32_t virtio_config_readw(VirtIODevice *vdev, uint32_t addr);
 176 uint32_t virtio_config_readl(VirtIODevice *vdev, uint32_t addr);
 177 void virtio_config_writeb(VirtIODevice *vdev, uint32_t addr, uint32_t data);
 178 void virtio_config_writew(VirtIODevice *vdev, uint32_t addr, uint32_t data);
 179 void virtio_config_writel(VirtIODevice *vdev, uint32_t addr, uint32_t data);
 180 void virtio_queue_set_addr(VirtIODevice *vdev, int n, target_phys_addr_t addr);
 181 target_phys_addr_t virtio_queue_get_addr(VirtIODevice *vdev, int n);
 182 void virtio_queue_set_num(VirtIODevice *vdev, int n, int num);
 183 int virtio_queue_get_num(VirtIODevice *vdev, int n);
 184 void virtio_queue_set_align(VirtIODevice *vdev, int n, int align);
 185 void virtio_queue_notify(VirtIODevice *vdev, int n);
 186 uint16_t virtio_queue_vector(VirtIODevice *vdev, int n);
 187 void virtio_queue_set_vector(VirtIODevice *vdev, int n, uint16_t vector);
 188 void virtio_set_status(VirtIODevice *vdev, uint8_t val);
 189 void virtio_reset(void *opaque);
 190 void virtio_update_irq(VirtIODevice *vdev);
 191 int virtio_set_features(VirtIODevice *vdev, uint32_t val);
 192
 193 void virtio_bind_device(VirtIODevice *vdev, const VirtIOBindings *binding,
 194                         void *opaque);
 195
 196 /* Base devices.  */
 197 typedef struct VirtIOBlkConf VirtIOBlkConf;
 198 VirtIODevice *virtio_blk_init(DeviceState *dev, VirtIOBlkConf *blk);
 199 struct virtio_net_conf;
 200 VirtIODevice *virtio_net_init(DeviceState *dev, NICConf *conf,
 201                               struct virtio_net_conf *net);
 202 typedef struct virtio_serial_conf virtio_serial_conf;
 203 VirtIODevice *virtio_serial_init(DeviceState *dev, virtio_serial_conf *serial);
 204 VirtIODevice *virtio_balloon_init(DeviceState *dev);
 205 typedef struct VirtIOSCSIConf VirtIOSCSIConf;
 206 VirtIODevice *virtio_scsi_init(DeviceState *dev, VirtIOSCSIConf *conf);
 207 #ifdef CONFIG_LINUX
 208 VirtIODevice *virtio_9p_init(DeviceState *dev, V9fsConf *conf);
 209 #endif
 210 #ifdef CONFIG_VIRTIO_GL
 211 VirtIODevice *virtio_gl_init(DeviceState *dev);
 212 #endif
 213
 214 void virtio_net_exit(VirtIODevice *vdev);
 215 void virtio_blk_exit(VirtIODevice *vdev);
 216 void virtio_serial_exit(VirtIODevice *vdev);
 217 void virtio_balloon_exit(VirtIODevice *vdev);
 218 void virtio_scsi_exit(VirtIODevice *vdev);
 219
 220 /* Maru devices */
 221 #ifdef CONFIG_MARU
 222 VirtIODevice *maru_virtio_touchscreen_init(DeviceState *dev);
 223 void maru_virtio_touchscreen_exit(VirtIODevice *vdev);
 224 #endif
 225
 226
 227 #define DEFINE_VIRTIO_COMMON_FEATURES(_state, _field) \
 228         DEFINE_PROP_BIT("indirect_desc", _state, _field, \
 229                         VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC, true), \
 230         DEFINE_PROP_BIT("event_idx", _state, _field, \
 231                         VIRTIO_RING_F_EVENT_IDX, true)
 232
 233 target_phys_addr_t virtio_queue_get_desc_addr(VirtIODevice *vdev, int n);
 234 target_phys_addr_t virtio_queue_get_avail_addr(VirtIODevice *vdev, int n);
 235 target_phys_addr_t virtio_queue_get_used_addr(VirtIODevice *vdev, int n);
 236 target_phys_addr_t virtio_queue_get_ring_addr(VirtIODevice *vdev, int n);
 237 target_phys_addr_t virtio_queue_get_desc_size(VirtIODevice *vdev, int n);
 238 target_phys_addr_t virtio_queue_get_avail_size(VirtIODevice *vdev, int n);
 239 target_phys_addr_t virtio_queue_get_used_size(VirtIODevice *vdev, int n);
 240 target_phys_addr_t virtio_queue_get_ring_size(VirtIODevice *vdev, int n);
 241 uint16_t virtio_queue_get_last_avail_idx(VirtIODevice *vdev, int n);
 242 void virtio_queue_set_last_avail_idx(VirtIODevice *vdev, int n, uint16_t idx);
 243 VirtQueue *virtio_get_queue(VirtIODevice *vdev, int n);
 244 int virtio_queue_get_id(VirtQueue *vq);
 245 EventNotifier *virtio_queue_get_guest_notifier(VirtQueue *vq);
 246 EventNotifier *virtio_queue_get_host_notifier(VirtQueue *vq);
 247 void virtio_queue_notify_vq(VirtQueue *vq);
 248 void virtio_irq(VirtQueue *vq);
 249 #endif